Устройство для разлива напитков, содержащее охладительное приспособление
BEVERAGE DISPENSING DEVICE COMPRISING COOLING DEVICE

Область техники изобретения
Настоящее изобретение относится к устройству для разлива напитков, вмещающему бочонок, наполненный напитком, и содержащему охладительное приспособление для быстрого охлаждения напитка в бочонке до желаемой температуры разлива. В частности, оно относится к так называемому кухонному устройству, вмещающему бочонки с напитком емкостью от 0,5 до 20 литров.
Предпосылки создания изобретения
"Кухонные" или "домашние" устройства для разлива, под которыми понимают устройства, вмещающие бочонок с напитком и предназначенные для размещения на рабочей поверхности или стойке кухни, как правило, представляют собой приспособления для разлива для домашнего использования, вмещающие относительно небольшие бочонки (0,5-8 литров) по сравнению с бочонками, которые обычно используют в барах или ресторанах. В отличие от потребления в барах, домашнее потребление напитков является в меньшей степени запланированным и в большей степени спонтанным и потому требует быстрого доступа к напитку при отсутствии заблаговременного планового охлаждения бочонков.
Кухонные устройства для разлива, вмещающие небольшие бочонки (3,8-20 литров), также находят применение в барах или ресторанах, в частности, когда потребление разливных напитков является слишком низким, чтобы оправдать затраты на традиционную разливную установку. Заведениям с низким потреблением напитков обычно не хватает места в холодильниках, чтобы заблаговременно охлаждать бочонки, и они хотели бы быстро охлаждать бочонки в течение нескольких часов перед открытием.
2
2
Кроме того, кухонные устройства для разлива напитков должны быть довольно компактными, так чтобы их площадь составляла от 400 см до 2500 см, а высота от 20 до 70 см. Такие размеры не оставляют или почти не оставляют возможности эффективного охлаждения напитка, разливаемого из бочонка от температуры окружающей среды (комнатной температуры), до желаемой температуры разлива, составляющей для пива приблизительно 3°С-5°С на выходе из крана. Для экономии затрат охлаждение бочонка в кухонных устройствах для разлива осуществляют посредством обычных небольших охладительных приспособлений, содержащих либо элемент Пельтье, либо контур охлаждения с охладителем и теплообменником для охлаждения воздуха, которым обдувают наружную поверхность стенки бочонка при помощи вентилятора.
В руководствах по эксплуатации большинства кухонных устройств для разлива напитков указано, что предварительное охлаждение (например, в холодильнике или ведре со льдом) бочонков перед загрузкой в устройство необходимо, чтобы разливать хорошо охлажденный напиток в течение максимум 1-2 часов после загрузки бочонка в устройство. В случае, когда предварительное охлаждение недоступно, охлаждение напитка в бочонке от температуры окружающей среды до приблизительно 3-5°С обычно занимает целых 12 часов.
Из вышесказанного ясно, что по-прежнему существует потребность в промышленных кухонных устройствах для разлива, содержащих недорогое охладительное приспособление, позволяющее быстро и легко охлаждать напиток внутри бочонка, помещенного в устройство.
Краткое изложение сущности изобретения
Настоящее изобретение определено в прилагаемых независимых пунктах формулы изобретения. Определение предпочтительных вариантов осуществления приведено в зависимых пунктах формулы изобретения. В частности, настоящее изобретение относится к устройству для разлива напитков, содержащему:
1
1,t
1,b
1,t
1,b
- корпус, определяющий внутреннее пространство, в котором помещается бочонок с напитком, причем бочонок проходит в направлении Х гравитации, параллельном гравитационному полю, от верхнего положения Х, к нижнему положению Х, где при использовании устройства Х выше в гравитационном поле чем Х;
- нагнетающее приспособление для создания избыточного давления внутри бочонка;
- разливное приспособление, позволяющее разливать напиток из указанного бочонка под давлением;
- охладительное приспособление для охлаждения напитка в указанном бочонке, причем охладительное приспособление подходит для охлаждения определенной охлаждаемой области наружной стенки бочонка до температуры, которая ниже температуры в любой другой точке бочонка,
1
отличающемуся тем, что охлаждаемая область бочонка расположена в верхней трети бочонка в направлении Х.
В предпочтительном варианте осуществления бочонок относится к типу мешок в контейнере и содержит жесткий наружный контейнер и сжимаемый внутренний мешок, в котором находится напиток, благодаря чему при введении вытеснителя в промежуточное пространство между наружным контейнером и внутренним мешком внутренний мешок сжимается, тем самым выталкивая напиток для разлива.
