DE1300073B

DE1300073B - Vorrichtung zum Impraegnieren von Wasser mit Kohlensaeure und Aufrechterhalten des Kohlensaeuregehaltes in einem geschlossenen Kreislauf

Info

Publication number: DE1300073B
Application number: DEK57959A
Authority: DE
Inventors: Kremer Wallace Raymond
Original assignee: Dole Valve Co
Current assignee: Dole Valve Co
Priority date: 1964-12-21
Filing date: 1967-06-06
Publication date: 1969-07-24
Also published as: US3259273A; GB1137281A

Description

Bei der Zubereitung von Getränken ist es zum Imprägnieren von Wasser mit Kohlensäure bekannt (USA-Patentschriften 3 011 681 und 3 058620), einen Kohlensäurelösebehälter über automatisch steuerbare Ventile an eine CO2-Gas- und eine Rohwasserzuleitung anzuschließen. Das mit Kohlensäure imprägnierte Wasser wird aus dem Behälter entnommen und in einem geschlossenen Kreislauf, in dem Zapf- oder Dosierhähne angebracht sind, wieder zum Behälter zurückgeführt und dort durch einen Sprühkopf eingesprüht, so daß der Kohlensäuregehalt aufrechterhalten wird. Der Lösebehälter kann mit Kühlschlangen versehen sein.
Die Größe des Lösebehälters richtet sich nach der zu erwartenden durchschnittlichen Stundenleistung der Anlage. Tritt aber kurzzeitig ein Spitzenbedarf auf, so kann dieser von den bekannten Anlagen nicht gedeckt werden, da in diesem Fall das Neuimprägnieren von Wasser mit Kohlensäure und Kühlen des Wassers im Lösebehälter langsamer vonstatten geht als die Ausgabe der Getränke. Demzufolge müssen zur Erhöhung der Kapazität der Anlage und zur Deckung eines Spitzenbedarfs Speicher vorgesehen sein.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, den Imprägnierraum, den Kühlraum und Speicherraum in einer Baueinheit in einfacher und zweckmäßiger Weise zu vereinigen. somit ist Gegenstand der Erfindung eine Vorrichtung zum Imprägnieren von Wasser mit Kohlensäure und Aufrechterhalten des Kohlensäuregehaltes in einem geschlossenen Kreislauf bei der Zubereitung von Getränken, wobei ein Kohlensäurelösebehälter mit einer CO2-Gas- und einer Rohwasserzuleitung automatisch steuerbar verbunden ist und im geschlossenen Wasserkreislauf Zapf- oder Dosierhähne angeordnet sind, die dadurch gekennzeichnet ist, daß in einem Lösebehälter ein unten offener, innerer Behälter konzentrisch angeordnet ist und daß ferner sowohl im inneren Behälter als auch in einem diesen umgebenden Ringraum Kühlschlangen angeordnet sind und daß weiterhin im inneren Behälter ein Sprühkopf vorgesehen ist. Die Vorrichtung besteht somit aus einem Doppelbehälter, dessen innerer Teil den Lösebehälter bildet, der mit der CO2-Gas- und der Rohwasserzuleitung verbunden ist und den mit dem Wasserkreislauf verbundenen Sprühkopf aufweist, sowie aus dem äußeren Ringraum, der als Speicherraum dient. Sowohl im Lösebehälter als auch im Ringraum sind Kühlschlangen angeordnet.
Der Doppelbehälter erhöht die Kapazität der Vorrichtung erheblich, ermöglicht eine platzsparende Unterbringung und benötigt eine verhältnismäßig geringe Kühlleistung. Ferner ist für den stetigen Umlauf des mit Kohlensäure imprägnierten Wassers innerhalb der Behälter gesorgt, da das kohlensäurehaltige Wasser oben in den inneren Lösebehälter eintritt, dann nach unten und durch den offenen Boden des Lösebehälters in den Ringraum und von dort nach oben strömt.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann im Ringraum zwischen den Kühlschlangen und dem inneren Behälter eine vom Boden des Lösebehälters bis über die Kühlschlangen hinausreichende Zwischenwand konzentrisch angeordnet sein. Dadurch wird die Zirkulation und Kühlung des kohlensäurehaltigen Wassers noch verbessert.
Schließlich kann in zweckmäßiger Ausgestaltung der Sprühkopf sowohl mit der Rohwasserleitung wie auch mit der Kreislaufleitung verbunden sein. Es genügt also, einen einzigen Sprühkopf vorzusehen. Dabei wird die Zuleitung für das Rohwasser nicht eigens gekühlt. Das Rohwasser wird vielmehr vor dem Sprühkopf in den Wasserkreislauf eingespeist.
