ВЫДАЧНОЕ УСТРОЙСТВО, СНАБЖЕННОЕ ОХЛАЖДАЮЩИМ БЛОКОМ
DISPENSING DEVICE EQUIPPED WITH COOLING UNIT

Область техники, к которой относится изобретение
[001] Настоящее изобретение относится к выданному устройству, предназначенному для домашнего использования, или к выданному устройству того типа, который используется в пабах и барах для выдачи жидкостей, обычно таких напитков, как пиво или другие газированные напитки, которые должны подаваться в охлажденном состоянии. В частности, выдачное устройство согласно настоящему изобретению снабжено охлаждающим картриджем, который можно вставлять в охлаждающий блок и таким образом создавать участок выдачной трубки, который находится в тепловом контакте с охлаждающими пластинами, установленными в охлаждающем блоке.
Уровень техники
[002] Многие жидкости при их использовании нуждаются в охлаждении. В частности, часто необходимо подвергать охлаждению напитки или компоненты напитков перед их выдачей или во время выдачи. Это касается выдачи солодовых напитков, таких как пиво или любая газированная вода. В основном имеются два способа подачи напитка при температуре, существенно меньшей комнатной температуры: либо охлаждают весь контейнер или резервуар, содержащий напиток либо компонент напитка, предназначенного для выдачи, либо охлаждают только ту порцию напитка или компонента напитка, которая протекает по выдачной трубке из контейнера или резервуара до выпускного клапана.
[003] Многие выдачные устройства для напитков содержат охлаждаемую камеру для хранения и охлаждения контейнера или резервуара. Обычно система охлаждения основана на сжатии-расширении газообразного хладагента того типа, который используется в бытовых холодильниках. Для охлаждения контейнера, хранящегося в выданном устройстве, были предложены также термоэлектрические системы охлаждения, использующие эффект Пельтье. Охлаждение всего контейнера/резервуара в целом обладает тем недостатком, что при замене пустого контейнера на новый или при заполнении опорожненного резервуара требуется значительное время, чтобы охладить содержимое нового контейнера или наполненного резервуара до требуемой низкой температуры. Решением этой проблемы является, конечно, постоянное хранение наполненного контейнера в охлаждаемой камере, чтобы при замене пустого контейнера можно было использовать этот резервный контейнер сразу после его загрузки в выдачное устройство. Однако это решение требует дополнительных затрат на охлаждаемую камеру для хранения охлажденных контейнеров в ожидании загрузки и требует дополнительной работы по хранению нового контейнера в охлаждаемой камере после загрузки нового охлажденного контейнера в выдачное устройство.
[004] Охлаждение только той порции напитка, который протекает через выдачную трубку обладает, несомненно, множеством потенциальных преимуществ. В частности, нет необходимости в предварительном охлаждении резервного контейнера, проводимом, как было описано выше, а объем охлаждаемой жидкости не превышает объем выдаваемой порции. Однако трудно реализовать эти преимущества из-за многочисленных осложнений, возникающих при осуществлении такого процесса. Следует иметь в виду, что выдачную трубку нужно периодически прочищать или заменять, либо потому, что тип напитка (тип пива) меняется от одного контейнера к другому, либо потому, что со временем в выдачной трубке могут накапливаться бактериальные отложения. Другое осложнение связано с тем, что пиво необходимо разливать при относительно высокой скорости потока, обычно 2 унции/с, или 3,5 л/мин, а при такой скорости потока трудно поглотить то количество тепловой энергии, которое необходимо отвести для понижения температуры напитка до требуемого значения.
[005] Традиционно выданная трубка выданного устройства, обеспечивающая сообщение по текучей среде с содержимым контейнера/резервуара с выпускным клапаном, содержит змеевик, погруженный в сосуд с ледяной водой или любым другим вторичным хладагентом, таким как гликоль. Хотя это решение и представляется простым и эффективным, оно имеет несколько недостатков. Сосуд с ледяной водой занимает значительное пространство, которого часто не хватает за стойкой бара или в домашних условиях. Температура ледяной воды составляет всего лишь нуль градусов Цельсия (0°С). Уровень ледяной воды приходится контролировать и периодически добавлять лед. Для образования льда можно использовать компрессор, чтобы не приходилось пополнять сосуд с ледяной водой. Можно создавать субнулевые температуры, используя в качестве хладагента, например, гликоль. Кроме того, змеевик обычно изготовляют из меди или другого теплопроводящего металла, и он нуждается в периодической прочистке, которую нелегко проводить, учитывая спиральную геометрическую форму змеевика.
