EP4661716A1 - Verfahren und einrichtung zur durchlaufkühlung von getränken, sowie eine kaffeemaschine - Google Patents

Verfahren und einrichtung zur durchlaufkühlung von getränken, sowie eine kaffeemaschine

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Publication number
EP4661716A1
EP4661716A1 EP24703696.5A EP24703696A EP4661716A1 EP 4661716 A1 EP4661716 A1 EP 4661716A1 EP 24703696 A EP24703696 A EP 24703696A EP 4661716 A1 EP4661716 A1 EP 4661716A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heat exchanger
storage
cooling
cold
heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24703696.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Adrian Steiner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Steiner AG Weggis
Original Assignee
Steiner AG Weggis
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Steiner AG Weggis filed Critical Steiner AG Weggis
Publication of EP4661716A1 publication Critical patent/EP4661716A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J31/00—Apparatus for making beverages
    • A47J31/44—Parts or details or accessories of beverage-making apparatus
    • A47J31/4403—Constructional details
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J31/00—Apparatus for making beverages
    • A47J31/44—Parts or details or accessories of beverage-making apparatus
    • A47J31/46—Dispensing spouts, pumps, drain valves or like liquid transporting devices
    • A47J31/469—Details of hydraulic circuits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D31/00—Other cooling or freezing apparatus
    • F25D31/002—Liquid coolers, e.g. beverage cooler

Definitions

  • the invention relates to a method for continuous cooling of beverages, in which a device with a cooling element and a heat exchanger operatively connected to this is provided, whereby the latter provides continuous cooling of the respective beverage, this according to the preamble of claim 1, a device according to claim 5 and a coffee machine according to claim 15.
  • a milk cooling device for use in or with a beverage maker, in particular a coffee machine according to the publication EP 2 833 091 A1 is provided with a refrigeration machine with a cooling chamber into which a volume of milk to be cooled can be introduced.
  • a flow cooling arrangement is provided which has a flow cooling element designed to cool a quantity of liquid passed through it and with which a portion of the milk from the milk volume can be removed and passed back through the flow cooling element into the milk volume.
  • the flow cooling element is arranged in such a way that it can be cooled by the refrigeration machine.
  • the flow cooling element consists of a cooling body, preferably made of metal, and at least one line which is advantageously laid in a meandering shape through this and which serves to pass the partial quantity of milk through the cooling body.
  • this milk cooling device is complex in construction and is impractical in terms of the regular cleaning of its housing and the lines or hoses.
  • the invention is based on the object of improving a method with a device, in particular for a coffee machine, in such a way that the beverage to be produced can be cooled efficiently from room temperature or in a heated state to a target temperature below room temperature, preferably down to 0° Celsius.
  • a thermal storage device with a cold-absorbing storage medium is integrated in the device, the storage device being connected on the one hand to the cooling device and on the other hand to the heat exchanger by lines in such a way that this storage medium can be used for cooling from the storage device to the Cooling device and for cold release to the heat exchanger and back again into this storage unit.
  • the beverage can be conveyed from a source through the heat exchanger and cooled to a processing unit or directly to an outlet.
  • This method is a simple way of cooling each individual portion of beverage very quickly and efficiently, and this targeted cooling can save energy. It is advantageous for the heat exchanger of the device to be cooled to a certain temperature, particularly before the beverage passes through, and for the beverage to then be passed from the source through the heat exchanger and transported to a processing unit or to an outlet.
  • the invention provides that the storage tank designed as a stratified storage tank is dimensioned with such a storage capacity of the storage medium that a certain number of portions of beverages can be cooled to the target value in the heat exchanger without the storage tank having to be recharged.
  • the storage tank is very advantageously designed as a container-shaped layered storage tank, in which the liquid storage medium can be divided into a lower cold layer, an upper warm layer and a separating layer in between during operation.
  • This separation of the storage medium optimally ensures the required cold release at a certain target temperature.
  • Opening is connected on the one hand to a line to the cooling device and on the other hand to a line to the heat exchanger and each is connected back to the other opening by a line, with each line containing a controllable pump.
  • Fig. 1 is a hydraulic diagram of a device according to the invention for continuous cooling of beverages
  • Fig. 2 is an exploded view of the heat exchanger of the device according to Fig. 1;
  • Fig. 3 is a longitudinal section through a perspective view of a storage device of the device according to Fig. 1; and Fig. 4 is a longitudinal section through a perspective view of the upper connection piece of the storage tank according to Fig. 3.
  • Fig. 1 shows a schematic of a device 10 for continuous cooling of drinks, which is preferably integrated in a coffee machine (not shown in detail) or a drinks machine, from which various different drinks can usually be dispensed, such as preferably coffee, milk, tea, chocolate and mixed drinks with flavors, whereby espresso, normal coffee, cappuccino and also latte macchiato can be selected as coffee.
  • Other types of milk such as coconut milk or milk made from milk powder and water, are also suitable as milk drinks.
  • the device 10 which is integrated for example in a coffee machine, which is not illustrated in more detail, comprises a cooling element 15, a source 30 containing the beverage, a heat exchanger 35 leading from this to a heat exchanger provided for the continuous cooling of the respective beverage, a line 36 leading into the latter with a pump 39, a line 37 leading from the heat exchanger 35 to an outlet 38 and a cup 31 or the like that can be placed at the outlet 38.
  • a milk container or several containers can be placed as the source 30, as shown, which can be sucked in by the pump 39 as desired by a control system.
  • the pump 39 could also be arranged in the line 37.
  • a processing unit can be provided, for example, as a milk frother, mixer or the like.
  • a thermal storage device 20 containing a cold-storing storage medium 21 is integrated in the device 10 provided therein, which can be connected by lines 27, 28 on the one hand to the cold-generating element 15 and by lines 23, 25 on the other hand to the heat exchanger 35, such that this storage medium 21 can be guided from the storage device 20 to the cold-generating element 15 for cooling and to the heat exchanger 35 for cold release and in each case back again to this storage device 20.
  • the bottom and top of the storage tank 20 are each provided with an opening 22', 26'.
  • a line 27 with the pump 29 leads from the upper opening 26' to the cooling element 15 and from there through the line 28 and the lower opening 22' back into the storage tank 20.
  • a line 23 with the pump 24 leads from the opening 22' on the bottom to the heat exchanger 35 and from there through the line 25 back into the opening 26' on the top of the storage tank 20, with the storage medium being led from the opening on the bottom via the heat exchanger to that on the top.
  • the uncooled storage medium 21' is first fed from the controllable pump 29 to the evaporator 16 of the cold generating element 15 designed as a compression refrigeration system and then through the line 28 and the opening 22' back into the storage tank 20.
