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Title:
BEVERAGE COOLING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/084188
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a beverage cooling device having a receptacle (20) containing a water bath (12), at least one evaporator surface (16) of a refrigerating circuit, beverage lines and a stirrer (18) that brings about a water flux (S) being arranged in said receptacle. The evaporator surface (16) can be formed by the surface of an ice bank (30). The beverage cooling device also has flux guiding device (40) by means of which the water flux (S) is deflected in such a way that water flows along essentially the entire surface of the evaporator surface (16) and substantially parallel thereto. The flux guiding device (40) can have at least one frame profile (40a, 40b) with a substantially L-shaped cross section, one of its legs (42) being oriented substantially parallel to the evaporator surface (16) while the other leg (44) is oriented substantially parallel to the bottom of the receptacle (22). The flux guiding device (40) can be configured as a double guiding frame (40a, 40b). Said flux guiding device (40) can particularly deflect the water flux (S) at an angle ($g(b)) of approximately 90°.

Inventors:
BEHLE MARTIN (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/004117
Publication Date:
October 24, 2002
Filing Date:
April 12, 2002
Export Citation:
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Assignee:
HARTEK BEVERAGE HANDLING GMBH (DE)
BEHLE MARTIN (DE)
International Classes:
B01F27/91; B67D1/08; F25D31/00; F28D7/02; F28F13/06; (IPC1-7): F25D31/00; B67D1/08; B01F7/22; B01F15/06
Domestic Patent References:
WO1996020777A11996-07-11
Foreign References:
US5368198A1994-11-29
GB2317680A1998-04-01
GB2192261A1988-01-06
GB2343243A2000-05-03
EP1055889A22000-11-29
DE2718236A11978-11-02
Attorney, Agent or Firm:
Lehmann, Klaus (München, DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE
1. Vorrichtung zum Kühlen von Getränken, mit einem Behälter (20), der mit Wasser gefüllt ist (Wasserbad 12), wobei in dem Wasserbad (12) Verdampferleitungen (14) eines Kältekreislaufs derart angeordnet sind, daß sie mindestens eine Verdampferfläche (16) bilden, wobei in dem Wasserbad (12) das Getränk führende Getränkeleitungen an geordnet sind, und wobei in dem Wasserbad (12) ein Rührwerk (18) zum Bewirken einer Wasser strömung (S) angeordnet ist, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (40 ; 50) zum Leiten der Wasserströmung (S) derart, daß das Wasser auch an der im wesentlichen gesamten Verdampferfläche (16) entlang und im wesentlichen parallel zu dieser strömt.
2. Getränkekühlvorrichtung nach Anspruch 1, bei der Verdampferflächen (16) im we sentlichen an Wänden (24) des Behälters (20) angeordnet sind, und bei der das Rührwerk (18) derart angeordnet ist, daß das Wasser in dem Behälter (20) axial nach unten strömt, an dem Boden (22) des Behälters (20) radial nach außen strömt und anschließend im Bereich der Wände (24) des Behälters (20) nach oben abgelenkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsleitvorrichtung (40 ; 50) im wesentlichen an dem Behälterboden (22) angeordnet ist und eine Form hat, die die Wasserströmung (S) im Bereich des unteren Endes der Verdampferflächen (16) in eine Richtung im wesentlichen parallel zu den Verdampferflächen (16) umlenkt.
3. Getränkekühlvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampferflächen (16) im wesentlichen senkrecht zu dem Behälterboden (22) an geordnet sind und daß die Strömungsleitvorrichtung (40 ; 50) die Wasserströmung (S) um einen Winkel (ß) von etwa 90° umlenkt.
4. Getränkekühlvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsleitvorrichtung (40) mindestens ein Rahmenprofil (40a, 40b) mit einem im wesentlichen Lförmigen Querschnitt aufweist, dessen einer Schenkel (42) im wesent lichen parallel zu den Verdampferflächen (16) ausgerichtet ist und dessen anderer Schenkel (44) im wesentlichen parallel zu dem Behälterboden (22) ausgerichtet ist.
5. Getränkekühlvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Strö mungsleitvorrichtung (40) ein Rahmenprofil (40a) aufweist, das radial innerhalb der Verdampferflächen (16) angeordnet ist, wobei der im wesentlichen parallel zu den Verdampferflächen (16) ausgerichtete Schenkel (42) das untere Ende der Ver dampferflächen (16) überlappt.
6. Getränkekühlvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampferflächen (16) im wesentlichen bis zu dem Behälterboden (22) reichen und daß der im wesentlichen parallel zu dem Behälterboden (22) ausgerichtete Schenkel (44) auf dem Behälterboden (22) aufliegt.
7. Getränkekühlvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampferflächen (16) unter Abständen zu dem Behälterboden (22) und/oder den Behälterwänden (24) angeordnet sind, und daß die Strömungsleitvorrichtung (40) ein Rahmenprofil (40b) aufweist, das unterhalb und/oder mindestens teilweise radial außerhalb der Verdampferflächen (16) angeordnet ist.
8. Getränkekühlvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der im wesentlichen parallel zu dem Behälterboden (22) ausgerichtete Schenkel (44) des Rahmenprofils (40b) auf dem Behälterboden (22) aufliegt.
9. Getränkekühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsleitvorrichtung (40) derart angeordnet ist, daß die Wasserströmung (S) im Bereich des unteren Endes der Verdampferflächen (16) derart geteilt wird, daß eine Wasserströmung (S) sowohl radial innerhalb als auch radial außerhalb der Ver dampferflächen (16) erfolgt.
10. Getränkekühlvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsleitvorrichtung (40) durch mindestens einen Vorsprung (50) in dem Behäl terboden (22) gebildet ist, insbesondere durch mindestens eine in den Behälterinnen raum vorstehende Prägung (50) in dem Behälterboden (22), wobei der Vorsprung (50) einen Schenkel aufweist, der im wesentlichen parallel zu der Verdampferfläche (16) ausgerichtet ist.
11. Getränkekühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampferflächen (16) von übereinander angeordneten Verdampferrohren (14) gebildet sind, und daß der im wesentlichen parallel zu den Verdampferflächen (16) ausgerichtete Schenkel (42) eine Länge (h) derart hat, daß er bei einer An ordnung radial innerhalb der Verdampferflächen (16) vorzugsweise 25% bis 50% des Durchmessers des untersten Verdampferrohres (14a) der Verdampferflächen (16) überdeckt.
12. Getränkekühlvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der im wesentlichen parallel zu dem Behälterboden (22) ausgerichtete Schenkel (44) eine Länge (t) hat, die etwa 0,25 bis 0,5 mal die Länge (h) des anderen Schenkels (42) ist.
13. Getränkekühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schenkel (42,44) über ein im wesentlichen kreisbogenförmiges Zwischenstück miteinander verbunden sind.
14. Getränkekühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schenkel (42,44) über ein schräges Zwischenstück miteinander ver bunden sind, das einen Winkel (a) von etwa 45° mit dem Behälterboden (22) bildet.
15. Getränkekühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (20) und die Strömungsleitvorrichtung (40) einen im wesentlichen rechteckigen Grundriß haben.
16. Getränkekühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (20) und die Strömungsleitvorrichtung (40) einen im wesentlichen kreisförmigen Grundriß haben.
17. Getränkekühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 6,7 oder 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die Strömungsleitvorrichtung (40) eine Wanne mit geschlossenem Boden aufweist.
18. Getränkekühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strö mungsleitvorrichtung (40) eine radial innerhalb der Verdampferflächen (16) und unter einem Abstand im wesentlichen parallel zu den Verdampferflächen (16) angeordnete Wand aufweist.
19. Getränkekühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß auf den Verdampferleitungen (14) eine Eisschicht gebildet ist, wobei die von den Verdampferleitungen (14) gebildeten Verdampferflächen (16) Eisflächen sind (Eisbank 30).
Description:
Getränkekühlvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen von Getränken, entsprechend dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Getränkekühlvorrichtungen sind im Stand der Technik beispielsweise als sogenannte Getränkedurchlaufkühler oder sogenannte Kreislaufkarbonatoren bekannt, beispielsweise zum Kühlen von Bier und alkoholfreien Getränken. Zur Erläuterung der aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen wird zunächst auf die Figuren 1 und 2 Bezug genommen.

