DE2559651B2 - Verfahren zum fortgesetzten Herstellen und Abgeben von Kohlendioxydgas gelöst enthaltendem und gekühltem Wasser - Google Patents
Verfahren zum fortgesetzten Herstellen und Abgeben von Kohlendioxydgas gelöst enthaltendem und gekühltem WasserInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum fortgesetzten Herstellen und Abgeben von Kohlendioxydgas
gelöst enthaltendem und gekühltem Wasser, bei dem man in einer unter Druck stehenden Aufbereitungszone
ständig einen vorbestimmten Wasservorrat durch Einsprühen von Frischwasser aufrechterhält, das Wasser
in diesem Vorrat in eine schwache Zwangsströmung versetzt, das Kohlendioxydgas über einen porösen
Körper unterhalb der Wasseroberfläche unter Druck einführt, durch Eintauchen gekühlter Flächen in den
Wasservorrat selbst Eispanzer erzeugt und aufrechterhält und das gekühlte und mit Kohlendioxydgas
gesättigte Wasser aus dem Wasservorrat mit Steigrohr und Ventil entnimmt.
Ein Verfahren dieser Art ist aus der DE-OS 20 21 237 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird an der
Innenwand eines wärmeisolierten Behälters mit Hilfe einer Kühlschlange ein von der Behälterwand aus
wachsender Eispanzer erzeugt. Dieser bildet somit praktisch die Innenfläche des Behälters. In diesem
Behälter ist mittig sowohl dem Durchmesser als auch der Höhe der darin befindlichen Wassermenge nach ein
Flügelrotor angeordnet, der über eine Antriebsverbindung durch den Deckel oder durch den Boden des
Behälters in der Wassermenge eine Zwangsströmung erzeugen kann. Durch intensive Zirkulierung des
Wassers soll an der Kontaktfläche zwischen dem im Kopfteil des Behälters befindlichen Gaspolster und der
Flüssigkeitsoberfläche ein intensiver Austausch stattfinden, durch den Kohlendioxydgas von der Flüssigkeit
aufgenommen wird. Außerdem soll eine rasche Abkühlung des Wassers am Eispanzer gewährleistet werden.
Bei dieser bekannten Vorrichtung wird die Aufnahme von Gas durch das Wasser weitgehend durch die
Oberflächenberührung zwischen der Gasphase im Kopfraum und der Flüssigkeitsphase im Behälter
bestimmt Im Vergleich zur Wassermenge ist die Größe dieser Kontaktfläche gering. Zur nennenswerten Aufnahme
von Gas durch das Wasser bedarf es daher einer erheblichen Turbulenz in der Wassermenge. Diese
Turbulenz setzt jedoch ein Teil des im Wasser bereits gelösten Gases wieder in Form von Bläschen frei, die
bestrebt sind zum Kopfraum aufzusteigen. Damit ist der Wirkungsgrad der Gasaufnahme relativ gering.
ίο Bekanntlich stellt ein Eispanzer einen erheblichen
Wärmedurchgangswiderstand zwischen der Wassermenge und der Kühlfläche dar. Die Isolierwirkung ist
um so größer, je stärker der Eispanzer ist Auf der anderen Seite wird jedoch ein ausreichend großer
Eispanzer benötigt, um mit einer Kühlvorrichtung begrenzter Leistung auskommen zu können und
dennoch bei Entnahnre von größeren Mengen an gekühlter Flüssigkeit eine ausreichend rasche Rückkühlung
der neu zugeführten Wassermenge zu gewährleisten. Da der Sättigungsgrad des Wassers an Kohlendioxydgas
wesentlich von der Temperatur des Wasser abhängt und um so größer ist, je tiefer das Wasser
abgekühlt ist, wird nicht nur die Abkühlung selbst sondern auch die Gasaufnahme durch den die
M Kühlwirkung beeinträchtigenden Eispanzer behindert.
