專利名稱：飲料冷卻器、包括此類飲料冷卻器的冰箱和用于冷卻飲料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種飲料冷卻器，所述飲料冷卻器具有內(nèi)嵌式工作的冷卻單元，用于流經(jīng)所述冷卻單元的飲料的即時冷卻，所述飲料冷卻器包括冷卻容器，所述冷卻容器具有入口管和出口管，分別用于向冷卻容器供應(yīng)飲料和從冷卻容器排出飲料，所述飲料冷卻器還包括位于冷卻容器內(nèi)部的冷卻管。飲料冷卻器可以安裝到冰箱中以便家用或商用，或者被構(gòu)造為獨(dú)立式單元。本發(fā)明還涉及一種包括飲料冷卻器的冰箱和一種用于冷卻飲料的方法。
背景技術(shù)：
冷飲分配器或飲料冷卻器已經(jīng)公知了很長時間。此外還公知向冰箱提供與供水管相連的水箱，用于冷卻箱中的水，并且在需要時通過冷藏室的門中內(nèi)置的分配器分配冷水。 冰箱還可以設(shè)有第二箱，用于向水中添加二氧化碳，以允許通過分配器分配發(fā)泡水。這種冷飲分配器存在一些缺點(diǎn)。例如其體積龐大；在箱已經(jīng)部分或者完全排空而又再次裝滿之后， 需要相對長的時間來恢復(fù)水的冷卻溫度；并且在分配器僅僅是偶爾使用而水在箱中長時間存放的情況下，可能存在形成霉菌或細(xì)菌的危險。為克服這些缺點(diǎn)，申請人已經(jīng)研發(fā)了一種新型冷飲分配器，如EP1974802A1中的描述。該冷飲分配器包括與飲料(通常是水)供應(yīng)源相連的內(nèi)嵌式工作的冷卻單元。在一個實(shí)施例中，冷卻單元包括冷卻管，飲料通過冷卻管流動，并且蓄熱材料(例如圍繞冷卻管的石蠟或任意其他相似的材料)從飲料吸熱，以將飲料冷卻到預(yù)定溫度。為保持管狀部件內(nèi)部的蓄熱材料的固態(tài)，冷卻單元還包括冷卻回路，冷卻回路位于蓄熱材料中并且冷卻流體(例如冷空氣或任意其他氣態(tài)或液態(tài)的冷卻流體)經(jīng)過冷卻回路循環(huán)。冷卻流體可以在冰箱的冷凍室中被冷卻。冷卻回路還可以構(gòu)造為包含制冷劑的蒸發(fā)器。在第二實(shí)施例中，冷卻單元不包括內(nèi)部的冷卻管，而是包括管狀體，飲料被供應(yīng)到所述管狀體中。管狀體包括冷卻裝置，其冷卻管狀體內(nèi)部的飲料，從而將飲料冷凍為半固態(tài)、高粘性的冷凍飲料混合物。通過以適宜的方式控制冷卻裝置，可以將處于固態(tài)或半固態(tài)混合物狀態(tài)的飲料的百分比限制為不超過預(yù)定的最大值(在管狀體最大容積的50%到 90%之間變化)。這樣，可以確保管狀體內(nèi)部的飲料經(jīng)過固態(tài)或半固態(tài)的冷凍飲料的自由循環(huán)，從而處于環(huán)境溫度的飲料可以與固態(tài)或半固態(tài)的冷凍飲料混合物混合并將其部分地融化，并且立即流向可以向用戶分配的分配閥。在一個實(shí)施例中，冷卻裝置構(gòu)造為圍繞管狀體的殼體并且包括電風(fēng)扇，電風(fēng)扇可以在需要時將低于飲料冰點(diǎn)的冷空氣流或者高于冰點(diǎn)的溫暖的空氣流循環(huán)。冷空氣流可以來自冰箱的冷凍室，通常保持_25°C到0°C之間的溫度， 而溫暖的空氣流可以來自冰箱的冷藏室，通常保持0°C到15°C之間的溫度。然而，EP1974802A1的冷飲分配器具有某些缺點(diǎn)。為了防止內(nèi)部飲料完全冷凍并且為了保持飲料通過冷卻單元的自由通道，有必要布置加熱元件，其可以在必要時融化冷凍的飲料。