Das Rohwasser und das aus dem Wasserkreislauf zurückfließende Wasser wird somit zusammen in dem inneren Behälter und dem Ringraum gekühlt.
Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 in schematischer Darstellung den geschlossenen Wasserkreislauf und im Schnitt einen bekannten Lösebehälter, Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Lösebehälter im Schnitt und F i g. 3 einen erfindungsgemäßen Lösebehälter in einer abgeänderten Ausführungsform, ebenfalls im Schnitt.
In Fig. 1 weist der KohlensäurelösebehälterD eine Kühlschlange 42 auf, die über die Leitungen 43 und 44 mit einer Kältemaschine verbunden ist.
Das Rohwasser gelangt über die Zuleitung 47 und das Rückschlagventil 50 in das Rohr 59 des geschlossenen Wasserkreislaufes G. In dem Wasserkreislauf, der die Zapfhähne 54 aufweist, ist die Zuführleitung mit 56 und die Rücklaufleitung mit 58 bezeichnet. Das Rohwasser und das aus der Rücklaufleitung 58 kommende Wasser aus dem Kreislauf werden von der Pumpe 66 zum Sprühkopf 68 gefördert, durch den Wasser im oberen Teil des Lösebehälters D ausgesprüht wird. Durch die Zuleitung 64 und das Rückschlagventil 62 tritt Kohlensäure in den oberen Teil des Behälters ein und bildet eine Kohlensäureatmosphäre, durch die das ausgesprühte Wasser mit Kohlensäure imprägniert wird.
Durch die Ausbildung des Sprühkopfes 68 wird das Wasser nebelförmig ausgesprüht, trifft auch auf die obere Wandung des Lösebehälters, so daß es der Kohlensäureatmosphäre verhältnismäßig lange ausgesetzt ist, bis es über die Kühlschlange 42 abtropft. Auf diese Weise wird das Wasser schnell abgekühlt und vollständig mit Kohlensäure gesättigt.
Die Höhe des Wasserstandes im LösebehälterD wird von der Einrichtung 72 gemessen. Sinkt der Wasserstand unterhalb dem von der längeren Elektrode 73 bestimmten Grenzwert, so spricht das Relais 74 an und schließt das normalerweise offene Magnetventil 76. Die Pumpe 66 fördert aber weiter Rohwasser aus der Zuleitung 47 über das sich infolge des reduzierten Druckes in den Leitungen 52 und 59 öffnende Rückschlagventil 50 in den Lösebehälter. Meldet dann die kürzere Elektrode 73, daß der obere Wasserstand erreicht ist, so wird das Magnetventil 76 wieder geöffnet, und das Rückschlagventil 50 schließt sich infolge der Druckzunahme in den Leitungen 52 und 59. Es bedarf also nur der einzigen Pumpe 66.
Die Temperatur im Lösebehälter wird von dem mit einer Steuereinrichtung 84 über die Leitung 80 verbundenen Thermostat 82 geregelt. Die Steuereinrichtung 84 wirkt auf die Kältemaschine.
In der Zuleitung 56 des geschlossenen Wasserkreislaufs zwischen den Zapflhähnen 54 sind Zwischenbehälter 120a und 120 b vorgesehen. Über den Anschluß 134 tritt das Wasser in den oberen Teil des Behälters ein. Der bis in den unteren Teil des Behälters reichende Anschluß 136 ist an die Zuleitung 56 angeschlossen. Die Anschlüsse 126 und 128 bzw. 130 und 132 führen zu je einer Kühlschlange im Behälter, die beispielsweise mit einer Kältemaschine zur Kühlung des Wassers im Speicher verbunden ist, aber auch beispielsweise mit dem Vorratsbehälter für den Fruchtsirup verbunden sein kann, so daß der Sirup beim Durchlaufen durch die Kühlschlange vor dem Zuführen an die Dosier- bzw.
Zapfenhähne vorgekühlt wird. Die Speicherbehälter 120a und 120b können je nach ihrer Lage im Wasserkreislauf unterschiedlich groß sein.
Der Druck des Kohlensäuregases im Lösebehälter D beträgt mindestens 6 und vorzugsweise 8 atü.
Durch den hohen Kohlensäuredruck kann das Wasser auf Temperaturen abgekühlt werden, die wesentlich unter dem Gefrierpunkt liegen. Das Wasser läßt sich somit auch leicht auf Temperaturen zwischen minus 2 und minus 40 C abkühlen, so daß beim öffnen der Zapfhähne 54 Eiskristalle gebildet werden. Dies ist oft wünschenswert.
In den Fig.2 und 3 sind Ausführungsbeispiele für den erfindungsgemäßen Lösebehälter dargestellt.