  • This conveying of the storage medium from the upper opening 26' can be maintained until the entire storage medium 21 in the storage tank is cooled to a temperature advantageously in the range of 0°, even below 0° Celsius, but in any case higher than the freezing point.
  • a temperature gauge 18 can be installed after the opening 26' in the line 27, by means of which it is determined as soon as the storage medium passing through has cooled down completely and would flow through the line 27, so that the pump 29 is then switched off.
  • This charging of the storage 20 is advantageously carried out before using the coffee machine with the device 10, for example early in the morning, or during expected breaks, which can be programmed. In any case, this charging must be carried out at such intervals before the cold layer is used up.
  • the storage tank 20 is advantageously designed as a container-shaped layered storage tank in which, in the operating state, the liquid storage medium 21 is divided into a lower cold layer and an upper warm layer 2T, with a separating layer 21" forming at the transition from the cold to the warm layer.
  • This division makes it possible for the storage medium 21 to be transported from the lower opening 22' to the heat exchanger in the predetermined cold state.
  • the heat exchanger 35 is advantageously cooled with a certain volume flow of the storage medium 21 from the storage unit before the beverage passes through, so that the beverage is sufficiently cooled after a single pass.
  • the storage medium 21 is guided from the opening 22' on the underside of the storage unit 20 by means of the pump 24 through the line 23 and the heat exchanger 35 and from there back into the opening 26' and into the warm layer of the storage unit 20.
  • This circulation of the storage medium 21 also takes place when the beverage is generally transported through the heat exchanger 35 in portions. Theoretically, it could only be transported before or only during the beverage's passage.
  • the temperatures of the beverage and the storage medium are advantageously measured after passing through the heat exchanger and the target temperatures are set by a control process.
  • the pumps 24, 39 for conveying the storage medium 21 and/or the beverage are controlled at such a speed that the respective flow rate of the storage medium 21 and/or the beverage through the lines is in the laminar flow range at least in the heat exchanger 35. This achieves a higher efficiency of heat transfer.
  • a compression refrigeration system with a mechanical or electrical drive energy is provided as the cooling device 15.
  • a compressor 13 a subsequent condenser 12, an expansion valve 14 and the cold-emitting evaporator 16 are assembled in a refrigerant circuit.
  • this system can also be designed differently.
  • the storage medium 21 can extract the required cold from the evaporator 16.
  • Fig. 2 shows the heat exchanger 35, which is composed of an upper and a lower end plate 32, 33, of several frame elements 41, 42 provided with inner longitudinal channels 41', 42' and of sealing plates 43 inserted between them with transverse flow-connecting openings 44, 45 on the sides.
  • frame elements and the sealing plates are shown spaced apart from one another due to the exploded view. In the assembled state, however, they are pressed against one another.
  • a frame element 41 for the passage of the beverage, a sealing plate 41, a frame element 42 for the passage of the storage medium and a sealing plate 41 are repeatedly arranged in a mutually touching manner.
  • the heat exchanger 35 is assigned such a number of frame elements 41, 42 arranged in a row and sealing plates 43 between them that the beverage passed through reaches the target temperature of, for example, almost 0° Celsius after a single pass through this heat exchanger.
  • the upper end plate 32 is provided with protruding sleeve-shaped connector plugs 23', 25' or 36', 37' for the connections of the Lines 23, 25 and 36, 37 are provided through which the storage medium 21 and the beverage are fed into and removed from the heat exchanger 35.
  • the connection plugs 23', 25' for the storage medium correspond to the longitudinal channels 42' formed in the frame elements 42 and the passage openings 46, 47 connecting them in the sealing plates 43
  • the connection plugs 36', 37' for the beverage correspond to the longitudinal channels 41 1 formed in the frame elements 41 and the passage openings 44, 45 connecting them.
  • the storage medium 21 flows from the first outer side 32' of the end plate 32 through the heat exchanger 35 and is conveyed from this into the storage 20 on its second outer side 32", whereas the beverage is pumped conversely from the second outer side 32" through the heat exchanger and from it on the first outer side 32" directly to the outlet 38 of the device 10, as indicated by the arrows in Fig. 2.
  • This reversed flow direction of the storage medium to the beverage in the heat exchanger 35 results in better heat transfer than if they were flowing in the same direction.
  • Fig. 3 shows the thermal storage device 20 designed as a layered storage device, which consists of a cylindrical container 20' with an upper and lower cover 48, 49, perforated inner walls 51, 53 arranged at a distance from these, and connecting pieces 22, 26 with the openings 22', 26' projecting through these.
  • an externally angled connecting piece 22, 26 is preferably arranged in the center of the cover 48, 49.
  • These perforated inner walls 51, 53 are each parallel to the covers 48, 49 in the container 20' and a chamber 54, 55 is formed between them.
  • the storage tank is provided with insulated walls in order to avoid cold losses as far as possible.
  • connection piece 26 which is preferably arranged in the center of the cover 49, angled outside the container 20' and equipped with the line connection 26" at the end. It could, however, also be straight without an angle.
  • On the inside it is provided with a mushroom-shaped deflection sleeve 56 which projects into the container 20' and through which this central opening 26' is deflected in the opposite direction through an outer rounded flow opening 57 upwards into the chamber 55.
  • the lower connection piece 22 is designed in the same way as the upper one, but it is installed in the opposite direction in the base of the storage tank.
  • the storage medium 21 is led from the warm layer through the chamber 55, the deflection sleeve 56 of the connection piece 26 and the line 27 connected to it to the evaporator 16 and then through the line 28 and the lower connection piece 22 back into the container 20'.
  • the storage medium 21, cooled to the target temperature is conveyed through the deflection sleeve 52 into the chamber 54 and from there through the perforated inner wall 51 into the container 20' to form the cold layer.
  • the aim is to cool the storage medium 21 during this passage so that after passing through the cooling device 15 it is cooled to approximately 0° or below 0° Celsius, but higher than the freezing point.
  • the liquid storage medium 21 is divided into this lower cold layer, the separating layer 21" and the upper warm layer 2T in the reservoir 20.
  • the reservoir 20 is advantageously dimensioned with such a storage capacity of the storage medium that a large number of portions of drinks can be cooled to the target value in the heat exchanger 35.
  • the storage medium 21 of the warm layer 21 1 is cooled from the opening 26' on the top of the reservoir 20 by the heat exchanger, which is designed as an evaporator 16 in the cooling element 15, and passed through the lower opening 22' into the reservoir, until the reservoir 20 is charged with the cold layer, as explained above.
  • the storage medium 21 may preferably be water with the addition of an antifreeze agent such as ethanol or the like, or instead of water, another medium with good heat conduction or the like.
  • the control of the device 10 for the passage of the storage medium through the cooling device or the heat exchanger and for the passage of the beverage is not explained in detail, but it is used to fulfill the functions described above.