Bekannte Getränkekühlvorrichtungen weisen demnach einen Behälter 20 auf, der mit Wasser gefüllt ist, dem sogenannten Wasserbad 12. In dem Wasserbad 12 sind Verdampferleitungen 14 eines Kältekreislaufs derart angeordnet, daß sie mindestens eine Verdampferfläche 16 bilden, beispielsweise indem die Verdampferleitungen 14 in Form von Verdampferschlangen oder Verdampferspiralen nebeneinander oder übereinander angeordnet sind. Je nach Behälter- geometrie und Leitungsführung können die Verdampferleitungen 14 dabei eine oder mehrere Verdampferflächen 16 bilden. Im Rahmen der Funktion eines thermodynamischen Kältekreis- laufs nehmen die Verdampferleitungen Wärme aus dem Wasserbad 12 auf. Die Verdampfer- fläche 16 kann fakultativ von der Oberfläche einer sogenannten Eisbank 30 gebildet sein, wie unten weiter beschrieben wird.

In dem Wasserbad 12 sind desweiteren Rohrleitungen angeordnet, in denen das Getränk gefördert wird. Derartige Getränkeleitungen sind aus Gründen der Übersichtlichkeit in den beigefügten Figuren nicht dargestellt. Sie können in jeder geeigneten Weise in dem Behälter 20 geführt sein, wobei sie typischerweise im wesentlichen den gesamten Raum des Wasser- bads 12 ausnutzen und zentrisch um ein Rührwerk 18 herum und/oder in der Nähe einer Eisbank 30 angeordnet sein können. Das in den Getränkeleitungen geführte Getränk gibt Wärme an das Wasserbad ab, wodurch das Getränk gekühlt wird.

Sofern die Getränkekühlvorrichtung auch für karbonisierte Getränke geeignet sein soll, kann der zugehörige Karbonatortank ebenfalls in dem Wasserbad 12 angeordnet sein (in den Figuren ebenfalls nicht dargestellt).

In dem Wasserbad 12 befindet sich desweiteren ein Rührwerk 18, das eine Wasserströmung S in dem Wasserbad 12 bewirkt. In Figur 1 ist ein beispielhafter, zeitlich und räumlich gemittelter Verlauf der durch das Rührwerk 18 induzierten Wasserströmung S dargestellt. Bei einer Drehung (Pfeil D) des Rührwerks 18, beispielsweise um eine zentrale Achse des Behälters 20, strömt das Wasser demnach in der Mitte des Behälters 20 zunächst axial nach unten, d. h. normal zum Behälterboden 22. Durch den Aufprall auf den Behälterboden 22 wird die Strömung dann radial nach außen abgelenkt. Durch den anschließenden Aufprall auf die Behälterwände 24 oder die dort gegebenenfalls angeordneten Verdampferflächen 16 erfolgt dann eine Umlenkung der Strömung nach oben. Alternativ ist auch jede andere geeignete Anordnung des Rührwerks 18 in dem Behälter 20 mit einem entsprechend anderen Strö- mungsverlauf denkbar, beispielsweise eine außermittige Anordnung des Rührwerks 18, bei der der Strömungsverlauf prinzipiell gleich dem oben beschriebenen Verlauf ist.