這會帶來設(shè)備的附加成本并且引入抵消制冷過程的設(shè)備，由此會導(dǎo)致增加的功率消耗。上述第二實(shí)施例還必須布置圍繞管狀體的殼體形式的專用室，這帶來了占用空間的增加。還必須有精確的傳感系統(tǒng)，用于形成冷凍的飲料但要防止飲料完全冷凍。在申請人提交的另外的歐洲專利申請EP1906120A1中，公開了一種用于供應(yīng)冷卻的水或其他飲料的可選擇設(shè)備。該設(shè)備包括用于臨時存儲飲料的密封箱，并且所述箱與持續(xù)向其提供飲料的源連接。即一旦冷卻的飲料從所述箱分配，所述源就向所述箱供應(yīng)新鮮的、溫暖的飲料，使其總是被飲料完全充滿。所述箱或者由可彈性形變的材料制成，或者是容納封閉的囊(由可彈性形變的材料制成并且填充有氣體)的剛性容器。在一個實(shí)施例中，所述箱容納在冷卻室內(nèi)部，例如形成在冰箱的門中。為了將箱中飲料的溫度控制在所需的溫度范圍內(nèi)，該設(shè)備包括一些電風(fēng)扇，所述電風(fēng)扇在需要時在冷卻室內(nèi)部循環(huán)冷空氣流 (例如來自冰箱內(nèi)部的冷凍室)或溫暖的空氣流(例如來自冰箱中的冷藏室或者來自冰箱的外部)。這樣，箱中的飲料可以保持在冰點(diǎn)附近的溫度?？蛇x擇地，風(fēng)扇可以被冷卻室中的蒸發(fā)器代替。這樣的設(shè)備的一個缺點(diǎn)是，用于調(diào)節(jié)箱中飲料溫度的控制設(shè)備將是相對復(fù)雜的，以將溫度盡可能保持在冰點(diǎn)，并且還防止飲料的完全冷凍進(jìn)而堵塞所述箱，使其不能分配飲料。這種包括交替加溫和冷卻的調(diào)節(jié)還可能導(dǎo)致增加的能量消耗。與這樣的設(shè)備相關(guān)的另一缺點(diǎn)是需要相對大的空間，因為所述箱必須被冷卻室封閉，以允許冷暖空氣圍繞所述箱循環(huán)。在另一實(shí)施例中，所述箱被設(shè)計為，即使在其中形成冰，當(dāng)其入口處存在足夠的液壓時，其也可以在徑向膨脹以允許液體流動。此外，所述箱可以被設(shè)計為，其某些部分位于冷卻室之內(nèi)而其他部分在冷卻室之外。US4, 866，949B1公開了一種用于從傳統(tǒng)的家用冰箱分配冷卻的蘇打水或飲料的系統(tǒng)。待冷卻且待碳酸化的飲料容納在具有飲料入口和出口的容器(碳酸化器)中。盤繞的蒸發(fā)器或者圍繞所述容器，或者位于所述容器中，用于冷卻其中的飲料。通過漂浮機(jī)構(gòu)，容器中飲料的液面保持在預(yù)定的高度，所述漂浮機(jī)構(gòu)在所述容器中向下延伸，在容器中留下 CO2氣泡。US4，866，949B1公開的系統(tǒng)的缺點(diǎn)是，其被構(gòu)造為僅分配碳酸化飲料而不能分配冷卻的非碳酸化飲料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標(biāo)是改進(jìn)內(nèi)嵌式工作的飲料冷卻器。更準(zhǔn)確地，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種內(nèi)嵌式工作的飲料冷卻器，其節(jié)省空間并且具有簡單而廉價的結(jié)構(gòu)。該目標(biāo)至少通過權(quán)利要求1的飲料冷卻器實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明還涉及設(shè)有內(nèi)嵌式工作的飲料冷卻器的冰箱和用于冷卻飲料的方法，本質(zhì)上具有與上述相同的目標(biāo)。該目標(biāo)至少通過權(quán)利要求17的冰箱和權(quán)利要求18的方法實(shí)現(xiàn)。