[006] Выдачную трубку, используемую для выдачи напитка из контейнера, можно охлаждать путем приведения ее в соприкосновение с системами охлаждения, использующими эффект Пельтье. Хотя термоэлектрические системы охлаждения и не столь эффективны, как другие системы охлаждения, они обладают большим преимуществом, так как не нуждаются ни в газообразном хладагенте, ни в источнике холодной охлаждающей жидкости, нужно лишь подключить их к источнику питания. Примеры устройств для выдачи напитков, содержащих термоэлектрическую систему охлаждения, раскрыты в ЕР 1188995. ЕР 2103565, DE 1020060053, US 6658859, US 5634343, WO 2007076584, WO 8707361, WO 2004051163, ЕР 1642863. Например, в WO 2010064191 раскрыто выдачное устройство, содержащее систему охлаждения Пельтье или термоэлектрическую систему, предназначенную для охлаждения секции выдачной трубки. Выдачная трубка содержит участок с деформируемыми стенками, расположенный в канале, проходящем сквозь охлаждающий блок системы охлаждения Пельтье. Деформируемость материала выдачной трубки такова, что наружная поверхность стенки трубки прилегает к внутренней поверхности указанного канала, когда напиток находится под давлением. Это улучшает тепловой контакт между охлаждающим блоком и выдачной трубкой. Канал, проходящий сквозь охлаждающие блоки, состоит из последовательно расположенных камер, отделенных друг от друга узкими проходами. Площадь поверхности теплового контакта между выдачной трубкой и охлаждающим блоком довольно мала, и маловероятно, чтобы можно было добиться удовлетворительных результатов при скоростях потока порядка 3,5 л/мин. Вероятно, по этой причине указанная система охлаждения описана только применительно к бытовым устройствам для выдачи напитков, которые работают при более низких скоростях потока, чем в пабах и барах.
[007] В данной области техники были предложены и другие решения для охлаждения пива, протекающего по выдачной трубке. Например, в JP 2002046799 описано бытовое устройство для выдачи напитка, содержащее съемное охлаждающее приспособление, плотно контактирующее с гибкой выдачной трубкой, чтобы обеспечить охлаждение пива, подаваемого из бочки, до соответствующей температуры. Охлаждающее приспособление содержит гелеобразный теплоизоляционный агент, залитый в определенный контейнер. Кроме того, поверхность стенки охлаждающего элемента образована направляющей, предназначенной для размещения гибкой выдачной трубки.
[008] Следовательно, остается потребность в системе охлаждения, пригодной для охлаждения пива, протекающего по выдачной трубке с высокими скоростями, используемыми в пабах и барах, или в небольших охлаждающих устройств, пригодных для мгновенного охлаждения напитков или компонентов напитков в бытовых устройствах. Настоящее изобретение предлагает решение этой проблемы путем использования удобной в обращении системы, не требующей навыков установки и простой в обслуживании. Эти и другие преимущества настоящего изобретения будут видны из представленного ниже описания.
Раскрытие сущности изобретения
[009] Настоящее изобретение определено в независимых пунктах прилагаемой формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления определены в зависимых пунктах формулы изобретения. В частности, настоящее изобретение относится к охлаждающему блоку, предназначенному для выдачного устройства для напитков, которое содержит:
1. охлаждающий блок, содержащий:
(a) охлаждающий картридж, имеющий:
(i) две пленки, приваренные друг к другу вдоль области периметра, ограничивающей внутреннюю область картриджа, в котором между обеими пленками образован проточный канал для жидкости, обеспечивающий сообщение по текучей среде между входным отверстием и выходным отверстием охлаждающего картриджа;
(ii) полотно или сетку материала, расположенное или расположенную между обеими пленками во внутренней области охлаждающего картриджа в проточном канале для жидкости, причем полотно или сетка материала содержит контактные зоны, где пленки контактируют с полотном или сеткой материала во внутренней области охлаждающего картриджа, когда давление, создаваемое во внутренней области, равно давлению окружающей среды;
(b) первую охлаждающую пластину, содержащую первую поверхность, и вторую охлаждающую пластину, содержащую вторую поверхность, обращенную к первой поверхности;
(c) источник холода, пригодный для охлаждения первой и второй поверхностей, причем внутренняя область охлаждающего картриджа расположена между обеими охлаждающими поверхностями;
отличающийся тем, что пленки не прикреплены к контактным зонам полотна или сетки материала или прикреплены к ним лишь в отдельных местах.