  • the cooled temperature of the beverage that has passed through must be maintained at the outlet 38.
  • the pumps 24, 29, 39 used can be provided with adjustable pumping capacities in order to achieve the desired cooling. or target temperatures of the storage medium and the beverage.
  • the cooling device could be a Peltier cooling system or an existing cooling compartment, for example in a coffee machine.
  • the waste heat generated by the cooling device could be used, for example by heating water and/or milk for use, as explained below.
  • the storage tank could also differ from the variant shown.
  • more than one connection piece could be provided at the top and bottom, each of which would be assigned separately to one or the other flow.
  • the connection pieces with the deflection sleeves could be designed as simple sleeves.
  • a coffee machine or a drinks machine (not shown in detail) is provided with at least one heat generator, such as a hot water tank for brewing coffee or for dispensing tea, a boiler for generating steam for producing hot milk or milk foam and with at least one cooling device, such as a refrigerator or a device for producing ice.
  • at least one heat pump is integrated in the coffee machine, which is connected on the one hand directly or through a heat accumulator to the at least one heat generator and on the other hand directly or through a cold accumulator to the at least one cooling device. device is operatively connected.
  • the respective heat storage unit and/or the heat generator is assigned an additional heater, or the respective cold storage unit and/or the cooling device is assigned an additional cooler, through which additional heat or cooling energy can be supplied to the end user.
  • the at least one cooling device is formed by this heat exchanger 35, by means of which the beverage is transferred from the source 30 through the heat exchanger 35 and cooled to a processing unit or to an outlet 38.

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Durchlaufkühlung von Getränken vorzugsweise in einer Kaffeemaschine sind eine Einrichtung (10) mit einem Kälteerzeugungsorgan und ein mit dieser Wirkverbundener Wärmeübertrager (35) vorgesehen. Durch den Wärmeübertrager (35) erfolgt eine Durchlaufkühlung des jeweiligen Getränks. In der Einrichtung (10) ist ein thermischer Speicher (20) mit einem Kälte aufnehmenden Speichermedium (21) integriert, bei dem das Speichermedium (21) für ein Abkühlen vom Speicher zum Kälteerzeugungsorgan (15) und zurück in diesen Speicher (20), indes für eine Kälteabgabe das Speichermedium (21) zum Wärmeübertrager (35) und jeweils zurück in diesen Speicher (20) geleitet wird. Dabei wird das Getränk von einer Quelle (30) durch den Wärmeübertrager (35) und abgekühlt zu einer Verarbeitungseinheit oder zu einem Auslass (38) befördert. Mit diesem Verfahren kann auf einfache Weise ein sehr rasches und effizientes Abkühlen der Getränke jeder einzelnen Portion erzielt und dadurch kann Energie gespart werden.

Description

Verfahren und Einrichtung zur Durchlaufkühlung von Getränken, sowie eine Kaffeemaschine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchlaufkühlung von Getränken, bei dem eine Einrichtung mit einem Kälteerzeugungsorgan und einen mit diesem Wirkverbundenen Wärmeübertrager vorgesehen ist, wobei durch letzteren eine Durchlaufkühlung des jeweiligen Getränks erfolgt, dies nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , einer Einrichtung nach Anspruch 5 sowie einer Kaffeemaschine nach Anspruch 15.
Bei einer Milchkühlvorrichtung zum Einsatz in oder mit einem Getränkebereiter, insbesondere einer Kaffeemaschine gemäss der Druckschrift EP 2 833 091 A1 ist mit einer Kältemaschine mit einem Kühlraum, in den ein zu kühlendes Milchvolumen einbringbar ist. Dabei ist eine Durchflusskühlanordnung vorgesehen, die ein zum Abkühlen einer hindurchgeleiteten Flüssigkeitsmenge ausgebildetes Durchflusskühlelement aufweist und mit der eine Teilmenge der Milch des Milchvolumens entnehmbar und durch das Durchflusskühlelement wieder in das Milchvolumen zurück hindurchleitbar ist. Das Durchflusskühlelement ist so angeordnet, dass es durch die Kältemaschine abkühlbar ist. Das Durchflusskühlelement besteht aus einem vorzugsweise aus Metall gefertigten Kühlkörper und mindestens einer durch diesen vorteilhaft mäanderförmig hindurch gelegten Leitung, die zum Durchleiten der Milchteilmenge durch den Kühlkörper dient. Diese Milchkühlvorrichtung ist aber aufwändig gebaut und in Bezug auf die regelmässig auszuführende Reinigung ihres Gehäuses und der Leitungen bzw. der Schläuche unpraktisch gelöst.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren mit einer Einrichtung insbesondere für eine Kaffeemaschine derart zu verbessern, dass das zu erzeugende Getränk auf effiziente Weise von Raumtemperatur oder im erwärmten Zustand auf eine Solltemperatur unterhalb der Raumtemperatur vorzugsweise auf bis zu 0° Celsius abgekühlt werden kann.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 5 gelöst.
Bei dem erfindungsgemässen Verfahren ist in der Einrichtung ein thermischer Speicher mit einem Kälte aufnehmenden Speichermedium integriert, wobei der Speicher einerseits mit dem Kälteerzeugungsorgan und andererseits mit dem Wärmeübertrager durch Leitungen verbunden ist, derart, dass dieses Speichermedium für ein Abkühlen vom Speicher zum Kälteerzeugungsorgan und für eine Kälteabgabe zum Wärmeübertrager und jeweils wieder zurück in diesen Speicher leitbar ist. Dabei ist das Getränk von einer Quelle durch den Wärmeübertrager und abgekühlt zu einer Verarbeitungseinheit oder direkt zu einem Auslass förderbar.
Mit diesem Verfahren kann auf einfache Weise ein sehr rasches und effizientes Abkühlen der Getränke jeder einzelnen Portion erzielt und durch dieses gezielte Abkühlen kann Energie gespart werden. Mit Vorteil wird der Wärmeübertrager der Einrichtung insbesondere vor dem Durchlauf des Getränks auf eine bestimmte Temperatur gekühlt und das Getränk anschliessend von der Quelle durch den Wärmeübertrager geleitet und zu einer Verarbeitungseinheit oder zu einem Auslass befördert.
Die Erfindung sieht vor, dass der als Schichtspeicher ausgebildete Speicher mit einer solchen Speicherkapazität des Speichermediums dimensioniert ist, dass eine bestimmte Vielzahl von Portionen von Getränken im Wärmeübertrager auf den Sollwert gekühlt werden können, ohne dass der Speicher wieder geladen werden muss.