因此，本發(fā)明的基礎(chǔ)在于，上述目標(biāo)至少可以通過提供一種冷卻容器和冷卻管實(shí)現(xiàn)，所述冷卻容器具有入口和出口，用于允許飲料流經(jīng)容器，所述冷卻管布置在冷卻容器內(nèi)部，冷卻流體可以經(jīng)過冷卻管循環(huán)。冷卻容器適于定位在高于飲料的冰點(diǎn)的環(huán)境溫度中，而在冷卻管中循環(huán)的冷卻流體適于具有低于飲料的冰點(diǎn)的溫度。這樣，當(dāng)需要分配用于飲用的冷飲時，飲料存在于冷卻管和冷卻容器的外壁之間，并且可以流經(jīng)冷卻容器和通過冷卻管，從而飲料將會被冷卻管中的冷卻流體即時冷卻。最終形成圍繞冷卻管的冷凍飲料層，而非冷凍飲料的自由通道總是存在于最接近冷卻容器的外周壁的區(qū)域中(由于環(huán)境溫度高于飲料的冰點(diǎn))。冷卻容器適于完全填充有冷凍的和非冷凍的飲料。由此，在冷卻容器中沒有殘存空氣。該系統(tǒng)中沒有被俘獲的空氣或殘存空氣處于冷卻容器中的優(yōu)點(diǎn)在于防止細(xì)菌的孳生。因此，該系統(tǒng)在衛(wèi)生方面得到了改進(jìn)。當(dāng)冷凍飲料層圍繞冷卻管形成時，冷凍的飲料會在溫暖的飲料圍繞冷卻管流動時(此時飲料從冷卻單元分配)部分地融化。因此，圍繞冷卻管的冷凍飲料體現(xiàn)了冷卻供應(yīng)，這在飲料從入口到出口流經(jīng)冷卻容器時有助于飲料的即時冷卻。利用冷凍的飲料冷卻溫暖的飲料是有利的，因為將物質(zhì)從固相轉(zhuǎn)變?yōu)橐合嘈枰罅康哪芰?。因為冷卻容器位于高于飲料冰點(diǎn)的環(huán)境溫度中，所以不需要加熱裝置來確保穿過冷卻容器的非冷凍飲料的自由通道。為具有離開系統(tǒng)時的最佳效果，冷卻容器中可以有大約60%到99%的冷凍的飲料。更具體地，冷凍飲料的量可以在85%到95%之間變化。通過關(guān)于冷卻容器的尺寸及其周圍的環(huán)境溫度對冷卻效果的適當(dāng)調(diào)節(jié)，可以找到適當(dāng)?shù)钠胶猓沟貌还茱嬃鲜欠裨诔掷m(xù)的時段中經(jīng)冷卻器分配，總能確保穿過冷卻容器的非冷凍飲料的自由通道。然而，可以適當(dāng)?shù)靥峁┠撤N調(diào)節(jié)設(shè)備來控制冷卻管中冷卻流體的通過量，以在沒有飲料從冷卻單元分配時限制或中斷冷卻效果，而在大量飲料被分配時提高冷卻效果。還可以布置例如風(fēng)扇，以提高冷卻容器周圍的空氣流動，以防內(nèi)部的飲料面臨被完全凍結(jié)的危險。在這種總體思想之內(nèi)，本發(fā)明可以采用很多不同的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)。在本發(fā)明的冷卻器中冷卻的飲料通常是水，并且在這種情況下，冷卻單元優(yōu)選地連接至供水管道(例如主水網(wǎng)絡(luò)的管道)。然而，還可以想到通過本發(fā)明的冷卻器冷卻其他類型的飲料，例如果汁。此外，本發(fā)明的冷卻器可以布置在冰箱中，冰箱具有冷凍室和冷藏室，冷凍室的溫度通常在0°C到-25°c之間變化，而冷藏室的溫度通常在0°C到15°C之間變化。