JP2002000002U

JP2002000002U - 炭酸水を製造するため水をｃｏ２ガスで富化する装置

Info

Publication number: JP2002000002U
Application number: JP2001004339U
Authority: JP
Inventors: ブーハーベルンハルト; ガターライモント
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH; BSH Hausgeraete GmbH; Coca Cola Co
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH; Coca Cola Co
Priority date: 1992-08-28
Filing date: 2001-07-02
Publication date: 2002-01-11
Anticipated expiration: 2008-08-25
Also published as: CA2122057C; EP0610485A1; DE4228773A1; EP0610485B1; ZA936291B; AU664312B2; CA2122057A1; ATE163566T1; WO1994005411A1; JP2607866Y2; DE59308216D1; JPH07503185A; AU4953193A

Abstract

(57)【要約】【課題】ストレージタンク内での制御不能な氷の形成
に有効に対処し、しかもできるだけ僅かな費用で炭酸水
を製造するために、ストレージタンクはその内容を冷却
するためおよび氷被覆層を形成するために周壁の範囲内
に冷却循環路の冷却管が当接されている、水をＣＯ_２ガ
スで富化する装置を提供する。【解決手段】冷却循環路の冷却管により当接された、
ストレージタンクの周壁の範囲内に、意図して局所的
に、その他の範囲に比して優先的に氷を形成するための
手段が講じられている。【効果】氷形成のための結晶点が部分的に限られた範
囲内に設定され、その際、水が相応して冷たい場合に、
その結晶点から所望の氷被覆層が望みどおりに形成され
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、ストレージタンク内で炭酸水を製造するため、ストレージタンクはその内容物を冷却するためおよび氷被覆層を形成するために周壁の範囲内に冷却循環路の冷却管が当接され、ストレージタンクの内部には循環ポンプが配置されていて、該循環ポンプによりＣＯ_２ガスはストレージタンクの頭部範囲から水に混入されおよび／または水はストレージタンク内で回転および／または循環され、かつストレージタンク中へは水ならびにＣＯ_２ガスが頭部範囲内に供給可能であり、ストレージタンクからは炭酸水が底範囲で取出し可能である、水をＣＯ_２ガスで富化する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

炭酸水を製造するため水をＣＯ_２ガスで富化するこのような装置は、たとえば、炭酸水を相応する飲料濃縮液と混合することによりＣＯ_２含有清涼飲料を調製し、送出することのできる装置中に据付けられる。この場合、飲料濃縮液に混入すべきソーダ水は、ストレージタンク内で水を供給されたＣＯ_２ガスで富化することによって調製され、良好な炭酸飽和のためならびに調製された冷たい清涼飲料の前提として冷却される。このストレージタンク、いわゆるカーボネーター（ｃａｒｂｏｎａｔｏｒ）に、上水道系の導管からまたは貯水槽から通常の飲用水が十分な圧力下に供給され、その際供給された水自体は加圧下にあってもよいし、圧力ポンプによって専らまたは付加的にカーボネーターに送入される。さらに、カーボネーターにはＣＯ_２ガスが、しかもＣＯ_２ガス貯蔵タンクから減圧制御弁を経て供給されるので、カーボネーター内にはたとえば約４バールの圧力が形成されている。カーボネーター内の水を供給されたＣＯ_２ガスで飽和するのは種々の手段によって実施ないしは支持され、その際カーボネーター内に配置された循環ポンプを使用するのが適切であることが判明した。この循環ポンプはカーボネーターのＣＯ_２ガスで充満された当部範囲からこのＣＯ_２ガスを吸込み、このガスを運動、殊に循環している水に導入する。既述したように、カーボネーターの冷却は第一に炭酸飽和の改善のため、第二に最終的に調製され、送出される飲料が所望の低い、ほぼ一定の温度を有する前提として使用される。カーボネーターの冷却は有利に、カーボネーターの側壁の側方範囲に、循環する水によりある程度同じ厚さに形成される氷被覆層を構成することのできる冷却系により行なわれる。これにより、“冷凍能力”が蓄積され、冷却系を、貫流冷却の場合に必要であるように、極端な高性能に設計する必要はない。相応する構造を有する装置は公知である（ドイツ国特許出願公開（ＤＥ−Ａ）第４０２５９８６．２号）。