Sehr vorteilhaft ist der Speicher als ein behälterförmiger Schichtspeicher ausgestaltet, bei dem im Betriebszustand das flüssige Speichermedium in eine untere Kaltschicht, eine obere Warmschicht und dazwischen eine Trennschicht aufteilbar ist. Mit dieser Trennung des Speichermediums wird diese erforderliche Kälteabgabe bei einer bestimmten Solltemperatur optimal gewährleistet. Bei entladener Kaltschicht, bei der sie sich messbar auf ein Minimum reduziert hat, wird die Warmschicht von der Oberseite des Speichers durch einen Wärmeübertrager im Kälteerzeugungsorgan abgekühlt und auf der Unterseite in den Speicher geleitet, dies bis zur Ladung des Speichers mit der Kaltschicht. Damit kann der Speicher über eine gewisse Zeit ohne Aufladen benutzt werden und trägt damit zu dieser effizienten Abkühlung der Getränke bei.
Zweckmässigerweise sind die Unter- und die Oberseite des Speichers mit je wenigstens einer Öffnung versehen, die von der einen zur andern
Öffnung einerseits mit einer Leitung zum Kälteerzeugungsorgan und andererseits mit einer Leitung zum Wärmeübertrager und jeweils durch je eine Leitung wieder zurück zur jeweils andern Öffnung verbunden sind, wobei in den Leitungen jeweils eine steuerbare Pumpe enthalten ist. Damit ist eine einfache Fluidverbindung des Speichermediums für seine Abkühlung bzw. für die Kälteabgabe ermöglicht.
Die Erfindung sowie weitere Vorteile derselben sind nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein hydraulisches Schema einer erfindungsgemässen Einrichtung zur Durchlaufkühlung von Getränken;
Fig. 2 eine Explosionsdarstellung des Wärmeübertragers der Einrich- tung nach Fig. 1 ;
Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen perspektivisch dargestellten Speicher der Einrichtung nach Fig. 1 ; und Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen perspektivisch dargestellten oberen Anschlussstutzen des Speichers nach Fig. 3.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Einrichtung 10 zur Durchlaufkühlung von Getränken, welche vorzugsweise in einer nicht näher veranschaulichten Kaffeemaschine oder einem Getränkeautomat integriert ist, bei denen üblicherweise verschiedene unterschiedliche Getränke entnommen werden können, wie vorzugsweise Kaffee-, Milch-, Tee-, Schokolade-, und Mischgetränke mit Aromen, wobei als Kaffee Espresso, normaler Kaffee, Cappuccino und auch Latte Macchiato wählbar sind. Als Milchgetränke eignen sich auch andere Milchsorten, wie Kokosmilch oder aus Milchpulver und Wasser erzeugte Milch.
Die Einrichtung 10, die zum Beispiel in einer Kaffeemaschine integriert ist, was nicht näher veranschaulicht ist, umfasst ein Kälteerzeugungsorgan 15, eine das Getränk enthaltende Quelle 30, einen von dieser zu einem für die Durchlaufkühlung des jeweiligen Getränks versehenen Wärmeübertrager 35, einen in letzteren führende Leitung 36 mit einer Pumpe 39, einer vom Wärmeübertrager 35 zu einem Auslass 38 führenden Lei- tung 37 und einer beim Auslass 38 platzierbaren Tasse 31 oder dergleichen.
Selbstverständlich kann diese Anordnung je nach den Gegebenheiten anders ausgestaltet sein. So kann als Quelle 30 wie dargestellt ein Milchbehälter oder mehrere Behälter hingestellt sein, welche durch eine Steuerung wahlweise von der Pumpe 39 angesaugt werden können. Es könnte aber auch wenigstens ein Tank, eine Flasche, eine Mischeinrichtung aus Milchpulver und Wasser oder ähnlichem als Quelle 30 vorgese- hen sein. Die Pumpe 39 könnte auch in der Leitung 37 angeordnet sein. Im Prinzip könnten auch zwei Leitungen von je einer Quelle mit je einer Pumpe durch den Wärmeübertrager und zum Auslass geführt sein. Eine Verarbeitungseinheit kann zum Beispiel als Milchschäumer, Mischer oder dergleichen vorgesehen sein.
Bei dem erfindungsgemässen Verfahren ist in der bei ihm vorgesehenen Einrichtung 10 ein mit einem Kälte speichernden Speichermedium 21 enthaltender thermischer Speicher 20 integriert, welcher durch Leitungen 27, 28 einerseits mit dem Kälteerzeugungsorgan 15 und durch Leitungen 23, 25 andererseits mit dem Wärmeübertrager 35 verbindbar ist, derart, dass dieses Speichermedium 21 vom Speicher 20 für ein Abkühlen zum Kälteerzeugungsorgan 15 und für eine Kälteabgabe zum Wärmeübertrager 35 und jeweils wieder zurück in diesen Speicher 20 geleitet werden kann.
Zu diesem Zwecke sind die Unter- und die Oberseite des Speichers 20 mit je einer Öffnung 22’, 26’ versehen. Für das Abkühlen des Speichermediums 21 führt von der oberen Öffnung 26’ die eine Leitung 27 mit der Pumpe 29 zum Kälteerzeugungsorgan 15 und von diesem durch die Leitung 28 und die untere Öffnung 22’ zurück in den Speicher 20. Für die Wärmeübertragung führt von der Öffnung 22’ auf der Unterseite die eine Leitung 23 mit der Pumpe 24 zum Wärmeübertrager 35 und von diesem durch die Leitung 25 zurück in die Öffnung 26’ auf der Oberseite des Speichers 20, wobei das Speichermedium von der Öffnung auf der Unterseite via den Wärmeübertrager zu derjenigen auf der Oberseite geleitet wird. Beim Betrieb der Einrichtung 10 wird als erstes das nicht gekühlte Speichermedium 21 ‘ von der steuerbaren Pumpe 29 zum Verdampfer 16 des als Kompressionskälteanlage ausgebildeten Kälteerzeugungsorgans 15 und anschliessend durch die Leitung 28 und die Öffnung 22’ zurück in den Speicher 20 geleitet. Dieses Fördern des Speichermediums von der oberen Öffnung 26‘ kann solange aufrechterhalten werden, bis das gesamte Speichermedium 21 im Speicher auf eine Temperatur vorteilhaft im Bereich von 0°, auch unter 0° Celsius, aber jedenfalls höher als der Gefrierpunkt, abgekühlt wird.
Zu diesem Zwecke kann ein Temperaturmesser 18 nach der Öffnung 26’ in der Leitung 27 installiert sein, mittels welchem festgestellt wird, sobald das durchlaufende Speichermedium gesamthaft abgekühlt ist und durch die Leitung 27 fliessen würde, so dass dann die Pumpe 29 abgestellt wird. Dieses Aufladen des Speichers 20 erfolgt vorteilhaft vor der Benutzung der Kaffeemaschine mit der Einrichtung 10, zum Beispiel frühmorgens, oder in zu erwartenden Pausen, was programmiert werden kann. Jedenfalls muss dieses Aufladen in solchen Zeitabständen ausgeführt werden, bevor die Kaltschicht aufgebraucht ist.