這樣獲得的優(yōu)點(diǎn)是，可以利用已經(jīng)存在于冰箱中的很多裝置來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。例如，冷卻容器可以設(shè)置在冷藏室中，冷藏室保持高于水的冰點(diǎn)的溫度，此外，溫度本質(zhì)上是均勻并且低的，這有利于調(diào)節(jié)，并且排除了對于冷卻容器周圍的任何絕熱材料的需要。此外，可以利用冷凍室來冷卻所述冷卻容器中的飲料，例如通過將來自冷凍室的冷空氣經(jīng)過冷卻容器內(nèi)的冷卻管輸送。 可選擇地，可以想到將冷卻管布置為填充有冷卻流體(例如具有抗凍添加劑(例如鹽、酒精、乙二醇)的水或氣態(tài)的冷卻流體)的閉合環(huán)的一部分，并且將冷卻流體經(jīng)冷凍室和冷卻容器循環(huán)，分別用于冷卻流體的冷卻和從飲料吸熱。另一可能性是通過使用熱虹吸器或熱管來冷卻所述冷卻管的內(nèi)部，其中在環(huán)或單個管中適宜的制冷劑被設(shè)計為在冷卻管內(nèi)部蒸發(fā)。熱管或熱虹吸器的冷凝器可以通過與冰箱的蒸發(fā)器的熱接觸而有利地冷卻。熱虹吸器或熱管的冷凝器還可以通過冰箱的可選擇裝置(例如熱電制冷單元)冷卻。用于調(diào)節(jié)冷卻管中的溫度的可能的方法可以以不同方式執(zhí)行，例如通過測量冷卻容器內(nèi)部離開冷卻管一小段距離之處的溫度，以調(diào)節(jié)將冷卻流體經(jīng)過冷卻管循環(huán)的風(fēng)扇或者泵。在可選擇的實(shí)施例中，如果測量的進(jìn)行是為了提供冷卻流體從冷凍室到冷卻容器并再返回的自循環(huán)，則可以省去風(fēng)扇或者泵。在這種情況下，調(diào)節(jié)設(shè)備可以包括節(jié)流閥，其控制冷卻流體的循環(huán)。如果冷卻容器定位在實(shí)際的冷凍室之外(例如完全在冷凍器之外或者在冷凍器的具有高于冰點(diǎn)溫度的門或壁內(nèi)部的專用空間中)，可以想到將冷卻單元與純粹的冷凍器結(jié)合，而不是與具有冷藏室和冷凍室的傳統(tǒng)冰箱結(jié)合。正如下面描述和示出的實(shí)施例，通過使得冰箱冷卻系統(tǒng)的制冷劑同樣經(jīng)過冷卻管循環(huán)，也可以將冷卻單元與僅具有冷藏室的冰箱結(jié)合
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，冷卻容器包括殼體，其中殼體的一端設(shè)有入口和出口， 分別用于向冷卻容器供應(yīng)飲料和從冷卻容器排出飲料。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是冷卻容器的簡單且成本有效的結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，冷卻管在冷卻容器內(nèi)設(shè)有一個或多個環(huán)狀部。這樣可以獲得有效的冷卻，因為冷凍飲料的中心迅速圍繞冷卻管形成。另外的優(yōu)點(diǎn)是冷卻管的簡單且成本有效的結(jié)構(gòu)。還可以使飲料冷卻器形成完全獨(dú)立式的單元。在這種情況下，有必要向飲料冷卻器提供制冷單元(包括例如壓縮機(jī)和冷凝器)或者可選擇的制冷(例如熱電冷卻、熱離子冷卻、磁制冷、熱聲冷卻、吸收冷卻和吸附冷卻)裝置。如果冷卻容器處于室溫中，適宜向冷卻容器提供絕熱層，以減少冷卻容器從外部吸熱。為了提高冷卻效果，冷卻管可以設(shè)有冷卻凸緣。