JPH07503183A - 炭酸水を製造するため水をｃｏ↓２ガスで富化する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 炭酸水を製造するため水をＣＯ２ガス で富化する装置 本発明は、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水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ＣＯ２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ＣＯ２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ＣＯ２ガ スで富化する装置に関する。

炭酸水を製造するため水をＣＯ２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ＣＯ２含有清涼飲料を調製し 、送出することのできる装置に据付けられる。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ＣＯ２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−（ｃ ａｒｂｏｎａｔｏｒ）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口体は加圧下にあってもよいし、 圧力ボンブによって専らまたは付加的にカーボネータ−に送入される。さらに、 カーボネータ−にはＣＯ２ガスが、しかもＣＯ２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−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−内で水を供給されたＣＯ２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−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−のＣＯ２ガスで充満された頭部範囲からこのＣＯ２ガスを吸込み、このガ スを運動、殊に回転されている水に導入する。既述したように、カーボネータ− 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、大体において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−の冷却は有利に、カーボネータ−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水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な、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）。

たとえば記載の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−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。水は形成する水被覆層のために冷却蛇管の範 囲内で氷点近くに冷却されているので、氷の粒子または氷の小片が流出口の範囲 に入ってこれを閉塞する特定の危険がある。この範囲内での氷の形成自体は排除 されている。それというのも氷点近くにおける比重に関する水の特殊な挙動のた めに若干温かい水が下方へ沈降し、かつ流出口が有利にはそれ自体若干の熱を放 出する循環ポンプの近くに配置されているからである。しかし、炭酸飽和するた めおよび同時に周壁に水被覆層を形成するために必要であるかまたは少な（とも 効果的である水の循環運動によって、分離した氷または上方範囲に浮遊するかま たは浮いている氷が、殊に流出口が開いている場合にその範囲内に入ることがあ る。

本発明の課題は、カーボネータ−の故障のない作業を確実にする、この適用範囲 に対する装置を提供することである。

これらの要求に応じる装置は、水をＣＯ２ガスで富化することによって炭酸水を 製造するために使用されるストレージタンク内の循環ポンプを、タイミング回路 によって制御し、継続するサイクルで運転および停止させることを特徴とする。

本発明によるこれらの特徴による手段を有する装置は、循環ポンプの運転過程中 にＣＯ２ガスでの水の十分な炭酸飽和が実施および／または支持されかっ水被覆 層がストレージタンクの周壁に大体において均一にリング状に形成することによ ってすぐれている。循環ポンプが停止している中間の時間中、炭酸水はその自然 の密度により層を形成し、その際若干温かい水は下方へ沈み、若干冷たい水は場 合により存在する氷の粒子または氷の小片と一緒に上方へ昇り、その際氷の粒子 と水の小片は融合し、カーボネータ−の上方範囲内の水被覆層に付着する。それ により、循環ポンプの次の運転サイクル中にこれらの小片は結合し、十分な程度 に無害となる。循環ポンプのサイクルは制御技術的に簡単に機能するタイミング 回路によって実施することができる。

望ましい構成によれば本発明による装置は、循環ポンプの接続時間は約１〜２分 であり、接続時間対遮断時間の割合は約１：１０〜１：２０であることを特徴と する。１：１０〜１：２０の接続・遮断サイクル内で１〜２分の接続時間が水の 十分な後炭酸飽和および十分に均一な水被覆層形成を実施しうろことは明らがで ある。別の構成のよれば、本発明による装置はストレージタンクから炭酸水を取 出す場合ないしはストレージタンク中へ清水を補給する場合、循環ポンプは後回 転過程を含めこの過程の間運転していることを特徴とする。この場合、約２〜４ 分の後回転過程が有利である。その後、再び制御サイクルがはじまり、該サイク ルでは循環ポンプは１〜２分接続されており、接続過程の間の遮断時間は１０倍 ないし２０倍の長さである。

本発明を、図面に示した適用例につき、下記に詳述する。

第１図は、循環ポンプを有する、炭酸水を調製および準備するための冷却された ストレージタンクを示し第２図は、類似であるが、このストレージタンクで別の 媒体を冷却するために、このストレージタンク内に冷却蛇管を有するストレージ タンクを示す。

図面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って清涼飲料を調製するための装置に据付 けるのに適当でありかつそのように定められている供給管２により、ストレージ タンクに需要に応じて清水が供給され、供給管３によりＣＯ２ガスが供給される 。出口管４により、清涼飲料を調製するため十分に炭酸飽和され、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循環ポンプ５により支持されて行なわれ、該循環ポ 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ＣＯ２ガスを吸込み 管７によって吸込み、循環ポンプ５の高さで、ストックされている水８に混入す る。その際、このＣＯ２ガスは十分に水８に溶解する。循環ポンプ５は電動モー タ９によって駆動される。

水ストックの冷却は、図示されてない冷却系の蒸発蛇管１０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１の周壁に良熱伝導的に接している 蒸発蛇管１０の範囲内に水被覆層１１が形成するように行なわれる。この水被覆 層１１の厚さは氷センサ１２により監視され、該センサから冷凍サイクル、それ により冷凍能力が制御される。