Es ist weiterhin eine Vorrichtung bekannt, bei der das zu kühlende und mit Kohlendioxydgas zu sättigende
Wasser über einen außerhalb des Behälters liegenden Strömungskreis in Umlauf gehalten wird. Das Wasser
:io wird durch ein nahe dem Boden des Behälters zur
Bodenmitte gerichtetes Rohr abgesaugt und durch den Deckel des Behälters in den Kopfraum wieder
eingesprüht, um auf diese Weise die Kontaktfläche des Wassers gegenüber dem Kohlendioxydgas, das sich im
Kopfraum befindet, zu vergrößern. Der äußere Kreislauf wird dazu benutzt, bedarfsweise von diesem
äußeren Kreislauf das karbonisierte Wasser abzuziehen. Die Kühlschlange ragt mittig in den Behälter hinein, so
daß beidseitig ein Eispanzer wachsen kann, dessen Wachstum nach außen in Richtung auf die Behälterwand
durch einen entsprechenden Fühler überwacht und begrenzt wird. Mittig innerhalb der Kühlschlange
ragt ein Schutzrohr bis nahe zum Boden, in dem geschützt gegen das Eiswachstum Flüssigkeitsstand-Fühler
angeordnet sind, welche die Zufuhr des Frischwassers steuern, das ebenfalls in den Kopfraum
eingesprüht wird. Das gekühlte und karbonisierte Wasser wird so aus dem Behälter ständig durch eine
Pumpe angesaugt und an mehreren Entnahmestellen
so entlanggeführt, wo es beliebig und nach Bedarf entnommen werden kann, während das nicht abgezogene
Wasser wieder in den Behälter durch Einsprühen in den Kopfraum zurückgeführt wird (vergl. US-PS
31 62 323).
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung das Verfahren der oben näher bezeichneten Art so
weiterzubilden, daß Kühlung und Karbonisierung des Wassers wesentlich beschleunigt und intensiviert
werden, so daß bei geringen Abmessungen auch große Mengen an gekühltem und mit Kohlendioxydgas
gesättigtem Wasser in rascher Folge entnommen werden können, wobei der Energieaufwand für die
Kühlung des Wassers klein gehalten werden soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß man die Gesamtwassermenge durch den zylindrischen Eispanzer des Kühlelementes in zwei konzentrische
Teilmengen unterteilt, mittels einer nahe dem Behälterboden im Bereich der zentralen Wasserteil-
menge angeordneten Umwälzeinrichtung an der einen Seite der gekühlten Fläche eine relativ stärkere
Strömung als auf der anderen Seite zwangsweise aufrechterhält, und das Kohlendioxydgas direkt in die
stärkere Strömung einleitet Vorteilhaftcrweise führt man dabei die stärkere Strömung an der Innenseite der
gekühlten Fläche entlang.
Bei diesem Verfahren steht die Gesamtwassermenge ständig mit beiden Umfangsflächen des zylindrischen
Eispanzers des Kühlelementes in Kontakt. Bei gleichen Abmessungen wird so die Gesamtkontaktfläche zwischen
Eispanzer und Wasser wesentlich vergrößert und dadurch die Kühlung intensiviert Dabei stellt der
Eispanzer wie in den bekannten Fällen sicher, daß eine ausreichend hohe Kältemenge gespeichert ist so daß
mit einer Kühlvorrichtung von relativ geringer Leistung gearbeitet werden kann.
Durch die neuen Maßnahmen wird jedoch gewährleistet,
daß die insgesamt schwache Konvektionsströmung nicht nur die Wasserteilchen ständig in direkten
Kontakt mit dem Eispanzer bringt, sondern daß durch relativ unterschiedlich starke Strömungen auf den
entgegengesetzten Seiten der gekühlten Fläche das Wachstum des Eispanzers unterschiedlich ausfällt: Auf
der Seite der Kühlfläche, an der die relativ stärkere Strömung des Wassers entlanggeführt wird, wird ein
Wachsen des Eises auf der Kühlfläche weitgehend unterbunden oder behindert, während auf der er tgegengesetzten
Seite der Kühlfläche, an der die relativ geringere Strömung entlanggeführt wird, der Eispanzer
unter der üblichen Überwachung ungestört wachsen kann und so für die erforderliche Kühlkapazität sorgt.