在描述和示出的另外的實(shí)施例中， 冷卻管設(shè)有冷卻凸緣，其圍繞冷卻管螺旋形地纏繞并且在冷卻管的外表面和冷卻容器的外周壁之間的整個距離上延伸。這樣形成了長的、窄的并且是螺旋形的路徑，以使飲料在入口和出口之間流動。因為流動路徑非常長，暴露于冷的表面的面積非常大，并且通過冷卻管的流動是非常湍急的(由于流速高并且?guī)缀醐h(huán)繞冷卻容器中各處的壁)，所以獲得了對飲料非常有效的冷卻。為增大湍流，冷卻凸緣的表面可以設(shè)有不規(guī)則部。在這些實(shí)施例中，如果最接近冷卻管的飲料被冷凍成冰，而非冷凍飲料的通道保持在外周壁處，則同樣的有利的。 當(dāng)然，在權(quán)利要求的范圍內(nèi)，本發(fā)明還可以以很多其他的方式修改。優(yōu)選的是，冷卻管中心地位于冷卻容器的內(nèi)部，優(yōu)選地與冷卻容器同軸。這是有利的，因為冷凍的飲料層可以圍繞整個冷卻管形成，并且非冷凍飲料的自由通道可以保持為最接近冷卻容器的整個內(nèi)表面。 然而，還可以將冷卻管定位為鄰近冷卻容器的內(nèi)表面的一部分。然而重要的是，冷卻管的外部的橫截面尺寸與冷卻容器的內(nèi)部的橫截面尺寸相比足夠小，使得非冷凍飲料的自由通道總是可以保持在冷卻容器中的某些地方?？傮w上優(yōu)選的是，使冷卻管和冷卻容器形成有圓形的橫截面，但是也可以想到其他的橫截面形狀。為提高冷卻管的冷卻性能，其可以設(shè)有圍繞其外圍的冷卻凸緣或類似物。本發(fā)明的飲料冷卻器可以以多種不同方式與冰箱(例如包括冷藏室和冷凍室的冰箱)結(jié)合，其中冷卻容器設(shè)置在冷藏室中或者冷藏室之外(例如在冰箱的背面或冰箱的壁中)，并且冷卻管中的冷卻流體在冷凍室中冷卻。如前所述，如果冷卻容器設(shè)置在冷凍器之外或者定位在門、壁或其他類似物中的專用位置，則飲料冷卻器還可以與純粹的冷凍器結(jié)合。在冰箱不包含任何冷凍室而僅包含冷藏室的情況下，可以將冷卻容器設(shè)置在冷藏室內(nèi)部并且使冰箱的蒸發(fā)器或者蒸發(fā)器引出的分支構(gòu)成冷卻管。當(dāng)然，還可以想到將飲料冷卻器與用于將二氧化碳混合到飲料中的碳酸化設(shè)備 (例如EP1974802A1中公開的碳酸化設(shè)備或任意其他適宜的種類)結(jié)合，以獲得發(fā)泡飲料。


下面參照附圖描述本發(fā)明的典型實(shí)施例，其中圖1是設(shè)有本發(fā)明的飲料冷卻器的冰箱的示意性立體圖；圖2以功能性框圖的形式示意性地示出了用于圖1的冰箱的冷卻系統(tǒng)和飲料冷卻器的各部件；圖3是經(jīng)過飲料冷卻器的冷卻容器的放大剖視圖；圖4是冷卻容器的可選擇實(shí)施例的放大透視立體圖；圖5是圖4的冷卻容器的縱向剖視圖；圖6a示出了冷卻容器的另一可選擇實(shí)施例，冷卻管布置在冷卻容器中；圖6b是圖6a的冷卻容器的分解圖；圖6c是圖6b的冷卻管的剖視圖；圖7a_b示出了將被布置在圖6a的冷卻容器中的冷卻管的另一實(shí)施例；以及圖fe-b示出了將被布置在圖6a的冷卻容器中的冷卻管的又一實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式圖1示出了冰箱1，冰箱1的門2是打開的，可以看到冰箱的內(nèi)部。該實(shí)施例中的冰箱是僅具有冷藏室3的類型，冷藏室3具有通常在0°C到大約8°C之間變化的溫度。冰箱在冷藏室內(nèi)設(shè)有冷卻散熱器4，制冷劑通過冷卻散熱器4以本領(lǐng)域公知的常規(guī)方式循環(huán)，用于冷藏室的冷卻。