Der Speicher 20 ist wie dargestellt vorteilhaft als ein behälterförmiger Schichtspeicher ausgestaltet, in dem sich im Betriebszustand das flüssige Speichermedium 21 in eine untere Kaltschicht und eine obere Warmschicht 2T unterteilt, wobei sich beim Übergang von der Kalt- zur Warm- schicht eine Trennschicht 21“ bildet. Mit dieser Unterteilung wird ermöglicht, dass das Speichermedium 21 von der unteren Öffnung 22’ im vorgegebenen Kaltzustand zum Wärmeübertrager befördert werden kann. Sobald diese Kaltschicht im Speicher 20 gebildet ist, kann die eigentliche Funktion der Abkühlung des vom Behälter 30 durch die Pumpe 39 und durch den Wärmeübertrager 35 beförderten Getränks beginnen. Vorteilhaft wird der Wärmeübertrager 35 vor dem Durchlauf des Getränks mit einem bestimmten Volumenstrom des Speichermediums 21 vom Speicher gekühlt, damit das Getränk nach dem einmaligen Durchlauf ausreichend abgekühlt wird. Dies kann durch eine Temperaturmessung kontrolliert werden. Das Speichermedium 21 wird dabei von der Öffnung 22’ auf der Unterseite des Speichers 20 mittels der Pumpe 24 durch die Leitung 23 sowie den Wärmeübertrager 35 und von diesem zurück in die Öffnung 26’ und in die Warmschicht des Speicher 20 geleitet. Dieses Zirkulieren des Speichermediums 21 erfolgt ebenso, wenn das Getränk in der Regel portionenweise durch den Wärmeübertrager 35 befördert wird. Theoretisch könnte es nur vor oder nur während dem Durchlauf des Getränks befördert werden. Die Temperaturen des Getränks und des Speichermediums werden vorteilhaft nach dem Durchlauf durch den Wärmeübertrager gemessen und die Solltemperaturen durch einen Regelungsvorgang eingestellt. Die Pumpen 24, 39 für die Förderung des Speichermediums 21 und/oder des Getränks werden mit einer solchen Drehzahl angesteuert, dass die jeweilige Durchlaufgeschwindigkeit des Speichermediums 21 und/oder des Getränks durch die Leitungen zumindest im Wärmeübertrager 35 im laminaren Strömungsbereich liegt. Damit wird ein höherer Wirkungsgrad der Wärmeübertragung erzielt.
Als Kälteerzeugungsorgan 15 ist gemäss Fig. 1 eine Kompressionskälteanlage mit einer mechanischen oder elektrischen Antriebsenergie vorge- sehen, bei der in einem Kältemittelkreislauf ein Verdichter 13, ein anschliessender Kondensator 12, ein Expansionsventil 14 und der Kälte abgebende Verdampfer 16 zusammengesetzt ist. Selbstverständlich kann diese Anlage auch abweichend davon ausgestaltet sein. Für das erfindungsgemässe Verfahren besteht ihre Hauptfunktion darin, dass das Speichermedium 21 vom Verdampfer 16 die erforderliche Kälte entnehmen kann.
Fig. 2 zeigt den Wärmeübertrager 35, der aus einer oberen und einer unteren Abschlussplatte 32, 33, aus mehreren, mit inneren Längskanälen 41 ‘, 42‘ versehenen Rahmenelementen 41 , 42 und aus zwischen diesen jeweils eingelegten Dichtplatten 43 mit seitlich strömungsverbindenden queren Durchlassöffnungen 44, 45 zusammengesetzt ist. Diese Rahmenelemente und die Dichtplatten sind wegen der Explosionsdarstellung beabstandet zueinander gezeigt. Im montierten Zustand sind sie aber gegeneinander gepresst.
Es sind somit jeweils ein Rahmenelement 41 für den Durchlass des Getränks, eine Dichtplatte 41 , ein Rahmenelement 42 für den Durchlass Speichermediums und eine Dichtplatte 41 sich gegenseitig berührend wiederholend aneinandergereiht. Dem Wärmeübertrager 35 sind dabei eine solche Anzahl von aneinandergereihten Rahmenelementen 41 , 42 und Dichtplatten 43 dazwischen zugeordnet, dass das durchgelassene Getränk nach einem einmaligen Durchlauf durch diesen Wärmeübertra- ger die Solltemperatur von zum Beispiel nahezu 0° Celsius erreicht.
Vorzugsweise ist die obere Abschlussplatte 32 mit vorstehenden hülsenförmigen Anschlusssteckern 23‘, 25‘ bzw. 36‘, 37‘ für die Anschlüsse der Leitungen 23, 25 bzw. 36, 37 versehen, durch welche die Zufuhr bzw. das Wegführen des Speichermediums 21 und des Getränks in bzw. aus dem Wärmeübertrager 35 erfolgt. Die Anschlussstecker 23‘, 25‘ für das Speichermedium korrespondieren mit den in den Rahmenelementen 42 gebildeten Längskanälen 42’ und den diese verbindenden Durchlassöffnungen 46, 47 in den Dichtplatten 43, während die Anschlussstecker 36', 37‘ für das Getränk mit den in den Rahmenelementen 41 gebildeten Längskanälen 411 und den diese verbindenden Durchlassöffnungen 44, 45 korrespondieren.
Das Speichermedium 21 fliesst von der ersten Aussenseite 32‘ der Abschlussplatte 32 durch den Wärmeübertrager 35 und wird auf ihrer zweiten Aussenseite 32“ wieder aus diesem in den Speicher 20 befördert, hingegen das Getränk umgekehrt von der zweiten Aussenseite 32“ durch den Wärmeübertrager und auf der ersten Aussenseite 32“ aus ihm direkt zum Auslass 38 der Einrichtung 10 gepumpt wird, wie dies mit den Pfeilen in Fig. 2 angedeutet ist. Diese im Wärmeübertrager 35 umgekehrte Fliessrichtung des Speichermediums zum Getränk bewirkt eine bessere Wärmeübertragung, als wenn diese in dieselbe Richtung fliessen wür- den.