[0010] Предпочтительно полотно или сетка материала, расположенное или расположенная между пленками, определяет непрямолинейную траекторию проточного канала для жидкости.
[0011] Полотно или сетка материала, расположенное или расположенная между обеими пленками, содержит периметрическую стенку, определяющую периметр охлаждающего картриджа, когда обе пленки приварены к периметрической стенке, причем полотно или сетка материала, проходящее или проходящая во внутреннюю область картриджа, определяет непрямолинейную траекторию проточного канала для жидкости между пленками.
[0012] В предпочтительном варианте осуществления часть пленок, расположенная во внутренней области картриджа, способна растягиваться или имеет размеры, превышающие размеры внутренней области, что позволяет пленкам по меньшей мере местами отходить от стеночных частей контактных зон в направлении, перпендикулярном охлаждающим поверхностям, когда внутренний объем проточного канала для жидкости находится под давлением, и тем самым создавать спрямления потока на траектории проточного канала в охлаждающем блоке.
[0013] Расстояние, разделяющее первую поверхность и вторую поверхность первой и второй охлаждающей пластины, предпочтительно может меняться
- от загрузочного расстояния d0, превышающего толщину H1 линии и образующего вставочное щелевое отверстие, обеспечивающее возможность введения картриджа между двумя охлаждающими пластинами,
- до охлаждающего расстояния dc<d0, при котором первая и вторая поверхности контактируют с первой и второй пленками и прижимают эти пленки к стеночным частям полотна или сетки материала.
[0014] Находясь на расстоянии dc, охлаждающие пластины предпочтительно прижимают пленки к контактным зонам полотна или сетки материала.
[0015] Чтобы создать турбулентный поток в жидкости, предназначенной для охлаждения, предпочтительно на непрямолинейной траектории проточного канала для жидкости обеспечены барьеры или турбулизирующие элементы.
[0016] Чтобы сделать охлаждающий блок компактным, пленки предпочтительно изготовлены из материала с высокой скоростью теплопередачи, такого как металлический материал, например алюминий. Полотно или сетку можно изготавливать либо из полимерного материала, либо из металлического материала.
[0017] Чтобы увеличить площадь контакта между охлаждающими поверхностями и жидкостью, предназначенной для охлаждения, предпочтительно, чтобы стеночные части полотна, образующие контактные зоны, были как можно более тонкими. Приваривание или приклеивание пленок к стеночным частям полотна только в отдельных местах или полное отсутствие их приваривания или приклеивания позволяют уменьшить толщину этих стеночных частей до значения не более 2 мм, предпочтительно до значения не более 1 мм.
[0018] Настоящее изобретение относится также к выдачному устройству для напитков, содержащему охлаждающий блок согласно настоящему изобретению, причем такое выдачное устройство для напитков может представлять собой устройство любого типа, включая бытовое устройство или торговое устройство, используемое, например, в барах, отелях или пабах. Выдачное устройство предпочтительно предназначено для выдачи газированных солодовых напитков.
[0019] В предпочтительном варианте осуществления выдачное устройство представляет собой устройство, содержащее источник концентрированного компонента напитка, соединенный по текучей среде с выдачным краном первой выдачной линии, и источник разбавителя, соединенный по текучей среде с выдачным краном второй выдачной линией, охлаждающий блок, встроенный в устройство для охлаждения концентрированного компонента напитка и/или разбавителя при подаче в первую и/или вторую выдачную линию.
[0020] Выдачное устройство может содержать смесительный блок, имеющий впускное отверстие, сообщающееся по текучей среде с первой и второй выдачными линиями, и выпускное отверстие, сообщающееся по текучей среде с выдачным краном, и в этом случае охлаждающий блок предпочтительно встроен в устройство для охлаждения концентрированного компонента напитка и/или разбавителя ниже по потоку от смесительного блока.
[0021] В другом варианте осуществления или в дополнение к смесительному блоку выдачное устройство может содержать газирующий блок, предпочтительно поточный газирующий блок, имеющий входное отверстие, сообщающееся по текучей среде с источником разбавителя, и выходное отверстие, сообщающееся по текучей среде с выдачным краном, и в этом случае охлаждающий блок предпочтительно встроен в устройство для охлаждения разбавителя ниже по потоку от газирующего блока.
Краткое описание чертежей
[0022] Для более полного раскрытия сущности настоящего изобретения следующее подробное описание проведено со ссылкой на прилагаемые чертежи.
[0023] На ФИГ. 1 показаны три варианта осуществления выдачного устройства, содержащего охлаждающий блок в соответствии с настоящим изобретением.