【０００３】たとえば適用例において新しく調製された清涼飲料の送出が所望される場合には、カーボネーターの底範囲に接続する導管内の止め弁を開き、冷却された炭酸水をこの目的のために取出す。水は形成する氷被覆層に関して冷却蛇管の範囲内で氷点の近くに冷却されているので、氷の粒子または小片が流出口の範囲に入ってこれを閉塞する一定の危険がある。

【０００４】ストレージタンク内での氷の形成は、カーボネーターとして以外のストレージタンクの使用には問題がない範囲内で行なわれる。この範囲は、冷却系の冷却蛇管により良熱伝導的に取巻かれているストレージタンクの側壁である。この範囲内に、実際に氷の形成が発達し、既に存在する氷被覆層が冷却が進行するとここでも増大する。この種の炭酸飽和ストレージタンクの運転の際の問題は、少なくとも炭酸水の場合、この炭酸水が通常に適用される不断の熱奪取の際に氷の形成がはじまることなしに、一般的な凍結温度以下に冷却されることが観察された。この場合、熱の流れおよび対流によってストレージタンク内でほぼ全範囲にわたり、本来の氷点以下の温度値が生じることがあり、凍結過程が制御不能に任意の個所でまたはゼリー形成の形で広範囲にわたり同時に生じうる結果となる。それにより、所望の意図する氷の形成が冷却系の冷却蛇管の近接範囲における周壁に起きないか、または不利に遅れてはじめて実現することができる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで本考案の課題は、ストレージタンク内のこの制御不能な氷の形成に有効に、しかもできるだけ僅かな費用で対処することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この課題に考慮される、冷却されたストレージタンク中で炭酸水を製造するため水をＣＯ_２ガスで富化する装置は、本考案によれば、冷却循環路の冷却管により当接されるストレージタンクの周壁の範囲内に、意図する局所的かつそれ以外の範囲に比して優先的に氷を形成するための手段が講じられていることを特徴とする。

【０００７】ストレージタンク内で、その冷却管の近接範囲内に、望ましい局所的に氷を形成するための手段として、本考案による装置の望ましい１構成によれば、ストレージタンク内容物用のポケットが分離されていて、該ポケットは流動が僅かであるかまたは流動がなく、ストレージタンク内部に向って開いている。この分離されたポケットは１００ｍｍ^３よりも小さく、１０ｍｍ^３よりも小さく構成するのが有利である。

【０００８】ストレージタンク内部から流動技術的に分離されたポケットの形のこの望ましい構成は、たとえばストレージタンクの周壁上に冷却管の範囲に装着された管によって実現可能である。極めて有利な手段は、２つの冷却管のターンの間で外方へ向けられた、ストレージタンクの周壁の押込み部およびこの押込み部をストレージタンク内部に対して十分に被覆するシートバーにより形成されるようにしても与えられる。部分的に氷を優先的に形成するもう１つの望ましい手段は、ストレージタンクの周壁を少なくとも部分的に、望ましくは冷却管により当接される上方範囲がストレージタンクの内部に比して凹凸がつけられていて、その他はストレージタンクの下方範囲が平滑に構成されていることによって実現することができる。

【０００９】本考案による手段により、氷形成のための結晶点が部分的に限られた範囲内に設定され、その結晶点から所望の氷被覆層の形成が水が相応に冷たい場合望みどおりに形成することになる。さもないときは、周壁の部分的過冷却は実現するのが困難である。それというのも周壁における熱伝導および液体中での熱伝導、殊に対流によってこのような差異は、かなりの費用をかけたとしてもほとんど有効にすることができないからである。しかし、全液体から小量の液体を分離することにより、この比較的小さくかつ流動技術的に鎮静化ポケット内で意図される優先的な氷の形成が実現し、氷の形成はこの分離されたポケットの小さい開放個所からストレージタンク中へ伝播する。この点で、望ましい構成により分離された小さいポケットはとくに有用かつ有効であるが、ストレージタンク周壁を冷却管の範囲内で他の平滑な周壁に比して部分的な凹凸化部は、この範囲内で水の対流が阻止されているために、所望方向に有効な寄与をもらす。

