Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kühlung einer Flüssigkeit und ein System zur Herstellung eines Getränks mittels einer gekühlten Flüssigkeit.

Ein System bzw. ein Apparat zur Herstellung und Zubereitung von Getränken kann eine Kältevorrichtung aufweisen, um eine Flüssigkeit wie z.B. Wasser in einem Flüssigkeitsbehälter des Systems zu kühlen. Eine Wand des Flüssigkeitsbehälters kann dabei einen Wärmetauscher zu der Flüssigkeit im Inneren des Behälters bilden. Insbesondere können Kühlmittel, die an einer Wand des Flüssigkeitsbehälters angeordnet sind, der Flüssigkeit thermische Energie entziehen, um die Flüssigkeit zu kühlen. US 2003/0071069 A1 und US 7,422,684 B1 beschreiben Wasserspender mit Mitteln zur Desinfizierung des Wassers innerhalb des Wasserspenders. DE 10 2006 053 380 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Herstellung von chlorierten Carbonylverbindungen. US 2016/0106136 A1 beschreibt einen Behälter zur Anreicherung einer Flüssigkeit mit Kohlensäure. US 7,083,071 B1 beschreibt einen Behälter für einen Getränkespender mit Mitteln zur Kohlensäure- Anreicherung. EP 1 906 1 19 A1 beschreibt ein Hausgerät zur Bereitstellung von gekühltem Wasser.

Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, eine Vorrichtung bereitzustellen, mit der eine Flüssigkeit in einem Flüssigkeitsbehälter energieeffizient und schnell auf eine Temperatur nahe des Gefrierpunkts der Flüssigkeit gekühlt werden kann. Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind insbesondere in den abhängigen Patentansprüchen definiert, in nachfolgender Beschreibung beschrieben oder in der beigefügten Zeichnung dargestellt. Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Kühlung einer Flüssigkeit in einem Flüssigkeitsbehälter beschrieben. Der Flüssigkeitsbehälter umfasst einen Boden und eine sich nach Oben vom Boden weg erstreckende Behälterwand. Der Boden und die Behälterwand bilden dabei einen Raum zur Aufnahme einer Flüssigkeit. Dabei kann die Flüssigkeit insbesondere Wasser (z.B. Leistungswasser) umfassen.

Die Vorrichtung umfasst Kühlmittel zur Kühlung der Behälterwand. Die Kühlmittel können z.B. einen Verdampfer umfassen, um die Behälterwand zu kühlen. Insbesondere können die Kühlmittel dabei eingerichtet sein, die Flüssigkeit in dem Flüssigkeitsbehälter auf eine Temperatur zu kühlen, die (nur) um 2°C, 1 °C oder weniger über der Gefriertemperatur der Flüssigkeit liegt. Es kann somit eine Kühlung der Flüssigkeit auf eine Temperatur vorgenommen werden, die in der unmittelbaren Nähe (oberhalb) des Gefrierpunktes der Flüssigkeit liegt. Somit könnte es insbesondere in unmittelbarer Nähe der Behälterwand, an der die Kühlung der Flüssigkeit erfolgt, zu einem Gefrieren der Flüssigkeit kommen.

Die Vorrichtung umfasst weiter Strömungsmittel, die eingerichtet sind, ein gasförmiges und/oder flüssiges Medium derart in den Flüssigkeitsbehälter zu befördern (z.B. zu drücken bzw. zu pumpen), dass sich das gasförmige und/oder flüssige Medium in der Flüs- sigkeit entlang der Behälterwand vom Boden weg oder zum Boden hin bewegt. Durch das gasförmige und/oder flüssige Medium kann somit an der Innenseite der Behälterwand eine Strömung innerhalb der Flüssigkeit bewirkt werden, was sich positiv auf die Kühlgeschwindigkeit der Flüssigkeit auswirkt und wodurch ein Gefrieren der Flüssigkeit an der Innenseite der Behälterwand verhindert werden kann.