[0024] На ФИГ. 2 показан первый вариант осуществления выдачного устройства в соответствии с настоящим изобретением, а именно, (а) перед вставкой охлаждающего картриджа в соответствующее щелевое отверстие и (b) с установленным охлаждающим картриджем.
[0025] На ФИГ. 3 показан альтернативный вариант осуществления выдачного устройства в соответствии с настоящим изобретением, а именно, (а) перед вставкой охлаждающего картриджа в соответствующее щелевое отверстие.
[0026] На ФИГ. 4 показаны различные этапы загрузки охлаждающего картриджа в охлаждающий блок согласно первому варианту осуществления: (а) охлаждающий блок с пустым щелевым отверстием, готовым для приема охлаждающего картриджа, (b) загрузка охлаждающего картриджа в щелевое отверстие охлаждающего блока, (с) повышение давления в проточном канале для жидкости и сдавливание в результате перемещения охлаждающих пластин, и (d) сдавливание канала, когда контейнер почти пуст.
[0027] На ФИГ. 5 показаны различные этапы загрузки охлаждающего картриджа в охлаждающий блок согласно альтернативному варианту осуществления: (а) охлаждающий блок с пустым щелевым отверстием, готовым для приема охлаждающего картриджа, (b) загрузка охлаждающего картриджа в щелевое отверстие охлаждающего блока, и (с) повышение давления в проточном канале и приложение давления внутри проточного канала для жидкости.
[0028] На ФИГ. 6 показано изометрическое изображение в разрезе варианта осуществления охлаждающего картриджа.
[0029] На ФИГ. 7 показаны альтернативные полотно или сетка охлаждающего картриджа в соответствии с настоящим изобретением.
[0030] На ФИГ. 8 показан четвертый вариант осуществления выдачного устройства, содержащего охлаждающий блок в соответствии с настоящим изобретением.
Подробное описание изобретения
[0031] Как показано на ФИГ. 1, настоящее изобретение относится к выдачному устройству для напитков и комплекту деталей для сборки такого устройства, содержащему следующие элементы:
• выдачное устройство для напитков, снабженное охлаждающим блоком (2), содержащим щелевое отверстие, образованное расстоянием, разделяющим первую поверхность и вторую поверхность первой и второй охлаждающих пластин (2Р);
• картридж (1), образованный двумя пленками (1F) и полотном (1W) или сеткой материала, имеющим или имеющей периметрическую стенку (1PW), определяющую периметр внутренней области, и несколько стеночных частей (1WP), прикрепленных к периметрической стенке и проходящих во внутреннюю область с заданием проточного канала (1С) для жидкости, имеющего непрямолинейную траекторию между пленками, причем проточный канал для жидкости проходит от входного отверстия (1i) охлаждающего блока до выходного отверстия (1о) охлаждающего блока, а входное отверстие (1i) охлаждающего блока и выходное отверстие (1о) охлаждающего блока предпочтительно расположены вне внутренней области;
• подводящую секцию (3U) выдачной трубки, подключенную или пригодную для подключения, с одной стороны, к контейнеру (или резервуару), содержащему напиток или компонент напитка, а с другой стороны, к входному отверстию (1i) охлаждающего блока, и
• отводящую секцию (3D) выдачной трубки, подключенную или пригодную для подключения, с одной стороны, к выходному отверстию (1о) охлаждающего блока, а с другой стороны, к выдачному крану (9V), установленному, например, в верхней части выдачной колонки (9), традиционно используемой в пабах.
[0032] Ниже приведено более подробное описание перечисленных элементов. Сущность изобретения заключается в том, что пленки не прикреплены или прикреплены только в отдельных местах к стеночным частям или контактным зонам полотна или сетки, благодаря чему создаются спрямления потока на траектории проточного канала в охлаждающем блоке, способствующие образованию турбулентного потока жидкости в картридже, а следовательно, повышающие эффективность охлаждения жидкости и/или позволяющие стеночным частям полотна иметь размеры, обеспечивающие как можно меньшее поперечное сечение в плоскости охлаждающих поверхностей, чтобы увеличить площадь контакта между жидкостью, предназначенной для охлаждения, и пленками и на охлаждающей поверхности, которые в свою очередь контактируют с охлаждающими поверхностями. Другими словами говоря, опорная площадь контактных зон, в данном случае стеночных частей полотна, минимизируется без влияния на длину проточного канала в картридже.
