包括吸附冷卻設備的家用飲料分配機的製作方法

2023-05-08 11:22:06 1

專利名稱：包括吸附冷卻設備的家用飲料分配機的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於包圍和冷卻裝有飲料的桶的飲料分配機，包括 用於將飲料從桶導入分配龍頭的裝置，該分配龍頭用於控制從分配 機的飲料輸出，進一步包括配備有與桶有直接熱接觸的熱傳導裝置 的冷卻系統。
背景技術：
已知商用飲料分配機用於在酒館等場所分配生啤酒。因此，一 般地，在啤酒被導入啤酒分配龍頭的時候，在冷卻機中被冷卻。這 種生啤酒分配器在酒館中使用，在那裡每天分配大量啤酒，而且這 種酒館有空間可以用來放置龐大的冷卻機。對於家用啤酒分配機而 言情況不同，家用啤酒分配機適於放在廚房臺面或桌子上。為此， 在供家庭使用的啤酒分配機中，啤酒在被從桶導出到分配機的啤酒
分配龍頭之前，在桶中時被冷卻。在WO-A-2004/051163中公開了這 種家用啤酒分配才幾。
儘管本發明涉及飲料分配機，即用於分配任何種類的必須冷卻 到飲用溫度的飲料的分配機，以下將稱為啤酒分配機。然而，其他 飲料可以用相同方法處理。
為了冷卻裝有啤酒的桶，在將桶放到啤酒分配機中之前，可以 將桶在冰箱中放置一段時間。此後，桶在放置於啤酒分配機內時可 以被冷卻以維持低溫。為此，啤酒分配機可以配備有根據現有技術 已知的所謂珀爾帖(Peltier)冷卻設備，其中當電流通過成對金屬或 半導體的節點時，熱量在一個節點被吸收並且在另一個節點被釋放。
珀爾帖冷卻設備的重要優勢是其尺寸有限，以及珀爾帖冷卻設 備在使用時不會發出任何噪音。然而，這種冷卻設備只有有限的冷卻能力，以致當桶中的啤酒必須要從室溫冷卻到所期望的飲用溫度
時需要較長時間。將家用啤酒分配機內裝有6升啤酒的桶從23。C冷 卻到3。C可能要花超過10個小時。例如，為了在較短時間內冷卻啤 酒，可以使用壓縮冷卻設備。然而，要在非常短的時間內冷卻啤酒， 如半個小時左右，將需要功能非常強大的冷卻設備，而那將需要高 的電流供給，以及巨大的冷卻設備體積，這對家用啤酒分配衝幾而言 是不利的。

發明內容
本發明的一個目的是用於包圍裝有飲料的桶的飲料分配機，包 括配備有與分配機內的桶直接熱接觸的熱傳導裝置的冷卻系統，其 中桶在分配機中可以在相對短的時間內被冷卻。
本發明的另一個目的是用於包圍裝有飲料的桶的飲料分配機， 包括用於桶的冷卻系統，其中飲料可以在相對短的時間內被冷卻， 而不需要對飲料分配機提供相對高的電流供給。
本發明的另一個目的是用於包圍裝有飲料的桶的飲料分配機， 包括用於桶的冷卻系統，其中飲料可以在相對短的時間內被冷卻， 而不需要體積巨大的冷卻設備。
本發明的另一個目的是用於包圍裝有飲料的桶的飲料分配機， 包括用於飲料的冷卻系統，其中飲料可以在相對短的時間內被冷卻， 並且其中飲料也可以長時間保持冷藏，並且其中當分配機的冷卻系 統使用時分配機不會發出噪音。
本發明的另一個目的是用於包圍裝有飲料的桶的飲料分配機，
對飲料分配機的任何供電。
為實現這些目的中之一或更多，冷卻系統配備有吸附冷卻設備， 其包括用於容納和汽化液態工質的液體室，以及容納用於吸附汽化 的工質的吸附劑的吸附室，其中液體室通過控制閥與吸附室連接。 通過利用這種吸附冷卻設備，無論是否與用於另外冷卻目的的珀爾帖冷卻設備結合使用，飲料在飲料分配機中可以在相對短的時間內 被冷卻，根據設計甚至可以少於半小時。
在一種優選的實施方式中，飲料分配機是家用啤酒分配才幾。經 驗證明這種啤酒分配機符合所有的期望。
桶可以在較低側由熱接觸元件冷卻，其中桶置於接觸元件上。 替代此方式或除此之外，冷卻系統的熱傳導裝置優選地包括熱接觸 元件用於接觸桶的基本圓柱側壁的至少 一部分，使得熱量可以通過 冷卻系統以有效並且高效的方式從桶傳導出去。