Die Vorrichtung umfasst bevorzugt Steuermittel, die eingerichtet sind, eine von den Strömungsmitteln geförderte Menge des gasförmigen und/oder flüssigen Mediums mit sinkender Temperatur der Flüssigkeit zu erhöhen (und umgekehrt). Mit sinkender Temperatur der Flüssigkeit steigt typischerweise das Risiko, dass die Flüssigkeit an der Innenseite der Behälterwand gefriert. Durch Steigerung der Menge des gasförmigen und/oder flüssigen Mediums, die sich entlang der Innenseite der Behälterwand bewegt, kann das Gefrier-Risiko in besonders effizienter und zuverlässiger Weise reduziert werden. Die Strömungsmittel können z.B. eine Pumpe umfassen, um das gasförmige und/oder flüssige Medium aus der Kammer über die Auslasslöcher in den Flüssigkeitsbehälter zu pumpen. Der Behälter kann einen inneren Bereich umfassen, der relativ weit von der Behälterwand entfernt ist, und einen äußeren Bereich umfassen, der zwischen dem inneren Bereich und der Behälterwand angeordnet und typischerweise direkt an die Innenseite der Behälterwand angrenzt. Mit anderen Worten kann der Flüssigkeitsbehälter einen inneren Bereich mit einem Mindestabstand von der Behälterwand und einen äußeren Bereich zwischen dem inneren Bereich und der Behälterwand aufweisen. Der innere Bereich kann dabei an einer zentralen Achse des Flüssigkeitsbehälters angeordnet sein, wobei die zentrale Achse parallel zu der Behälterwand verläuft. Der Abstand zwischen der zentralen Achse und der Behälterwand kann als Radius des Flüssigkeitsbehälters bezeichnet werden. Der äußere Bereich kann einen Ring um den inneren Bereich bilden, wobei der Ring z.B. eine Breite von 50%, 25%, 15% oder weniger des Radius aufweist.

Die Strömungsmittel können derart ausgelegt sein, dass sich das gasförmige und/oder flüssige Medium zu mehr als 90% (bzw. ausschließlich) innerhalb des äußeren Bereichs und zu weniger als 10% (bzw. gar nicht) innerhalb des inneren Bereichs bewegt. So kann in energieeffizienter Weise eine Strömung entlang der Innenseite der Behälterwand bewirkt werden, um die Kälteübertragung zu beschleunigen und um ein Gefrieren der Flüssigkeit zu verhindern.

Die Behälterwand kann einem Mantel eines Hohlzylinders entsprechen, der sich entlang einer Leitkurve auf einer durch den Boden gebildeten Ebene erstreckt. Die o.g. zentrale Achse kann dabei eine zentrale Achse des Hohlzylinders bilden. Die Leitlinie beschreibt den Verlauf der Behälterwand um die zentrale Achse. Die Strömungsmittel umfassen typischerweise eine Kammer zur Aufnahme des gasförmigen und/oder flüssigen Mediums, wobei die Kammer Auslasslöcher umfasst, durch die das gasförmige und/oder flüssige Medium in den Flüssigkeitsbehälter gelangen kann. Dabei kann die Kammer z.B. durch ein Rohr gebildet werden, das sich entlang der Leitkurve innerhalb des Flüssigkeitsbehälters erstreckt. Alternativ oder ergänzend kann die Kammer durch einen doppelten Boden des Flüssigkeitsbehälters gebildet werden. Das gasförmige und/oder flüssige Medium kann in die Kammer gepumpt werden, um das gasförmige und/oder flüssige Medium aus den Auslasslöchern zu treiben. Dabei sind die Auslasslöcher bevorzugt entlang der Leitkurve angeordnet. Insbesondere können (ggf. nur) innerhalb des äußeren Bereichs des Flüssigkeitsbehälters Auslasslöcher angeordnet sein, um in zuverlässiger Weise eine Strömung an der Innenseite der Behälterwand zu erzeugen. Die Auslasslöcher können derart ausgebildet sein, dass zwar das gasförmige und/oder flüssige Medium aber nicht die Flüssigkeit die Auslasslöcher passieren können. Dies kann z.B. durch die Verwendung eines porösen Materials zur Bildung der Kammer erreicht werden. Durch eine derartige Gestaltung der Auslasslöcher kann eine Kontaminierung der Kammer durch die Flüssigkeit vermieden werden. Des Weiteren kann so die Inbetriebnahme der Strömungsmittel beschleunigt werden.