この水被覆層１１の形成は、非常に感度の良い検知および評価手段なしに、水８ のストックを、氷点のすぐ近の範囲内の非常に一定の温度に冷却し、しかも水の 交換が行なわれた場合、つまり炭酸水が出口管４により取出され、その代りに、 水位センサ１３により制御されて、温かい水が供給管３により供給される場合に 、温度も概して維持されることを惹起する。この場合、水被覆層は比較的迅速に 部分範囲のまわりで崩壊し、該範囲は再び蒸発管１０により供給される冷却媒体 によって形成される。

ストックされた水８、水被覆層１１も、水に対する境界範囲内で氷点範囲内の温 度をとるという事実は、水中に自由に浮遊または浮いている氷粒子または氷小片 も生じ、これらが水を炭酸飽和する際に循環ポンプの作用によって一緒に回転す ることになる。出口管４を開くと、頭部範囲６内のＣＯ２ガスの圧力下にストレ ージタンクから流出する水により、このような氷小片は流出口に入ることができ る。これによって、出口管４による水の送出プロセスは妨げられるかまたは阻止 される。それにより、順序正しい清涼飲料の調製が不可能となる。

これを防ぐために、この問題の範囲を氷不在にする努力がなされた。公知手段は 出口の氷結を、出口を循環ポンプの近接範囲内および／またはその下方に配置す ることによって阻止することを要旨とし、その際殊に駆動モータ９の発熱は氷結 に対する救済として有利に作用する。しかしこの手段は氷の浮遊小片に対しては 十分ではないことがある。この理由から、電動モータ９が断続的に制御される。

約１〜２分の運転過程に約１０倍ないし２０倍の長さの休止過程が続く。この休 止過程中に、回転している水８は静止し、この水中に浮遊する氷粒子および水小 片はその低い密度に基づき、水の表面の範囲に入り、ここで合体するかおよび／ または縁の範囲内で水被覆層１０に付着しようとする。循環ポンプ５の再度の作 業過程においては、この危険要素は消滅している。

水交換の場合、つまり炭酸水が取出され、清水が供給される場合、水ストックを できるだけ迅速に必要な炭酸飽和度にもたらすために、それぞれの炭酸水の取出 しないしは清水の添加の際に電動モータを制御し、循環ポンプ５を、後回転時間 を含めこの短時間、循環中止で運転させ、その後接続・遮断の交番が再ひもとの ように開始する。

回路技術的手段は任意簡単であり、たとえば水位センサ１３から信号を誘導し、 この信号が水流入の量計数器を、電動モータ９への電流供給スイッチ１５が閉じ る出発状態に置くことによって実現されていてもよい。水位センサ１３が、十分 な水が補給されたことを認識すると、供給管２による送入が遮断され、計数器１ ４が作動しはじめる。計数器の設計にもよるが、１〜２分の範囲の時間、スイッ チ１５は閉じたままであり、その後計数器が上方の調節値に達するまで開き、そ の後計数器は再び出発状態に再接続することができ、新たに作動する。

第２図は、第１図によるストレージタンクの変更形を示し、その際ストレージタ ンク１′は上方の周壁範囲だけに蒸発蛇管１０′が取付けられていて、それによ り水被覆層は、望ましくはストレージタンク１′の上方範囲にも形成する。循環 ポンプ５′およびその駆動モータ９′のまわりには蛇管が通っていて、この蛇管 を炭酸水により冷却すべきそれ以外の水が通過する。循環ポンプの休止過程によ り、その大きい密度のため若干温かい水８′がストレージタンク１′の下方ゾー ンに集まるので、蛇管１６内に氷が形成する危険は予防されている。

フロントページの続き （７２）発明者　シュヴアンダー、ウドドイツ連邦共和国　Ｄ　−７６２２９カ ールスルーエ　ヴアインガルテナー　シュトラーセ２０

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．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複層を形成するために周壁の範囲に冷却循環路の冷 却管が当接され、ストレージタンク内には循環ポンプが配置されていて、該ポン プによりＣＯ２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され、かつストレージタンク中へは水ならび にＣＯ２ガスが頭部範囲に供給され、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ＣＯ２ガスで富化する装置において、循環ポンプが、タ イミング回路によって制御されて、継続するサイクルで運転され、停止されるこ とを特徴とする炭酸水を製造するため水をＣＯ２ガスで富化する装置。
2. ２．循環ポンプの接続時間は約１〜２分であり、接続時間対遮断時間の割合は約 １：１０〜１：２０であることを特徴とする、請求項１記載の装置。
3. ３．ストレージタンクから炭酸水を取出す場合ないしは清水をストレージタンク 中へ補給する場合、循環ポンプは後回転過程を含めこの過程の間運転しているこ とを特徴とする請求項１または２記載の装置。
4. ４．この後回転過程は約２〜４分であることを特徴とする請求項３記載の装置。