Die Kühlfläche wird bekanntlich auf einer Temperatur deutlich unter 00C gehalten, während der Eispanzer an
seiner Kontaktfläche mit dem Wasser nur eine Temperatur von 0°C besitzt. Das durch die stärkere
Konvektionsströmung nahezu in unmittelbarem Kontakt mit der Kühlfläche geführte Wasser wird also
wesentlich rascher auf nahe 0° abgekühlt, als wenn das Wasser nur mit der Außenfläche eines Eispanzers in
Kontakt ist. Selbst bei kleinem Fassungsvermögen des Behälters und rascher Entnahme größerer Mengen an
gekühltem und mit Kohlendioxydgas versetztem Wasser können auf diese Weise die großen Mengen an
gekühltem und mit Kohlendioxydgas versetztem Wasser können auf diese Weise die großen Mengen an
benötigtem Frischwasser außerordentlich rasch auf die gewünschte niedrige Temperatur abgekühlt werden. Da
die Menge an Kohlendioxydgas, die vom Wasser maximal aufgenommen werden kann von der Wassertemperatur
abhängt, wird so die Voraussetzung geschaffen, daß das Wasser im Behälter stets zur
Aufnahme der gewünschten oder geforderten Menge an Kohlendioxydgas bereit ist.
Der direktere Kontakt der Hauptwassermenge mit der Kühlfläche selbst statt mit dem Eispanzer führt auch
zu einer Verminderung der für die Kühlvorrichtung aufzuwendenden Energie, da die von der Kühlvorrichtung
erzeugte" Kälte wesentlich intensiver und rascher auf das Wasser übertragen werden kann.
Die Sättigung des gekühlten V/assers mit Kohlendioxydgas wird ebenfalls wesentlich beschleunigt und
verbessert, und zwar dadurch, daß das Kohlendioxydgas direkt in die relativ stärkere Strömung direkt eingeleitet
wird. Dies hat einmal den Vorteil, daß die aus dem porösen Körper austretende Gasblasenwolke durch die
relativ starke Strömung rasch auseinandergezogen oder »verdünnt« wird. Dadurch wird die Gefahr weitgehend
gebannnt, daß sich Gasbläschen wieder zu größeren, rasch in den Kopfraum aufsteigenden Blasen vereinigen.
Da die relativ stärkere Strömung auf kürzestem Wege unmittelbar an die weitgehend von Eis freie Seite der
Kühlfläche herangeführt wird, weiden die direkt in diese
Strömung eingeleiteten Gasbläschen außerordentlich rasch abgekühlt Dadurch verringert sich wesentlich der
Durchmesser und der Auftrieb der Gasbläschen. Die Folge ist eine wesentlich gesteigerte Geschwindigkeit
der Gasaufnahme durch das Wasser. Dadurch wird nicht nur das Erreichen jeweils des der Temperatur
entsprechenden maximalen Sättigungsgrades gewährleistet sondern zugleich sichergestellt daß die Sättigung
mit nahezu der gleichen Geschwindigkeit erfolgt wie die Abkühlung des Wassers. Da, wie erläutert die
Abkühlung außerordentlich rasch erfolgt selbst bei Zuführung größerer Mengen von Frischwasser in
kurzer Zeit wird auf diese Weise auch der gewünschte Sättigungsgrad praktisch in der gleich kurzen Zeit
erreicht Es ist also auch bei geringem Fassungsvermögen und geringem Energieaufwand möglich auch bei
rascher Entnahme größerer Mengen an gekühltem Wasser die Temperatur und den Kohlendioxydgasgehalt
des Wassers konstant auf den optimalen Werten zu halten. Damit wird es möglich, den maximalen
Wasservorrat und so den zugehörigen Behälter kleiner zu halten als bekannte Vorrichtungen gleicher Mengenleistung.