在優選的實施方式中，吸附劑是沸石並且工質是水，水中可以 加入添加劑。沸石是結晶質礦物，其具有由矽和氧化鋁構成的規則 晶格結構。晶格結構包括小的晶格空位，其中可以吸附水分子，由 此釋放熱量。水分子在晶格內受到強大的場力，將分子以類似液態
束縛在晶格內。需要大約1.5kg沸石來吸附300 ml水，並且這些水 足夠將大約6升啤酒從23。C冷卻到3°C。在優選的實施方式中，為 了加快冷卻過程，添加劑:l皮加入水中以降J氐水的水點。
這種吸附冷卻設備的原理已知，其中固態吸附劑吸附工質；例 如這在US-B-6820441中已有描述。根據該出版物的裝置是一種冰箱， 並且該裝置被用於冷卻裝有啤酒的桶時，沒有與桶直接熱接觸的熱 傳導裝置，因此其沒有冷卻時間短的優勢，如根據本發明的裝置那 樣。
另一方面，例如在US-B-6378326中描述了用於冷卻啤酒的吸附 冷卻設備的使用。根據該出版物，桶裝有啤酒和吸附冷卻設備，使 得在冷卻設備已經將啤酒冷卻到飲用溫度後可以直接從桶分配啤 酒。在所有啤酒分配完後，桶必須被送回工廠以再生冷卻設備並且 向桶中再注入啤酒。
在一種優選的實施方式中，存在包括加熱器的再生裝置，該加 熱器用於加熱吸附劑以便在解吸過程中將工質從吸附劑中分離出 去。當吸附劑是沸石並且工質是水時，通過將沸石加熱到15(TC到 30(TC之間的溫度，可以將水從沸石中分離出去。在一種優選的實施方式中，汽化的工質在解吸過程後可以被凝 結，其中再生裝置包括用於凝結工質的凝結設備並且包括用於將工 質從吸附室導入到液體室的裝置。工質可以在液體室中或在其通往 液體室的途中被凝結。這種吸附冷卻設備被稱為封閉系統，因為工 質留在系統中並且在再生後被再次使用。
在另一種優選的實施方式中，在解吸過程後工質以汽態被導入 環境中。隨後，必須將液態工質例如水再注入液體室中，以通過工 質的汽化和吸附啟動下一個冷卻過程。優選地，該分配機包括用於 向桶中充氣的裝置，該裝置包括泵，該泵可以切換到將氣體抽出液 體室的模式。在氣體被抽出液體室後，可以進行冷卻過程。
在 一種優選的實施方式中，飲料分配機的冷卻系統另外地配備 有珀爾帖冷卻設備用於冷卻桶。因此，通過吸附冷卻設備，桶可以 在短時間內被冷卻到低的飲用溫度，而通過利用珀爾帖冷卻設備， 桶可以在長時間內保持在該低溫。在沒有電力供給的情況下使用飲 料分配機時，例如在森林中野餐時，吸附設備系統可以在有限的期 間內保持啤酒冷藏，在桶被放入飲料分配機之前在冰箱中被冷卻的 情況下，該期間可以很長。優選地，珀爾帖冷卻設備和吸附冷卻設 備都冷卻相同的熱接觸元件，該元件用於與桶的基本圓柱側壁的至 少一部分接觸。
在一種優選的實施方式中，珀爾帖冷卻設備包括用於接觸桶底 至少一部分的第二接觸元件。因此，吸附冷卻設備通過其相對大的 圓柱側壁冷卻桶，並且珀爾帖冷卻設備通過桶底冷卻桶。 一般地， 當桶裝滿飲料時進行快速冷卻過程，使得可以通過桶的相對大的側 壁執行熱傳導，並且當桶只部分裝有飲料時，可以通過桶底冷卻飲 料，當桶幾乎為空時，桶底仍舊與飲料接觸。


現在將通過描述用於包圍和冷卻裝有啤酒的桶的家用啤酒分配 機的實施方式，進一步描述本發明，該家用啤酒分配機包括配備有
7與桶直接熱接觸的熱傳導裝置的冷卻系統，其中參照包括概略圖的 附圖，附圖包括
圖i示出了根據本發明的分配機的原理；
圖2示出了另外地配備有珀爾帖冷卻設備的圖1的分配機；
圖3示出了包括再生裝置的分配機；
圖4示出了桶從頂部裝入的分配機；
圖5示出了桶從側面裝入的分配機；以及
圖6示出了具有更多單獨的吸附冷卻設備的分配機。
附圖是示意性的表示，僅示出有助於描述本發明實施方式的部分。
