DE2003392A1

DE2003392A1 - Vorrichtung zum Kuehlen von Getraenken

Info

Publication number: DE2003392A1
Application number: DE19702003392
Authority: DE
Inventors: Nikolaus Laing
Original assignee: THERMO BAUELEMENT AG
Current assignee: THERMO BAUELEMENT AG
Priority date: 1969-02-03
Filing date: 1970-01-26
Publication date: 1970-08-06
Also published as: GB1296468A

Description

PATENTANWÄLTE

DR. 1. MAAS ' - DK1637/2a

D R. W. P F E I F F E R
DR F VCMTHENLEITNER Thermo-Bauelement AG, Murten / Schweiz

8MÜNCHEN23 Vorrichtung zum Kühlen von Getränken

JJNGERERSTft 25 - T EL. 39 02 36 <=

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen von Getränken mit einem Behälter, in dem sich eine Kältespeichermasse befindet.

Es ist üblich, Getränke im Trinkgefäss durch Zugabe von Eisstücken zu kühlen. Nachteilig dabei ist, dass die Getränke durch das schmelzende Eis verdünnt werden, was insbesondere bei edlen Getränken nicht erwünscht ist. Es ist weiter bekannt, Eis in Glas- oder Kunststoffbehälter einzuschliessen und diese in die Getränke einzutauchen. Bei diesem Verfahren dauert der Abkühlvorgang des Getränkes sehr lange, da der Wärmeübergang vom Eis zum Kunststoff als auch vom Kunststoff zum Getränk in praktisch ruhenden Medien erfolgt, ausserdem die Temperaturdifferenz zwischen dem Eis zum Getränk gering ist. Da die sich abkühlende Flüssigkeit auch ständig wieder Wärme aus dem Raum aufnimmt, ist auch der Gesamtbedarf an Kälteleistung viel grosser, als der zum Abkühlen erforderliche.

Die Erfindung bezweckt eine handliche und schnell wirkende Kühlvorrichtung, die z.B. im Kühlfach eines Eisschrankes beliebig oft aufgeladen werden kann. Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäss der Wärmeübergang verbessert durch innere und äussere Konvektion, die durch Rotation des mit einem Drehgriff versehenen Behälters bewirkt wird, und durch eine wesentlich vergrösserte Temperaturdifferenz zwischen Kältespeichermasse und dem Getränk.

Bei einer Vorrichtung zur Kühlung von Getränken nach der Erfindung ist der Behälter als Rührer mit einem Griff ausgebildet und mit einer Speichermasse gefüllt, deren Gefriertemperatur erheblich unter der Gefriertemperatur des Wassers liegt und deren Viskosität in flüssigem Zustand sehr gering ist. Der Behälter ist vorzugsweise ein Rotationskörper, in dessen Innerem Einrichtungen vorgesehen sind, die eine Zirkulation, vorzugsweise in Form einer Toruswirbelströmung, der flüssigen

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BAD ORtGINAL

Speichermasse begünstigen. Ausserdem ist der Behälter teilweise mit Gas gefüllt, so dass der Speicherstoff sich in den Gasraum hinein ausdehnen kann. Als Speicherstoff eignen sich besonders Hydrate mit einer Kristallisationstemperatur zwischen -5 C und -20 C. Wesentlich ist, dass die Speichermasse in flüssigem Zustand eine so geringe Viskosität hat, dass sich im Gebrauch eine Zirkulationsströmung im Inneren des Speichermassenbehälters einstellt, die sehr guten Wärmeaustausch zwischen der noch kristallinen Speichermasse und dem zu kühlenden Getränk bewirkt.

Die Achse des Griffes des Behälters fällt zweckmässigerweise mit der Rotationsachse desselben zusammen, so dass der Behälter im Gebrauch in Drehung versetzt werden kann und dadurch eine schnelle Kühlung des Getränkes möglich ist. Durch das Zusammenwirken von einer dem Getränk aufgezwungenen Strömung, dem Wärmetransport im Inneren zwischen der kristallinen Speichermasse und der Innenwandung durch niederviskose Schmelze und durch eine hohe Temperaturdifferenz erfolgt die Abkühlung in etwa 2 Minuten gegenüber 35 Minuten bei Verwendung von eisgefüllten Behältern nach dem Stande der Technik. Zur weiteren Verbesserung des Wärmetauschs können schräg gestellte Rillen auf einem kegel- oder kugelförmigen Behälter angeordnet sein, die wie eine Schraubenpumpe wirken und dadurch eine starke Zirkulationsströmung in dem Getränk bilden, in der innerhalb kurzer Zeit die gesamte Flüssigkeit an der Kühlvorrichtung vorbeigeleitet wird.

Der Wärmeentzug aus einer Kühlvorrichtung nach der Erfindung kann, wie bereits erwähnt, im Tiefkühlfach eines Eisschrankes erfolgen. Es können auch hierfür eigene Kühlbehälter vorgesehen sein, in denen der Wärmeentzug z.B. durch entsprechend geschaltete Peltierelemente erfolgt. Die Aufbewahrung erfolgt erfindungsgemäss vorzugsweise in Doppelwandbehältern, die mit einer Speichermasse von noch etwas tieferer Temperatur gefüllt sind.

