DE19855214A1 - Kühlung von Getränken - Google Patents
Kühlung von GetränkenInfo
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- B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B67D1/08—Details
- B67D1/0857—Cooling arrangements
- B67D1/0869—Cooling arrangements using solid state elements, e.g. Peltier cells
-
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description
Die Erfindung betrifft das Kühlen von Getränken.
Insbesondere betrifft sie das Kühlen von alkoholischen
Getränken, wie Biere, bei denen es vorkommen kann, daß
sie auf sehr niedrige Temperaturen, wie 1°C, gekühlt
werden sollen.
Auf derartige Temperaturen zu kühlen und ein Erzeugnis
von gleichmäßiger Erscheinung und Darstellung auszugeben,
hat sich als besonders schwierig erwiesen. Dies scheint
so zu sein, da es schwer ist, die Wirkung eines gelösten
Gases oder der Gase an einem Ausgabepunkt zu steuern.
Dies kann zu Bildung von Schaum bzw. zum Überschäumen
führen, das die Ausgaberate sehr verlangsamen oder die
Darstellung des Getränks in einer nachteiligen Weise
beeinflussen kann.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte
Weise vorzusehen, um ein Getränk (Bier) auf derartig
niedrige Temperaturen zu kühlen.
Es ist allgemein bekannt, daß sogenannte
Pelierplattenbaugruppen oder thermo-elektrische
Wärmepumpen verwendet werden können, um Wärmetauscher-
Anordnungen vorzusehen. Das Durchfließen eines
Gleichstroms durch eine derartige Plattenbaugruppe
verursacht, daß sich eine Seite der Baugruppe erhitzt und
sich die gegenüberliegende Seite der Baugruppe abkühlt.
Die Verwendung von Peltierplattenbaugruppen zum Zweck
einer Kühlung hat sich jedoch aufgrund ihres geringen
Wirkungsgrades als ziemlich begrenzt erwiesen.
Obwohl es insbesondere in der Bierindustrie in den
letzten Jahren ein zunehmender Bedarf gegeben hat, Bier
um einige Grad unter üblicherweise durch herkömmliche
Eisbank/Python Kühlsysteme erreichte Pegel "einzustellen"
oder weiter zu kühlen, gibt es nach wie vor Bedarf an
einem für diesen Zweck leistungsfähigen System.
Dementsprechend ist es ein weiteres Ziel der Erfindung,
ein Kühlsystem vorzusehen, in dem Peltierbaugruppen
wirkungsvoll zum "Einstellen" oder Verringern der
Temperatur von gekühlten Getränken um wenige weitere
Grade verwendet werden können.
Dementsprechend sieht die Erfindung ein thermo
elektrisches Gerät zum Kühlen eines Getränks vor, wobei
das Gerät einen Speicher, in dem das Getränk zu kühlen
ist, eine Peltierplattenbaugruppe, die mit einer
Spannungsversorgung verbindbar ist, wodurch bei der
Baugruppe eine kalte Seite und eine heiße Seite erzeugt
werden können, eine Einrichtung zum Zirkulieren eines
Kühlmittels entlang der kalten Seite der Baugruppe durch
den Speicher und zurück zu der kalten Seite der
Baugruppe, und eine Einrichtung zum Kühlen der heißen
Seite der Baugruppe hat.
Die Einrichtung zum Zirkulieren des Kühlmittels hat
vorzugsweise kleine oder mikro-gebohrte Durchgänge, die
mit der kalten Seite der Peltierplattenbaugruppe in
Kontakt sind, wobei diese Durchgänge vorzugsweise durch
direktes Verkleben, bzw. Bonden von kleinen oder mikro
gebohrten metallischen Rohren mit der
Peltierplattenbaugruppe vorgesehen sind. Wenn gewünscht,
kann sich wahlweise eine zweite thermisch leitende
Wärmeübertragungseinrichtung zwischen den kleinen oder
mikro-gebohrten Durchgängen und der
Peltierplattenbaugruppe erstrecken. Folglich sind die
Kühlmitteldurchgänge auf beiden Plattenseiten der
Peltiervorrichtung üblicherweise in mikro-gebohrten
Rohren ausgebildet, die aus einem Metall, wie Aluminium,
Edelstahl oder Kupfer gefertigt sind. Diese können direkt
auf die Platten geklebt, bzw. gebondet werden, oder es
kann eine zweite thermisch leitende
Wärmeübertragungseinrichtung vorhanden sein, die sich
zwischen den mikro-gebohrten Rohren und den Platten
selbst erstreckt. Die mikro-gebohrte Rohrbaugruppe kann
in Blöcken ausgebildet sein, die leicht mit den Platten
oder mit Wafern verklebt werden können. Deshalb können
die Baugruppen ein Minimum an Verbindungsstellen haben
und preisgünstig sein.