[0033] Проточный канал для жидкости в этом случае можно определить параллельным продольной оси осевым направлением, которое определяет траекторию проточного канала (которая не обязательно является прямолинейной). Продольная ось часто соответствует оси симметрии канала, а в случае непрямолинейных каналов, продольная ось часто определяется последовательностью точек симметрии, следующих одна за другой, образуя непрерывную линию. Канал определяется также радиальными направлениями, в том числе любым перпендикулярным продольной оси направлением. В цилиндрическом канале продольная ось является осью вращения цилиндра, а радиальные направления определяются любым радиусом поперечного сечения, перпендикулярного продольной оси. В данном случае первая и вторая пленка не приварены и не приклеены к стеночным частям полотна, что позволяет создавать спрямления потока в проточном канале картриджа. Таким образом по меньшей мере одно радиальное направление, вдоль которого канал должен быть растяжимым, определяется с использованием направления перемещения пленок относительно стеночных частей полотна.
[0034] Охлаждающий блок содержит источник холода (2С), используемый для охлаждения первой и второй охлаждающих пластин. Для охлаждения первой и второй охлаждающих пластин можно использовать источник холода любого типа, известный в данной области техники. Для охлаждения этих пластин обычно вполне пригодны компрессорные холодильные системы или термоэлектрические системы охлаждения. Однако можно использовать любой другой способ без отступления от сути настоящего изобретения. Охлаждающий блок предпочтительно снабжен изоляционным материалом (2i), уложенным таким образом, чтобы усиливать теплоотвод только от первой и второй поверхностей, обращенных друг к другу и предназначенных для контакта с пленками картриджа.
[0035] Как показано на ФИГ. 2 и 3, выдачная трубка, непрерывно идущая от бочонка, контейнера или резервуара (5) с напитком к выдачному крану (9V), состоит из следующих трех секций:
(а) подводящей секции (3U) выдачной трубки, содержащей подводящий ближний конец (3Up), который можно подсоединить к контейнеру для установления сообщения по текучей среде с его содержимым, и подводящий дальний конец (3Ud), который герметично соединен с входным отверстием (1i) картриджа или который может быть герметично соединен с входным отверстием (1i) картриджа;
(b) канала в картридже, образующего змеевик, проходящий по непрямолинейной траектории от входного отверстия канала, подключенного или пригодного для подключения к подводящему дальнему концу (3Ud), до выходного отверстия канала, и
(c) отводящей секции (3D) выдачной трубки, содержащей отводящий ближний конец (3Dp), подключенный или пригодный для подключения к выходному отверстию (1о) канала, и отводящий дальний конец (3Dd), который можно подключить к выдачному крану (9V).
[0036] Используемые здесь термины «подводящий» и «отводящий» относятся к направления потока напитка от контейнера к выпускному клапану, то есть от подводящего ближнего конца (3Up) к отводящему дальнему концу (3Dd).
[0037] Любую из указанных выше трех секций можно снабдить одним или более клапанами. По меньшей мере, клапан может понадобиться во время подсоединения подводящего ближнего конца (3Up) к бочонку до того, как отводящий дальний конец (3Dd) будет надлежащим образом подсоединен к выдачному крану (9V) и закрыт, чтобы предотвратить нежелательный и неконтролируемый пролив напитка. Клапан также может быть предусмотрен на самом бочонке или на соединительном кольце, используемом для соединения выдачной трубки с бочонком. Строго говоря, клапан не является существенным, поскольку, если отводящая секция выдачной трубки (3D) соединена с выдачным краном (9V) перед тем, как подсоединить подводящую секцию выдачной трубки (3U) к бочонку, то пролив не может произойти. Однако клапан может понадобиться для защиты от неосторожного обращения, учитывая, что бочонками в пабе может заниматься неопытный персонал или ими будут заниматься в стрессовых ситуациях сильного шума, толкотни или спешки.
[0038] По гигиеническим соображениям, а также для четкого разделения по вкусу, когда два бочонка, содержащие разные напитки, последовательно подключают к одному и тому же выдачному устройству, предпочтительно, чтобы вся выдачная трубка (т.е. все три секции, описанные выше) была предназначена для одноразового использования. Поэтому предпочтительно использовать недорогие материалы, пригодные для повторного использования.
