DE2349539A1

DE2349539A1 - Vorrichtung zur einstellung der temperatur einer fluessigkeit

Info

Publication number: DE2349539A1
Application number: DE19732349539
Authority: DE
Inventors: Mieczyslaw Komedera; Tadeusz Muryn
Original assignee: MK REFRIGERATION Ltd
Current assignee: MK REFRIGERATION Ltd
Priority date: 1972-10-06
Filing date: 1973-10-02
Publication date: 1974-04-18
Also published as: GB1396379A; IE38753B1; IE38753L

Description

DR.-ING. OIPI ΙΝβ. M SC. ' DlPL.-PmS.OA DIPL.-PHYS. HOGER-STELLRECHT-GRIESSBACH-HAECKER PATENTANWÄUTE IN STUTTGART

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2. Oktober 1973

MK REFRIGERATION LIMITED 15 Moorfield Road
Orpington, Kent / England

Vorrichtung zur Einstellung der Temperatur einer Flüssigkeit

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einstellung der Temperatur einer Flüssigkeit, insbesondere von Getränken, mit einem Behälter für ein flüssiges Wärmeaustauschmedium, insbesondere Wasser, und einer Einrichtung zur Einstellung der Temperatur dieses Mediums in dent Behälter.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Einstellung der Temperatur einer fließenden Flüssigkeit, insbesondere von Getränken, auf einen vorbestimmten Wert in einfacher Weise zu erreichen.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß oberhalb des Niveaus des

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Mediums im Behälter in einer Kanuner, die mit ihrem Unterteil unterhalb dieses Niveaus angeordnet und am Boden des Unterteils für einen Strom des Wärmeaustauschmediums zwischen Behälter und Kammer offen ist, eine Wärmeaustauschleitung für die Flüssigkeit vorgesehen ist, daß im Unterteil der Kammer eine das Wärmeaustauschmedium in die Kammer und in Kontakt mit der Wärmeaustauschleitung transportierende Pumpeinrichtung angeordnet ist, die beim Stillstand den Rückfluß des Mediums von der Kammer in den Behälter erlaubt, und daß an der Wärmeaustauschleitung ein die Temperatur der Flüssigkeit in der Wärmeaustauschleitung bestimmendes Meßelement vorgesehen und der Pumpeinrichtung derart zugeordnet ist, daß diese eingeschaltet wird, sobald die Temperatur einen vorbestimmten Temperaturbereich nach einer Seite verläßt, und ausgeschaltet, sobald die Temperatur den vorbestimmten Temperaturbereich nach der anderen Seite verläßt.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kammer einen das Niveau des Wärmeaustauschmediums in der Kammer begrenzenden Überlauf, z.B. eine Öffnung, aufweist, der zum Rücklaufen des überlaufenden Mediums in den Behälter führt.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß das Temperaturmeßelement derart ausgebildet ist, daß es bei einer relativ kleinen Temperaturdifferenz die Pumpeinrichtung ein- und ausschaltet, wodurch das Niveau des Wärmeaustauschmediums in der Kammer während des Fließens der Flüssigkeit in der Wärmeaustauschleitung um ein mittleres Niveau schwankend gehalten wird und so die die Wärmeaustauschleitung verlassende Flüssigkeit im wesentlichen eine vorbestimmte Temperatur hat.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung wird dadurch gekenn-

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zeichnet, daß die Pumpeinrichtung ein motorgetriebenes,-eine axiale Strömung erzeugendes Flügelrad und den Unterteil der Kammer umfaßt.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Einrichtung zur Einstellung der Temperatur des Wärrneaustauschmediums im Behälter eine Kühleinheit mit einer in dem Medium des Behälters angeordneten Verdampferspule.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit nachfolgender Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung und

