DE3509011A1

DE3509011A1 - Kuehlkreislauf

Info

Publication number: DE3509011A1
Application number: DE19853509011
Authority: DE
Inventors: Gianni Udine Paganello
Original assignee: RAIF SpA
Current assignee: RAIF SpA
Priority date: 1984-03-13
Filing date: 1985-03-13
Publication date: 1985-09-19
Also published as: GB8501949D0; ES541202A0; ES8603224A1; IT8483333A0; FR2561364B1; FR2561364A1; GB2155607A; IT1214855B

Description

Kühlkreislauf

Die Erfindung betrifft einen Kühlkreislauf für Flüssigkeiten, in dem der Austauscher einer Kühlanlage liegt, der in üblicher Weise aus einer Rohrschlange besteht, die in ihrem Inneren ein zweites Rohr aufnimmt, in dem die zu kühlende Flüssigkeit fließt.

Das Kühlgas, das die im inneren Rohr gehaltene Flüssigkeit kühlt, wird zwangsweise durch den Raum zwischen den beiden Rohren strömen gelassen.

Um zu vermeiden, daß das Gas auch von der Umgebungsluft Wärme aufnimmt, ist die äußere Schlange vollständig in ein wärmeundurchlässiges Gehäuse eingeschlossen. Das hat zur Folge, daß der Wirkungsgrad der Anlage maximal ist, da die gesamte Wirkung des Gases auf das innere Rohr und dadurch auf die zu verwendende Flüssigkeit gerichtet ist.

Ein Austauscher und Verdampfer dieser Art ermöglicht es unter Verwendung von Druckmessern die Temperatur einzustellen, indem die physikalischen Gasgesetze ausgenutzt werden, die die beiden Druck- und Temperaturfaktoren miteinander in Beziehung bringen.

Der sich ergebende Vorteil ist bemerkenswert, da die Temperatur zwar augenblicklich in verschiedener Weise an verschiedenen Stellen eines gegebenen Volumens verändert werden kann, so daß sie nur nach einem gegebenen Zeitintervall gleichmäßig wird, die Änderung im Druck jedoch sich sofort über das ganze betreffende Volumen verteilt, so daß es daher möglich ist, gleichzeitig alle Stellen zu steuern, die das Volumen selbst umfaßt.

Auf dem Gebiet der Kühlung von Flüssigkeiten insbesondere von

Getränken, gibt es verschiedene Verfahren, beispielsweise die Verwendung von Wasser als Kältefördermittel vom Verdampferraum zur Rohrschlange,in der das zu kühlende Getränk zirkuliert. Das hat jedoch Nachteile, wie beispielsweise die Notwendigkeit das Wasser fortlaufend unter Rührung zu halten, damit sich die Temperatur besser verteilt, die Notwendigkeit die Flüssigkeit periodisch auszutauschen, um Schimmel oder Fäule zu vermeiden,und die begrenzte Dauerhaftigkeit des Rührers, der aufgrund der Tatsache, daß er immer arbeitet, eine kurze Lebensdauer hat.

Bei anderen gegenwärtig angewandten Verfahren wird als Austauscher oder Förderer der Kühlanlage eine Metallschmelze, gewöhnlich eine Aluminiumschmelze, verwandt, in die die beiden Rohrschlangen, die das Kühlmittel und das Getränk jeweils enthalten, eingetaucht sind.

Mittels dieser zweiten Lösung ist es möglich, einen Teil der oben erwähnten Mangel, wie beispielsweise die begrenzte Lebensdauer des Rührers, auszuschließen. Es ist jedoch immer noch sehr viel Zeit notwendig, bis die Temperatur im gesamten System stabil geworden ist, so daß das Eingreifen des Thermostates, der den Kompressor wieder in Betrieb setzt, immer mit einer bestimmten Verzögerung erfolgen wird.

Bei den dargestellten Verfahren ist es zweckmäßig, von einer Masse (Flüssigkeit oder Feststoff) mit der Funktion eines thermischen Schwungrades Gebrauch zu machen, die es einerseites erlaubt, in kurzer Zeit eine beträchtliche Menge des gekühlten Getränkes auszugeben. Andererseits wird dieser Vorteil jedoch teilweise dadurch aufgehoben, daß das Getränk selbst von einer merklichen thermischen Trägheit zwischen dem Anfang und dem Ende der Ausgabe begleitet wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden stattdessen keine

thermischen Schwungräder benötigt, da das Erfordernis der Ausgabe von großen Getränkemengen dadurch kompensiert und erfüllt werden kann, daß der Kühlkreislauf und insbesondere der Kompressor in geeigneter Weise bemessen werden, so daß die geschaffenen Kühlanlagen der Notwendigkeit der Ausgabe der Getränke bei richtiger Temperatur und ohne Unterbrechung genügen.

Auf den ersten Blick könnte das hinsichtlich des Energieverbrauchs mit hohen Kosten verbunden sein. Wenn jedoch die kurze Arbeitsdauer des Kompressors bezüglich der Gesamtzeit betrachtet wird, so ergibt sich, daß das oben angegebene Verfahren insgesamt mit geringeren Kosten verbunden ist, wenn es mit den vorher beschriebenen Kältespeichersystemen verglichen wird, die Tag und Nacht arbeiten müssen, wenn sie immer betriebsbereit sein sollen.