Die Strömung in der Gesamtwassermenge ist relativ schwach, so daß nennenswerte Turbulenzen nicht
auftreten, die zur Wiederfreisetzung von Kohlendioxydgas führen könnten. Die nahe dem Behälterboden
angeordnete Umwälzeinrichtung hat also einmal die Aufgabe die Kühlung des Wassers zu intensivieren. Sie
hat in Verbindung mit dem Behälterboden weiterhin die Aufgabe auf den beiden Seiten der Kühlfläche
unterschielich starke Strömungen zu erzeugen. Sie hat zum Dritten die Aufgabe die Aufnahme des Kohlendioxydgases
durch das Wasser wesentlich zu beschleunigen und zu intensivieren. So erhält man eine intensive
Kühlung und Sättigung des Wassers mit Kohlendioxydgas im Sinne einer Feinimprägnierung des Wassers mit
Gas. Damit eignet sich das neue Verfahren ganz besonders für die Herstellung und Ausgabe von
karbonisierten Getränken im Postmixverfahren, also in Verbindung mit Schänk- und Getränkeautomaten, bei
denen die Abgabe von Einzelgetränken in unregelmäßiger, häufig rascher Folge geschieht.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Gerät zum Herstellen von karbonisierten Getränken nach dem Postmix-Verfahren unter Verwendung
einer Vorrichtung gemäß der Erfindung
Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform der neuen Vorrichtung vor der
Inbetriebnahme und
Fig.3 in ähnlicher Darstellung wie Fig.2 die
Aufbereitungsvorrichtung während des normalen Betriebes.
Das in F i g. 1 gezeigte Gerät dient zur wahlweisen Entnahme von Postmixgetränken unterschiedlicher
Geschmacksrichtung.
Das Gerät weist in einem Gehäuse A eine Batterie von Vorratsbehältern 10a bis 10c/ für Geschmacksstoffe
unterschiedlicher Geschmacksrichtung auf, wobei angenommen ist, daß die Geschmacksstoffe in Form eines
Sirups vor Konzentration, d. h. einer Zahl merklich über
60° Brix vorliegen.
Aus der F i g. 1 erkennt man, daß an die geschlossenen Vorratsbehälter 10a bis tOd jeweils am unteren Ende
eine Dosiereinrichtung 13 angeschlossen ist, die zur dosierten Abgabe einer vorbestimmten Sirupmenge aus
dem Sirupvorrat 9 dient. Der Flüssigkeitsstand innerhalb des Vorratsbehälters 10a ist mit 14 bezeichnet,
während mit 15 der über dem Flüssigkeitsspiegel liegende Kopfraum angegeben ist. Im dargestellten
Beispiel kann die für die portionsweise Entnahme notwendige Luftzufuhr in den Behälter durch ein
Röhrchen 11 erfolgen.
In dem Gehäuse .4 ist weiterhin die Aufbereitungsvorrichtung für das karbonisierte Wasser angeordnet. In
F i g.! ist diese Vorrichtung nur stark schematisch wiedergegeben. In der Praxis ist die Batterie von
Vorratsbehältern im Gehäuse A gegenüber der Aufbereitungsvorrichtung durch eine Wand isoliert. Die
Aufbereitungsvorrichtung weist einen druckdichten Behälter 26 auf, in dem ein Vorrat 27 an gekühltem
Wasser aufgenommen ist. Das Frischwasser wird über ein gesteuertes Ventil 30 durch eine Sprüheinrichtung
31 auf den Wasserspiegel des Wasservorrates aufgesprüht oder feingeregnet. Das Kohlendioxydgas wird
über ein gesteuertes Ventil 28 über einen porösen Verteilerkopf 29 nahe dem Boden des Druckgefäßes
dem Wasservorrat zugeführt. Das karbonisierte und gekühlte, also das aufbereitete Wasser wird über eine
Leitung 32 dem Wasservorrat entnommen und über ein gesteuertes Ventil 33 und eine Druckentspannungseinrichtung
34 einer Mischzone zugeleitet.
Das in dem Vorrat 27 unter Druck stehende Wasser tritt aus der Entspannungseinrichtung 34 mit einem
etwa dem Umgebungsdruck entsprechenden Druck in einen Strömungskanal in Form einer flachgeneigten
Rinne 38 aus. Die Rinne 38 ist als offene Rinne dargestellt, um dadurch den freien Druckausgleich mit
der Umgebungsatmosnhäre anzudeuten, !n der Praxis
ist der Kanal selbstverständlich durch ein Gehäuse nach außen abgeschirmt.