Unter thermodynamischen Gesichtspunkten und zum Bewirken der Kühlung des betreffenden Getränks dient das Wasser des Wasserbads 12 sowohl als Energiespeicher als auch als Transportmedium, um die Wärme von den Getränkeleitungen zu den Verdampferleitungen 14 zu übertragen. Als Energiespeicher wird das Wasser durch die Bildung einer Eisschicht 30 eingesetzt, die sich um die Verdampferrohre 14 herum bildet. Man spricht hierbei von einer sogenannten Eisbank, deren Oberfläche der Verdampferfläche 16 entspricht. Die durch den Phasenübergang gespeicherte Erstarrungsenthalpie des Wassers dient der kurzfristigen Dek- kung von Leistungsspitzen und reduziert damit die Leistungsgröße des Kältekreisprozesses. Je nach Anwendungsfall kann ein Verdampfer 14,16 aber auch ohne Eisschicht 30 betrieben werden, d. h. die Getränkekühlvorrichtung arbeitet in einem solchen Fall ohne Eisbank.

Als Transportmedium dient das Wasser mittels der von dem Rührwerk 18 in dem Wasserbad 12 induzierten Strömung S, wie oben beschrieben wurde. Die Wasserströmung S hat dabei zum Ziel, einerseits den Wärmeübergang vom Verdampfer 14,16 bzw. der Eisschicht 30 zum Wasser sowie vom Wasser zu den Getränkeleitungen zu verbessern. Andererseits soll durch die Wasserströmung S der Transport von lokal erwärmtem Wasser in kältere Bereiche des Wasserbads 12 verstärkt werden.

Insoweit vorliegend von"Wasser"als Energiespeicher und Transportmedium die Rede ist, steht dieser Begriff stellvertretend für alle anderen geeigneten Medien oder Fluide, die ver- gleichbare Eigenschaften und Funktionen haben und hinsichtlich der Erfindung gleiche Wirkungen entfalten und vergleichbare Ergebnisse liefern.

Bei derartigen Getränkekühlvorrichtungen mit Eisbank und insbesondere bei dem oben beschriebenen Verlauf der Wasserströmung S in dem Wasserbad 12 besteht das Problem, daß es durch die Normalkomponente der Wasserströmung bezogen auf die Eisbank 30 zu einer sukzessiven Auswaschung der Eisbank 30 kommen kann. Erfolgt der oben beschriebene Verlauf der Wasserströmung S über einen längeren Zeitraum, bildet sich an der Eisbank 30 eine Kontur der Auswaschung A, wie sie in Figur 2 beispielhaft dargestellt ist. Wie ersicht- lich ist, befindet sich eine derartige Auswaschung A vorrangig im unteren Bereich der Eisbank 30, also beispielsweise in der Nähe des Behälterbodens 22. Aufgrund dieser Aus- waschung A wird die Wasserströmung S nicht mehr um etwa 90° nach oben umgelenkt, sondern um einen Winkel von mehr als 90°, gegebenenfalls sogar um wesentlich mehr als 90°. Dieses hat zur Folge, daß das Wasser nicht mehr über im wesentlichen die gesamte Höhe der Eisbank parallel zu den Verdampferflächen 16 bzw. der Eisschicht 30 strömt, sondern daß sich die Strömung vielmehr von diesen Flächen ablöst, d. h. die Wasserströmung verliert bereits deutlich vor der Oberkante der Eisbank 30 den unmittelbaren Kontakt zu der Eisbank.

Aufgrund der Auswaschung A können darüberhinaus Strömungsturbulenzen in dem Wasser- bad 12 verursacht werden, die gegebenenfalls negative Auswirkungen haben können.

Die beschriebenen Effekte haben zur Folge, daß die Fläche, an der das erwärmte Wasser an der Eisschicht Energie abgeben kann, verkleinert wird. Dadurch wird die Wärmeübertragung zwischen Wasserbad und Verdampfer, aber auch zwischen Wasserbad und Getränkeleitungen, verschlechtert, wodurch ein Leistungsverlust und insgesamt ein verringerter Wirkungsgrad der Getränkekühlvorrichtung bedingt wird. Desweiteren kann es aufgrund der Auswaschung A und der Reduzierung der Dicke der Eisbank im unteren Bereich des Wasserbads zu einer früheren Destabilisierung der Eisbank kommen, was u. a. eine verringerte Spitzenlastkapazität zur Folge haben kann. Aufgrund einer mangelhaften Umspülung der Eisbank im oberen Wasserbadbereich, was wiederum durch die oben beschriebene Ablösung der Strömung von der Eisbank bedingt ist, kann es darüberhinaus zu einer verstärkten Neigung zum Einfrieren der oberen Getränkeleitungen kommen.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile des Standes der Technik zu verhindern und insbesondere die Auswaschung der Eisbank mit den damit verbundenen Nachteilen zu verhindern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zum Kühlen von Getränken gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Demnach weist die Getränkekühlvorrichtung insbesondere eine Vorrichtung zum Leiten der Wasserströmung derart auf, daß das Wasser auch an der im wesentlichen gesamten Verdampferfläche entlang und im wesentlichen parallel zu dieser strömt.