Ein weiterer Unterschied zwischen dem erfindungsgemäßen System und den bekannten Systemen besteht in der besseren und größeren Stabilität in der Temperatur des ausgegebenen Getränkes. Bei Kältespeichersystemen kann tatsächlich die Variation der Temperatur einige Grad C betragen, da neben den Unterschieden in den Temperaturen, die dazu führen, daß die Thermostaten öffnen oder schließen, die Anzahl der Kühleinheiten, die zusammengeschlossen werden können, proportional zum Unterschied zwischen dem maximalen und dem minimalen Pegel der festen Temperatur ist.

Gemäß der Erfindung erfolgt in der bereits erwähnten Weise die Steuerung der Temperatur über Druckmesser, die genauer und schneller arbeiten.

In Hinblick auf die Tatsache, daß die für Kältespeichersysteme typischen Mangel vermieden werden, läßt es sich sagen, daß das erfindungsgemäße Verfahren es ermöglicht,

von einer kurzzeitigen und extrem begrenzten Ausgabe auf eine fortlaufende bei nahezu konstant gehaltener Temperatur überzugehen.

Es wird schließlich darauf hingewiesen, daß bei einigen Getränkearten, wie beispielsweise bei Bier, die Abnahme der so allmählich wie möglich erfolgen sollte, um den Geschmack und die organoleptisehen Eigenschaften nicht zu verändern.

Um das zu erreichen, wird dafür gesorgt, daß das Kühl- oder Kältemittel eine entgegengesetzte Richtung bezüglich der Richtung des Getränkes hat. Der Eintritt des Kühlmittels, dessen Temperatur gesteuert wird, entspricht daher dem Austritt des Getränkes, das aus diesem Grunde in der bestmöglichen Weise thermisch stabilisiert ist. Der Austritt des Kühlmittels, dessen Temperatur aufgrund der Wärmeübertragung der Kühleinheiten größer ist, entspricht dem Eingang des heißen Getränkes, das sich somit allmählich abzukühlen beginnt, ohne einem thermischen Schock ausgesetzt zu werden.

Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben.

Die einzige Figur zeigt die wesentlichen Bauteile einer Kuh 1 an 1 age.

Die in der Zeichnung dargestellte Kühlanlage umfaßt einen herkömmlichen Kompressor 1, einen Verflüssiger 2, der über ein Ventil 3 das Gas dem Verdampfer und Austauscher 4 zuführt, der aus der äußeren Rohrschlange 5 besteht, in der das zweite Rohr 6 verläuft.

Das vom Ventil 3 kommende Gas tritt in das äußere Rohr 5 ein.

Wie es bereits erwähnt wurde, entspricht der Eingang des Gases dem Ausgang des Getränkes, das durch die Düse 7 ausgegeben wird.

Am anderen Ende der Rohrschlange 5 befindet sich die Rückleitung des Kompressors, der über das Rohr 8 angeschlossen ist, und die gleichfalls mit dem Druckmesser 9 verbunden ist. Wie es in der Zeichnung dargestellt ist, entspricht die Seite der Rohrschlange 5, die mit dem Rohr 8 verbunden ist, dem Eingang des Rohres 6, d.h. dem Eingang der zu kühlenden Flüssigkeit.

Eine Umhüllung 4 hat die Funktionale Rohrschlange 5 thermisch zu isolieren, um zu vermeiden, daß die Kälte an die Umgebungsluft abgegeben wird.

In der Zeichnung sind nicht alle diejenigen Bauteile dargestellt, die zwar immer in einem Kühlkreislauf vorgesehen sind, jedoch im Hinblick auf die Erfindung keine Bedeutung haben.

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Claims

Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Assmann Q C Π Q Π 1 Dipl.-Ing. F. Klingseisen - Dr. F. Zumstein jun.

PATENTANWÄLTE

ZUGELASSENE VERTRETER BEIM E U ROPAI .OCHEN PATENTAM REPRESENTATIVES BEPORE THE EUROPEA N PATEfJT QPPiC

EP/pg/16064

RAIF S.ρ.Α., Povoletto, Italien

Kühlkrei slauf

PATENTANSPRÜCHE

./Kühlkreislauf zum Konditionieren von Flüssigkeiten unter Verwendung eines Verdampfers und Austauschers, der aus konzentrischen Elementen besteht, in denen sich die jeweiligen Fluide in entgegengesetzte Richtungen in Form eines Gegenstromes bewegen,
dadurch gekennzeichnet, daß der Austauscher und Verdampfer aus einer Rohrschlange aus zwei Rohren besteht, von denen eines im anderen enthalten ist, in deren Innerem das Kältemittel und die gekühlte Flüssigkeit jeweils zirkulieren.
2. Kühlkreislauf nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Windungen der Rohrschlangen, aus denen der Austauscher und Verdampfer besteht, kreisförmig, oval oder polygonal geformt sind.
3. Kühlkreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß das äußere Rohr ein inneres Rohr oder mehrere innere Rohre aufnimmt, in dem bzw. in denen das zu kühlende Fluid zi rku1iert.
4. Kühlkreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß die Steuerung der Temperatur über Druckmesser erfolgt,
5. Kühlkreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß die beiden Fluide im Inneren der Rohrschlange in entgegengesetzte Richtungen in Form eines Gegenstromes strömen.
6. Kühlkreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß die Rohrleitungen aus einer Metallegierung oder irgendeinem anderen Material bestehen.
7. Kühlkreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß das Gehäuse, das den Verdampfer und Austauscher enthält, aus einem hochisolierenden Material besteht, in dem der Verdampfer und Austauscher selbst angeordnet ist.
8. Kühlkreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß der Verdampfer und Austauscher im Inneren eines Behälters aufgenommen ist, in dem ein Unterdruck erzeugt wird, um den Verdampfer und Austauscher selbst gegenüber der Umgebungsluft zu isolieren.