Der Boden der Rinne ist gegenüber der Horizontalen
schwach geneigt und zwar in Richtung einer Abgabestelle 40 für das fertige Getränk. Die Neigung ist so
gewählt, daß das karbonisierte Wasser in einer für den gewünschten Ausgabezyklus ausreichend kurzen Zeit
von der Entspannungseinrichtung 34 zu der Abgabeöffnung 40 gelangt. Während der Durchströmung der
Rinne wird in die Wasserströmung aus dem ausgewählten Vorratsgefäß eine dosierte Menge an Geschmacksstoff eingeleitet und ohne Fremdeinwirkung lediglich
durch die Erwärmung des Wassers von der Ausgangstemperatur auf die durch die Zimmertemperatur des
Geschmacksstoffes bestimmte Mischtemperatur freiwerdende Kohlendioxydgasmenge mit dem Wasser
gemischt, so daß in einem unter der Abgabeöffnung 40
befindlichen Trinkgefäß eine homogene Trinkmischung vorliegt Die Anordnung kann dabei so getroffen sein,
daß vor Eintritt des Geschmacksstoffes in die Wasserströmung eine bestimmte Teilmenge der Gesamtmenge
des Wassers die Rinne durchströmt und eine entsprechende Restteilmenge des Wassers nach dem
Einführen des Geschmacksstoffes und Mischen durch die Rinne nachströmt, um diese von Resten des
Geschmacksstoffes völlig zu befreien.
Wesentliche Voraussetzung für die angegebene Funktion ist eine optimale Aufbereitung und Vorrathaltung
des des karbonisierten Wassers. Die bevorzugte Ausführungsform einer dafür geeigneten Vorrichtung
ist in den F i g. 2 und 3 dargestellt.
Die in diesen Fig. dargestellte Vorrichtung weist einen druckdichten Behälter 50 auf, in dem ein
Wasservolumen 52 als Vorrat aufgenommen ist. Die Höhe des Wasserspiegels 53 in dem Behälter 50 wird
durch entsprechende Standhöhenfühler 72 von einem zentralen Steuergerät, das nicht dargestellt ist, gewährleistet.
Das Steuergerät steuert ein Solenoidventil 66, über das Wasser unter Druck durch die Leitung 67 in
ίο den Kopfraum 51 des Behälters eingeführt wird.
Die Einführung erfolgt unter Druck in der Weise, daß das eingeführte Wasser keine Turbulenz erzeugt. Zu
diesem Zweck endet das Zuführungsrohr 67 in einem Zerstäubungskopf bzw. Feinberieselungskopf 68, der
!5 das zugeführte Wasser vernebelt, wobei der Nebe! oder
Sprühregen sich allmählich auf die Wasseroberfläche niederschlägt. Die niedrige Temperatur zwischen —2°
und +20C, vorzugsweise im Bereich von max. 0°C des
Wasservorrates 52 wird in dem Behälter 50 mit Hilfe eines Kühlaggregates erzielt. Dieses ist in Form einer
schraubenförmigen gewickelten Verdampferschlange 54 ausgebildet, das über seine beiden Anschlüsse 55 und
56 mit einem außerhalb liegenden Kälteerzeuger verbunden ist.
Man erkennt aus den Figuren, daß mit zylindrisch gewickelter Verdampferschlange 54, die praktisch
annähernd über die ganze Standhöhe des Wasservorrates 52 reicht, das Innere des Behälters in zwei
konzentrische Zonen unterteilt ist und zwar eine Zone 59 innerhalb der Verdampferschlange und eine Ringzone
58 außerhalb der Verdampferschlange. Auf die Bedeutung dieser Ausbildung wird weiter unten noch
näher eingegangen.
Das Innere des Behälters 50 steht unter einem vorbestimmten Druck. Dieser Druck ist auf den Druck des Kohlendioxydgases abgestimmt, das von einer entsprechenden Quelle über ein Solenoid gesteuertes Ventil 69 dem Wasservorrat 52 zugeführt wird. Hierzu dient ein Zuführungsrohr 70, das bis nahe zum Boden 60 des Behälters in den Wasservorrat reicht und an seinem unteren Ende mit einer Keramikkerze 71 oder einem anderen porösen Körper verbunden ist, durch den hindurch das Kohlendioxydgas in feinsten Bläschen in den Wasservorrat 52 ausperlt. Hiermit ist eine wesentliche Voraussetzung für eine Feinstimprägnierung des Wassers mit Kohlensäure geschaffen.