Erfindungsgemäß wird durch die in der Getränkekühlvorrichtung angeordnete Strömungsleit- vorrichtung die Wasserströmung mindestens teilweise derart zwangsgeführt, daß das Wasser im Bereich der Verdampferflächen nach Möglichkeit im wesentlichen parallel zu diesen strömt, wobei diese Strömung entlang im wesentlichen der gesamten Verdampferfläche erfolgt. Wenn der Verdampfer mit einer Eisschicht (Eisbank) betrieben wird, verläuft die Strömung somit im wesentlichen parallel zu der Eisbankoberfläche und im wesentlichen über die gesamte Höhe oder Länge der Eisbank in dem Behälter.

Durch die erfindungsgemäße Strömungsvorrichtung wird damit verhindert, daß sich die Wasserströmung im Bereich der Verdampferflächen bzw. der Eisbank von diesen ablöst und den Kontakt zu diesen verliert. Aufgrund der zwangsgeführten Wasserströmung wird des- weiteren die Auswaschung der Eisbank mit den damit verbundenen, oben genannten Nachtei- len vermieden. Durch die erfindungsgemäße Führung der Wasserströmung parallel zu und im wesentlichen über die gesamte Länge der Eisbank wird insbesondere eine verbesserte Wärme- übertragung zwischen Wasser und Eisbank/Verdampfer bewirkt, womit eine erhöhte Leistung und ein verbesserter Wirkungsgrad der Getränkekühlvorrichtung erreicht werden.

In dem Fall der oben in Bezug auf die Figuren 1 und 2 beschriebenen, durch das Rührwerk induzierten Wasserströmung in dem Wasserbad ist die Strömungsleitvorrichtung im wesentli- chen an dem Behälterboden angeordnet und hat eine Form, die die Wasserströmung im Bereich des unteren Endes der Verdampferflächen in eine Richtung im wesentlichen parallel zu den Verdampferflächen umlenkt. Hierbei ist es grundsätzlich unerheblich, ob die Behälter- wände und/oder die im Bereich dieser Wände oder im Inneren des Behälters unter einem Abstand zu den Behälterwänden angeordneten Verdampferflächen senkrecht oder unter einem Winkel zu dem Behälterboden angeordnet sind. Ebenso ist die Form, der Verlauf und die Anordnung des Behälterbodens grundsätzlich unerheblich. Verdampferflächen und/oder Behälterwände und/oder Behälterboden können also grundsätzlich unter jedem beliebigen Winkel zueinander angeordnet sein.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Verdampferflächen jedoch im wesentlichen senkrecht zu dem im wesentlichen ebenen, waagerecht verlaufenden Behälterbo- den angeordnet, wobei die Strömungsleitvorrichtung die Wasserströmung in diesem Fall um einen Winkel von etwa 90° umlenkt.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Strömungsleitvorrichtung in der Form mindestens eines Rahmenprofils oder Leitblechs ausgebildet, das in dem Wasserbad auf dem Behälterboden und/oder in dessen Nähe montiert ist. Das Leitblech bzw. der Rahmen hat einen im wesentlichen L-förmigen Querschnitt, wobei ein Schenkel des L-förmigen Blechs im wesentlichen parallel zu der Verdampferfläche ausgerichtet ist, und wobei der andere Schen- kel des L-förmigen Blechs im wesentlichen parallel zu dem Behälterboden, vorzugsweise waagerecht, ausgerichtet ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Strömungsleitvorrichtung ein Rahmenprofil auf, das radial innerhalb der Verdampferflächen angeordnet ist, wobei der im wesentlichen parallel zu den Verdampferflächen ausgerichtete Schenkel das untere Ende der Verdampferflächen leicht überlappt.

In einem ersten Anwendungsfall, in dem die Verdampferflächen im wesentlichen bis zu dem Behälterboden reichen, kann das Rahmenprofil auf dem Behälterboden aufliegen. Hierbei liegt insbesondere der im wesentlichen parallel zu dem Behälterboden ausgerichtete Schenkel des Rahmenprofils auf dem Behälterboden auf. In einer weitergehenden Ausbildung dieser Ausführungsform kann die Strömungsleitvorrichtung die Form einer flachen Wanne mit geschlossenem Boden haben, die wiederum auf dem Behälterboden montiert ist. Alternativ oder zusätzlich können einer oder mehrere Vorsprünge oder Prägungen in dem Behälterboden oder dem Wannenboden vorgesehen sein, die eine entsprechende Wirkung haben.

In einem zweiten Anwendungsfall können die Verdampferflächen unter Abständen zu dem Behälterboden und/oder den Behälterwänden angeordnet sein. Hierbei liegt das radial in- nerhalb der Verdampferflächen angeordnete Rahmenprofil nicht auf dem Behälterboden sondern ist über diesem derart erhöht angeordnet, daß wiederum der im wesentlichen parallel zu den Verdampferflächen ausgerichtete Schenkel das untere Ende der Verdampferflächen leicht überlappt.