Der auf den Füßen 87, 88 und 89 stehende zylindrische Lösebehälter 85 umschließt einen ebenfalls zylindrischen inneren Behälter 90, der unten die Öffnung 91 aufweist. Somit ist zwischen dem Lösebehälter 85 und dem inneren Behälter 90 der Ringraum 86 gebildet, der die Vorratskapazität an kohlensäurehaltigem Wasser wesentlich vergrößert.
Im Ringraum 86 und im inneren Behälter 90 sind je eine Kühlschlange 95 und 96 vorgesehen, so daß das Wasser in der vorbeschriebenen Weise gekühlt wird. Über die Anschlüsse 97 und 99 bzw. 98 und 100 sind die Kühlschlangen 95 und 96 mit einer Kältemaschine verbunden. Die Kühlschlange 95 ist mit sich längs erstreckenden, an der Innenwandung des Lösebehälters 85 befestigten Abstandhalter 104 verbunden und die Kühlschlange 96 mit den sich ebenfalls längs erstreckenden, an der Innenwandung des inneren Behälters 90 befestigten Abstandshaltern 106. Dadurch wird die Abkühlung des Wassers verbessert.
Im übrigen enthält der Lösebehälter 85 noch den Sprühkopf 110, der mit der Rohwasserzuleitung verbunden ist, den Einlaß 111 für das aus dem Wasserkreislauf rücklaufende Wasser, den in den Wasserkreislauf führenden Auslaß 112 für das mit Kohlensäure imprägnierte und gekühlte Wasser, ein Tauchrohr 113 zur Aufnahme der Elektroden für die Meßeinrichtung und die Zuleitungll4 für die Kohlensäure.
Das kohlensäurehaltige Wasser tritt oben in den inneren Behälter 90 ein, strömt durch die untere öffnung 91 in den Ringraum 86 und von dort nach oben zum Auslaß 112. Dadurch ist ein gründlicher Umlauf des Wassers zwangläufig herbeigeführt, das schnell und gleichmäßig bei gleichem Druck in beiden Behältern gekühlt wird. Der Ringraum kann beispielsweise 8 1 Wasser und der innere Behälter 12 1 fassen. Gegegebenfalls könnten die Kühlschlangen nach unten zu noch verlängert werden.
In F i g. 3 sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der Unterschied zur Ausführung gemäß F i g. 2 besteht darin, daß zwischen dem inneren Behälter 90 und dem Lösebehälter 85 eine zylindrische Zwischenwand 150 konzentrisch angeordnet ist, die unten bis zum Boden des Lösebehälterms 85 reicht und sich oben bis über die Kühlschlange 95 im Zwischenraum 86 erstreckt. Die obere öffnung ist dabei mit 151 bezeichnet. Somit tritt das kohlensäurehaltige Wasser aus dem Kreislauf am oberen Ende in den inneren Behälter 90 durch den Einlaß 111 ein, strömt dann durch die untere Öffnung 91 in den Ringraum zwischen dem inneren Behälter 90 und der Zwischenwand 150 nach oben und durch die Öffnung 151 in den Ringraum 86. Das Wasser gelangt schließlich durch das Tauchrohr 152 in den Wasserkreislauf. Dadurch ist eine sehr gründliche Zirkulation und Kühlung des kohlensäurehaltigen Wassers innerhalb des Lösebehälters und des Zwischenraums vermittelt.

Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Imprägnieren von Wasser mit Kohlensäure und Aufrechterhalten des Kohlensäuregehaltes in einem geschlossenen Kreislauf bei der Zubereitung von Getränken, wobei ein Kohlensäurelösebehälter mit einer CO2-Gas-und einer Rohwasserzuleitung automatisch steuerbar verbunden ist und im geschlossenen Wasserkreislauf Zapf- und Dosierhähne angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Lösebehälter (85) ein unten offener, innerer Behälter (90) konzentrisch angeordnet ist und daß ferner sowohl im inneren Behälter (90) als auch in einem diesen umgebenden Ringraum (86) Kühlschlangen (96 und 95) angeordnet sind und daß weiterhin im inneren Behälter (90) ein Sprühkopf (68, 110) vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Ringraum (86) zwischen den Kühlschlangen (95) und dem inneren Behälter (90) eine vom Boden des Lösebehälters (85) bis über die Kühlschlangen (95) hinausreichende Zwischenwand (150) konzentrisch angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprühkopf (68) sowohl mit der Rohwasserleitung (52) wie auch mit der Kreislaufleitung (58) verbunden ist.