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Anhand der Figuren wird die Erfindung beispielsweise erläutert.

Figur 1 zeigt schematisch eine Kühlvorrichtung nach der Erfindung mit einem kugelförmigen Speichermassenbehälter, an dem sich ein Griff befindet und der in ein mit einer Flüssigkeit gefülltes Glas eingetaucht ist.

Figur 2 zeigt einen Speichermassenbehälter nach der Erfindung im Schnitt.

Figur 3 zeigt einen weiteren Speichermassenbehälter nach der Erfindung im Schnitt.

Figur 3a zeigt in einem Teilschnitt den Ansatz eines Griffes an einem Speichermassenbehälter nach der Erfindung.

Figur 4 zeigt schematisch im Schnitt eine weitere Ausführungsform einer Kühlvorrichtung nach der Erfindung.

Figur 5 zeigt in perspektivischer Ansicht und im Teilschnitt ein Gefäss zum Kühlen und Aufbewahren von Kühlvorrichtungen nach der Erfindung, in dem einige dieser Kühlvorrichtungen eingelegt sind.

Figur 6 zeigt eine Vorrichtung zum "Aufladen" von Kühlvorrichtungen nach der Erfindung mit zwei solchen Kühlvorrichtungen.

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Figur 1 zeigt ejne Vorrichtung zum Kühlen von Getränken nach der Erfindung in einem mit einer Flüssigkeit gefüllten Glas 12. Der kugelförmige Behälter 10 hat einen Stiel 11, mit dem er in die Flüssigkeit in dem Glas eingetaucht und gedreht werden kann. Hierdurch wird eine torusförmige Strömung in dem Getränk längs den Pfeilen erzeugt, was den Wärmeübergang ander Aussenoberfläche des Behälters 10 begünstigt. Die Kälte Speichermas se 14 schmilzt von der Wand des Behälters her nach innen und dient als flüssiger Wärmeträger zwischen dem noch festen Teil der Speichermasse und der Innenwand des Behälters 10. Die geschmolzene Flüssigkeit der Speichermasse strömt in Form von Toruswirbeln 15. Diese Strömung wird durch einen senkrecht zur Achse des Stiels 11 in dem Behälter 10 eingesetzten Ring 16 begünstigt.

In Figur 2 ist eine ähnliche Vorrichtung Triach der Erfindung wie in Figur vergrössert im Schnitt dargestellt. Der mit dem Stiel 11 fest verbundene Behälter besteht aus zwei Halbkugelschalen 20 und 21, die durch den Kragen 22 des der Wärmeleitung dienenden Ringes 16 formschlüssig gehalten werden, wobei die Verbindung zwischen dem Kragen und den Rändern der Halbkugelschalen 20 und 21 durch Löten oder Verkleben erfolgen kann. In der Rille 23 des Kragens kann vor dem Zusammensetzen des Behälters ein Lötdraht eingelegt werden. Der poröse, mit Gas gefüllte Körper 24 dient·dem Volumenausgleich bei der Kristallisation.

Figur 3 zeigt einen Schnitt durch einen kugelförmigen Behälter 10 ähnlich dem in Figur 1 dargestellten, in dem ein Stern 32 aus Kunststoff mit hohlen Armen 34 vorgesehen ist, über die das Zentrum mit der Peripherie kommuniziert. Dadurch, dass in jedem Fall ein Arm 34 des Sternes 32 in die Luftblase 31 hineinragt, kommuniziert der Flüssigkeitskern 39, auch nachdem die Randzone 35 beim Abkühlen der Speichermasse bereits kristallisiert ist, über " die Öffnung 37 mit dem Gasraum 31, so dass Flüssigkeit vom Zentrum in den Gasraum gefördert werden kann.

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Kuigt in einem Teilschnitt den ovalen Durchbruch 33

der Wand des Behälters 10 nach Figur 3 im Bereich der Beie.stig.uns des Griffes 11. Über den Stiel 11 wird die Hülse 44· geschoben, bis sie in den Absatz --15

.einrastet. Dadurch wird der Durchbrach 38 abgedichtet. Das'Füllen des Behälters U erfolgt vor dem Einsetzen des Griffes, es kann jedoch auch danach durch den Kanal 46 erfolgen, der am oberen Ende des Griffes 11 nach dem Füllen zugeschrnolzen wird.

Figur 4 zeigt im Querschnitt einen kugelförmigen Behälter 10 mit einer anderen Ausführungsform zur Verbindung des im Zentrum des Behälters, zuletzt erstarrenden Flüssißkeitsbereiches 39 mit dem Gasraxim 31 durch ein Röhrchen 40,-das durch einen Schwimmer 41 ■■ mit einem· Ende über den Flüssigkeitsspiegel an der Grenzfläche ·· zwischen Gasräum und Flüssigkeit gehalten wird.