Folglich kann die Einrichtung zum Kühlen der heißen Seite
der Peltierplattenbaugruppe geeigneterweise auch kleine
oder mikro-gebohrte Durchgänge, die mit der heißen Seite
in Kontakt sind, und eine Einrichtung haben, um ein
Kühlmittel durch diese Durchgänge zu zirkulieren. Nach
einer Zirkulation entlang der heißen Seite der Baugruppe,
kann das erwärmte Kühlmittel, z. B. durch eine durch einen
Ventilator unterstütze Luftkühlung oder durch eine
herkömmliche Eisbank und eine Pythonanordnung gekühlt
werden.
Das in der Erfindung verwendete Kühlmittel kann eine
superleitende Flüssigkeit sein, z. B. Hydroflourethylen,
das hohe Wärmeübertragungsraten und eine geringe
Viskosität hat, so daß es leicht durch kleine Durchgänge
geleitet werden kann. Es kann durch jede geeignete
Einrichtung zirkuliert werden, z. B. durch eine
Schwingungspumpe, eine lineare Schlauchquetschpumpe
(peristaltische Pumpe), eine Membranpumpe, eine lineare
Induktionspumpe oder durch eine Einrichtung mit einem
thermischen Siphon, die keine Pumpe benötigt.
Nachdem der Durchsatz durch das Gerät recht gering und
der Fließwiderstand gering sein kann, wird von jeder
verwendeten Pumpe nur verlangt, einen kleinen
Verdrängungskolben bei geringem Druck zu heben, um das
System in Betrieb zu halten.
Das Getränk, z. B. Bier, kann, wie vorstehend angegeben,
dem Speicher in einem von einer herkömmlichen Eisbank und
Pythonanordnung gekühlten Zustand zugeführt werden,
wodurch es in dem Speicher weiter gekühlt werden kann.
Folglich kann zum Beispiel das erfindungsgemäße Gerät als
ein Einzelkühlungsmodul vorgesehen sein, das Bier von
einem vorhandenen Pythonsystem mit ungefähr 6°C aufnehmen
und zum Beispiel 10 bis 20 volle Biergläser (ca. 0,57
Liter) pro Stunde, im Durchschnitt 15 volle Biergläser
pro Stunde bei 1°C an den Ausgabehahn herausbringen kann.
Ein typisches Kühlungsmodul der Erfindung kann so
gestaltet sein, daß es 40 bis 50 kcal an Energie pro
Stunde über einen Ausgabezeitraum von ungefähr bis zu 4
Stunden absorbiert, auf den einige Stunden eines Nicht-
Verwendens der Ausgabeauslässe folgen, die einen relativ
geringen Ausgabedurchsatz für das in Frage kommende
Getränk haben.
Das Gerät kann in sich geschlossen und einfach sein, um
einem vorhandenen Ausgabesystem für Getränke in einer Bar
oder dergleichen hinzugefügt zu werden.
Üblicherweise ist ein erfindungsgemäßes Gerät dafür
geeignet, an einem Einzelausgabepunkt oder -hahn
angebracht zu werden, wobei für jeden zusätzlichen
Ausgabehahn ein zusätzliches Gerät nötig sein könnte.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der
Speicher ein Behälter für ein Volumen des Getränks. Dabei
kann das Kühlmittel von der kalten Seite der
Peltierplattenbaugruppe in eine Spirale durch den
Speicher geleitet werden, wodurch das Getränk durch einen
Kontakt mit der Spirale gekühlt wird.