具體實施例方式
附圖沒有示出整個啤酒分配機，該分配機在例如 WO-A-2004/051163的附圖中示出。附圖僅示意性地示出裝有啤酒的 桶l,該桶1被容納於家用啤酒分配機中，並且附圖示出了用於冷卻 桶1的冷卻系統的部分。桶1基本是圓柱形容器並且有中心軸2並 且可裝例如6升啤酒。
圖1示出了根據本發明在家用啤酒分配機中的吸附冷卻設備3 的工作原理。吸附冷卻設備3的熱傳導裝置是與桶1的基本圓柱側 壁有熱接觸的接觸元件4。接觸元件4的材料是例如鋁、導熱聚合物 或石墨。吸附冷卻設備3配備有液體室5和吸附室6。液體室5與熱 接觸元件4相鄰，並且吸水材料的片材7附在接觸元件4上。材料7 可以是例如無紡玻璃纖維或礦物纖維材料並且其被粘附在接觸元件 4上或在接觸元件4上伸展。液體室5中有一定量的水8，水8可以 被片材7吸附並且/或者位於液體室5的底部。
吸附室6容納一定量的沸石9，為了在沸石9的表面和吸附室6 內的氣體(汽化水)之間產生大的界面，沸石9附著在吸附室6的 外壁10上。並且，外壁10可以將熱量傳導到環境中，該熱量在汽 化水吸附過程中產生於沸石9中。在液體室5和吸附室6之間是開口 11,開口 ll可以通過控制閥 12打開或關閉，控制閥12以箭頭示意性地示出。控制閥12由控制 系統(圖中未示出)控制，使得其可以被設置於任何希望的打開位 置。在冷卻過程開始前，閥12位於關閉位置並且空氣從液體室5和 吸附室6中被排除，使得液體室5容納水和汽化水，並且吸附室6 中存在真空或幾乎真空。
為了開始冷卻過程，控制閥12被打開，使得汽化水可以通過開 口 11從液體室5移動到吸附室6,其在吸附室中^^皮沸石9吸附。因 此，片材7中的液態水汽化，使得，片材7和熱接觸元件4被冷卻。 當片材7的外表面冷卻到水的凍結溫度時，汽化過程將減弱，使得 當控制閥12保持在完全打開位置時，片材7的溫度將保持接近於水 的凍結溫度。通過控制閥12，水8的汽化過程，並且由此可以將接 觸元件4的溫度調整到水的凍結溫度以上任何希望的溫度。
要將裝有6升啤酒的桶1從23。C冷卻到3°C，大約1.5kg沸石9 和大約300 ml水8就足夠了 。為了將啤酒保持在飲用溫度，根據需 要將啤酒保持在飲用溫度的期間，必須有更多的沸石9和更多的水 8。然而，為了使桶l保持在低溫，也可以配備有另外的冷卻裝置， 如珀爾帖冷卻設備，使得啤酒可以在不確定的較長期間內保持冷藏。
圖2示意性地示出了一種分配機，其中，在上述吸附冷卻設備3 之外，還存在珀爾帖冷卻設備13。珀爾帖冷卻設備13包括珀爾帖元 件14、散熱片15和用於冷卻散熱片15的風扇16。珀爾帖元件14 附著在熱接觸元件4上以冷卻接觸元件4。由此，可以通過吸附冷卻 設備3和通過珀爾帖冷卻設備13冷卻接觸元件4。
圖3示出了圖1的分配機，其包括用於再生吸附冷卻設備3的 再生裝置，使得如上所述的冷卻過程可以多次重複。水8汽化並且 被沸石9吸附後，沸石9將通過電加熱元件17被加熱到150。C到300 。C之間的溫度，由此所吸附的水可以脫離沸石9。由此，控制閥12 被關閉，使得汽化水將通過開口 18離開吸附室6進入凝結室19。在 那裡，水會在散熱片20的背面凝結，散熱片20可以有強制空氣冷卻，如箭頭21所示。凝結水將通過開口 22離開凝結室19並且將到 達液體室5。所有的水已經離開吸附室6後，開口 18和19可以關閉， 使得可以通過打開控制閥12開始下一個冷卻過程。吸附室6的外壁 10的外側配備有若干散熱片23，以便隨後冷卻沸石並且當吸附過程 進行時將沸石的溫度保持在15(TC以下。
