DE2301494A1

DE2301494A1 - Getraenkespender

Info

Publication number: DE2301494A1
Application number: DE2301494A
Authority: DE
Inventors: William Albers Arzberger
Original assignee: Jet Spray Cooler Inc
Current assignee: Jet Spray Cooler Inc
Priority date: 1972-06-19
Filing date: 1973-01-12
Publication date: 1974-01-31
Also published as: JPS6130135Y2; CA976930A; FR2189798B1; ES413106A1; IT978342B; BR7300541D0; FR2189798A1; JPS4935941A; DE2301494C2; GB1397688A; US3822565A; JPS5417441U; AR207105A1

Description

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Jet Spray Cooler, Inc., Waltham, Mass./USA

Getränkespender

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kaltgetrankespender mit einem Unterteil und einem darauf aufgesetzten Getränkebehälter. Ziel der Erfindung ist es, einen neuen und verbesserten Kaltgetrankespender zu schaffen, der kleiner ist als die derzeit erhältlichen Getränkespender, weniger Platz auf der Theke in Anspruch nimmt und trotzdem dieselbe Kapazität aufweist wie grössere Einheiten.

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Dieses Ziel wird mit einem Kaltgetrankespender erreicht, welcher umfasst:

eine im Getränkebehälter befindliche Pumpe zur Umwälzung der Getränkeflüssigkeit mit einem Pumpendeckel und einem Flügelrad unter dem Pumpendeckel, sowie einem mit dem Flügelrad verbundenen angetriebenen Magneten,

einen im Unterteil eingebauten Motor, welcher einen unmittelbar unter dem angetriebenen Magneten liegenden Antriebsmagneten in Drehbewegung versetzt, wodurch die Pumpe betätigbar ist, '

ein Kühlsystem mit einem im Getränkebehälter angeordneten Verdampfer zur Kühlung der durch die Pumpe im Getränkebehälter umgewälzten und mit dem Verdampfer in Wärmeaustausch stehenden Getränkeflüssigkeit,

eine Trennwand im Unterteil, welche dieses in eine Niederdruck- und eine Hochdruckkammer abteilt,

eine öffnung in der Trennwand,

einen Kondensator und einen Verdichter im Unterteil, und 'einen in der öffnung angeordneten Ventilator, der mit dem Motor verbunden und durch ihn betätigbar ist, einen Luftstrom, von der Niederdruck- zur Hochdruckkammer erzeugt und damit den Kondensator, den Verdichter und den Motor kühlt.

Herkömmliche Getränkespender haben ein mechanisches Luftdruck-Kühlsystem und eine Vorrichtung zur Umwälzung des Getränks im Getränkebehälter, um den Wärmeaustausch zu bewerkstelligen und ein lebhaft bewegtes Bild zu erzeugen. Bei dieser Art von Geräten werden gewöhnlich zwei Motoren verwendet, einer für das Flügelrad der Pumpe, welche die Getränkeflüssigkeit umwälzt und ein weiterer für den Ven-

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tilator, der einen Druckluftstrom über den Kondensator und den Verdichter des Kühlsystems herstellt. Nachteile solcher Systeme sind die zusätzlichen Kosten durch die Verwendung zweier Motoren sowie der zusätzliche Raumbedarf zu deren Unterbringung.

Die bei herkömmlichen Geräten verwendeten Verdampfer sind keine Primärflächen-Verdampfer, sondern es wird hierbei als Wärmeaustauschfläche eine zylindrische oder flache Platte zwischen das Kühlröhrensystem des Verdampfers und das Getränk eingeschoben. Verdampfer dieser Art erfordern ein längeres Röhrensystem als Primärflächen-Verdampfer, sind kostspieliger und beanspruchen mehr Platz im Getränkebehälter und/oder im Unterteil.

Die Verminderung der Kosten für Getränkespender bleibt weiterhin ein Ziel unserer Wirtschaft. Sie soll nicht nur dazu dienen, einen lebensfähigen Wirtschaftszweig abzusichern, sondern ist auch die beste Methode im Kampf der Gesellschaft gegen die Inflation. Darüber hinaus ist es von grundlegender Bedeutung, wenn unsere Nation in der internationalen Handelsbilanz ihr optimales Gleichgewicht wiedergewinnen soll. Die Erfindung schafft auch einen billigen Getränkespender.