同樣設(shè)置在冷藏室內(nèi)的是本發(fā)明的飲料冷卻器的冷卻容器5，并且在門的外表面上設(shè)置凹處6 (以圖1的門中的虛線所示)，凹處6包含未示出的飲料分配器單元，用于在需要時向用戶分配冷卻的飲料。然而可以理解的是，飲料冷卻器的冷卻容器5可以設(shè)置在冰箱的背面或者冰箱的壁中，即冷藏室的外部。接著參照圖2，其中以回路框圖的形式示出了冰箱的冷卻系統(tǒng)和飲料冷卻器的主要結(jié)構(gòu)。冰箱的冷藏室3由長方形表示。冰箱冷卻系統(tǒng)包括壓縮機(jī)7，其設(shè)置在冷藏室的外部。氣態(tài)的制冷劑流體在壓縮機(jī)中被壓縮，其結(jié)果是制冷劑的溫度升高。制冷劑接著經(jīng)過冷凝器8，溫暖的氣體在此被冷卻并且冷凝為液相。液態(tài)的制冷劑接著流經(jīng)膨脹閥9，壓強(qiáng)在此降低。其結(jié)果是液態(tài)的制冷劑至少部分地恢復(fù)為氣態(tài)。制冷劑從液相到氣相的轉(zhuǎn)變將會顯著地降低其溫度。在剛剛經(jīng)過膨脹閥之后，制冷劑經(jīng)過冰箱機(jī)殼的壁并且流入本發(fā)明的飲料冷卻器的冷卻容器5。冷卻容器5設(shè)有入口 10和出口 11，以分別允許待冷卻飲料注入冷卻容器以及從冷卻容器排出。在示出的實(shí)施例中，待冷卻飲料是水，因此飲料入口在水網(wǎng)連接處12與主水網(wǎng)絡(luò)相連。出口連接至門的外表面中的水分配器單元13。然而可以理解的是，其他類型的飲料也可以通過本發(fā)明的飲料冷卻器冷卻。在這種情況下，入口管連接至包含飲料的容器，而不是連接至主水網(wǎng)絡(luò)。為了實(shí)現(xiàn)飲料的冷卻，制冷劑流經(jīng)的冷卻管14穿過冷卻容器延伸，即冷卻管在該實(shí)施例中起到蒸發(fā)器的作用，冷卻在其周圍流動的飲料。冷卻管與蒸發(fā)器串連，蒸發(fā)器采用冰箱冷卻系統(tǒng)的冷卻散熱器4的形式，所述冷卻散熱器4可以是額外包括閥、傳感器、控制設(shè)備、冷卻凸緣和其他類似物的公知類型，以實(shí)現(xiàn)將冷藏室3的內(nèi)部空氣冷卻到所需的溫度。下面參照圖3，其中以縱向剖面示出了冷卻容器5的第一實(shí)施例。明顯的是，冷卻管14放置在冷卻容器5的中心并且完全穿過冷卻容器5延伸。在實(shí)際的實(shí)施例中，冷卻管 14可以優(yōu)選地設(shè)有冷卻凸緣和其他類似物，用于提高冷卻性能。在工作過程中，冷卻容器5 完全充滿來自入口 10的飲料，并且最有可能也理想的是，在最接近冷卻管14的區(qū)域形成冷凍的飲料層，如圖3中的層15所示。然而希望飲料在最接近冷卻容器的外壁16的區(qū)域保持非冷凍的狀態(tài)，如17所示。這樣形成了非冷凍飲料的通道，使得溫暖的飲料可以經(jīng)過入口 10流入，被經(jīng)過冷卻管14循環(huán)的制冷劑和圍繞冷卻管的冷凍飲料15冷卻，并且以冷卻的飲料的形式經(jīng)過出口 11流出。因為飲料冷卻器允許形成圍繞冷卻管的冷凍飲料，所以獲得了另外的優(yōu)點(diǎn)，即冷卻容器5包含以冷凍飲料的形式儲備的冷卻性能，當(dāng)溫暖的飲料經(jīng)過入口流入時，可以利用該性能以獲得飲料的即時冷卻。在使用中，冷卻容器5總是完全填充冷凍的飲料15和非冷凍的飲料17。在冷卻容器5中沒有殘存空氣，并且由此沒有空氣與冷卻容器中的飲料直接接觸。