Fig. 3 zeigt den als Schichtspeicher ausgebildeten thermischen Speicher 20, der aus einem zylinderförmigen Behälter 20‘ mit einem oberen und unteren Deckel 48, 49, beabstandet zu diesen angeordnete perforierte Innenwände 51 , 53 sowie durch diese ragende Anschlussstutzen 22, 26 mit den Öffnungen 22’, 26’ besteht. Es ist jeweils ein aussen abgewinkelter Anschlussstutzen 22, 26 vorzugsweise im Zentrum der Deckel 48, 49 angeordnet. Diese perforierten Innenwände 51 , 53 sind jeweils parallel zu den Deckeln 48, 49 im Behälter 20‘ befestigt und es ist zwischen diesen eine Kammer 54, 55 gebildet. Der Speicher ist mit isolierten Wänden versehen, um möglichst Kälteverluste zu vermeiden. Fig. 4 zeigt den oberen Anschlussstutzen 26, der vorzugsweise im Zentrum des Deckels 49 angeordnet, ausserhalb des Behälters 20‘ abgewinkelt und endseitig mit dem Leitungsanschluss 26“ bestückt ist. Er könnte aber auch gerade ohne Winkelung ausgebildet sein. Im Innern ist er jeweils mit einer in den Behälter 20' ragenden pilzförmigen Umlenkhülse 56 versehen, durch die diese zentrale Öffnung 26’ in entgegensetzte Richtung durch eine äussere abgerundete Durchflussöffnung 57 nach oben in die Kammer 55 umgelenkt ist. Der untere Anschlussstutzen 22 ist gleich ausgebildet wie der obere, aber er ist seitenverkehrt im Boden des Speichers installiert.
Für das Laden wird das Speichermedium 21 von der Warmschicht durch die Kammer 55, die Umlenkhülse 56 des Anschlussstutzens 26 und die an diesen angeschlossene Leitung 27 zum Verdampfer 16 und anschliessend durch die Leitung 28 und den unteren Anschlussstutzen 22 zurück in den Behälter 20‘ geleitet. Dabei wird das auf die Solltemperatur abgekühlte Speichermedium 21 durch die Umlenkhülse 52 in die Kammer 54 und von dieser durch die perforierte Innenwand 51 in den Behälter 20‘ zur Bildung der Kaltschicht befördert. Es wird eine solche Abkühlung bei diesem Durchlauf des Speichermediums 21 angestrebt, dass es nach dem Passieren durch das Kälteerzeugungsorgan 15 auf annähernd 0° oder unter 0° Celsius abgekühlt ist, aber höher als der Gefrierpunkt. Mit dieser Ausbildung der Anschlussstutzen 22, 26 in den Speicher 20 mit den speziellen Ein- bzw. Auslassgeometrien ergeben sich strömungsoptimierte Verhältnisse für ein einwandfreies Funktionieren des Speichers bezüglich dieser Kalt- und Warmschicht.
Im Betriebszustand ist wie erwähnt das flüssige Speichermedium 21 in diese untere Kaltschicht, die Trennschicht 21“ und die obere Warmschicht 2T im Speicher 20 unterteilt. Vorteilhaft ist der Speicher 20 mit einer solchen Speicherkapazität des Speichermediums dimensioniert, dass eine Vielzahl von Portionen von Getränken im Wärmeübertrager 35 auf den Sollwert kühlbar sind. Bei entladener Kaltschicht, bei der sie sich messbar auf ein Minimum reduziert hat, wird das Speichermedium 21 der Warmschicht 211 von der Öffnung 26' der Oberseite des Speichers 20 durch den vorliegend als Verdampfer 16 ausgebildeten Wärmeübertrager im Kälteerzeugungsorgan 15 abgekühlt und durch die untere Öffnung 22‘ in den Speicher geleitet, dies bis zur Ladung des Speichers 20 mit der Kaltschicht, wie dies oben erläutert ist. Beim Speichermedium 21 kann es sich vorzugsweise um Wasser mit der Zugabe eines Antifrostmittels, wie Äthanol oder dergleichen, oder statt Wasser um ein gut wärmelei- tendes anderes Medium oder ähnliches handeln.
Die Steuerung der Einrichtung 10 für die Durchläufe des Speichermediums durch das Kälteerzeugungsorgan bzw. den Wärmeübertrager sowie für den Durchlauf des Getränks ist nicht näher erläutert, aber es sind mit ihr die oben beschriebenen Funktionen zu erfüllen. Insbesondere ist die abgekühlte Temperatur des durchgelaufenen Getränks beim Auslass 38 einzuhalten. Die verwendeten Pumpen 24, 29, 39 können mit einstellbaren Pumpleistungen versehen sein, um die gewünschten Abkühlungen bzw. Solltemperaturen des Speichermediums und des Getränks zu bewerkstelligen.
Die Erfindung ist mit dem obigen Ausführungsbeispiel ausreichend dar- getan. Sie könnte aber selbstverständlich noch durch weitere Varianten erläutert sein.
So könnte es sich beim Kälteerzeugungsorgan um eine Peltier- Kälteanlage oder um ein bestehendes Kühlfach zum Beispiel in einer Kaffeemaschine handeln. Zudem könnte die vom Kälteerzeugungsorgan entstehende Abwärme genutzt werden, indem zum Beispiel Wasser und/oder Milch für den Gebrauch erhitzt würden, wie nachfolgend erläutert ist. Auch der Speicher könnte von der gezeigten Variante abweichen. So könnten oben und unten mehr als ein Anschlussstutzen vorgesehen sein, die jeweils separat dem einen und dem anderen Durchlauf zugeordnet wären. Zudem könnten die Anschlussstutzen mit den Umlenkhülsen als einfache Hülsen ausgebildet sein.
Zudem könnte statt ein Schichtspeicher ebensogut ein anderer thermischer Energiespeicher, wie zum Beispiel ein sensibler oder latenter Wärmespeicher, eingesetzt werden. Der Speicher könnte auch aus mehreren Behältern bestehen, die miteinander fluidverbunden wären oder jeweils bei einem ersten entladenen Behälter das Speichermedium für ein Abkühlen zum Kälteerzeugungsorgan und zurück in diesen Behälter geleitet würde, während bei einem zweiten beladenen Behälter das Speichermedium für eine Kälteabgabe zum Wärmeübertrager und jeweils zurück in diesen Behälter geleitet würde. Dies würde gewechselt werden, sobald der zweite Behälter annähernd entladen, indes der erste mit dem kalten Speichermedium gefüllt ist. Damit könnte sichergestellt werden, dass jeweils stets ein Behälter mit dem abgekühlten Speichermedium beladen wäre. Die Behälter wären dann durch steuerbare Ventile einzeln durch die Leitungen 23, 25 mit dem Wärmeübertrager oder durch die Leitungen 27, 28 mit dem Kälteerzeugungsorgan und jeweils wieder zurück verbindbar,
Auch der Wärmeübertrager könnte mit üblichen Rohrschlangen oder ähnlichem gebaut sein, die nicht näher gezeigt sind. Zudem könnte er aus mehreren in Reihe miteinander verbundenen Einheiten gebildet sein. Es könnte auch nur eine Pumpe für das Fördern des Speichermediums mit entsprechenden Ventilen vorgesehen sein.