In diesem Fall ist die Strömungsleitvorrichtung insgesamt derart ausgebildet und angeordnet, daß die Wasserströmung im Bereich des unteren Endes der Verdampferflächen derart geteilt wird, daß eine Wasserströmung sowohl radial innerhalb als auch radial außerhalb der Ver- dampferflächen erfolgt. Die strömungstechnischen Vorteile des Rahmenprofils bzw. Leitblechs werden somit nicht nur auf einer Seite sondern auf beiden Seiten der Eisbank, d. h. der radial nach innen weisenden sowie der radial nach außen weisenden Seite der Eisbank, genutzt, indem der senkrecht auf die innere Eisbankfläche auftreffende Wasserstrom geteilt wird und dann sowohl hinter (außen) als auch vor (innen) der Eisbank entlang der Oberflächen der Eisbank geleitet wird. Hierdurch wird die wärmeübertragende Fläche der Eisbank bzw. des Verdampfers in etwa verdoppelt, so daß durch diese Maßnahmen eine weiter verbesserte Wärmeübertragung zwischen Wasser und Eisbank/Verdampfer bewirkt wird, womit eine weiter erhöhte Leistung und ein verbesserter Wirkungsgrad der Getränkekühlvorrichtung erreicht werden.

In dem zuletzt genannten, zweiten Anwendungsfall, in dem die Verdampferflächen unter Abständen zu dem Behälterboden und/oder den Behälterwänden angeordnet sind, kann die Strömungsleitvorrichtung ein zweites Rahmenprofil aufweisen, das unterhalb und/oder mindestens teilweise radial außerhalb der Verdampferflächen angeordnet ist. Dieses Rahmen- profil kann wiederum auf dem Behälterboden aufliegen, wobei hier dann insbesondere der im wesentlichen parallel zu dem Behälterboden ausgerichtete Schenkel des Rahmenprofils auf dem Behälterboden aufliegt. Anstelle des zweiten Rahmenprofils kann wiederum eine flache Wanne mit geschlossenem Boden verwendet werden. Desweiteren kann der zweite Rahmen mit dem ersten Rahmen zu einem einheitlichen Gesamtgebilde verbunden sein, so daß die Strömungsleitvorrichtung als ein Bauteil in den Behälter der Getränkekühlvorrichtung einge- setzt werden kann.

Grundsätzlich ist bei der Formgebung aller oben beschriebenen Ausführungsformen der Strömungsleitvorrichtung darauf zu achten, daß die Umlenkung der Wasserströmung im Bereich des unteren Endes der Verdampferflächen derart erfolgt, daß die Hauptströmungs- richtung nach Verlassen der Strömungsleitvorrichtung parallel zu den Verdampferflächen bzw. der Eisbank verläuft.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be- schreibung verschiedener Ausführungsbeispiele anhand der beigefügten Zeichnungen.

Figur 1 zeigt eine Getränkekühlvorrichtung aus dem Stand der Technik schematisch im Querschnitt ; Figur 2 zeigt eine Getränkekühlvorrichtung aus dem Stand der Technik schematisch im Querschnitt, wobei insbesondere der Effekt der Auswaschung der Eisbank dargestellt ist ; Figur 3 zeigt eine Getränkekühlvorrichtung gemäß der Erfindung schematisch im Querschnitt ; Figur 4 zeigt eine andere Ausführungsform einer Getränkekühlvorrichtung gemäß der Erfindung schematisch im Querschnitt ; Figur 5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Strömungsleitvorrichtung gemäß der Erfindung ; Figur 6 zeigt verschiedene Ausführungsformen einer Strömungsleitvorrichtung gemäß der Erfindung im Querschnitt ; Figur 7 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Getränkekühlvorrichtung gemäß der Erfindung schematisch im Querschnitt ; Figur 8 zeigt zwei perspektivische Ansichten einer Strömungsleitvorrichtung gemäß der in Figur 7 dargestellten Ausführungsform einer Getränkekühlvorrichtung gemäß der Erfindung.

Die Getränkekühlvorrichtung hat zunächst die Merkmale, die oben in Bezug auf Figur 1 beschrieben wurden, auf die insoweit Bezug genommen wird.

Figur 3 zeigt eine Getränkekühlvorrichtung, die der in Figur 1 dargestellten Getränkekühlvor- richtung entspricht, wobei die gleichen Merkmale mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Zusätzlich weist die Getränkekühlvorrichtung in einer ersten Ausführungsform nun jedoch eine Strömungsleitvorrichtung 40 auf, die am Behälterboden 22 angeordnet ist. Die Strömungsleitvorrichtung ist insbesondere ein Strömungsleitrahmen oder-leitblech 40a, das perspektivisch in Figur 5 und im Querschnitt in verschiedenen Ausführungsformen in Figur 6 dargestellt ist.

Entscheidend für die Funktion dieses Leitblech-Rahmens 40a ist einerseits seine Position relativ zu dem untersten Verdampferrohr 14a in der Eisbank 30 bzw. zu der untersten Lage von Verdampferrohren 14, wenn diese beispielsweise an den Wänden 24 des Behälters 20 umlaufen. Entscheidend für die Funktion des Leitblech-Rahmens 40a sind andererseits die Form und die Maße des Rahmenprofils. Grundsätzlich muß die Form des Profils zu einer im wesentlichen rechtwinkligen Umlenkung der Wasserströmung führen (siehe Figuren 3, 5 und 6), wenn vorausgesetzt wird, daß die Hauptströmung vor der Umlenkung parallel zu dem Behälterboden 22 verläuft, wie es oben in Bezug auf Figur 1 beschrieben wurde. Bei dieser Ausführungsform führt die rechtwinklige Umlenkung der Wasserströmung S dazu, daß das Wasser nach der Umlenkung im wesentlichen an der gesamten Verdampfer-bzw. Eisbank- fläche 16 entlang und im wesentlichen parallel zu dieser strömt.