Die Verminderung der Grosse ist bei allen im Hotel- und Gaststättengewerbe verwendeten Geräten äusserst wichtig. Restaurants, Schnellimbißstuben, Cafeterias etc. verwenden in zunehmendem Mass Getränkespender; jede Raumeinsparung in solchen Lokalitäten ist daher dringend geboten. Ein weiteres wichtiges Ziel der Erfindung ist es daher, einen Kaltgetränkespender zu schaffen, dessen äussere Abmessungen im Verhältnis zu anderen derzeit erhältlichen Getränkespendern mit vergleichbarem Passungsvermögen kleiner sind.

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Der erfindungsgemässe Getränkespender verfügt über ein Kühlsystem mit einem Verdampfer und einer Pumpe, die beide in dem Getränkebehälter untergebracht sind, wodurch das Getränk in direktem Wärmeaustausch mit den Kühlrolren des Verdampfers steht. Im Unterteil ist ein einzelner Motor untergebracht, der sowohl die Pumpe im Getränkebehälter als auch den Ventilator im Gehäuse antreibt. Der Ventilator erzeugt einen Druckluftstrom durch das Unterteil, welcher den Kondensator _x den Verdichter sowie den Motor abkühlt.

Ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung, dargestellt und wird im folgenden zum besseren Verständnis der Erfindung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch 'einen erfindungsgemässen Getränkespender.

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Unterteil des in Fig. 1 gezeigten Getränkespenders in einer zu Fig. 1 senkrechten Ebene.

Flg. 3 eine vergrösserte Teilansicht eines Teils des Getränkespenders entlang der Linie 3-3 von Fig. 1

und
Fig. 4 einen Querschnitt in der Ebene 4-4 von Fig. 3.

Der in Fig. 1 gezeigte Getränkespender umfasst ein Unterteil lo, einen Getränkebehälter 12 auf dem Unterteil, eine Pumpe 14 im Getränkebehälter und ein Kühlsystem mit einem im Getränkebehälter befindlichen Verdampfer 16, sowie einem Kondensator 18 und einem Verdichter 2o im Unterteil. Ein Motor 22 ist ebenfalls im Unterteil untergebracht und betätigt die Pumpe 14 und den Ventilator 24.

Das Unterteil lo, welches aus Metall, Kunststoff oder einer

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Kombination aus beiden gefertigt sein kann und vom Aussehen her vorzugsweise attraktiv zu gestalten ist, weist Püsse 26 auf, welche den Getränkespender auf der Theke tragen und geradehalten. Auf der Vorderseite 3o des Unterteils ist eine Tropfschale 28 vorgesehen, die unter der Entnahmeöffnung 32 für das Getränk und dem Betätigungshebel 34 liegt.

Das Unterteil Io ist mittels einer Trennwand 36 in eine untere und eine obere Kammer 38 bzw. 4o abgeteilt. In der unteren Kammer 38 befinden sich der Kondensator 18 und der Verdichter 2o. Der in Fig. 1 gezeigte Kondensator l8 ist im allgemeinen in einer vertikalen Ebene im hinteren Teil der Kammer 38 nächst der Rückwand 42 angeordnet. Die Rückwand ist mit Schlitzen versehen, damit durch den Kondensator auf dem mit Hilfe der Pfeile 44 angezeigten Weg Luft in die Kammer 38 strömen kann.

Die Trennwand 36 besitzt eine öffnung 46, die durch xlie Lippe 47 abgegrenzt ist und die obere mit der unteren Kammer verbindet. Der Ventilator 24 ist in der öffnung 46 angeordnet und saugt beim Betrieb Luft auf dem durch die Pfeile 44 angedeuteten Weg durch die Rückwand ein. Die Luft zirkuliert über den Kondensator l8, den Verdichter 2o und die Kühlschlangen zum Abführen der Überhitzungswärme 48 und dann durch die öffnung 46 und um den Motor Die Seitenwände 52 und 54 des Unterteils sind oben unmittelbar neben den Seitenflächen der Kammer 4o mit Schlitzen versehen, um das Abziehen der durch den Ventilator 24 angesaugten Luft auf dem durch 56 angedeuteten Weg zu gestatten. Der durch den Ventilator 24 erzeugte Luftstrom kühlt also den Kondensator 18, den Verdichter 2o sowie die Kühlschlangen 58 zum Abführen der Überhitzungswärme und den Motor. Die verschiedenen Pfeile in Fig. 1 und 2 deuten den Weg an, den die Luft durch das Unterteil des Getränkespenders nimmt.