在簡單的實(shí)施例中，用于調(diào)節(jié)冷卻容器冷卻效果的控制設(shè)備可以包括位于冷卻容器中非冷凍飲料的通道17中的溫度傳感器，其通過控制電路來調(diào)節(jié)膨脹閥9中的壓強(qiáng)下降，并且由此調(diào)節(jié)冷卻管14的冷卻效果。例如，控制設(shè)備可以設(shè)定為，將非冷凍飲料17的溫度保持在飲料的冰點(diǎn)以上一度或幾度。為得到離開系統(tǒng)時的最佳效果，冷卻容器中可以有大約60%到99%的冷凍的飲料。更具體地，冷凍飲料的量可以在85%到95%之間變化。另一控制設(shè)備也與飲料冷卻器相關(guān)地布置，以處理冷凍容器5之內(nèi)由于冰(即冷凍飲料)的形成而產(chǎn)生的過壓。對該問題的一個解決方案是安裝過壓閥(未示出)，所述過壓閥釋放與由于冰的形成而膨脹的體積相等的量的飲料。所述閥可以布置在冷卻容器5、入口 10或出口 11上，或者在與非冷凍的飲料開放連通的任意其他點(diǎn)處。飲料被排到冷卻設(shè)備(即冰箱或冷凍器)的排放容器。處理過壓的另一解決方案可以是布置用于均衡系統(tǒng)中的壓強(qiáng)的過壓球，或者是使用可以在系統(tǒng)中的壓強(qiáng)增加時輕微膨脹的柔性管。接著參照圖4和5，其中以透視立體圖(圖4)和縱向剖視圖(圖5)示出了第二實(shí)施例。在該實(shí)施例中，冷卻管14設(shè)有冷卻凸緣18。然而，因為通常與冷卻設(shè)備和加熱設(shè)備相連，所以該冷卻凸緣并不是只在冷卻管的外表面上延伸一小段距離，而是圍繞冷卻管14 螺旋形地纏繞并且在冷卻管的外表面和外周壁16之間的整個距離上延伸。這樣形成了長的、窄的并且是螺旋形的路徑19，以使飲料在入口 10和出口 11之間流動。因為流動路徑非常長，暴露于冷的表面的面積非常大，并且通過冷卻管的流動是非常湍急的(由于流速高并且?guī)缀醐h(huán)繞冷卻容器中各處的壁)，所以獲得了對飲料非常有效的冷卻。在該實(shí)施例中， 如果最接近冷卻管的飲料被冷凍成冰15，而非冷凍飲料的通道保持在外壁16處，則同樣的有利的。圖6a示出了冷卻容器5的另一實(shí)施例。在該實(shí)施例中，冷卻容器5包括用于在內(nèi)部容納冷卻管14的殼體20。殼體20的一端設(shè)有入口 10和出口 11，分別用于向冷卻容器供應(yīng)飲料和從冷卻容器排出飲料。殼體的相對端是封閉端。圖6b示出了冷卻容器5的不同部件。冷卻容器5包括具有外周壁16的殼體20、設(shè)有凸緣18的冷卻管14、內(nèi)管21和尾端件22。內(nèi)管21促使待冷卻飲料在冷卻管14和內(nèi)管21之間流動。內(nèi)管21進(jìn)一步將流入的待冷卻飲料與流出的已冷卻飲料分開，從而流入的待冷卻飲料在冷卻管14和內(nèi)管21之間流動，而流出的已冷卻飲料在內(nèi)管21和冷卻容器5的外周壁16之間流動。尾端件22適于通過例如螺接、焊接或卡扣裝配聯(lián)結(jié)的方式而連接至殼體20，用于封閉冷卻容器5。尾端件22進(jìn)一步設(shè)有入口開口 10和出口開口 11，入口開口 10用于接收待冷卻的飲料，而已冷卻的飲料經(jīng)過出口開口 11輸送以被分發(fā)。圖6c示出了圖6b中的冷卻管14的剖視圖。冷卻管14設(shè)有圍繞其外圍以螺旋形布置的凸緣18。螺旋的螺距被選擇為滿足冷卻器所需的流動和效果。在一個實(shí)施例中，螺距可以是大約2. 5-10mm/轉(zhuǎn)。這樣，螺旋形的路徑19設(shè)置在凸緣18之間，待冷卻飲料經(jīng)過所述路徑19流動。