Bezüglich der Form und den Maßen des Leitblech-Rahmens 40,40a wird nun Bezug auf Figur 6 genommen, wobei die Einzeldarstellungen (A), (B) und (C) unterschiedliche Aus- führungsformen, jeweils im Querschnitt, darstellen. Grundsätzlich ist die Form des Rahmens so zu wählen, daß die Umlenkung der Strömung möglichst glatt, homogen und kontinuierlich erfolgt, ohne daß Strömungsturbulenzen oder ein Wasserstau entstehen. Das Rahmenprofil 40a weist einen im wesentlichen L-förmigen Querschnitt auf, bei dem der obere, der Verdampfer- fläche 16 bzw. Eisbank 30 zugeordnete Schenkel 42 unter einem im wesentlichen rechten Winkel auf dem unteren, dem Behälterboden 22 zugeordneten Schenkel 44 steht (Winkel ß = ca. 90°).

Die Variante gemäß Figur 6 (A) stellt die einfachste Formgebung des Rahmens 40a dar, die die genannten Anforderungen nur unzureichend erfüllt. Vorzugsweise sollten Formen ent- sprechend den Figuren 6 (B) oder (C) gewählt werden. Bei der Ausführungsform gemäß Figur 6 (C) geht der obere Schenkel 42 über ein im wesentlichen kreisbogenförmiges Zwi- schenstück in den unteren Schenkel 44 über. Dabei beeinflußt der Radius R maßgeblich die Qualität der Umlenkung, und er ist vorzugsweise so groß wie möglich zu wählen. Bei der Ausführungsform gemäß Figur 6 (B) geht der obere Schenkel 42 über ein schräges Zwischen- stück in den unteren Schenkel 44 über, wobei die Schräge unter einem Winkel a gegenüber dem Behälterboden 22 bzw. dem unteren Schenkel 44 geneigt ist. Zur Erzielung einer guten Strömungsumlenkung sollte der Winkel a vorzugsweise etwa gleich 45° sein, und die Schräge sollte möglichst lang sein. Gegenüber der Ausführungsform nach Figur 6 (C) ersetzt das schräge Zwischenstück gemäß Figur 6 (B) vereinfacht den Radius R, was insbesondere unter fertigungstechnischen Gesichtspunkten eine einfachere Lösung ist.

Durch die Umlenkung der Wasserströmung insbesondere an einer kontinuierlich gekrümmten Fläche des Strömungsleitblechs oder-rahmens, beispielsweise entsprechend der Ausführungs- form gemäß Figur 6 (C), können sogenannte Taylor-Goertler-Längswirbel in der Strömung induziert werden. Derartige Längswirbel können bei einer Überlagerung einer Wandgrenz- schicht mit Zentrifugalkräften entstehen, wie es vorliegend bei der Überströmung des Leit- blechs gegeben ist. Solche Längswirbel können insbesondere einen positiven Effekt auf den Wärmeübergang haben.

In einer anderen Ausführungsform ist es denkbar, daß die Verdampfer-/Eisbankflächen 16 nicht senkrecht (ß = 90°) sondern unter einem Winkel von weniger oder mehr als 90° zu dem Behälterboden 22 angeordnet sind. In diesem Fall muß der obere Schenkel 42 des Rahmens 40a wiederum parallel zu der Verdampfer-/Eisbankfläche 16 ausgerichtet sein, d. h. er bildet den gleichen Winkel mit dem unteren Schenkel 44 des Rahmens 40a, wie er zwischen Verdampfer-/Eisbankfläche 16 und Behälterboden 22 gebildet ist.

Ausgehend von der in Figur 3 dargestellten Anordnung des Strömungsleitrahmens 40,40a im wesentlichen auf dem oder im Bereich des Behälterbodens 22 sollte hinsichtlich der Länge der Schenkel 42,44 des Rahmens 40a die Länge h des oberen Schenkels 42 vorzugsweise so gewählt werden, daß der Schenkel 42 vorzugsweise 25% bis 50% des Durchmessers des untersten Verdampferrohres 14a der Verdampferfläche 16 bzw. der untersten Lage von Verdampferrohren 14 überdeckt. Die Länge h hängt somit von der Anordnung des Verdamp- fers in dem Behälter 20 und insbesondere von der Höhe des untersten Verdampferrohrs 14a des Verdampfers über dem Behälterboden 22 ab, wobei als Referenzpunkt der Lage des Verdampfers in dem Behälter typischerweise der Punkt mit dem größten Abstand zum Behälterboden gewählt wird. Die Länge t des unteren Schenkels 44 ist vorzugsweise etwa 0,25 bis 0,5 mal die Länge h des oberen Schenkels 42.

In den Ausführungsformen der Figur 6 sollte der Winkel ß zwischen den Schenkeln 42 und 44 des Strömungsleitrahmens 40 vorzugsweise 90° betragen, damit eine rechtwinklige, zu der Verdampfer-/Eisbankfläche 16 parallel verlaufende Umlenkung der Strömung erzielt wird.

Wird der Winkel ß größer als 90° gewählt, treten die Auswaschungseffekte in der Eisbank auf, wie sie oben in Bezug auf Figur 2 erläutert wurden. Dadurch würde die erfindungs- gemäße Aufgabe nicht ausreichend gelöst werden, und die Wirksamkeit der Strömungsleitvor- richtung würde mindestens zum Teil aufgehoben werden. Wenn der Winkel ß kleiner als 90° gewählt wird, wird die erfindungsgemäße Aufgabe ebenfalls nicht ausreichend gelöst, da sich die Wasserströmung unmittelbar nach der Umlenkung von den Verdampfer-/Eisbankflächen 16 ablösen und von diesen entfernen würde. Damit wäre der Wärmeübergang zwischen Wasser und Verdampfer wiederum verschlechtert, womit die Leistung und der Wirkungsgrad der Getränkekühlvorrichtung wiederum reduziert wären.