Eine nicht näher veranschaulichte Kaffeemaschine oder ein Getränkeautomat ist mit zumindest einem Wärmeerzeuger, wie zum Beispiel einem Heisswasserbehälter für ein Brühen von Kaffee oder für den Auslass von Tee, einem Boiler für eine Dampferzeugung für die Erzeugung von heisser Milch oder Milchschaum und mit wenigstens einem Kühlgerät versehen, wie zum Beispiel einem Kühlschrank oder einer Einrichtung für die Erzeugung von Eis. Im Rahmen der Erfindung ist in der Kaffeemaschine wenigstens eine Wärmepumpe integriert, welche zum einen direkt oder durch einen Wärmespeicher mit dem zumindest einen Wärmeerzeuger und zum andern direkt oder durch einen Kältespeicher mit dem wenigstens einen Kühlge- rät wirkverbunden ist. Zur Versorgung der erforderlichen Wärmeenergie wird daher zum einen durch einen Kondensator der Wärmepumpe gesteuert Wärme an den Wärmespeicher oder direkt an den zumindest einen Wärmeerzeuger und zum andern wird durch einen Verdampfer der Wärmepumpe gesteuert Kälte an den Kältespeicher oder an das wenigstens eine Kühlgerät übertragen.
Zweckmässigerweise wird vom jeweiligen Wärmespeicher oder vom Wärmeerzeuger bzw. vom jeweiligen Kältespeicher oder vom Kühlgerät jeweils mindestens ein Medium zum Kondensator bzw. zum Verdampfer der Wärmepumpe geleitet und durch jeweils einen Wärmeübertrager in der Wärmepumpe erwärmt bzw. abgekühlt. Die Medien werden dabei durch je eine Leitung zur Wärmepumpe und zurück in den Wärmespeicher oder direkt in den Wärmeerzeuger bzw. in den Kältespeicher oder direkt in das Kühlgerät geleitet.
Vorteilhaft ist dem jeweiligen Wärmespeicher und/oder dem Wärmeerzeuger eine Zusatzheizung bzw. dem jeweiligen Kältespeicher und/oder dem Kühlgerät jeweils ein Zusatzkühler zugeordnet, durch welchen je- weils eine zusätzliche Wärme- oder Kühlenergie im Endverbraucher zuführbar ist. Dies kann insbesondere dann erforderlich sein, wenn die Kaffeemaschine im Bereich der Maximalleistung arbeitet oder zum Aufheizen des Boilers bzw. des Wasserbehälters bei ihrem täglichen Starten. In der Einrichtung 10 mit dem thermischen Speicher 20 als ein Kältespeicher ist das zumindest eine Kühlgerät durch diesen Wärmeübertrager 35 gebildet, mittels dem das Getränk von der Quelle 30 durch den Wärmeübertrager 35 und abgekühlt zu einer Verarbeitungseinheit oder zu einem Auslass 38 befördert wird. Wie dies oben ausführlich erläutert ist, ist dieser thermische Speicher 20 mit dem die Kälte speichernden Speichermedium 21 durch Leitungen 27, 28 einerseits mit dem Kälteerzeugungsorgan 15 als die Wärmepumpe und andererseits durch Leitun- gen 23, 25 mit dem Wärmeübertrager 35 verbunden. Dabei wird das Speichermedium 21 vom Speicher 20 für das Abkühlen zum Kälteerzeugungsorgan 15 und für die Kälteabgabe zum Wärmeübertrager 35 und jeweils wieder zurück in diesen Speicher 20 geleitet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Durchlaufkühlung von Getränken vorzugsweise in einer Kaffeemaschine, bei dem eine Einrichtung (10) mit einem Kälteerzeugungsorgan und ein mit dieser Wirkverbundener Wärmeübertrager (35) vorgesehen sind, wobei durch letzteren eine Durchlaufkühlung des jeweiligen Getränks erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass in der Einrichtung (10) ein thermischer Speicher (20) mit einem Kälte aufnehmenden Speichermedium (21) integriert ist, bei dem das Speichermedium (21) für ein Abkühlen vom Speicher zum Kälteerzeugungsorgan (15) und zurück in diesen Speicher (20) geleitet wird, indes für eine Kälteabgabe das Speichermedium (21) zum Wärmeübertrager (35) und jeweils zurück in diesen Speicher (20) geleitet und dabei das Getränk von einer Quelle (30) durch den Wärmeübertrager (35) und abgekühlt zu einer Verarbeitungseinheit oder zu einem Auslass (38) befördert wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertrager (35) insbesondere vor dem Durchlauf des Getränks mit einen bestimmten Volumenstrom des Speichermediums auf eine bestimmte Temperatur gekühlt und das Getränk von der Quelle (30) durch den Wärmeübertrager (35) geleitet und direkt zu einer Verarbeitungseinheit oder direkt zu einem Auslass gefördert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim Durchlauf des Getränks gleichzeitig das Speichermedium (21) durch den Wärmeübertrager (35) befördert wird, wobei vorzugsweise zumindest die Temperatur des Getränks nach dem Durchlauf gemessen wird, um die Solltemperatur zu kontrollieren.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der als Schichtspeicher ausgebildete Speicher (20) mit einer solchen Speicherkapazität des Speichermediums (21) dimensioniert ist, dass eine bestimmte Anzahl von Portionen von Getränken im Wärmeübertrager (35) auf den Sollwert gekühlt werden können, und dass das Speichermedium (21) bei entladener Kaltschicht, bei der sie sich messbar auf ein Minimum reduziert hat, die Warmschicht (21 ‘) von der Oberseite des Speichers (20) durch einen Wärmeübertrager im Kälteerzeugungsorgan (15) abgekühlt und auf der Unterseite in den Speicher (20) geleitet wird, dies bis zur Ladung des Speichers mit der Kaltschicht.