Die Kammer kann am Boden innerhalb des Flüssigkeitsbehälters angeordnet sein. Dies ist insbesondere für ein gasförmiges Medium und/oder für Wasser mit einer Temperatur von mehr als 4°C vorteilhaft, um eine Strömung des Mediums vom Boden nach Oben entlang der Innenseite der Behälterwand zu bewirken.

Andererseits, wenn die Flüssigkeit und das gasförmige und/oder flüssige Medium Wasser umfassen, wobei die Flüssigkeit auf eine Temperatur von 4°C oder weniger gekühlt wer- den soll, kann es vorteilhaft sein, wenn die Kammer im oberen Bereich des Flüssigkeitsbehälters angeordnet ist, wobei der obere Bereich gegenüber dem Boden des Flüssigkeitsbehälters angeordnet ist. So kann eine Strömung des gasförmigen und/oder flüssigen Mediums von Oben nach Unten zum Boden des Flüssigkeitsbehälters bewirkt werden. Die Auslasslöcher können derart angeordnet sein, dass sich das gasförmige und/oder flüssige Medium an einem Ausgang der Auslasslöcher zunächst in Richtung der Behälterwand bewegt. So kann eine verbesserte Fokussierung der Strömung des gasförmigen und/oder flüssigen Mediums an der Innenseite der Behälterwand erreicht werden, was das Gefrieren der Flüssigkeit weiter unterbindet.

Die Strömungsmittel können eingerichtet sein, das gasförmige und/oder flüssige Medium in einem (ggf. geschlossenen bzw. zumindest teilweise geschlossenen) Kreislauf aus dem Flüssigkeitsbehälter zu entnehmen und dem Flüssigkeitsbehälter wieder zuzuführen. Beispielsweise kann bei einer Strömung des gasförmigen und/oder flüssigen Mediums das gasförmige und/oder flüssige Medium über Auslasslöcher in einer Kammer am Boden des Flüssigkeitsbehälters in den Flüssigkeitsbehälter eingebracht werden (z.B. in den Flüssigkeitsbehälter gepumpt werden). Das gasförmige und/oder flüssige Medium kann dann in dem oberen Bereich des Flüssigkeitsbehälters abgesaugt werden, um es daraufhin wie- der über die Kammer am Boden des Flüssigkeitsbehälters in den Flüssigkeitsbehälter einzubringen. In analoger Weise kann ein Kreislauf für eine Strömungsrichtung von Oben nach Unten bereitgestellt werden. Durch die Bereitstellung eines (ggf. geschlossenen bzw. zumindest teilweise geschlossenen) Kreislaufs kann eine Verunreinigung der Flüssigkeit durch das gasförmige und/oder flüssige Medium reduziert bzw. gänzlich vermieden werden.

Das gasförmige und/oder flüssige Medium kann einem Gas, insbesondere der Umgebungsluft oder Kohlendioxid, entsprechen. Dabei ist die Verwendung von Kohlendioxid insbesondere dann vorteilhaft, wenn die in diesem Dokument beschriebene Kühlvorrich- tung in Verbindung mit einem System zur Herstellung von karbonisierten Getränken verwendet wird, in dem Kohlendioxid für die Karbonisierung eines Getränks bereitgestellt wird. Des Weiteren ist die Verwendung eines gasförmigen Mediums grundsätzlich vorteilhaft, da bei einem gasförmigen Medium eine Strömung innerhalb der Flüssigkeit des Flüssigkeitsbehälters mit einem relativ niedrigen Druck (und somit energieeffizient) bewirkt werden kann.