In einem anderen Ausführungsbeispiel ist der Speicher ein
Behälter für ein Volumen des kalten Kühlmittels, wobei
eine Spirale, durch die das Getränk geleitet wird, im
Kühlmittel eingetaucht ist.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel hat der Speicher
ein Volumen für das Kühlmittel, und ein zweiter Speicher
für das Getränk, das gekühlt wird, befindet sich
innerhalb oder in Kontakt mit dem ersten Speicher.
In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der
Speicher in Gestalt einer Eisbank, wobei das Kühlmittel
von der kalten Seite der Peltierplattenbaugruppe
verwendet wird, um die Eisbank bei einer gewünschten
Temperatur zu halten. In diesem Ausführungsbeispiel wird
das Getränk dazu gebracht, um oder durch die Eisbank zu
fließen. Nachdem die thermische Leitfähigkeit von
Eiswasser gering ist, kann die
Wärmeübertragungseigenschaft der Eisbank dadurch
verbessert werden, daß ein guter Leiter, wie z. B.
Kupferwolle oder Kupferstücke, in dessen Rauminhalt
verteilt wird.
Anstelle einer Eisbank können auch eutektische Salze oder
sogar ein Block aus Aluminium verwendet werden.
Die thermo-elektrischen Platten der Peltierbaugruppe
können Anordnungen von einzelnen oder mehreren Platten
sein, die zum Beispiel einen Ausgang von 60 bis 70 Watt
mit einem Temperaturunterschied des Kühlmittels an der
heiß/kalt Verbindungsstelle von ungefähr 30°C
gewährleisten können. Die Platten können aufgebaut sein,
um direkt oder indirekt einem Kühlmittel einen Zugang zu
gewähren, um eine sehr wirkungsvolle Wärmeübertragung zu
geben.
Temperatursteuerungen für das Gerät können auf einfachen
Sensoren beruhen, um zum Beispiel entweder den thermo
elektrischen Strom (ein/aus), einen variablen
Pumpendurchsatz oder einen Kühlmitteldurchsatz zu
steuern.
Folglich kann zum Beispiel eine Wärmetauschertemperatur
durch Thermistoren (Heißleiter) überwacht und der
Peltierbaugruppe nach und nach eine geringe Spannung
zugeführt werden, wenn das Gerät kein Getränk ausgibt,
wobei die Spannung während eines Ausgebens erhöht werden
kann, um die gewünschte Kühltemperatur
aufrechtzuerhalten.
Die Erfindung kann eine Baugruppe vorsehen, die ein
Minimum an sich bewegenden Teilen hat und wenig bis gar
keine Wartung erfordert, so daß eine Lebensdauer von
einigen, z. B. fünf Jahren durchaus möglich ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von bevorzugten
Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung
näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Geräts
gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
Fig. 2 ist eine ähnliche Darstellung einer anderen
Anordnung eines Geräteteils von Fig. 1.
In Fig. 1 ist ein Bierkühlungsgerät gezeigt, das dazu
geeignet ist, ein Bier von einem Python mit ungefähr 6°C
auf eine Temperatur von ungefähr 1°C zum Ausgeben zu
kühlen.
Das Bier kommt von einer Pythonquelle 10 über einen
Einlaß 12 in einen Speicher 11 und wird in dem Speicher
auf ungefähr 1°C gekühlt. Es wird nach Bedarf durch einen
Auslaß 13 in ein Glas 14 ausgegeben.
Der Speicher 11 wird durch ein Kühlmittel gekühlt, das in
einer Schleife 15 mit Spiralen 16 herum gepumpt wird,
wobei die Spiralen in das Bier in dem Speicher
eingetaucht sind. Eine Pumpe 17 pumpt das Kühlmittel in
der Schleife herum, in der es über eine kalte Seite 19
einer Peltierplattenbaugruppe 18 geleitet wird, während
es in Durchgängen 20 ist, die an der Seite 19 angebracht
sind.
Eine heiße Seite 21 der Baugruppe 18 wird durch ein
Kühlmittel gekühlt, das durch eine Pumpe 23 in eines
Schleife 22 herum gepumpt wird. Das Kühlmittel in der
Schleife 22 wird in ähnlicher Weise über die heiße Seite
21 durch Durchgänge 24 geleitet, die an der Seite 21
angebracht sind. Die durch das Kühlmittel an der Seite 21
absorbierte Wärme wird durch eine durch einen Ventilator
25 unterstützte Luftkühlung abgeleitet, wenn es durch die
Spiralen 26 in der Schleife 22 fließt.