3
3
3
[0039] Картридж в соответствии с настоящим изобретением показан на ФИГ. 6. Пленки (1F) картриджа (изготовленные из тонколистового материала) предпочтительно немного выступают за периметр картриджа, определяемый периметрической стенкой (1W) полотна, и/или изготовлены из растягивающегося материала, чтобы пленки могли местами отходить от стеночных частей полотна, особенно когда жидкость, протекающая по каналу, находится под давлением, превышающим атмосферное давление. Пленки предпочтительно изготавливают из полимерного материала, металлического материала или металлизированного полимерного материала, такого как гибридный металлополимерный материал с переносом кислорода не более 4 см/метр/сутки/бар при температуре 20°С, предпочтительно не более 1 см/метр/сутки/бар при температуре 20°С, но более предпочтительно не более 0,05 см/метр/сутки/бар при температуре 20°С. Подходящим материалом является алюминий, предпочтительно алюминиевая фольга толщиной не более 80 мкм. Материал полотна предпочтительно представляет собой либо полимерный материал (предпочтительно полиолефин, такой как полиэтилен или полипропилен), либо металлический материал (предпочтительно алюминий), либо гибридный металлополимерный материал, такой как полимерный материал с металлическим покрытием, и имеет периметрическую стенку, придающую картриджу минимальную жесткость. Пленки могут крепиться к периметрической стенке, а при необходимости в некоторых отдельных точках или секциях и к стеночным частям полотна с использованием сварки, пайки или склеивания. Стеночные части полотна предпочтительно имеют как можно меньшую толщину, чтобы ограничить площадь картриджа, занимаемую материалом полотна, а следовательно, максимально увеличить площадь контакта подвергаемой охлаждению жидкости с пленками картриджа. Поскольку приваривание, пайка или приклеивание пленок к стеночным частям полотна являются необязательными, толщину стеночной части полотна можно довести предпочтительно до значения не более 2 мм, преимущественно до значения не более 1 мм.
[0040] В том случае, когда пленки изготовлены из полимерного материала с металлическим покрытием, пленки могут содержать металлический, предпочтительно алюминиевый, слой, имеющий толщину по меньшей мере 30 мкм, предпочтительно по меньшей мере 40 мкм, и полимерный, предпочтительно полиэтиленовый, слой, имеющий толщину предпочтительно от 10 мкм до 20 мкм. Металлический слой служит предпочтительно для придания пленкам барьерных свойств и теплопроводящих свойств, тогда как полимерный слой позволяет приваривать пленки к материалу полотна.
[0041] Отсутствие сплошного крепления пленок к стеночным частям полотна придает охлаждающему картриджу два важных преимущества. Во-первых, это позволяет образовывать спрямления потока, когда по каналу протекает текучая среда под давлением, поскольку пленки отходят от стеночных частей полотна и жидкость перетекает из одной секции канала в другой, тем самым создавая турбулентный поток в канале, который увеличивает эффективность охлаждения. Во-вторых, отсутствие непрерывной фиксации позволяет максимально увеличить площадь контакта подвергаемой охлаждению жидкости с пленками картриджа, что еще более повышает эффективность охлаждения.
[0042] Кроме того, в канале могут быть установлены барьеры или турбулизирующие элементы. Как показано на ФИГ. 7, такие турбулизирующие элементы (1T) могут быть выполнены заодно с полотном. В дополнение к барьерам или в качестве альтернативы для создания высокой турбулентности можно также создать охлаждающий блок такой конструкции, чтобы канал имел относительно небольшое поперечное сечение и большую длину, при этом в жидкостной линии на входе в охлаждающий блок создается довольно высокое давление, способное вызвать большое падение давления в канале между входным отверстием и выходным отверстием и создать большое число Рейнольдса в потоке жидкости. В самом правом примере на ФИГ. 7 полотно материала выполнено в виде сетки, имеющей функцию как полотна материала (определяющего непрямолинейную траекторию канала), так и барьеров. Так как в этом случае стеночные части образовать труднее, можно образовать контактные зоны между пленками и полотном, причем эти контактные зоны представляют собой те места, где пленки контактируют с полотном или сеткой материала во внутренней области охлаждающего картриджа, когда давление, создаваемое во внутренней области, равно давлению окружающей среды. Другими словами, контактные зоны выполнены с возможностью контакта с пленками охлаждающего картриджа, когда давление, создаваемое во внутренней области (давление жидкости, протекающей по проточному каналу), равно давлению окружающей среды (атмосферному давлению).
[0043] В предпочтительном варианте осуществления периметрическая стенка полотна образована четырьмя ребрами, включая первую пару ребер, которые по существу параллельны друг другу, и вторую пару ребер, которые по существу параллельны друг другу и предпочтительно перпендикулярны первой паре ребер, а следовательно, образуют прямоугольник или квадрат.