Der minimale Abstand des Strömungsleitrahmens 40 von der Verdampferschlange ergibt sich aus dem minimalen Abstand X zwischen Verdampferrohren 14 und den (nicht dargestellten) getränkeführenden Rohren. Als typischer Richtwert sollte für diesen Abstand 0,5 bis 0,7 mal X gewählt werden.

Entsprechend der in der Getränketechnik vorherrschenden Bauart von Getränkekühlbehältern mit rechteckigem Grundriß sollte die Strömungsleitvorrichtung ebenfalls einen rechteckigen Grundriß haben, wie es für den Strömungsleitrahmen 40 beispielhaft in Figur 5 dargestellt ist.

Bei einer derartigen Ausführung ist auch in den Eckbereichen des Behälters die Führung der Wasserströmung sichergestellt. Durch die vorzugsweise im wesentlichen eckige Bauform des Rahmens und die Biegeradien der Verdampferrohre in den Ecken des Behälters kommt es zu einer verstärkten Auswaschung in den Eckbereichen der Eisbank. Dieses hat hier jedoch den Vorteil, daß die normalerweise am stärksten aufgrund von Einfrieren gefährdeten Bereiche besser geschützt werden.

Als Alternative zu der rechteckigen Form des Getränkekühlbehälters und des Strömungs- leitrahmens können der Behälter und der Strömungsleitrahmen jeden anderen geeigneten Grundriß haben, beispielsweise einen im wesentlichen kreisförmigen Grundriß. Für die Form und die Maße des Strömungsleitrahmens kann dabei im wesentlichen Analoges zu dem gelten, was oben in Bezug auf Figur 6 (A) bis (C) beschrieben wurde.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Strömungsleitvorrichtung durch einen oder mehrere Vorsprünge 50 in dem Boden 22 des Behälters 20 gebildet sein, wie es beispielhaft in Figur 4 dargestellt ist. Insbesondere kann der Vorsprung 50 eine in den Behälterinnenraum vorstehende Prägung, Nut oder Rille in dem Behälterboden sein. Dabei muß der Vorsprung wiederum einen Schenkel aufweisen, der im wesentlichen parallel zu der Verdampfer-/Eisbankfläche 16 ausgerichtet ist, damit die Wasserströmung wiederum derart umgelenkt wird, daß das Wasser wiederum im wesentlichen parallel zu der Verdampfer-/ Eisbankfläche und vorzugsweise im wesentlichen entlang deren gesamter Fläche strömt. Bei der Ausführungsform gemäß Figur 4 bewirkt der radial innere Schenkel der Prägung 50 die Umlenkung der Wasserströmung nach oben. Dabei überlappt der Vorsprung bzw. die Prägung 50 das untere Ende der Verdampfer-/Eisbankfläche wieder leicht, wie es oben prinzipiell in Bezug auf den oberen, im wesentlichen senkrecht stehenden Schenkel 42 des L-förmigen Rahmenprofils 40a beschrieben wurde.

In einer Alternative der Ausführungsform gemäß Figur 4 ist die Prägung oder der Vorsprung 50 radial an der äußersten Position des Behälterbodens 22 angeordnet, also in der unteren, äußeren Ecke des Behälters, so daß sie sich unmittelbar unter der Verdampferfläche bzw. der Eisbank 30 befindet. Der radial innere Schenkel der Prägung 50 kann dabei gewissermaßen die Verlängerung der Verdampfer-/Eisbankfläche 16 nach unten bilden, wobei eine Umlen- kung der Wasserströmung S nach oben wiederum durch diesen parallel zu der Verdampfer-/ Eisbankfläche 16 ausgerichteten Schenkel bewirkt wird. Damit die Umlenkung möglichst glatt und homogen erfolgt, kann dieser Schenkel in den beiden beschriebenen Fällen der Aus- führungsform gemäß Figur 4 wiederum über ein kreisbogenförmiges Zwischenstück oder ein schräges Zwischenstück in den Behälterboden 22 übergehen, wie es prinzipiell oben unter Bezugnahme auf die Figuren 6 (B) und (C) erläutert wurde.

Der Einsatz eines Strömungsleitrahmens 40 hat gegenüber Vorsprüngen oder Prägungen 50 in dem Behälterboden den Vorteil, daß der Betrieb der Getränkekühlvorrichtung individueller und flexibler durchgeführt werden kann, indem in die gleiche Kühlvorrichtung je nach Bedarf unterschiedlich große Strömungsleitrahmen 40 eingesetzt werden können. Demgegenüber sind die Prägungen 50 starr und einstückig mit dem Behälter 20 verbunden. Desweiteren ist die Herstellung des Strömungsleitrahmens, unabhängig von dem Getränkekühlbehälter, fertigungs- technisch einfacher als die Herstellung der Prägungen oder Vorsprünge in dem Behälterboden.

Im dem Fall von in dem Behälter umlaufenden Verdampferrohren oder-schlangen muß auch die Prägung in entsprechender Weise durchgängig am Behälterboden umlaufen, was ferti- gungstechnisch ebenfalls problematisch sein kann.