В случае мешка в контейнере внутренний мешок и жесткий контейнер содержат по меньшей мере одну точку перманентного контакта, где внутренний мешок контактирует с жестким контейнером, благодаря чему охлаждаемая область располагается в таком месте на наружной поверхности бочонка, которое соответствует месту, где расположена указанная по меньшей мере одна точка перманентного контакта.
В другом предпочтительном варианте осуществления охлаждаемая область определена зоной воздействия холодного потока текучей среды, направленного на бочонок посредством форсунки для текучей среды. В этом случае устройство предпочтительно содержит по меньшей мере впуск для охлаждающей текучей среды, проходящий во внутреннее пространство, и выпуск для охлаждающей текучей среды во внутренней стенке корпуса, определяющего внутреннее пространство, через который охлаждающая текучая среда выводится из указанного внутреннего пространства, тем самым определяя маршрут охлаждающей жидкости в указанном внутреннем пространстве от указанного впуска к указанному выпуску.
Расстояние между наружной стенкой бочонка и внутренней стенкой корпуса, определяющего внутреннее пространство корпуса, предпочтительно составляет менее 1,5 см, по меньшей мере на 50% маршрута охлаждающей текучей среды во внутреннем пространстве.
Охлаждающая текучая среда предпочтительно выбрана из группы, содержащей: воздух, азот, углекислый газ, воду, соляной раствор, гликоль или их смесь.
В альтернативном варианте осуществления охлаждаемая область определена областью контакта с охлажденной твердой поверхностью такой как, например, элемент Пельтье.
В предпочтительном варианте осуществления устройства для разлива напитков объем напитка, который помещается в бочонке, помещенном в устройство, находится в диапазоне 0,5-20 литров.
Краткое описание графических материалов
На фиг. 1 показано кухонное устройство для разлива напитков согласно настоящему изобретению, содержащее форсунку для текучей среды для направления охлаждающей текучей среды на наружную стенку бочонка, помещенного в устройство;
на фиг. 2-4 показаны альтернативные варианты осуществления устройства, изображенного на фиг. 1, согласно настоящему изобретению.
Подробное описание предпочтительного варианта осуществления
Как показано на фиг. 1-4, настоящее изобретение относится к устройству 1 для разлива напитков, вмещающему бочонок 2, который содержит напиток, такой как пиво, сидр или другой газированный напиток, дозируемый через линию 3 разлива, регулируемую краном-буксой 4 и активируемую сжатым газом, впрыскиваемым в бочонок. Источником сжатого газа может быть картридж сжатого газа, содержащий газ под высоким давлением, газовый компрессор, и/или газ, абсорбированный на твердом абсорбенте. В зависимости от типа контейнера и жидкости, хранящейся в нем, таким газом может быть воздух, диоксид углерода, азот или прочее.
1
1,t
1,b
1,t
1,b
Устройство содержит корпус, определяющий внутреннее пространство 1', в котором помещается бочонок 2 с напитком. В рабочем, готовом к разливу положении бочонок 2, помещенный в устройство 1, проходит в направлении Х гравитации, параллельном гравитационному полю, от верхнего положения Х к нижнему положению Х, где Х выше в гравитационном поле чем Х.
Контейнер или бочонок 2 (оба термина рассматриваются тут как равные по значению) обычно проходит вдоль продольной оси Y от отверстия, закупоренного закрывающим устройством 5, к основанию. Отверстие содержится по существу в цилиндрической области горловины, которая отделена от участка корпуса, как правило, по существу цилиндрической формы большего диаметра, чем область горловины, с помощью заплечика, образующего переходную область, и участок корпуса примыкает к основанию. Контейнером может быть стандартный бочонок, при этом сжатый газ впрыскивается в такой же объем, который содержит жидкость. В этом случае острие дозирующей полости, как правило, используется с одним концом, погруженным в самую нижнюю часть жидкости в направлении, параллельном к гравитационному полю, когда находится в использовании, и с другим концом, соединенным с дозировочным отверстием закрывающего устройства, закупоривающего отверстие бочонка. Альтернативно и как показано на фиг. 1-4, бочонок 2 может быть дозирующим мешком внутри контейнера, как раскрыто в документах WO 2008129018, WO 2008129016, WO 2008129012, WO 200812915 или WO 2008129013, содержание которых включено в данный документ посредством ссылки, при этом гибкий внутренний мешок соединен с жестким наружным контейнером в области горловины и необязательно в области основания и содержит жидкость для дозирования. Вентиль между внутренним мешком и наружным контейнером позволяет впрыскивать сжатый газ между внутренним мешком и наружным контейнером, чтобы сжать или сложить внутренний мешок и таким образом дозировать содержащуюся в нем жидкость. Вентиль может быть расположен в закрывающем устройстве, закупоривающем отверстие бочонка, или в области основания, где внутренний мешок локально соединен с наружным контейнером.