Die Platten der Peltierplattenbaugruppe sind zur
Erzeugung eines Stroms, um die Heizwirkung zu
gewährleisten, mit einer Eingangsspannungsversorgung 27
verbunden.
In Fig. 2 ist die Peltierplattenbaugruppe 30 derjenigen
von Fig. 1 ähnlich. Sie hat eine kalte Seite 31, die
über eine (nicht gezeigte) gepumpte Kühlmittelschleife
mit einem (nicht gezeigten) Bierspeicher in derselben
Weise wie in Fig. 1 verbunden ist. Die heiße Seite 32
der Baugruppe 30 wird durch ein Kühlmittel gekühlt, das
durch eine Pumpe 33 in einer Schleife 34 herum gepumpt
wird. In diesem Fall strömt das erwärmte Kühlmittel durch
Spiralen 35 in eine Schleife 34, in der es durch einen
Wärmeaustausch mit einem Python-Kühlwasser in einem
Python 37 gekühlt wird.
Das verbesserte Gerät zum Kühlen von Getränken unter
Ausnutzung von thermo-elektrischen Pumpen, wie z. B.
Peltierbaugruppen hat somit eine Peltierplattenbaugruppe
18, die mit einer Spannungsversorgung 27 verbindbar ist,
wodurch bei der Baugruppe 18 eine kalte Seite 19 und eine
heiße Seite 21 erzeugt werden können, eine Einrichtung
517, um ein Kühlmittel an der kalten Seite 19 der
Baugruppe 18 entlang zu zirkulieren, und eine Einrichtung
zum Kühlen der heißen Seite 21 der Baugruppe. Das Gerät
zeichnet sich dadurch aus, daß es einen Speicher 11 hat,
und die Einrichtung 17 zum Zirkulieren des entlang der
kalten Seite 19 der Baugruppe 18 strömenden Kühlmittels
das Kühlmittel auch zu dem Speicher 11 und zurück zu der
kalten Seite 19 der Baugruppe 18 zirkulieren kann.
Claims (21)
1. Thermo-elektrisches Gerät zum Kühlen eines Getränks
mit:
einer Peltierplattenbaugruppe (18), die mit einer Spannungsversorgung (27) verbindbar ist, wodurch bei der Baugruppe (18) eine kalte Seite (19) und eine heiße Seite (21) erzeugt werden können,
einer Einrichtung (17), um ein Kühlmittel entlang der kalten Seite (19) der Baugruppe (18) zu zirkulieren, und einer Einrichtung zum Kühlen der heißen Seite (21) der Baugruppe,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Gerät einen Speicher (11) hat, und die Einrichtung (17) zum Zirkulieren des entlang der kalten Seite (19) der Baugruppe (18) geleiteten Kühlmittels das Kühlmittel auch zu dem Speicher (11) und zurück zu der kalten Seite (19) der Baugruppe (18) zirkulieren kann.
einer Peltierplattenbaugruppe (18), die mit einer Spannungsversorgung (27) verbindbar ist, wodurch bei der Baugruppe (18) eine kalte Seite (19) und eine heiße Seite (21) erzeugt werden können,
einer Einrichtung (17), um ein Kühlmittel entlang der kalten Seite (19) der Baugruppe (18) zu zirkulieren, und einer Einrichtung zum Kühlen der heißen Seite (21) der Baugruppe,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Gerät einen Speicher (11) hat, und die Einrichtung (17) zum Zirkulieren des entlang der kalten Seite (19) der Baugruppe (18) geleiteten Kühlmittels das Kühlmittel auch zu dem Speicher (11) und zurück zu der kalten Seite (19) der Baugruppe (18) zirkulieren kann.
2. Gerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtung zum Zirkulieren des Kühlmittels mikro
gebohrte Durchgänge (20) hat, die mit der kalten Seite
(19) der Peltierplattenbaugruppe (18) in Kontakt sind.