5. Einrichtung für die Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, die mit einem Kälteerzeugungsorgan (15), einem mit diesem Wirkverbundenen Wärmeübertrager (35) und mindestens einer in letzteren zu- und wegführenden Leitung (36, 37) für die Durchlaufkühlung des jeweiligen Getränks versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Einrichtung (10) ein thermischer Speicher (20) mit einem Kälte aufnehmenden Speichermedium (21) integriert ist, wobei der Speicher (20) einerseits durch Leitungen (27, 28) mit dem Kälteerzeugungsorgan
(15) und andererseits durch Leitungen (23, 25) mit dem Wärmeübertrager (35) verbunden ist, derart, dass dieses Speichermedium (21) für ein Abkühlen vom Speicher zum Kälteerzeugungsorgan (15) und für eine Kälteabgabe zum Wärmeübertrager (35) und jeweils wieder zurück in diesen Speicher (20) leitbar ist, und dass dabei das Getränk von einer Quelle durch den Wärmeübertrager (35) und abgekühlt zu einer Verarbeitungseinheit oder direkt zu einem Auslass (38) förderbar ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (20) als ein behälterförmiger Schichtspeicher ausgestaltet ist, bei dem im Betriebszustand das flüssige Speichermedium (21) als eine untere Kaltschicht und eine obere Warmschicht (21 ‘) und dazwischen eine Trennschicht gebildet ist. 7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Unter- und die Oberseite des Speichers (20) mit je wenigstens einer Öffnung (22‘, 26‘) versehen sind, die von der einen zur andern Öffnung (22‘, 26‘) einerseits mit einer Leitung (27) zum Kälteerzeugungsorgan (15) und andererseits mit einer Leitung (23) zum Wärmeübertrager (35) und jeweils durch je eine Leitung (28, 25) wieder zurück zur jeweils andern Öffnung (22‘, 26‘) verbunden sind, wobei in den Leitungen jeweils eine steuerbare Pumpe (24, 29) enthalten ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass von der Öffnung (22‘) auf der Unterseite die eine Leitung (23) zum Wärmeübertrager (35) und von diesem zurück in die Öffnung (26‘) auf der Oberseite des Speichers (20) geführt ist, wobei das Speichermedium
(21) von der Öffnung (22‘) auf der Unterseite via den Wärmeübertrager zu derjenigen auf der Oberseite geleitet wird.
9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass von der Öffnung (26‘) auf der Oberseite des Speichers (20) die andere Leitung (27) zum Kälteerzeugungsorgan (15) und von diesem durch die Öffnung (22‘) auf der Unterseite des Speichers (20) geführt ist, wobei das Speichermedium (21) von der Öffnung (26‘) auf der Oberseite via das Kälteerzeugungsorgan zu derjenigen auf der Unterseite geleitet wird.
10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpen (24, 29, 39) für die Förderung des Speichermediums (21) und/oder des Getränks mit einer solchen Förderleistung angesteuert sind, dass die jeweilige Durchlaufgeschwindigkeit des Speichermediums und/oder des Getränks zumindest im Wärmeübertrager (35) im laminaren Strömungsbereich liegt.
11. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertrager (35) mit einer solchen Wärmeleitfähigkeit der Kälte vom Speichermedium (21) auf das Getränk versehen ist, dass das vorzugsweise portionenweise durch ihn durchgelassene Getränk nach einmaligem Durchlauf durch diesen Wärmeübertrager die Solltemperatur aufweist und zur Verarbeitungseinheit oder direkt zum Auslass (38) leitbar ist.
12. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertrager (35) mehrere mit inneren Längskanälen (41 ‘, 42‘) versehene Rahmenelemente (41 , 42) und zwischen diesen jeweils wenigstens eine eingelegte Dichtplatte (43) mit seitlich strömungsverbindenden queren Durchlassöffnungen (44, 45) aufweist, wobei abwechslungsweise jeweils ein Rahmenelement (41 , 42) für den Durchlauf des Speichermediums (21) und eine für das Getränk zum Kühlen mit der jeweils wenigstens einen dazwischen befindlichen Dichtplatte (43) anei- nandergereiht sind.
13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertrager (35) eine solche Anzahl von aneinandergereihten Rahmenelementen (41 , 42) und Dichtplatten (43) dazwischen mit einer solchen Wärmeleitfähigkeit aufweist, dass das durchgelassene Getränk nach einem einmaligen Durchlauf durch diesen Wärmeübertrager die Solltemperatur erreicht. 14. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass statt ein Schichtspeicher ein anderer thermischer Energiespeicher, wie zum Beispiel ein sensibler oder latenter Wärmespeicher, einsetzbar ist.
15. Kaffeemaschine vorzugsweise mit einer Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 14, die zumindest einen Wärmeerzeuger, wie zum Beispiel einen Heisswasserbehälter für ein Brühen von Kaffee oder für den Auslass von Tee, einen Boiler für eine Dampferzeugung für heisse Milch oder für eine Milchschaumerzeugung und wenigstens ein Kühlgerät aufweist, wie zum Beispiel einen Kühlschrank oder eine Einrichtung für die Erzeugung von Eis, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Wärmepumpe in der Kaffeemaschine integriert ist, welche zum einen direkt oder durch einen Wärmespeicher mit dem zumindest einen Wärmeerzeuger und zum andern direkt oder durch einen Kältespeicher mit dem wenigstens einen Kühlgerät derart wirkverbunden ist, dass zum einen durch einen Kondensator der Wärmepumpe gesteuert Wärme an den Wärmespeicher oder direkt an den zumindest einen Wärmeerzeuger und zum andern durch einen Verdampfer der Wärmepumpe gesteuert Kälte an den Speicher oder an das wenigstens eine Kühlgerät übertragbar ist. 16. Kaffeemaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass vom jeweiligen Wärmespeicher oder vom Wärmeerzeuger bzw. vom jeweiligen Kältespeicher oder vom Kühlgerät jeweils mindestens ein Medium zum Kondensator bzw. zum Verdampfer leitbar ist und durch jeweils einen Wärmeübertrager in der Wärmepumpe erwärmt bzw. abgekühlt wird.
17. Kaffeemaschine nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Medium durch je eine Leitung zur Wärmepumpe und zurück in den Wärmespeicher oder direkt in den Wärmeerzeuger bzw. in den Kältespeicher oder direkt in das Kühlgerät leitbar ist.
18. Kaffeemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass dem jeweiligen Wärmespeicher und/oder dem Wärmeerzeuger eine Zusatzheizung bzw. dem jeweiligen Kältespeicher und/oder dem Kühlgerät jeweils ein Zusatzkühler zugeordnet sind, durch welchen jeweils eine zusätzliche Wärme- oder Kühlenergie zuführbar ist.
19. Kaffeemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass in der Einrichtung (10) mit dem thermischen Speicher (20) als ein Kältespeicher das Kühlgerät durch diesen Wärmeübertrager (35) gebildet ist, durch den das Getränk von der Quelle (30) geleitet und abgekühlt zu einer Verarbeitungseinheit oder zu einem Auslass (38) befördert wird.
20. Kaffeemaschine nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (20) einerseits durch Leitungen (27, 28) mit der Wärmepumpe ais Kälteerzeugungsorgan (15) und andererseits durch Leitungen (23, 25) mit dem Wärmeübertrager (35) verbunden ist, derart, dass dieses Speichermedium (21) für ein Abkühlen vom Speicher zu der Wärmepumpe und für eine Kälteabgabe zum Wärmeübertrager (35) und jeweils wieder zurück in diesen Speicher (20) leitbar ist.
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