【００１０】

【実施例】

次に本考案を、図面に変更形で示した実施例につき説明する。

【００１１】図１は外側から冷却蛇管によって冷却されるストレージタンクを示し、図２ａないし図２ｄは局所的な望ましい氷結晶化のための変更形を示す。

【００１２】図１に示したようなストレージタンク１は、炭酸水または場合により通常の水に相応する濃縮液を混入することにより清涼飲料を調製するための装置中に据付けるのに適当でありかつ定められている。供給管２により、ストレージタンク１に必要に応じ清水が供給され、供給管３によりＣＯ_２ガスが供給される。図示されてない出口管により、清涼飲料を調製するのに十分にストレージタンク１中で炭酸飽和され、冷却された水が少量宛取出される。十分な炭酸飽和は、少なくとも電動モータ４により駆動される循環ポンプ５によって支持されて行なわれ、循環ポンプはストレージタンク１の頭部範囲６からそこに存在するＣＯ_２ガスを吸込み管７により吸込んで、循環ポンプ５の高さで、ストックされた水に混入する。その際、このＣＯ_２ガスは十分水８に溶解する。

【００１３】水ストックの冷却は、図示されてない冷却系の蒸発蛇管９により、しかもストレージタンク１の内部で、ストレージタンクの周壁に良熱伝導的に接している蒸発蛇管９の範囲内に氷被覆層１０が形成するように行なわれる。この氷被覆層１０の厚さは氷センサ１１により監視され、該センサから冷凍循環路、それにより冷凍能力が制御される。氷被覆層１０により氷点の近くの非常に一定の水温度が生じ、ストレージタンクからの冷たい水の送出の際およびストレージタンク中へ温かい水を補給する際に冷凍ポテンシャルを生じる。

【００１４】氷被覆層１０の最初の形成を意図的に惹起するために、ストレージタンク１の周壁に良熱伝導的に接する蒸発管９の最下方のターンの範囲内にポケットがストレージタンクの内部へは実際に開いているが、そこに存在する水に流動技術的に鎮静作用をするように配置されている。

【００１５】図２ａは、この空間を、ストレージタンク１の周壁上に、蒸発管９のターンに対して直角に装着されている小さい管１３の内部よりも若干拡大して示す。この空間１２中に水を氷点以下に冷却する際そこに望ましくは氷が形成し、この場合に水が過冷却されるとこの結晶化個所から氷被覆層が比較的迅速かつ衝撃的に、残りの蒸発管９により取巻かれている周壁において広がる。これに比して、ストレージタンク１内のその他の範囲は氷不在のままである。ポケット１２によるこの結晶化個所の上方に、水の密度特性に基づき、強い過冷却が見出されるので、氷の形成は上方へスムースに発達する。

【００１６】図２ｂは、ストレージタンク１の内部に対してなお強く閉じたポケットを示し、該チャンバはたんにそれを取囲む部材によりストレージタンク内部とは２つの小さな孔１３を介して結合しているにすぎない。これにより、このポケットは確実に水で満たされ、氷結晶は概して妨げられずに外方へ発達することができる。

【００１７】図２ｃは、ポケットがストレージタンク１の周壁中、蒸発管の２つのターンの間の湾入部によって実現され、この湾入部が２つの小さい穿孔１８を有する被覆板１７によって覆われている限りにおいて、分離され、氷結晶化形成に役立つポケット１２″構成の変更形を示す。

【００１８】図２ｄは、同様に、ストレージタンク内部に対しては開いているが、ストレージタンク１の周壁上に、蒸発管９の１つのターンに比して相応に装着された球欠１９を有する、流動技術的に鎮静化ポケット１２″′を実現するための可能な１つの手段を示す。この場合、閉じられたチャンバ１２中へストレージタンクの液体が侵入することができ、ここに氷が形成するまでとどまることが確保されていなければならない。