Andererseits kann das gasförmige und/oder flüssige Medium der Flüssigkeit selbst entsprechen. Mit anderen Worten, die Flüssigkeit kann selbst dazu verwendet werden, eine Strömung entlang der Innenseite der Behälterwand zu generieren. So können Verschmut- zungen aufgrund eines anderweitigen Mediums gänzlich vermieden werden. Die Strömungsmittel können dann eingerichtet sein, Flüssigkeit im inneren Bereich aus dem Flüssigkeitsbehälter zu entnehmen und dem Flüssigkeitsbehälter wieder im äußeren Bereich zuzuführen. Die Strömungsmittel können eingerichtet sein, das gasförmige und/oder flüssige Medium zu kühlen (z.B. mittels der oben beschriebenen Kühlmittel). So kann ein Wärmeeintrag durch das gasförmige und/oder flüssige Medium vermieden werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein System zur Herstellung eines Getränks beschrie- ben. Das System umfasst einen Flüssigkeitsbehälter zur Aufnahme einer Flüssigkeit für ein herzustellendes Getränk. Die Flüssigkeit kann Wasser umfassen bzw. Wasser entsprechen. Außerdem umfasst das System zur Herstellung eines Getränks die in diesem Dokument beschriebene Vorrichtung zur Kühlung der Flüssigkeit in dem Flüssig- keitsbehälter. Das System zur Herstellung eines Getränks umfasst außerdem eine Vorrichtung zur Aufnahme von Inhaltsstoffen für ein herzustellendes Getränk. Dabei kann die Vorrichtung zur Aufnahme von Inhaltsstoffen insbesondere eine Einheit zur Aufnahme einer Kapsel mit Inhaltstoffen für die Herstellung einer Portion eines Getränks umfassen. Das System zur Herstellung eines Getränks umfasst weiter Mischungs-Mittel, die eingerichtet sind, Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter mit Inhaltsstoffen zu vermischen. Des Weiteren umfasst das System zur Herstellung eines Getränks eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, die Vorrichtung zur Kühlung der Flüssigkeit und die Mischungs-Mittel anzusteuern, um ein gekühltes Getränk herzustellen. Das System zur Herstellung eines Getränks kann weiter eine Karbonisierungseinheit umfassen, die eingerichtet ist, gekühlter Flüssigkeit Kohlendioxid zuzusetzen.

Es ist zu beachten, dass jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Vorrichtung bzw. des beschriebenen Systems in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden können. Insbesondere können die Merkmale der Patentansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.

Im Weiteren wird die Erfindung anhand von in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen

Figur 1 ein Blockdiagramm eines Systems zur Herstellung eines Getränks;

Figur 2a eine Vorrichtung zur Kühlung einer Flüssigkeit in einer Seitenansicht;

Figur 2b eine Vorrichtung zur Kühlung einer Flüssigkeit in einer perspektivischen

Ansicht; und

Figuren 3a und 3b weitere Vorrichtungen zur Kühlung einer Flüssigkeit in perspektivischer

Ansicht.

Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit einem System zur Herstellung eines gekühlten Getränks und in diesem Zusammenhang mit einer Vorrich- tung zur Kühlung einer Flüssigkeit für ein Getränk.

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm eines beispielhaften Systems 100 zur Herstellung eines Getränks mittels einer Kapsel 10, welche Inhaltsstoffe für ein herzustellendes Getränk umfasst. Das System 100 umfasst eine Steuereinheit 101 , die eingerichtet ist, den Her- stellungsprozess eines Getränks zu steuern. Durch einen Nutzer kann eine Kapsel 10 an das System 100 übergeben werden (in eine dafür vorgesehene Kapsel-Aufnahmeeinheit des Systems 100). Die Kapsel kann dann über Beförderungsmittel an eine Verarbeitungsposition 132 im Inneren eines Gehäuses des Systems 100 überführt werden. Die Beförderungsmittel können durch den Nutzer (z.B. durch Betätigen eines Knopfes oder direkt durch Einführen der Kapsel 10) aktiviert werden. Bei Ankunft der Kapsel 10 an der Verarbeitungsposition 132 kann dann der Herstellungsprozess angestoßen werden.