In den bisher unter Bezugnahme auf die Figuren 3 und 4 beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Getränkekühlvorrichtung sind die Verdampfer-/Eisbankflächen im wesentlichen an den Behälterwänden angeordnet, und sie reichen im wesentlichen bis auf den Behälterboden. Das radial innerhalb der Verdampferflächen angeordnete Rahmenprofil kann in diesem Fall auf dem Behälterboden aufliegen. Demgegenüber sind in einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getränkekühlvorrichtung, die in den Figuren 7 und 8 dargestellt ist, die Verdampfer-/Eisbankflächen 16 unter Abständen zu dem Behälterboden 22 und den Behälterwänden 24 angeordnet. In diesem Fall liegt das radial innerhalb der Verdampferflächen angeordnete Rahmenprofil 40a nicht auf dem Behälterboden 22 sondern ist über diesem derart erhöht angeordnet, daß wiederum der im wesentlichen parallel zu den Verdampferflächen 16 ausgerichtete Schenkel 42 das untere Ende der Verdampferflächen 16 leicht überlappt. Im übrigen entspricht die in Figur 7 dargestellte Auführungsform im wesent- lichen der in den Figuren 3 bis 6 dargestellten Getränkekühlvorrichtung, wobei die gleichen Merkmale mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Insbesondere entspricht das Rahmenprofil 40a aus Figur 7 dem in den Figuren 5 und 6 dargestellten Rahmenprofil 40a, so daß das oben in Bezug auf diese Figuren Gesagte analog auch für die Ausführungsform der Figur 7 gilt.

Durch das Strömungsleitblech 40a gemäß Figur 7 wird eine kontrollierte Wasserströmung S auf beiden Seiten der Eisbank 30 erreicht, indem die im wesentlichen parallel zu dem Behälterboden 22 und im wesentlichen senkrecht auf die Eisbank 30 bzw. die innere Ver- dampfer-/Eisbankfläche 16 zu fließende Wasserströmung S im Bereich des unteren Endes der Verdampfer-/Eisbankfläche 16 derart aufgeteilt wird, daß ein Teil der Wasserströmung S entlang der radial nach innen weisenden Verdampferfläche 16, also gewissermaßen innen vor der Eisbank 30 entlang dieser Verdampfer-/Eisbankfläche 16 nach oben geführt wird, wäh- rend der andere Teil der Wasserströmung S zwischen der Behälterwand 24 und der radial nach außen weisenden Verdampferfläche 16, also gewissermaßen außen hinter der Eisbank 30 entlang dieser Verdampfer-/Eisbankfläche 16 nach oben geführt wird. Die Behälterwand 24 bildet zusammen mit der nach außen weisenden Verdampferfläche 16 damit gewissermaßen eine Führungsbahn oder einen Kanal für die betreffende Teilwasserströmung. Wie eingangs bereits erläutert wurde, wird durch diese Ausführungsform die wärmeübertragende Fläche der Eisbank 30 bzw. des Verdampfers in etwa verdoppelt. In günstigen Fällen kann die um- strömte Eisfläche sogar mehr als verdoppelt werden.

Wie in Figur 7 dargestellt ist, kann neben dem ersten Rahmenprofil 40a zusätzlich ein zweites Rahmenprofil 40b vorgesehen sein, das unterhalb und mindestens teilweise radial außerhalb der Eisbank 30 bzw. der Verdampfer-/Eisbankflächen 16 angeordnet ist. Dieses zweite Rahmenprofil 40b kann auf dem Behälterboden 22 aufliegen, und es kann die Führung und Umlenkung derjenigen Teilwasserströmung verbessern, die zwischen die Behälterwand 24 und die radial nach außen weisende Verdampferfläche 16 fließt. Das Rahmenprofil 40b kann im wesentlichen dem in den Figuren 5 und 6 dargestellten Rahmenprofil 40a entsprechen, so daß das oben in Bezug auf diese Figuren Gesagte analog auch für das Rahmenprofil 40b gilt.

Sofern das zweite Rahmenprofil 40b nicht vorgesehen ist, wird die Führung und Umlenkung der betreffenden Teilwasserströmung durch die unteren Ecken des Behälters 20 bewerkstelligt, also durch den Übergang zwischen dem Behälterboden 22 und den Behälterwänden 24. Dieser Übergang muß dann in entsprechender, geeigneter Weise ausgebildet sein. In beiden Fällen muß das erste Rahmenprofil 40a durch geeignete Abstandshalter mit Abstand über dem Behälterboden 22 bzw. dem zweiten Rahmenprofil 40b gehalten werden.

Das zweite Rahmenprofil 40b kann mit dem ersten Rahmenprofil 40a zu einem Gesamt- gebilde verbunden sein, wie es in den beiden Darstellungen der Figur 8 gezeigt ist. In diesem Fall ist die Strömungsleitvorrichtung 40 ein Doppelleitrahmen oder-leitblech, der/das als ein einheitliches Bauteil in den Behälter 20 der Getränkekühlvorrichtung eingesetzt werden kann.

In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getränkekühlvorrichtung, die in den Figuren nicht dargestellt ist, kann die Strömungsleitvorrichtung 40 von einer Wand gebildet sein, die in dem Behälter 20 radial innerhalb der Verdampferflächen 16 und unter einem Abstand, im wesentlichen parallel zu diesen angeordnet ist, wobei sich die Wand im wesentlichen entlang der gesamten Länge der Verdampferfläche 16 oder einem Großteil davon erstreckt. Die Wand bildet zusammen mit der Verdampferfläche 16 gewissermaßen eine Führungsbahn oder einen Kanal für die Wasserströmung, die damit immer parallel zu der Eisbankfläche verläuft und sich nicht von dieser ablösen kann.