如圖3所示的吸附冷卻設備3是所謂的封閉吸附系統，其中工 質(水)留在系統中並且在再生操作後被再利用。吸附冷卻設備3 也可以是開放吸附系統。由此，沸石9被再生從而所解吸的水在環 境空氣中汽化。沸石9在吸附室6中時可以被加熱，但它也可以從 吸附室6中被取出並且放在家用或工業用加熱爐中加熱。在吸附過 程再次開始之前，液體室5必須裝入規定量的水，並且空氣必須從 液體室5和吸附室6中抽出。在啤酒分配機配備有泵用於向桶中充 氣以壓出啤酒的情況下，同一個泵可以用於將空氣從室5、 6二者中 抽出。
圖4、圖5和圖6是圖1所示分配機的示意性水平剖面。圖4所 示為頂部安裝機，即桶1從頂部放入分配機中的分配機。因此，熱 接觸元件4可以完全圍繞桶1。圖5所示為側面安裝機，即桶1從側 面放入分配機中的分配機。因此，熱接觸元件4隻能部分地圍繞桶1, 並且保溫門(未示出)可以圍繞桶1的其餘部分。圖6所示為頂部 安裝機，其中六個獨立的吸附室24、 25位於液體室5周圍。因此， 三個吸附室24中的沸石可以再生，同時另外三個吸附室25中的沸 石從液體室25吸附汽化水。該配置通過吸附過程實現桶的持續冷卻。
上述家用飲料分配機的實施方式僅僅是根據本發明的分配機的 例子；也可以有^艮多其他的實施方式。
權利要求
1. 一種用於包圍和冷卻裝有飲料的桶的飲料分配機，包括用於將飲料從桶導入分配龍頭的裝置，所述分配龍頭用於控制從分配機的飲料輸出，進一步包括配備有與桶直接熱接觸的熱傳導裝置的冷卻系統，其特徵在於所述冷卻系統配備有吸附冷卻設備，其包括用於容納和汽化液態工質的液體室，以及容納用於吸附汽化的工質的吸附劑的吸附室，其中液體室通過控制閥與吸附室連接。
2. 根據權利要求1的分配機，其特徵在於所述冷卻系統的所述 熱傳導裝置包括接觸元件，用於接觸桶的基本圓柱側壁的至少 一部分。
3. 根據上述任一權利要求的分配機，其特徵在於吸附劑是沸石 並且液態工質是水。
4. 根據權利要求3的分配機，其特徵在於為了降低冰點而在水 中力口入添力口劑。
5. 根據上述任一權利要求的分配機，其特徵在於存在包括加熱 器的再生裝置，所述加熱器用於加熱吸附劑以便將工質從吸附劑中 分離出去。
6. 根據權利要求5的分配機，其特徵在於所述再生裝置包括用 於凝結工質的凝結設備以及用於將所述工質從吸附室導入液體室的裝置。
7. 根據權利要求1-5中任一項的分配機，其特徵在於用於向桶 中充氣的裝置，該裝置包括泵，所述泵可以切換到將氣體抽出液體室的模式。
8. 根據上述任一權利要求的分配機，其特徵在於所述飲料分配 機的所述冷卻系統另外地配備有用於冷卻桶的珀爾帖設備。
9. 根據權利要求8的分配機，其特徵在於所述珀爾帖設備和所 述吸附冷卻設備二者都冷卻同一接觸元件，所述接觸元件用於接觸 所述桶的基本圓柱側壁的至少 一 部分。
10.根據權利要求8的分配機，其特徵在於所述珀爾帖冷卻設備 包括用於接觸桶底至少一部分的第二接觸元件。
全文摘要
用於包圍和冷卻裝有飲料的桶(1)的飲料分配機，包括用於將飲料從桶(1)導入分配龍頭的裝置，該分配龍頭用於控制從分配機的飲料輸出。該裝置包括配備有與桶(1)直接熱接觸的熱傳導裝置(4)的冷卻系統。冷卻系統配備有吸附冷卻設備(3)，該吸附冷卻設備(3)包括用於容納和汽化液態工質(8)的液體室(5)，以及容納用於吸附汽化的工質的吸附劑(9)的吸附室(6)。液體室(5)通過控制閥(12)與吸附室(6)連接。
文檔編號B67D7/80GK101501430SQ200780028976
公開日2009年8月5日 申請日期2007年7月17日 優先權日2006年8月4日
發明者E·M·斯盧特, H·王, J·B·庫珀拉斯, J·M·博爾斯瑪, M·J·M·布魯治曼, P·C·杜因維爾德, R·范斯特拉坦 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司