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Der Getränkebehälter 12 ruht auf der Kondensatplatte 60 des Unterteils Io und ist mit einer öffnung 62 in seiner Bodenplatte 64 versehen, durch welche die Platte 66 und die Kühlröhren 68 ragen. Die Platte 66 kann am Boden der Kondensatplatte 60, wie Fig. 3 andeutet, befestigt werden. Die öffnung 72 hat einen in Fig. 4 bei 71 dargestellten abgestuften Kragen 7o, welcher einen Dichtungsring 72 umgibt, der die in den Getränkebehälter 12 hineinragende Platte 66 abdichtet.

Durch ein Paar öffnungen 74 und 76 in der Platte 66 verlassen die Kühlröhren 68"das Unterteil Io und kehren wieder dorthin zurück; ausserdem sind sie auf diese Weise mit dem Rest des Kühlsystems im Unterteil Io verbunden. Die Kühlröhren sind am Durchbruch durch die öffnungen 74 und 76 gelötet oder auf sonstige Art abgedichtet, damit keine Getränkeflüssigkeit durch die öffnungen ins Unterteil durchsickern kann.

Wie Fig. 1 und 3 zeigen, sind die KUhlröhren über der Platte 66 in Schlingen oder Windungen angeordnet und unter einer im allgemeinen zylindrischen und gegen die Spitze 80 kegelförmig zulaufenden Haube 78 untergebracht. Die Haube 78 kann aus einem Stück mit dem Deckel 82 der Pumpe 14 geformt sein, und steht durch eine Verbindungsleitung 84 mit letzterer in Verbindung, so dass die von der Pumpe kommende Flüssigkeit in die Haube 78 strömen und in dieser hochsteigen kann. Die Haube weist in der dargestellten Form eine Spritzröhre 86 auf, durch welche das durch die Kühlröhren 68 abgekühlte Getränk gegen den Deckel 88 des Getränkebehälters gespritzt wird, wodurch ein lebhaftes, bewegtes Bild entsteht.

Der Boden der Haube 78¹ passt genau in den Kragen 7o der öffnung 72 in der Bodenwand des Getränkebehälters. Daher

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fliesst die gesamte von der Pumpe 14 geförderte Flüssigkeit über die Verbindungsleitung 84 in die Haube ?8 und kommt in engen Kontakt mit den Kühlröhren. Die durch die Haube strömende Getränkeflüssigkeit wandert mit grosser Geschwindigkeit über den Primärflächen-Verdampfer, wodurch ein intensiver Wärmeaustausch stattfindet.

Die Pumpe 14 umfasst einen angetriebenen Magneten in Kombination mit einem Flügelrad 92, welche in einer flachen Aussparung 94 in der Bodenwand 64 des Getränkebehälters untergebracht sind; der angetriebene Magnet liegt unmittelbar über dem auf der Welle 98 des Motors 22 befindlichen Antriebsmagneten. Der in einem Stück mit der Haube 78 geformte Pumpendeekel 82 ist mit Einlassöffnungen loo versehen, durch welche die Getränkeflüssigkeit aus dem Behälter 12 in die Pumpe einfliesst und von dieser über die Verbindungsleitung 84 in die Haube 78 hochgepumpt wird, wo sie in engen Kontakt mit dem Primärflächenverdampfer 16 kommt.