Die Steuereinheit 101 bewirkt im Rahmen des Herstellungsprozesses, dass Mittel 121 , 120 zum Öffnen der Kapsel 100 (z.B. (hohle) Nadeln) an die Kapsel 10 geführt werden (als Teil der o.g. Mischungs-Mittel). Dazu kann ein Aktuator 104 angesteuert werden, der z.B. die Nadeln 121 , 120 in die Kapsel 10 einführt. Des Weiteren kann ein weiterer Aktuator 103 angesteuert werden, um ein Spül-Medium bzw. eine Flüssigkeit (z.B. aus einem Behälter 102 des Systems 100) in die Kapsel 10 zu drücken, um zumindest eine Kammer in der Kapsel 10 zu spülen und um darin enthaltene Inhaltsstoffe aus der Kapsel heraus zu spülen. So kann ggf. in einem ersten Schritt eine Mischung der Inhaltsstoffe aus unterschiedlichen Kammern einer Kapsel 10 erzeugt werden. Die Mischung kann dann aus der Kapsel 10 entnommen werden. Beispielsweise kann das System 100 einen Kipp-Mecha- nismus 105 aufweisen, der eingerichtet ist, die Kapsel 10 zu kippen, so dass die Mischung aus Inhaltsstoffen und Flüssigkeit aus der Kapsel 10 gegossen werden kann. Insbesondere kann die Mischung über eine Ausgabeeinheit 106 des Systems 100 in einen Becher bzw. in ein Glas 1 10 gegossen werden, in dem das Getränk dem Nutzer bereitgestellt wird. Das System 100 kann außerdem eingerichtet sein, weitere ein oder mehrere Flüssigkeiten für das zu erstellende Getränk in den Becher 1 10 zu füllen.

Das System 100 zur Herstellung eines Getränks kann somit ein oder mehrere Behälter 102 zur Aufnahme von ein oder mehreren Flüssigkeiten für Getränke umfassen. Insbesondere kann das System 100 einen Behälter 102 für eine Wasser-haltige Flüssigkeit bzw. für Wasser aufweisen. Dabei kann es vorteilhaft oder erforderlich sein, dass die Flüssigkeit in einem Flüssigkeitsbehälter 102 gekühlt wird, z.B. um ein gekühltes Getränk bereitzustellen und/oder um die Flüssigkeit zu karbonisieren. Für das Einbringen einer möglichst großen Menge an Kohlendioxid ist es typischerweise vorteilhaft, wenn die Temperatur der Flüssigkeit möglichst nah am Gefrierpunkt der Flüssigkeit ist, ohne jedoch zu gefrieren.

Fig. 2a zeigt eine beispielhafte Vorrichtung 200 zur Kühlung einer Flüssigkeit 202 in einem Flüssigkeitsbehälter 102. Die Vorrichtung 200 umfasst Kühlmittel 201 , die eingerichtet sind, eine Behälterwand 206 des Behälters 102 zu kühlen. Beispielsweise können die Kühlmittel 201 einen Verdampfer umfassen, der ein gekühltes Kühlmedium in Kühlrohren an die Außenseite der Behälterwand 206 heranführt, um die Behälterwand 206 und damit die Flüssigkeit 202 im Inneren des Behälters 102 zu kühlen. Dabei kann es an der Innenseite der Behälterwand 206 zum Gefrieren der Flüssigkeit 202 kommen, wodurch die Energieeffizienz und die Geschwindigkeit des Kühlvorgangs beeinträchtigt werden können.

Um das teilweise Gefrieren der Flüssigkeit 202 zu vermeiden, können Sensoren verwendet werden, die das Gefrieren der Flüssigkeit 202 erkennen. In Reaktion darauf kann dann die Kühlleistung der Kühlmittel 201 reduziert werden, wodurch jedoch die Geschwin- digkeit des Kühlvorgangs reduziert wird. Alternativ oder ergänzend kann durch Verwendung eines Rührmechanismus die Flüssigkeit 202 im Inneren des Behälters 102 umgewälzt werden. Die Verwendung eines Rührmechanismus führt jedoch typischerweise zu einer Erwärmung der Flüssigkeit 202 und zu einer Geräuschentwicklung. Die in Fig. 2a dargestellte Vorrichtung 200 umfasst Strömungsmittel 204, mit denen ein gasförmiges Medium 203 an der Bodenfläche 207 des Behälters 102 in das Innere des Behälters 102 eingebracht wird, so dass sich an der Innenseite der Behälterwand 206 Blasen 205 bilden, die sich dann von der Bodenfläche 207 des Behälters 102 an der Behälterwand 206 bis zu der Oberfläche der Flüssigkeit 202 bewegen und dabei die Flüs- sigkeit 202 an der Behälterwand 206 umwälzen und so ein Gefrieren der Flüssigkeit 202 an der Behälterwand 206 verhindern. In dem in Fig. 2a dargestellten Beispiel umfassen die Strömungsmittel 204 ein gelochtes und/oder poröses Rohr, das an der Bodenfläche 207 des Behälters 102 entlang der Behälterwand 206 geführt wird. Das gasförmige Medium 203 wird in das Rohr gepumpt und kann dann durch die Löcher und/oder Poren des Rohrs austreten, um Blasen an der Innenseite der Behälterwand 206 zu bilden.