3. Gerät nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die mikro-gebohrten Durchgänge durch metallische mikro
gebohrte Rohre vorgesehen sind, die direkt mit der
Peltierplattenbaugruppe (18) verklebt sind.
4. Gerät nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
sich eine zweite thermisch leitende
Wärmeübertragungseinrichtung zwischen den mikro-gebohrten
Durchgängen (20) und der Peltierplattenbaugruppe (18)
erstreckt.
5. Gerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtung zum Kühlen der heißen Seite (21) der
Peltierplattenbaugruppe (18) auch mikro-gebohrte
Durchgänge (24), die mit der heißen Seite (21) in Kontakt
sind, und eine Einrichtung (23) zum Zirkulieren eines
Kühlmittels durch die Durchgänge (24) hat.
6. Gerät nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Kühlmittel nach einer Zirkulation entlang der heißen
Seite (21) der Peltierplattenbaugruppe (18) durch einen
Ventilator (25) luftgekühlt wird.
7. Gerät nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Kühlmittel nach einer Zirkulation entlang der heißen
Seite (21) der Peltierplattenbaugruppe (18) durch eine
herkömmliche Eisbank und Python Anordnung luftgekühlt
wird.
8. Gerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Kühlmittel eine superleitende Flüssigkeit ist.
9. Gerät nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
die superleitende Flüssigkeit ein Hydroflourethylen ist.
10. Gerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtung zum Zirkulieren des Kühlmittels eine
Schwingungspumpe, eine lineare peristaltische Pumpe, eine
Membranpumpe oder eine lineare Induktionspumpe (17) ist.
11. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtung zum Zirkulieren des Kühlmittels einen
thermischen Siphon hat.
12. Gerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Getränk dem Speicher (11) in einem von einer
herkömmlichen Eisbank und Python-Anordnung gekühlten
Zustand zugeführt wird, wodurch das Getränk in dem
Speicher weiter gekühlt werden kann.
13. Gerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein Volumen eines in dem Speicher (11) enthaltenen
Getränks durch einen Kontakt mit einer in dem Getränk
eingetauchten Spirale (16) gekühlt wird, wobei das
Kühlmittel die Spirale (16) durchströmt.
14. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Speicher (11) ein Volumen eines kalten Kühlmittels
hat, wobei eine Spirale in das Volumen des kalten
Kühlmittels eingetaucht ist, um das Getränk zu führen.
15. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Speicher (11) eine Eisbank ist oder eine Mischung von
eutektischen Salzen hat, wobei das Kühlmittel von der
kalten Seite (19) der Peltierplattenbaugruppe (18)
dazu verwendet wird, den Speicher (11) auf einer
gewünschten Temperatur zu halten.
16. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Speicher (11) ein Volumen des Kühlmittels hat und
sich ein zweiter Speicher für das Getränk, das gekühlt
wird, innerhalb oder in Kontakt mit dem ersten Speicher
(11) befindet.
17. Gerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Temperatur des Getränks durch einen oder mehrere
Sensoren gesteuert wird, die die angelegte Spannung ein
und ausschalten.
18. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Temperatur des Getränks durch einen oder mehrere
Sensoren gesteuert wird, die den Durchsatz des
Kühlmittels verändern.
19. Gerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
es mit einem einzelnen Ausgabepunkt für das gekühlte
Getränk verbindbar ist.
20. Gerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Peltierplattenbaugruppe (18) einen Ausgang von 60 bis
70 Watt hat, wobei die Temperatur des Kühlmittels über
einen Bereich von bis zu ungefähr 30°C gesteuert wird.
21. Gerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Getränk ein Bier ist, das an dem Speicher (11) eine
Eingangstemperatur von ungefähr 6°C und eine
Ausgabetemperatur von dem Speicher (11) von ungefähr 1°C
hat.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GBGB9725357.9A GB9725357D0 (en) | 1997-12-01 | 1997-12-01 | Beverage cooling |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19855214A1 true DE19855214A1 (de) | 1999-06-02 |
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ID=10822899
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE19855214A Withdrawn DE19855214A1 (de) | 1997-12-01 | 1998-11-30 | Kühlung von Getränken |
Country Status (3)
Country | Link |
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GB (1) | GB9725357D0 (de) |
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