Wie Fig. 1, 3 und 4 zeigen, können eine oder mehrere massive Stäbe Io2 innerhalb der Kühlröhren 68 angebracht sein, wo sie eine wichtige Rolle bei der Kühlung spielen. Erstens vermindern die Stäbe das Volumen innerhalb der Kühlröhren, die mit einem Kühlmittel gefüllt sein müssen. Auf diese Weise wird der Kühlmittelinhalt vermindert, was die Kosten des Geräts senkt und das Kühlen bei hohen Temperaturen erleichtert. Ausserdem wird der Wärmeaustauschkoeffizient der Kühlröhren dadurch erhöht, dass die hohe Durchflussgeschwindigkeit des Kühlmittels in den Kühlröhren weiter heraufgesetzt wird. Dies wirkt sich besonders vorteilhaft in der Fliessrichtung nach unten aus (vor dem Verlassen der Kühlröhren durch die Auslassöffnung 76), wo die Koeffizienten im Vergleich zur Fliessrichtung nach

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oben nach dem Eintritt durch die öffnung "Jk verhältnlsmässig klein sind. Darüber hinaus braucht bei Verwendung des Stabes Io2 am Ende des Kühlkreislaufs nicht unbedingt ein Akkumulator benutzt zu werden, da ein Herausfliessen unverdampfter Kühlmittelflüssigkeit aus dem abwärtsgerichteten Röhrenstück in die Saugleitung des Kühlsystems unmöglich ist. Die nachteiligen Auswirkungen eines solchen Überfliessens für die Leistungsmerkmale kleiner Kapillarröhren-Kühlsysteme sind hinreichend bekannt.

Aus der vorangegangenen Beschreibung können die vielen Vorteile dieses Systems abgeleitet werden. Das Kühlsystem ist im Unterteil so angeordnet, dass der Motor sowohl den Ventilator im Unterteil als auch die Pumpe in dem Getränkebehälter antreibt. Diese Anordnung ist möglich, da die Achsen der Pumpe und des Ventilators in einer Linie ausgerichtet sind. Der einzelne Motor ist sowohl kosten- als auch platzsparend.

Das erfindungsgemäss gebaute Gerät hat eine Grundfläche von etwa 19,6 χ 26,7 cm und eine erhöhte Wärmeleistungskapazität pro Raumeinheit der Maschine.

Durch die Anwendung eines im Dauerbetrieb laufenden Ventilators (der Motor 22 läuft im Dauerbetrieb, um die Getränkeflüssigkeit durch die Pumpe umzuwälzen) wird weiter Platz gespart, da hier nur ein einziger Motor verwendet wird, der bei den bisher bekannten Geräten nur zum Antreiben der Pumpe diente. Wenn bei den bisherigen Geräten der zusätzliche Motor für den Ventilator abschaltet, so dass der Pumpenmotor nicht mehr durch den Luftstrom gekühlt wird, entstehen äusserst hohe Temperaturen im Lager, sofern der Motor nicht mit einem eingebauten Ventilator versehen ist, was wiederum die Ausmasse des Motors vergrössert. Der dauernd laufende Motor in der vorliegenden Erfindung, welcher das

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Getränk im Behälter kontinulierlieh umwälzt, betreibt auch den Ventilator zur Kühlung des Geräts.

Die Verwendung eines einzigen Motors ist wichtig für die Verkleinerung der Einheit. Der Weg des Luftstroms durch das Unterteil wird dahingehend abgeändert, dass er zweimal im rechten Winkel umgelenkt wird, statt wie bei den schon bekannten Geräten auf geradem Weg durch das Unterteil zu fliessen. Dieses Umlenken des kühlenden Luftstroms wird ermöglicht durch die Trennwand im Unterteil, die dieses in eine Niederdruck-Einlasskammer (untere Kammer J58) und eine Hochdruckkammer (obere Kammer 4o) teilt.

Um die Grosse des benötigten Kondensators und damit den erforderlichen Raum weiter zu vermindern, ist es bei der gegebenen Raumanordnung der Komponenten möglich, die über dem Verdichter befindlichen Kühlschlangen 48 zum Abführen der Überhitzungswärme zu verwenden. Hier ist, bei einer auf einem mittleren effektiven Temperaturunterschied (Gegenströmung) beruhenden Wärmeaustauschbeziehung, die Heissluftschleife hinter dem Kondensator und dem Verdichter im Luftstrom gelegen. . Da der Gaswärmeaustausch innerhalb der Röhre niedrig ist, fügt bei der Ableitung der Überhitzungswärme die Sekundärfläche der Primärflächenwirkung keine nennenswerte Wirkung hinzu. Zur Ableitung der Überhitzungswärme können um den oberen Teil des Verdichters eine oder zwei weitere Kühlschleifen gelegt werden, ohne dass dadurch der Platzbedarf des Unterteils wesentlich erhöht wird.