Das Innere des Behälters 50 steht unter einem vorbestimmten Druck. Dieser Druck ist auf den Druck des Kohlendioxydgases abgestimmt, das von einer entsprechenden Quelle über ein Solenoid gesteuertes Ventil 69 dem Wasservorrat 52 zugeführt wird. Hierzu dient ein Zuführungsrohr 70, das bis nahe zum Boden 60 des Behälters in den Wasservorrat reicht und an seinem unteren Ende mit einer Keramikkerze 71 oder einem anderen porösen Körper verbunden ist, durch den hindurch das Kohlendioxydgas in feinsten Bläschen in den Wasservorrat 52 ausperlt. Hiermit ist eine wesentliche Voraussetzung für eine Feinstimprägnierung des Wassers mit Kohlensäure geschaffen.
Um zu verhindern, daß sich in dem Wasservorrat wolkenartige Bläschen von Kohlendioxyd ansammeln,
die einerseits die Qualität des Sodawassers beeinträchtigen würden und andererseits Anlaß zur Bildung von
größeren Bläschen und damit zu erheblichen Velust von Kohlendioxyd im Wasser sein können, ist eine
Einrichtung vorgesehen, um in dem Behälter eine praktisch laminare langsame Konvektionsströmung
zwangsweise zu erzeugen. Zu diesem Zweck ist an der tiefsten Stelle im Boden 60 des Behälters ein Rotor 61
gelagert, der zweckmäßigerweise zentral ansaugt und das Wasser in radialer Richtung über den ansteigenden
Boden nach außen drückt Im dargestellten Beispiel erfolgt der Antrieb von außen berührungsfrei mit einem
außerhalb drehbar gelagerten Magnetrad 63, das durch den Motor 62 angetrieben wird und den Rotor 61
magnetisch mitnimmt
Das aufbereitete Wasser kann durch die Leitung 64 über das Solenoid gesteuerte Ventil 65 entnommen und
der Mischzone zugeführt werden.
Wenn der Behälter gefüllt ist und die Kühleinrichtung in Betrieb genommen wird, so bildet sich im Bereich der
Verdampferschlange 54 eine zunehmende Eisschicht, welche zunächst den Zwischenraum zwischen benachbarten
Rohrwindungen überbrückt, so daß die Verdampferschlange 54 zusammen mit dem sich bildenden
Eis in den Behälter praktisch eine etwa zylindrische Trennwand aufbaut, welche das Wasservolumen innerhalb
der Verdampferschlange 54 strömungsmäßig von dem Wasser in der Ringzone 58 nahezu trennt. Dadurch
wird die Konvektionsströmung im Wasser, die in F i g. 3
durch Pfeile 78 angedeutet ist, auf das innere Wasservolumen beschränkt. Die Strömung streicht
dabei über den Boden 60 des Behälters und dann an der Innenseite der sich bildenden Eiswand nach oben und im
oberen Bereich wieder zur Mitte des Wasservorrates hin. Die Konvektionsströmung hat mehrere Zwecke. Sie
dient einmal dazu zu verhindern, daß das Kohlendioxyd in konzentrierten Wolken innerhalb des Wassers
vorhanden ist. Es soll weiterhin eine gleichmäßige Kühlung des Wasservorrates gewährleisten, also einen
gewissen Mischeffekt. Die Konvektionsströmung dient aber gleichzeitig auch zur Steuerung der an der
Kühlschlange 54 wachsenden Eiswand, indem auf der nach innen weisenden Eisfläche 80c des sich bildenden
Eispanzers 80 das strömende Wasser ständig Wärme an den Eispanzer 80 abgibt und damit das Wachstum radial
nach innen des Eispanzers begrenzt. Da in der äußeren Ringzone 58 das Wasser nahezu in Ruhe ist, also nur
einer geringen Konvektionsströmung unterworfen ist, kann hier das Eis in den Ringraum also radial nach
außen unbehindert wachsen, so daß sich auf der außen liegenden Umfangsfläche der Rohrschlange 54 ein
dickerer Eispanzer 80c bildet, während auf der Innenseite der Rohrschlange nur ein sehr dünner
Eispanzer 80a vorliegt. Daraus ergibt sich der Vorteil, daß der dicke Eispanzer 806 als Speicher für
Kältekalorien dient, während auf der Innenseite die Rohrschlange 54 nur durch eine dünne Eisschicht
bedeckt ist, die eine rasche Wärmeabgabe vom Wasser in die Rohrschlange wegen des Fehlens einer Isolierung
durch das Eis nicht nennenswert behindern kann.