Die in Fig. 2a beschriebene Vorrichtung 200 ermöglicht es somit, durch das Bilden von aufsteigenden Blasen 205 entlang der Seitenwand 206 eines Flüssigkeitsbehälters 102 ein Gefrieren der Flüssigkeit 202 zu vermeiden und ein Umwälzen der Flüssigkeit 202 für einen verbesserten Wärmeaustausch zu bewirken. Die Vorrichtung 200 bringt eine Turbulenz in Form von aufsteigenden Blasen 205 in die Flüssigkeit 202, wobei sich die Blasen 205 entlang des Wärmetauschers, d.h. entlang der Behälterwand 206, bewegen. Dabei wird die Flüssigkeit 202 ohne Einsatz von bewegten Komponenten (insbesondere ohne einen Rührmechanismus) durchmischt und gleichzeitig das Gefrieren der Flüssigkeit 202 verhindert.

Im unteren Bereich des Behälters 102, nach Möglichkeit nah an der Behälterwand 206, für das Durchmischen ein Rohr mit Öffnungen bzw. Löchern angebracht werden. Durch diese Öffnungen wird ein gasförmiges Medium 203 hindurch gepumpt, so dass es zur Blasenbildung kommt, wobei die Blasen 205 entlang der Behälterwand 206 nach oben aufsteigen.

Eine Alternative zum einem Rohr mit Öffnungen ist ein Rohr mit Poren aus einem Material, das für das gasförmige Medium 203 permeabel aber für die Flüssigkeit 202 undurch- lässig ist (wie z.B. ein Sinterrohr aus porösem Kunststoff). So kann bewirkt werden, dass sich das Rohr im drucklosen Zustand nicht mit Flüssigkeit 102 füllt und somit auch nicht vor dem Betrieb entleert werden muss. Des Weiteren können so Anforderungen an eine Pumpe (nicht dargestellt) für das gasförmige Medium 203 reduziert werden. Außerdem können mögliche Verunreinigungen vermieden werden.

Durch die Auswahl einer geeigneten Größe der Öffnungen bzw. Poren in dem Rohr kann die Größe der Gasblasen 205 beeinflusst werden. Die Größe der Öffnungen bzw. Poren kann dabei von der zu kühlenden Flüssigkeit 202, von dem verwendeten gasförmigen Medium 203 und/oder von der Zieltemperatur der Flüssigkeit 202 abhängen. So können die Energieeffizienz und die Kühlgeschwindigkeit der Vorrichtung 200 optimiert werden. Alternativ oder ergänzend kann die Vorrichtung 200 Schwingungsmittel (z.B. basierend auf Ultraschall) umfassen, um das Lösen von Blasen 205 an den Öffnungen des Rohrs zu unterstützen. Anstelle eines Rohres können die Strömungsmittel 204 durch einen doppelten Boden bzw. einen Einsatz am Boden 207 des Behälters 102 umgesetzt werden. Der Boden bzw. Einsatz kann dabei am Rand Öffnungen aufweisen, durch die das gasförmige Medium 203 in die Flüssigkeit 202 gelangen kann, um Blasen 205 zu bilden, die sich dann entlang der Behälterwand 206 nach oben bewegen.

Fig. 2b zeigt eine perspektivische Ansicht der Kühlvorrichtung 200 aus Fig. 2a.