Beim Verdampfer wird auf Grund der Anordnung der Kühlröhren

<*d er die Getränkeflüssigkeit direkt gekühlt und damith bei den schon bekannten Einheiten, bei welchen die Röhren eine Verkleidung besitzen, auftretende Röhrenkontaktwiderstand

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ausgeschaltet.

Die hohe Durchflussgeschwindigkeit des Getränks durch die Haube verhindert, dass sich beim Betrieb des Getränkespenders Eis bildet.

Verdampfer und Haube sind leicht zu reinigen, da die Kühlröhren des Verdampfers ganz frei liegen und keine unzugänglichen Stellen aufweisen. Die leicht entfernbare Haube kann getrennt gewaschen werden. Der Bau des Verdampfers selbst ist wesentlich billiger als die bisherigen Ausführungen mit verkleideten Röhren. Bei der Herstellung ist ein Minimum an Arbeitsaufwand erforderlich, und die Bauart eignet sich zum automatischen Löten.

Die Ausführungsart des Verdampfers, insbesondere die Anwe'ndung von Primärflächen,'vermindert den Bedarf an Röhren um etwa 2/3 im Vergleich zu der Ausführung mit verkleideten Röhren. Durch die hohe Durchflussgeschwindigkeit über die Kühlröhren wird der Wärmeaustauschkoeffizient für die Getränkeflüssigkeit verdoppelt oder verdreifacht, was wiederum weniger Röhren erforderlich macht. Ausserdem macht die direkte Expansion in den Röhren Sekundarflächen überflüssig, was eine weitere Materialkosteneinsparung bedeutet.

Auf Grund der Bauart des Verdampfers kann der Getränkebehälter schmal gebaut werden. Da dieGetränkeflüssigkeit direkt über den Kühlröhren umläuft, wird auch bei einem minimalen Flüssigkeitsstand im Getränkebehälter eine ausreichende Kühlung gewährleistet. Ausserdem wird nicht wie bei bekannten Geräten die Kuppelhaube so stark sichtbar, wenn der Flüssigkeitspegel sinkt.

Die Erfindung eignet sich auch für einen Zweifach-Getränke-

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spender, wobei die Kühlröhren zwischen den zwei Teilbehältern in Schleifen angeordnet sein können.

Von besonderer Bedeutung ist die Reduzierung der Einzelteile der Maschine, was notwendigerweise eine geringere Anfälligkeit für Defekte zur Folge hat. So wird statt der in bisherigen Geräten verwendeten zwei oder drei Motoren für Einfach- oder Zweifach-Getränkespender nur ein einziger Motor verwendet. Folglich erhöht sich die Betriebssicherheit.

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Claims

Patentansprüche

1. Kaltgetränkespender mit einem Unterteil und einem darauf aufgesetzten Getränkebehälter,gekennzeichnet durch eine im Getränkebehälter (12) befindliche Pumpe (14) zur Umwälzung der Getränkeflüssigkeit,mit einem Pumpendeckel (82) und einem Flügelrad (92) unter dem Pumpendeckel (82), sowie einem mit dem Flügelrad verbundenen angetriebenen Magneten (92),

einen im Unterteil (lo) eingebauten Motor (22), welcher einen unmittelbar unter dem angetriebenen Magneten (92) liegenden Antriebsmagneten (96) in Drehbewegung versetzt, wodurch die Pumpe (14) betätigbar ist,

ein Kühlsystem mit einem im Getränkebehälter (12) angeordneten Verdampfer (16) zur Kühlung der durch die Pumpe (14) im Getränkebehälter (12) umgewälzten und mit dem Verdampfer (16) in Wärmeaustausch stehenden Getränkeflüssigkeit, -

eine Trennwand (36) im Unterteil (lo), welche dieses in eine Niederdruck- (38) und eine Hochdruckkammer (4o) abteilt,

eine Öffnung (46) in der Trennwand (36),

einen Kondensator (18) und einen .Verdichter (2o) im Unterteil (lo), und einen in der Öffnung (46) angeordneten Ventilator (24), der mit dem Motor (22) verbunden und durch ihn betätigbar ist, einen Luftstrom von der Niederdruck-(38) zur Hochdruckkammer (4o) erzeugt und damit den Kondensator (18), den Verdichter (2o) und den Motor (22) kühlt.