[0044] В одном из вариантов осуществления подводящая секция выдачной трубки постоянно соединена с входным отверстием канала, а отводящая секция выдачной трубки постоянно соединена с выходным отверстием канала в картридже. Таким образом, пользователь обязан заменить всю выдачную трубку, а не пытаться оставить ту или иную секцию для дальнейшего использования, что могло бы причинить вред потребителю по гигиеническим причинам. Такой вариант осуществления можно использовать в сборке, как показано на ФИГ. 2.
[0045] В альтернативном варианте осуществления, показанном на ФИГ. 3, и подводящая, и отводящая секция выдачной трубки обратимо соединены с охлаждающим картриджем. Картридж снабжен входным патрубком канала и выходным патрубком канала, выступающими из периметрической стенки. Когда картридж вставляют в щелевое отверстие, образованное двумя охлаждающими пластинами, входной патрубок канала обратимо входит в зацепление и соединяется с отводящим дальним концом подводящей секции выдачной трубки, а выходной патрубок (1о) канала обратимо соединяется с ближним концом отводящей секции выдачной трубки. Это может быть очень выгодно при использовании бочонков, постоянно связанных с подводящей секцией выдачной трубки, которые иногда встречаются на рынке.
[0046] В конкретном варианте осуществления охлаждающего блока первую поверхность и вторую поверхность первой и второй охлаждающих пластин можно менять. Это обеспечивает хороший контакт между каналом (1С) и охлаждающими пластинами (2Р), так что передача тепла от напитка к охлаждающим пластинам оптимизирована. В варианте осуществления, показанном на ФИГ. 4, каждая из первой и второй охлаждающих пластин соединена с упругим приспособлением (2F) таким образом, чтобы можно было оказывать на них давление и тем самым уменьшать расстояние, разделяющее первую поверхность и вторую поверхность первой и второй охлаждающих пластин.
[0047] Как показано на ФИГ. 4(a) и 4(b), в режиме загрузки две охлаждающие пластины отделены друг от друга на загрузочное расстояние d0, превышающее толщину картриджа, и образуют щелевое отверстие (2S) для вставки картриджа. Картридж (1) можно вставлять в указанное щелевое отверстие, как показано на ФИГ. 4(b). Когда вставляют новый картридж, канал (1С) обычно опорожнен, так как на этом этапе выдачной канал еще не находится под давлением. При повышении давления в бочонке или в контейнере после подсоединения подводящего ближнего конца (3Up) к бочонку канал в картридже раздувается (то есть пленки раздвигаются) и заполняется жидкостью. Затем, как показано на ФИГ. 4(c), охлаждающие пластины подвергаются сдавливанию упругими приспособлениями, а первая и вторая поверхности сближаются друг с другом, пока не окажутся на охлаждающем расстоянии dc, на котором они контактируют с тонкими пленками картриджа, образующими извилистый канал (1С). В предпочтительном варианте осуществления первая и вторая поверхности могут содержать структуру, сопряженную с поверхностью извилистого канала, чтобы дополнительно увеличить площадь контакта между каналом и охлаждающими пластинами.
[0048] Как показано на ФИГ. 4(d), когда давление в выдачной трубке понижается, гибкий канал опорожняется, а первая и вторая поверхности продолжают контактировать с пленками картриджа, сближаясь друг с другом после изменений объема гибкого канала. Давление может понижаться, когда бочонок пуст, а в некоторых случаях бочонок не постоянно находится под давлением, а только при выдаче. Преимущество охлаждающих пластин, поддерживающих контакт с каналом независимо от его наполнения, заключается прежде всего в том, что после каждого разливания или после того, как бочонок опорожнен, жидкость, оставшаяся в выдачной трубке по меньшей мере частично вытесняется из канала в направлении отводящей секции выдачной трубки к выпускному клапану и таким образом освобождает значительную часть выдачной трубки от любой оставшейся жидкости.
[0049] В качестве альтернативы, как показано на ФИГ. 5, охлаждающие пластины расположены на фиксированном расстоянии друг от друга, а картридж вставлен в щелевое отверстие, образованное расстоянием между охлаждающими пластинами, когда канал не находится под давлением. При повышении давления в бочонке или контейнере после подсоединения подводящего ближнего конца (3Up) к бочонку канал в картридже раздувается (т.е. пленки раздвигаются) и прижимается к охлаждающим пластинам. Такой вариант осуществления допускает появление спрямлений потока в канале картриджа после повышении давления в канале из-за отдаления пленок от стеночных частей полотна.