Das gasförmige Medium 203 kann z.B. (ggf. gefilterte) Umgebungsluft oder Kohlendioxid umfassen. Beispielsweise kann die Vorrichtung 200 einen (geschlossenen) Kreislauf aufweisen, der das gasförmige Medium 203 am oberen Rand des Behälters 102 aufsammelt und von dort an den Boden 207 des Behälters 102 pumpt, um die Blasen 205 in der Flüssigkeit 202 am Behälterrand 206 zu erzeugen. Das gasförmige Medium 203 kann somit im oberen Teil des Behälters 102 angesaugt werden, so dass ein Kreislauf entsteht. So kann auch ohne Verwendung eines Gasfilters eine Kontaminierung der Vorrichtung 200 (und insbesondere der Flüssigkeit 202) vermieden werden. Alternativ oder ergänzend kann das gasförmige Medium 203 aus der Umwelt angesaugt werden. Die Vorrichtung 200 umfasst in diesem Fall vorzugsweise einen Luftfilter, um Pilzsporen, Mikroorganismen, Aroma- und/oder Schadstoffe aus dem gasförmigen Medium 203 herauszufiltern.

Alternativ oder ergänzend zu der Verwendung eines gasförmigen Mediums 203 zur Umwälzung der Flüssigkeit 202 am Behälterrand eines Flüssigkeitsbehälters 102 kann die Flüssigkeit 202 selbst zur Erzeugung einer Strömung entlang der Innenseite der Behälterwand 206 genutzt werden. Fig. 3a zeigt eine beispielhafte Kühlvorrichtung 200, bei der (relativ warme) Flüssigkeit 202 aus einem inneren Bereich des Behälters 102 (der relativ weit von der Behälterwand 206 entfernt ist) an die Innenseite der Behälterwand 206 gepumpt wird. Da die relativ warme Flüssigkeit 202 typischerweise eine geringere Dichte aufweist als die relativ kalte Flüssigkeit 202 an der Behälterwand 206 wird sich die relativ warme Flüssigkeit 202 entlang der Behälterwand 206 nach Oben bewegen (siehe die in Fig. 3a dargestellten Pfeile) und somit zu einer Umwälzung der Flüssigkeit 202 führen. So kann das Gefrieren der Flüssigkeit 202 an der Behälterwand 206 vermieden und der Wärmeaustausch verbessert werden.

In dem in Fig. 3a dargestellten Beispiel wird die relativ warme Flüssigkeit 202 über Öff- nungen am Boden 207 des Behälters 102 zurückgepumpt. Dies ist bei Flüssigkeiten 202 mit einem normalen Gefrierverhalten sinnvoll, um eine Strömung entlang der Behälterwand 206 zu generieren. Wasser als Flüssigkeit weist jedoch bei Temperaturen von 4°C oder weniger eine Anomalie auf, bei der die Dichte des Wassers mit sinkender Temperatur steigt. Fig. 3b zeigt eine Kühlvorrichtung 200, bei der die relativ warme Flüssigkeit 202 von Oben her in den Behälter 102 zurückgeführt wird, um eine Strömung entlang der Behälterwand 206 zu generieren (siehe Pfeilrichtung). Die in Fig. 3b dargestellte Kühlvorrichtung 200 eignet sich insbesondere für das Kühlen von Wasser 202 auf eine Zieltemperatur von 4°C oder weniger.

Somit kann die Flüssigkeit 202 selbst dazu verwendet werden, eine Strömung innerhalb des Behälters 102 zu erzeugen. Die Flüssigkeit 202 kann (typischerweise an einer relativ zentralen Stelle innerhalb des Behälters 102) angesaugt werden und durch eine geeignete Düsenform entlang der Behälterwand 206 ausgestoßen werden, sodass eine Strö- mung entlang der inneren Behälterwand 206 entsteht. Aufgrund der physikalischen Eigenschaften von Wasser hinsichtlich Konvektion empfiehlt sich die Ausführung gemäß Fig. 3a für Zieltemperaturen >4°C und die Ausführung gemäß Fig. 3b für Zieltemperaturen <4°C.

In diesem Dokument wird somit eine kostengünstige, effiziente, robuste und geräusch- arme Kühlvorrichtung 200 beschrieben, um Flüssigkeiten 202 in einem Behälter 102 umzuwälzen und um dabei gleichzeitig ein Gefrieren der Flüssigkeit 202 zu verhindern. Die Kühlvorrichtung 200 kann bevorzugt in Systemen 100 zur Herstellung von Getränken, insbesondere in Kapsel-basierten Systemen 100 verwendet werden, um eine Flüssigkeit 202 für ein Getränk zu kühlen.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.