2. Kaltgetränkespender nach Anspruch 1, weiterhin d a -

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durch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (16) aus Kühlröhren (68)besteht, die zusammen mit dem Verdichter (2o) und dem Kondensator (18) einen Kreislauf bilden,

einer die Kühlröhren (68) umgebenden Haube (78) im Getränkebehälter (12),

sowie einer Verbindungsleitung (84) zwischen Pumpe (12) und Haube (78), wodurch die Getränkeflüssigkeit von der Pumpe (12) in die Haube (78) steigt, wo sie in direkten Kontakt mit den Kühlröhren (68) kommt.

3· Kaltgetränkespender nach Anspruch 1 oder 2 ,gekenn zeichnet durch eine Einlassöffnung (44) an der Niederdruckkammer (38) des Unterteils (lo), wobei der Kondensator (18) im Unterteil (lo) an dieser Einlassöffnung angebracht ist,

mindestens eine Auslassöffnung (56) an der Hochdruckkammer (4o) des Unterteils (lo)_/und durch die Anordnung des Motors (22) in der Hochdruckkammer (4o) und des Verdichters (2o) in der Niederdruckkammer (38).

4. Kaltgetränkespender nach Anspruch 2 oder 3 ,dadurch gekennzeichnet, dass

der Verdampfer (l6) aus mehreren, im allgemeinen U-förmigen Kühlröhren (68) besteht,

die Haube (78) im allgemeinen zylindrisch ist und mit vertikaler Achse angeordnet ist, die Kühlröhren (68) umschliesst und an der Spitze offen ist,

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und die Verbindungsleitung (84) am unteren Teil der Haube (78) einmündet, wodurch die Getränkeflüssigkeit in die Haube (78) eintritt, emporströmt und sie am oberen Ende wieder verlässt.

5· Kaltgetränkespender mit einem Unterteil (lo) und einem darauf aufgesetzten Getränkebehälter (12) , gekennzeichnet durch

ein Kühlsystem mit einem im Getränkebehälter (12) angeordneten Verdampfer (l6)^- aus Kühlröhren (68) zur Kühlung des Getränks,

eine im Getränkebehälter (12) befindliche Pumpe (14) zur Umwälzung der Getränkeflüssigkeit,

eine Haube (78), welche die Kühlröhren (68) umschliesst .und eine Einlass- (7^* 76) und Auslassöffnung (86) besitzt, und

eine Verbindungsleitung (84) zwischen der Pumpe (14) und ' einer der Haubenöffnungen, durch welche die umgewälzte Getränkeflüssigkeit in die Haube (78) steigt und dort direkt mit den Kühlröhren (68) in Kontakt kommt.

6. Kaltgetränkespender nach Anspruch 5> gekennzeich net durch

eine an die Auslassöffnung der Haube (78) angebrachte Spritzröhre (86), durch welche das Getränk in einer Fontäne herausspritzt.

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T. Kaltgetrankespender nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass

der Verdampfer (16) aus mehreren, im allgemeinen U-förmigen Kühlröhren (68) besteht,

die Haube (78) im allgemeinen zylindrisch ist, die Kühlröhren (68) umschliesst und an der Spitze offen ist, und

die Verbindungsleitung (84) am unteren Teil der Haube (78) einmündet, wodurch die Getränkeflüssigkeit in die Haube eintritt, emporströmt und sie am oberen Ende wieder verlässt.

8. Kaltgetrankespender nach einem der Ansprüche 5 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass

die Pumpe (14) ein im Getränkebehälter (12) befindliches magnetisch angetriebenes Flügelrad (92) aufweist, sowie einen motorbetriebenen Magnet (96) im Unterteil (lo), und zwar unmittelbar unter dem Flügelrad (12), der mit dem Flügelrad (12) magnetisch gekoppelt ist und dieses antreibt.

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