【図面の簡単な説明】

【図１】外側から冷却蛇管によって冷却されるストレー
ジタンクを示す。

【図２】局所的に望ましい氷結晶化のための変更形を示
す。

【符号の説明】

１ストレージタンク、２供給管、３供給管、
４電動モータ、５循環ポンプ、６頭部範囲、
７吸い込み管、８水、９蒸発蛇管、１０
氷被覆層、１１氷センサ、１２ポケット

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコード(参考）Ｆ２５Ｄ 11/00 １０２Ａ２３Ｌ 2/00 Ｔ (72)考案者ベルンハルトブーハードイツ連邦共和国Ｄ−76327 プフィンツタールツィンマーシュトラーセ２ (72)考案者ライモントガタードイツ連邦共和国Ｄ−75015 ブレッテンメリアンシュトラーセ４Ｆターム(参考） 3L045 BA04 BA10 CA01 DA01 GA03 HA01 4B017 LC09 LK04 LP10 LT01 4G035 AA04 AA10 AE15 4G037 CA02

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】炭酸水を製造するために清水とＣＯ_２ガ
スとを混合する装置において、冷水を保持するための水ストレージタンク、前記のストレージタンク中の水を冷却し、かつその内壁
表面上に氷被覆層を形成するための前記ストレージタン
クの上部の周囲に配置された一連の冷却蛇管、ストレージタンク内でＣＯ_２ガスと水とを混合し、かつ
このことにより炭酸水を形成するためにストレージタン
ク内に配置された循環ポンプ、およびストレージタンク内で分離された比較的小さな結晶化空
間を形成するためのストレージタンクの内壁表面上の前
記の一連の冷却蛇管の最下部の蛇管に隣接して配置され
た手段を有し、その際、該手段は前記の結晶化空間での
水の結晶化を開始するためにその中で水の流れを阻止
し、次いで前記の一連の冷却蛇管によりもたらされた冷
却効果の結果として、該手段上で結晶化は上方へ拡大
し、前記の氷被覆層がストレージタンクの前記の内壁表
面の上部にわたって形成されることを特徴とする、炭酸
水を製造するために清水とＣＯ_２ガスとを混合する装
置。
【請求項２】前記の手段が前記の一連の冷却蛇管に近
接したストレージタンクの前記の内壁表面の凹凸が付け
られた領域を有する、請求項１記載の装置。
【請求項３】前記の空間が１００ｍｍ^３よりも小さい
ことを特徴とする、請求項１記載の装置。
【請求項４】前記の空間が１０ｍｍ^３よりも小さいこ
とを特徴とする、請求項１記載の装置。
【請求項５】前記の手段がストレージタンクの前記の
内壁表面上に装備された、開放端を有する１つの管を有
することを特徴とする、請求項１記載の装置。
【請求項６】前記の手段が、前記の一連の冷却蛇管の
最下方の蛇管に隣接するストレージタンクの内壁表面に
対して垂直に装備された、比較的短い管からなることを
特徴とする、請求項１記載の装置。
【請求項７】前記の手段が前記の壁の１つに少なくと
も１つのポケットを有する複数の壁を有する管区間を有
することを特徴とする、請求項１記載の装置。
【請求項８】前記の管区間が一般に方形の横断面を有
することを特徴とする、請求項７記載の装置。
【請求項９】前記の手段が、前記の一連の冷却蛇管の
２つの蛇管の間で前記の壁表面の外方へ向けられた湾入
部と、前記の湾入部を覆う、少なくとも１つの開口部を
その上に有する被覆部材とを有することを特徴とする、
請求項７記載の装置。
【請求項１０】前記の被覆部材が一般に平坦な被覆部
材である、請求項９記載の装置。
【請求項１１】前記の手段が、ストレージタンクの前
記の内壁表面上に装備された、内方に突出している曲線
状の球欠部材を有することを特徴とする、請求項１記載
の装置。
【請求項１２】前記の球欠部材がその少なくとも一端
で開放されていることを特徴とする、請求項１１記載の
装置。