Fig. 2 eine Seitenansicht einer geschnittenen Vorrichtung entsprechend Fig. 1.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat einen äußeren Rahmen oder ein Gehäuse 10, in dessen einem Teil ein Plastikbehälter 11· mit einer Schicht aus isolierendem Material 12 zwischen Behälter 11 und Gehäuse 10 angeordnet ist* Im anderen Teil des Gehaus.es befinden sich ein Kompressor 13, ein Verflüssiger 14 und ein diesem zugehöriger, motorgetriebener Kühlventilator 15 einer Kühleinheit. Die Verdampferspule 16 dieser Kühleinheit ist im unteren Teil des Behälters 11 angeordnet und in dem in diesem befindlichen Wärmeaustauschmedium, insbesondere Wasser, untergetaucht. Die Durchführungen der Zu- und Ableitungen der Verdampferspule 16 durch die Wand des Behälters 11 sind sorgfältig abgedichtet. In der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform ist die Verdampferspule in Form einer oberen und einer unteren schlangenförmigen Anordnung von einem Rahmen unterstützt. Es ist günstig, die Verdampferspule in einem Muster

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anzuordnen, durch welches das um die Verdampferspule herum gebildete Eis eine wellenförmige Oberfläche erhält. Dadurch wer- den Kanäle im Eis gebildet, welche die Kontaktfläche mit dem Wasser vergrößern und dadurch die Wärmeübergangscharakteristik verbessern.

Der Behälter 11 hat einen Deckel 21, an dessen Unterseite ein Einsatz 17 mit einem nach außen aebogenen Randteil 18 befestigt ist, welcher auf dem oberen Flansch des Behälters 11 aufliegt. Der Einsatz bildet zwei getrennte Kammern 19, 20 (Fig. 2) im oberen Teil des Behälters 11. In jeder der beiden Kammern 19,20 ist in Spulenform eine Flüssigkeitsleitung 22 für die zu kühlende Flüssigkeit angeordnet, deren Einlaß- und Auslaßenden 22a bzw. 22b durch eine Öffnung 23 in der Seitenwand der Kammer und durch die Wand des Gehäuses 10 führen. Der untere Rand der Öffnung 23 bildet einen Überlauf 24, über den das Wärmeaustauschmedium in den Behälter 11 zurückfließen kann.

Der Boden jeder der beiden Kammern 19, 20 weist eine kreisförmige Vertiefung 25 auf, in deren Boden Öffnungen 26 angeordnet sind. Der Deckel 21 hat zwei Vertiefungen 27, die über den Vertiefungen 25 in den entsprechenden Kammern angeordnet sind. In jeder solchen Vertiefung 27 befindet sich ein Elektromotor 2 8 mit einer langen, koaxial in die Vertiefung 25 unter dem Elektromotor ragenden Achse 28a, die an ihrem unteren Ende ein eine axiale Strömung erzeugendes Flügelrad 29 trägt. Dieses Flügelrad bildet zusammen mit der umgebenden Wand der Vertiefung 25 eine Pumpeinrichtung. In Fig. 2 sind zur besseren Übersicht der Deckel 21, die Motoren 28 und die Flügelräder 29 weggelassen.

Der Behälter 11 enthält das Wärmeaustauschmedium, insbesondere

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Wasser, und zwar bis zu einem Niveau 30, welches unmittelbar unter dem Hauptteil des Bodens der Kammern liegt, so daß die Vertiefungen 25 in den Kammern in dem Medium eingetaucht sind, wenn die Motoren 2 8 stillstehen. Das höchste Niveau des Mediums in dem Behälter wird durch ein Überlaufrohr lla bestimmt.

Die zwei Leitungen 22 sind auf der einen Seite mit den Fässern oder Behältern der entsprechenden Flüssigkeiten oder Getränke, die ausgeschenkt werden sollen,und auf der^anderen mit Ausschenkhähnen verbunden, so daß die ausgeschenkte Flüssigkeit durch die entsprechenden Leitungen 22 zu den Ausschenkhähnen fließt. An der Einlaßseite der Leitungen 22 ist jeweils ein Temperaturmeßelement 33 angeklemmt, daß einen Än/Aus-Schalter für die dazugehörenden Elektromotoren 2 8 betätigt.

In ähnlicher Weise ist im Behälter 11 ein weiteres Temperaturmeßelement 35 angeordnet, welches einen An/Aus-Schalter 36 für die Kühleinheit steuert.