Selbstverständlich muß zur Sparung von Energie und zum Schutz des Behälters das Wachstum des Eispanzers zusätzlich überwacht werden. Hierzu dienen entsprechende Fühler 73, 74, die in dem zentralen Steuerkreis eingeschaltet sind. Dabei kann auch die Verdampferschlange 54 selbst als eine Elektrode angezogen werden,
Selbstverständlich muß zur Sparung von Energie und zum Schutz des Behälters das Wachstum des Eispanzers zusätzlich überwacht werden. Hierzu dienen entsprechende Fühler 73, 74, die in dem zentralen Steuerkreis eingeschaltet sind. Dabei kann auch die Verdampferschlange 54 selbst als eine Elektrode angezogen werden,
ίο die mit den beiden anderen Elektroden 73 und 74 jeweils
Fühlkreise bilden. Der äußere Fühlkreis mit der Elektrode 73 soll verhindern, daß der Eispanzer bis
gegen die Behälterwand wächst und einen unzulässigen Druck auf den Behälter ausüben kann. Der innere
Fühlkreis mit der Elektrode 74 steuert zusammen mit der Konvektionsströmung das Wachstum der Eisschicht
80a auf der Innenseite der Kühlschlange. Auf diese Weise erhält man eine direkte und sehr wirkungsvolle
Kühlung des Wassers, wobei das Wasser eine sehr gleichmäßige niedrige Temperatur annimmt. Trotz
direkten Wärmeübergangs vom Wasser auf die Kühlschlange braucht bei dieser neuen Anordnung auf
die Vorteile des Eispanzers als Kältespeicher nicht verzichtet zu werden. Die Anordnung arbeitet außerordentlich
ökonomisch und läßt sich sehr raumsparend aufbauen. Die Anlage arbeitet praktisch wartungsfrei.
Das erzeugte Sodawasser ist von stets gleichbleibender höchster Qualität und kann auch ohne Zumischung von
Geschmacksstoffen direkt zum Trinken mit einem bisher nicht gekannten hohen CO2-Gehalt entnommen
werden.
Die Wirkung der Kühlung wird dadurch unterstützt, daß durch die ausgeübte Strömung vor allem im Innern
des sich bildenden Eiszylinders der Gefrierpunkt des Wassers in den Minusbereich verlagert wird, wodurch
weiterhin die Imprägnierung über die niedrige Wassertemperatur eine Unterstützung erfährt.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Verfahren zum fortgesetzten Herstellen und Abgeben von Kohlendioxydgas gelöst enthaltendem
und gekühltem Wasser, bei dem man in einer unter Druck stehenden Aufbereitungszone ständig einen
vorbestimmten Wasservorrat durch Einsprühen von Frischwasser aufrechterhält, das Wasser in diesem
Vorrat in eine schwache Zwangsströmung versetzt, das Kohlendioxydgas über einen porösen Körper
unterhalb der Wasseroberfläche unter Druck einführt, durch Eintauchen gekühlter Flächen in den
Wasservorrat selbst Eispanzer erzeugt und aufrechterhält und das gekühlte und mit Kohlendioxydgas
gesättigte Wasser aus dem Wasservorrat mit Steigrohr und Ventil entnimmt, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Gesamtwassermenge durch den zylindrischen Eispanzer des Kühlelementes in zwei konzentrische Teilmengen
unterteilt, mittels einer nahe dem Behälterboden im Bereich der zentralen Wasserteilmenge angeordneten
Umwälzeinrichtung an der einen Seite der gekühlten Fläche eine relativ stärkere Strömung als
auf der anderen Seite zwangsweise aufrechterhält und das Kohlendioxydgas direkt in die stärkere
Strömung einleitet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die stärkere Strömung an der
Innenseite der gekühlten Fläche entlangführt.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/560,797 US3991219A (en) | 1974-12-26 | 1975-03-21 | Method for mixing a carbonated beverage |
US05/600,063 US4011733A (en) | 1975-07-29 | 1975-07-29 | Apparatus and process for carbonating liquids |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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