Устройство согласно настоящему изобретению дополнительно содержит нагнетающее приспособление 6 для создания избыточного давления внутри бочонка и разливное приспособление 7 для разлива напитка из бочонка под давлением. Нагнетающее приспособление 6 содержит описанный выше источник давления и линию подачи газа, которая обеспечивает жидкостное соединение выпуска источника давления с внутренней частью бочонка, либо через закрывающее устройство, закупоривающее отверстие бочонка, либо через клапан закрывающего устройства, предусмотренный в месте соединения внутреннего мешка с наружным контейнером в области основания бочонка. Разливное приспособление содержит линию 3 разлива, регулируемую краном-буксой 4, и приходит в жидкостное соединение с внутренней частью бочонка посредством закрывающего устройства 5, закупоривающее отверстие бочонка.
Устройство дополнительно содержит охладительное приспособление 7 для охлаждения напитка в бочонке.
Как показано на фиг. 1-4, охладительное приспособление содержит источник охлажденной текучей среды и форсунку 8 для текучей среды, которая входит во внутреннее пространство корпуса устройства, чтобы направлять поток охлажденной текучей среды на наружную стенку бочонка. Согласно изобретению форсунка 8 для текучей среды направлена на определенную область наружной стенки бочонка, называемую далее зоной воздействия или охлаждаемой областью.
Источником охлажденной текучей среды может быть теплообменник для охлаждения воздуха окружающей среды, который вентилятор задувает в линию охлаждения, находящуюся в жидкостном соединении с форсункой 8 для текучей среды, причем теплообменник представляет собой либо замкнутый контур, содержащий охлаждающую жидкость, такую как этиленгликоль, которую прогоняют по контуру, содержащему приспособления для сжатия и расширения, известные в области техники, либо элемент Пельтье с электроприводом, соединенный с охлаждающими ребрами, между которыми воздух окружающей среды направляют для охлаждения.
1
Согласно изобретению охлаждаемая область или зона воздействия расположена в верхней трети бочонка в направлении Х.
1
1
В зависимости от размеров бочонка и объема напитка, который в нем содержится, на бочонок может быть направлена одна или несколько форсунок 8 для текучей среды, каждая в верхней трети бочонка в направлении Х и в нескольких положениях вокруг бочонка в плоскости, перпендикулярной направлению Х.
1
1
1
Без привязки к какой-либо теории считается, что охлаждение определенной охлаждаемой области бочонка, расположенной в верхней трети бочонка в направлении Х, до температуры, которая ниже температуры в любой другой точке бочонка, приводит к созданию внутри бочонка конвективного потока, благодаря чему охлажденный напиток начинает опускаться на дно бочонка в направлении Х, тем самым выталкивая более теплый напиток наверх бочонка в направлении Х. По мере охлаждения этой верхней области бочонка конвективный поток будет поддерживаться, пока напиток не охладится до желаемой температуры от -2° до 5°С или до температуры, при которой напиток достигает своей максимальной густоты (приблизительно 2°С для лагерных сортов пива).
1
1
В отличие от охлаждения в нижней части бочонка в направлении Х, конвективный поток, создаваемый в бочонке посредством охлаждения в верхней части, позволяет качественно и эффективно охлаждать одновременно все содержимое бочонка, благодаря чему в бочонке на разных уровнях в направлении Х наблюдаются лишь небольшие колебания температуры напитка. Это особенно удобно для разлива напитка из бочонка, когда дозировочное отверстие (закупоренное закрывающим устройством), расположено выше в гравитационном поле, чем основание бочонка, и когда не используется острие. Следовательно, устройство согласно настоящему изобретению особенно удобно для разлива напитка из бочонка типа мешок в контейнере.