Figur 5 zeigt eine Vorrichtung nach der Erfindung, deren Speichermas senbehälter 10 schraubenförmig gewundene Wülste 50 aufweist, die eine Erhöhung der Flüssigkeitsumwälzung sowohl im Speichermassenraurn,also im Inneren des Behälters 10 als auch ausserhalb in dem zu kühlenden Getränk bewirken. Die. Kühlvorrichtungen sind in einem Gefass angeordnet, das zwischen seiner Innenwand 51 und seiner Aussenwand 52 mit einer Speichermasse 53 gefüllt ist, deren Schmelzpunkt unter dem Schmelzpunkt der Speichermasse 2 in den Behältern 10 liegt. Die Isolationsschicht 54 verhindert einen Kälteabfluss nach aüssen. ·

Ein solches Kühlgefass ermöglicht das Aufbewahrten der Kühlvorrichtungen geniäss der Erfindung,, ,z.B. auf dem Tisch, ohne dass die Speicherrnasse im Inneren der Behälter dieser Kühlvorrichtungen, sich erwärmt. Darüber hinaus kann mit diesen Äüfbewahrungsgefässen ein Aufladen derGetränke kühlvorrichtung nach der Erfindungunmittelbar anO^t und Stelle erfolgen. ' * Y- '

In Figur 6 ist ein ähnliches Gefäss wie in Figur 5 dargestellt, bei dem ein inneres Gehäuse 60 über eine Isolierung 65 mit einem Aussengehäuse 66 verbunden ist, das an der Oberfläche Rippen 64 aufweist. Zwischen dem Innengehäuse und dem Aussengehäuse befinden sich Peltierelemente 62, deren Wärme durch die Rippen abgeführt wird und die ein Abkühlen der kugelförmigen Behälter 10 im Inneren des Gefässes bewirken. Über den Stromversorgungsteil wird das Gefäss an das Versorgungsnetz angeschlossen. Die Deckel sind als Klappdeckel ausgebildet.

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Claims

Patentansprüche

ί 1, J Vorrichtung zum Kühlen von Getränken mit einem Behälter, in dem ^~--*^/^ sich eine Kältespeichermasse befindet, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Behälter (10) als Rührer mit einem Griff (11) ausgebildet ist und mit einer Speichermasse gefüllt ist, deren Kristallisations- * temperatur erheblich unter der Gefriertemperatur des Wassers liegt und deren Viskosität im flüssigen Zustand so gering ist, dass sich bei Dreh- oder Rührbewegungen ein Wärmetransport von der noch kristallinen Speichermasse zur inneren Wandung durch Konvektion einstellt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (10) teilweise mit einem Gas gefüllt ist. ,
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (10) rotationssymmetrisch ist und einen stabförmigen Griff (11) hat, dessen Längsachse mit der Rotationsachse zusammenfällt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (10) kugelförmig ausgebildet ist. ·
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Innere des Behälters einschliesslich etwaiger wärmeleitender Rippen oder Ringe so ausgebildet ist, dass sich bei Drehung des Behälters um die Achse des Stiels im flüssigen Anteil der Speichermasse innerhalb des Behälters eine torusförmige Strömung ausbildet.

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6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich in dem Behälter (10) ein Rohr (34, 40) befindet, durch welches der mit Gas gefüllte Raum (31) im Inneren des Behälters mit dem Zentrum (3D) kommuniziert.
7. 'Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand des die Speichermasse aufnehmenden Behälters (10) spiralenförmig verlaufende Erhöhungen (50) und Vertiefungen aufweist.
8. Vorrichtung nach einem, der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren des die Speichermasse aufnehmenden Behälters (10) eine zur Achse des Griffes (11) senkrecht verlaufende Rippe (1#) vorgesehen ist, die einen mit der Aussenwand des Behälters in Berührung stehenden Ring bildet.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Volumenausgleich bei der Kristallisation der Speichermasse im Inneren des Speichermassenbehälters (10) ein poröser elastischer Stoff (24), vorzugsweise Schaumgummi, angeordnet ist.
10. Gefäss zum Aufbewahren von Vorrichtungen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dieses mindestens eine hohle Wand (52) aufweist, die mit einer Speichermasse (54) gefüllt ist, deren Umwandlungstemperatur bei oder unterhalb der Kristallisationstemperatur der Speichermasse in dem Behälter (10) der Kühlvorrichtung liegt.

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11. Gefäss zum Kühlen und Aufbewahren von Vorrichtungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Wand gebildet wird durch Peltierelemente, die so angeordnet sind, dass ihre wärmeaufnehmende Seite dem Inneren des Gefässes zugewandt ist, während die wärmeabgebende Seite niit der berippten Aussenwand verbunden ist.
12. Verfahren zur Kühlung von Getränken in Bechern, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 von Hand in Umdrehung gesetzt wird, wodurch sowohl dem Getränk als auch der bereits geschmolzenen Speichermasse eine Zirkulationsströmung zur Erzielung konvektiven Wärmeüberganges aufgezwungen wird.

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