[0050] Как показано на ФИГ. 1(a), охлаждающее устройство (2) согласно настоящему изобретению позволяет выдавать охлажденные напитки без использования какой-либо камеры для хранения одного или более контейнеров, независимо от того, охлаждены они или нет.Как показано на ФИГ. 1(b), для хранения одного или более бочонков (5), связанных с источником сжатого газа (7), можно, конечно, использовать камеру (11), но указанная камера не нуждается в охлаждении. Охлаждающий блок можно прикрепить к стенке указанной камеры, которая содержит приспособление для вывода отводящей секции выдачной трубки из камеры к выпускной колонне и выпускному клапану. Помимо того, что вновь подсоединенный бочонок можно использовать немедленно, не дожидаясь, пока весь объем содержащегося в нем напитка достигнет требуемой при выдаче температуры, настоящее изобретение позволяет также сократить затраты на обслуживание, как бытового, так и торгового оборудования, поскольку не нужна камера для приготовления охлажденного напитка. На ФИГ. 1(c) показано охлаждающее устройство согласно настоящему изобретению, используемое в типовом бытовом устройстве. Как было сказано выше, картридж может быть очень дешевым, и охлаждение согласно настоящему изобретению становится очень легким и экономически выгодным.
[0051] На ФИГ. 7 показаны три альтернативных варианта осуществления охлаждающего устройства (2) согласно настоящему изобретению в выданном устройстве, пригодном для выдачи напитка, приготовленного из концентрированного компонента напитка, такого как концентрат пива или сидра, разбавителя и, возможно, сжатого газа (например, диоксида углерода, азота или их смеси). В таком выданном устройстве охлаждающий блок предпочтительно располагается в секции выдачной линии, соединяющей бочонок или резервуар (10R), наполненный разбавителем (например, водой или нейтральной пивной основой), с газирующим блоком (10С), поскольку газирование разбавителя можно проводить более эффективно при температурах ниже комнатной температуры. Газирующий блок предпочтительно размещают ниже по потоку от смесительного блока (10М), в котором концентрированный компонент напитка смешивают с предварительно газированным разбавителем. Альтернативно, охлаждающее устройство может располагаться в любой другой секции выдачной линии, однако предпочитают охлаждать разбавитель или готовый напиток, поскольку разбавитель составляет самую крупную объемную долю от готового напитка. Расположение охлаждающего устройства в секции распределительной линии разбавителя ниже по потоку от смесительного блока также является выгодным, когда разбавителем является вода, потому что вода менее подвержена биологической порче, чем смешанный напиток, особенно в случае пива.
[0052] При использовании все описанные выше компоненты собирают, формируя выдачное устройство для напитков, содержащее контейнер/бочонок/резервуар, наполненный напитком или компонентом напитка, причем выдачное устройство для напитков дополнительно содержит:
(A) Описанный выше картридж (1) с
(B) выдачным приспособлением для напитков, снабженным описанным выше охлаждающим блоком, то есть содержит две охлаждающие пластины, разделенные щелевым отверстием (2S) для приема картриджа. Выдачное устройство предпочтительно, но не обязательно, содержит камеру (11) для хранения одного или более контейнеров с напитком и, возможно, по меньшей мере один источник сжатого газа.
[0053] Картридж вставляют в щелевое отверстие (2S) охлаждающего устройства (2). Непрерывная выдачная трубка проходит от подводящего ближнего конца (3Up), сообщающегося по текучей среде с внутренней частью контейнера, к отводящему дальнему концу (3Dd), соединенному с выпускным клапаном и открывающемуся в окружающую атмосферу. Выдаваемый напиток охлаждается, когда он протекает по извилистому каналу картриджа, подвергаясь теплообмену с первой и второй поверхностями первой и второй охлаждающих пластин, находящихся в тесном тепловом контакте с тонкими стенками канала. Таким образом, холодный или охлажденный напиток можно создавать без охлаждения всего содержимого контейнера.
[0054] Очевидно, что выдачное приспособление для напитка может содержать более одного охлаждающего устройства в соответствии с настоящим изобретением, причем различные охлаждающие устройства взаимодействуют с одной выдачной линией между резервуаром для напитка или компонента напитка и краном для выдачи жидкостей или взаимодействуют с множеством выдачных линий, каждая из которых подсоединена к резервуару с напитком или к резервуару для компонентом напитка со специальным краном для выдачи, что позволяет выдавать более чем один напиток из устройства, причем каждый напиток протекает по своей выдачной линии и каждая выдачная линия взаимодействует со своим охлаждающим блоком (что позволяет выдавать различные напитки, каждый из которых со своей предпочтительной температурой).