Предпочтительно, чтобы корпус дополнительно содержал отвод охлаждающей текучей среды, чтобы отводить охлаждающую текучую среду после направления ее в зону воздействия на стенке бочонка и теплообмена со стенкой бочонка. Траектория движения охлаждающей текучей среды между форсункой для текучей среды и отводом охлаждающей текучей среды, хотя и может быть сложной и непостоянной, именуется здесь и далее маршрутом охлаждающей жидкости. Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения расстояние между внутренней стенкой корпуса, определяющего внутреннее пространство в устройстве, в которое помещен бочонок, и наружной стенкой бочонка, измеренное перпендикулярно наружной поверхности бочонка, составляет менее 2 см, предпочтительно менее 1 см по меньшей мере на 50% указанного маршрута охлаждающей жидкости. Благодаря тому, что расстояние остается небольшим, в пределах маршрута можно поддерживать довольно высокую скорость перемещения охлаждающей жидкости и повышать скорость охлаждения напитка.
1
В случае, если бочонок, помещенный в устройство, относится к типу мешок в контейнере, предпочтительно, чтобы охлаждаемая область или зона воздействия соответствовала, содержала в себе или по меньшей мере частично совпадала с тем местом бочонка, где внутренний мешок соединяется или находится в перманентном контакте с наружным контейнером, например в области горловины мешка в контейнере, когда указанный мешок в контейнере расположен в устройстве таким образом, что его горловина находится в верхней трети бочонка в направлении Х. Перманентный контакт в контексте данного документа определяется как контакт в течение всего разливного цикла мешка в контейнере, т.е., с момента, когда контейнер полностью наполнен напитком, пока бочонок не будет опустошен и удален из устройства.
1
1
t
1
1
В варианте осуществления устройства, показанном на фиг. 1, бочонок расположен в корпусе устройства таким образом, что его продольная ось Y проходит в направлении Х, а дозировочное отверстие в горловине контейнера находится на верхнем уровне Х, контейнера в направлении гравитации Х. Охлаждающая форсунка направлена на горловину и/или на заплечик контейнера, которые в этом случае находятся в верхней трети бочонка в направлении гравитации Х.
1
1
b
1
1
На фиг. 2 представлен альтернативный вариант осуществления устройства, где бочонок расположен в корпусе устройства таким образом, что его продольная ось Y проходит в направлении Х, а дозировочное отверстие в горловине контейнера находится на Нижнем уровне Х, контейнера в направлении гравитации Х. Охлаждающая форсунка направлена на основание и/или основную часть контейнера рядом с основанием, которые в этом случае находятся в верхней трети бочонка в направлении гравитации Х.
1
1
На фиг. 3 показан еще один альтернативный вариант осуществления устройства, где бочонок расположен в корпусе таким образом, что его продольная ось Y проходит под углом (а) относительно направления гравитации Х, причем дозировочное отверстие в горловине контейнера расположено выше основания в гравитационном поле. Охлаждающая форсунка направлена на основание и/или на заплечик и/или основную часть контейнера рядом с основанием, которые в этом случае находятся в верхней трети бочонка в направлении гравитации Х.
1
t
1
На фиг. 4 показан третий альтернативный вариант осуществления устройства, где бочонок расположен в корпусе таким образом, что его продольная ось Y проходит под углом (а') относительно направления гравитации Х, причем дозировочное отверстие в горловине контейнера расположено ниже основания в гравитационном поле. Охлаждающая форсунка направлена на основание и/или на основную часть контейнера, которые в этом случае находятся в верхней трети P бочонка в направлении гравитации Х.
Очевидно, что во всех вариантах осуществления, показанных на фиг. 1-4, вместо или в дополнение к форсунке для текучей среды охладительное приспособление может быть выполнено в виде холодной поверхности, контактирующей с наружной стенкой бочонка в определенном месте, называемом охлаждаемой областью или зоной воздействия.
1
Здесь холодная поверхность, входящая во внутреннее пространство корпуса устройства и контактирующая с наружной стенкой бочонка, предпочтительно соединена с холодной частью элемента Пельтье с электроприводом. Согласно настоящему изобретению охлаждаемая область или зона воздействия в этом случае расположена в верхней трети бочонка в направлении гравитации Х. В случае, если бочонок относится к типу мешок в контейнере, зона воздействия предпочтительно расположена таким образом, что она по меньшей мере частично совпадает, соответствует или содержит в себе ту часть бочонка, где внутренний мешок находится в перманентном контакте с наружным контейнером.