Im Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung bildet sich ein mit dem Bezugszeichen 38 versehener Eisblock um die Verdampferspule 16 im Behälter 11 herum. Das Anwachsen des Eisblockes wird durch das Meßelement 35 begrenzt, welches zum Abschalten der Kühleinheit führt, wenn das Eis das Meßelement berührt. Sobald die Temperatur des umgebenden Wassers um einen vorbestimmten Betrag über den Gefrierpunkt des Wassers ansteigt, so führt das Meßelement 35 zum Einsehalten,der Kühleinheit. Das Wasser in dem Behälter 11 wird in der Nähe des Gefrierpunktes, z.B. bei einer Temperatur von 2 - 3° C gehalten. Ein von einem Elektromotor angetriebener Rührer, der von einem im Wasser des Behälters angeordneten Temperaturmeßelement gesteuert wird, kann

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vorgesehen werden, um das Wasser bei der erforderlichen Temperatur zu halten.

Wenn einer der beiden Ausschenkhähne aufgedreht wird, um Flüssigkeit auszuschenken, so führt die relativ hohe Temperatur der in die Leitung 22 einfließenden Flüssigkeit dazu, daß mittels des Meßelementes 33 an der Leitung der entsprechende Motor 28 eingeschaltet wird. Die sich dabei ergebende Drehung des Flügelrades 29 pumpt durch die Löcher 26 kaltes Wasser in eine der Kammern 19 oder 20. Dadurch wird die Kammer mit dem kalten Wasser gefüllt. Das höchste für das kalte Wasser erreichbare Niveau wird durch den Überlauf 24 bestimmt. Die auszuschenkende Flüssigkeit wird dabei von dem kalten Wasser gekühlt. Das Niveau in dem Wasserbehälter 11 sinkt beim Hochpumpen des Wassers in die Kammer zwar leicht, aber es bleibt hoch genug, so daß die Vertiefung 25 immer eingetaucht ist.Das Temperaturmeßelement 33 ist unterhalb des von dem Überlauf 24 vorgegebenen Niveaus angeordnet. Wenn das kalte Wasser so weit ansteigt, daß es in die Nähe des Meßelementes 33 kommt, dann schaltet dieses den Motor 28 aus. Dann beginnt der Wasserspiegel in der Kammer sofort in dem Maß zu sinken, in dem das Wasser zurück in den Behälter 11 fließt. Die Temperatur in der Umgebung des Meßelements 33 fängt daraufhin sofort wieder an zu steigen und wenn sie einen bestimmten Wert erreicht, dann schaltet das Meßelement 33 den Motor 28 wieder an, und dadurch beginnt der Wasserspiegel in der Kammer erneut zu steigen. Das Meßelement 33 kann z.B. so ausgebildet sein, daß es den Motor-bei einer Temperaturdifferenz in der Größenordnung von 1 C an- und abschaltet. Der Motor wird folglich in kurzen Absätnden an- und abgeschaltet und hält den Wasserspiegel in der Kammer um ein mittleres Niveau schwankend, das sich danach richtet, welche Temperatur die Flüssigkeit tatsächlich hat und welche Temperatur die Flüssigkeit beim Auslaß

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erreichen soll. Die Einstellung der mittleren Temperatur, um die herum das Meßelement 33 arbeitet, kann mittels eines Steuerknopfes 34a am Schaltergehäuse erreicht werden. Eine diesem Knopf 34a zugeordnete Skala zeigt die gewünschte Ausschenktemperatur des Getränkes an und wird entsprechend geeicht. Wenn der Ausschenkhahn abgedreht ist, dann fällt die Temperatur der Flüssigkeit in dem Teil der Leitung 22 rasch, an welcher das Meßelement 33 befestigt ist. Dadurch bewirkt das Meßelement 33 den Stillstand des Motors 28 und des Flügelrades 29. Das Wasser fließt dann schnell aus der Kammer heraus, so daß die Flüssigkeit in der Leitung 22 nicht übermäßig kalt wird.

Wenn man die Meßelemente in den beiden Kammern auf verschiedene Temperaturen einstellt, dann werden verschiedene Mengen kalten Wassers in die zwei Kammern gepumpt, so daß verschiedene Ausschenktemperaturen der Flüssigkeit erreichbar sind. Es ist ein besonderer Vorteil der Erfindung, daß dies möglich ist, obwohl nur eine Kühleinheit vorgesehen ist.

Die Zahl der Kammern 19, 20 ist nicht auf zwei beschränkt, es können auch mehr Kammern vorgesehen werden, die alle aus einem Behälter 11 mit Kühlwasser versorgt werden können.

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Claims

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P atentansprüche;

ί l.\Vorrichtung zur Einstellung der Temperatur einer Flüssigkeit, insbesondere von Getränken, mit einem Behälter für ein flüssiges Wärmeaustauschmedium, insbesondere Wasser, und" einer Einrichtung zur Einstellung der Temperatur dieses Mediums in dem Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Niveaus (30) des Mediums im Behälter (11) in einer Kammer (19, 20), die mit ihrem Unterteil unterhalb dieses Niveaus (30) angeordnet und am Boden des Unterteils für einen Strom des Wärmeaustauschmediums zwischen Behälter (11) und Kammer (19, 20) offen ist, eine Wärmeaustauschleitung (22) für die Flüssigkeit vorgesehen ist, daß im Unterteil der . Kammer (19, 20) eine das Wärmeaustauschmedium in die Kammer (19, 20) und in Kontakt mit der Wärmeaustauschleitung (22) transportierende Pumpeinrichtung angeordnet ist, die beim Stillstand den Rückfluß des Mediums von der Kammer (19, 20) in den Behälter (11) erlaubt, und daß an der Wärmeaustauschleitung (22) ein die Temperatur der Flüssigkeit in der Wärmeaustauschleitung (22) bestimmendes Meßelement (33) vorgesehen und der Pumpeinrichtung derart.zugeordnet ist, daß diese eingeschaltet wird, sobald die Temperatur einen vorbestimmten Temperaturbereich nach einer Seite verläßt, und ausgeschaltet, sobald die Temperatur den vorbestimmten Temperaturbereich nach der anderen Seite verläßt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Temperaturmeßelement (3 3) derart ausgebildet ist, daß es bei einer relativ kleinen Temperaturdifferenz die Pumpeinrichtung ein- und ausschaltet, wodurch das Niveau des Wärmeaus-

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tauschmediums in der Kammer (19, 20) während des Fließens der Flüssigkeit in der Wärmeaustauschleitung (22) um ein mittleres Niveau schwankend gehalten wird und so die die Wärmeaustauschleitung (22) verlassende Flüssigkeit im wesentlichen eine vorbestimmte Temperatur hat.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Temperaturmeßelement (33) derart ausgebildet ist, daß es beim Einschalten der Pumpeinrichtung deren Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der von dem Temperaturmeßelement (33) bestimmten Temperatur der Flüssigkeit und der für die die Wärmeaustauschleitung (22) verlassende Flüssigkeit vorbestimmten Temperatur variiert.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (19, 20) einen das Niveau des Wärmeaustausch-' mediums in der Kammer (19, 20} begrenzenden Überlauf (24) aufweist, der zum Rücklaufen des überlaufenden Mediums in den Behälter (11) führt,
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeinrichtung ein motorgetriebenes, eine axiale Strömung erzeugendes Flügelrad (29) und den Unterteil der Kammer (19, 20) umfaßt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterteil der Kammer (19, 2O) eine zylindrische Vertiefung (25) bildet, deren Unterseite eine oder mehrere Öffnungen

. (26) zu dem Behälter (11} aufweist, und daß das Flügelrad (29) koaxial in dieser Vertiefung (25) angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch

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gekennzeichnet_r daß die Einrichtung zur Einstellung der Temperatur des Wärmeaustauschmediums im Behälter (11) eine ■ Kühleinheit mit einer in dem Medium des Behälters angeordneten Verdampferspule (16) umfaßt.

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