螺旋形凸緣18固定到管14上。端塞23布置在所述管的一端，提供用于容納冷卻流體的封閉結(jié)構(gòu)。冷卻流體經(jīng)過端塞套管M進(jìn)出管14。冷卻管14應(yīng)當(dāng)承受高達(dá)20巴的壓強(qiáng)。在圖6c所示的實(shí)施例中，吸管14b形成冷卻流體離開冷卻管14的出路或出口。在該實(shí)施例中，用于冷卻流體進(jìn)入冷卻管的入口 14a(未示出)布置在冷卻管14的出口 14b之內(nèi)。冷卻管14及其凸緣18優(yōu)選地由金屬材料制成。圖7a示出了冷卻管14的另一實(shí)施例。在該實(shí)施例中，冷卻管14在冷卻容器5之內(nèi)設(shè)有至少一個環(huán)狀部。圖7a的實(shí)施例被示出為設(shè)置4個管元件，3個U形端部件27附接至管元件以形成冷卻管14。這樣，冷卻管14在冷卻容器5中設(shè)有一個或多個環(huán)狀部。冷卻管14設(shè)有圍繞所述冷卻管以螺旋形布置的凸緣18。在該實(shí)施例中，凸緣18的螺旋形式由圓形的盤提供。螺旋形的構(gòu)造方式為，通過從盤中心到其外圍的徑向狹縫觀，將一個盤附接至其上方或下方的另一個盤。螺旋的螺距由徑向狹縫觀向上折彎的距離決定。圖7b示出了圖7a的冷卻管的剖視圖。在使用中，冷卻流體流經(jīng)冷卻管14，并且存在于凸緣18之間的路徑19中的飲料將會冷凍。冷凍飲料(未示出)的中心將圍繞冷卻管14形成，而路徑19 將會縮減。然而，上述控制功能將體現(xiàn)在，非冷凍的飲料的路徑總是存在于冷卻容器中。圖示出了冷卻管14的又一實(shí)施例。在該實(shí)施例中，管25設(shè)有在其外部的凸緣 26。凸緣沈以螺旋形布置。冷卻管14布置在凸緣沈和管25的外壁之間螺旋地形成的空間中。管25和凸緣沈可以由聚合物材料制造。冷卻管14可以是金屬材料，例如鋁。圖8b 示出了冷卻管14的形狀。管被設(shè)置為卷繞多圈的環(huán)，與管25的螺旋形凸緣沈?qū)?yīng)。正如在其他實(shí)施例中一樣，冷凍飲料的中心將圍繞凸緣26之間的冷卻管14形成，而非冷凍飲料的路徑將保持在凸緣26之間。
權(quán)利要求
1.一種飲料冷卻器，所述飲料冷卻器具有內(nèi)嵌式工作的冷卻單元，用于流經(jīng)所述冷卻單元的飲料的即時冷卻，所述飲料冷卻器包括冷卻容器(5)，所述冷卻容器( 具有入口 (10)和出口(11)，所述入口(10)和出口(11)分別用于向冷卻容器供應(yīng)飲料和從冷卻容器排出飲料，所述飲料冷卻器還包括位于所述冷卻容器(5)內(nèi)部的冷卻管(14)，其中所述冷卻容器(5)適于處在高于飲料冰點(diǎn)的環(huán)境溫度中，而所述冷卻管(14)適于運(yùn)送具有低于飲料冰點(diǎn)的溫度的冷卻流體，并且所述冷卻管(14)的定位使得飲料(15、17)存在于所述冷卻管(14)和所述冷卻容器(5)的外壁(16)之間并且能夠在所述冷卻管(14)和所述冷卻容器(5)的外壁(16)之間通過，其特征在于所述冷卻容器( 適于完全地填充冷凍的飲料 (15)和非冷凍的飲料(17、19)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飲料冷卻器，其特征在于所述冷卻管(14)中心地位于所述冷卻容器(5)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的飲料冷卻器，其特征在于所述飲料冷卻器包括調(diào)節(jié)設(shè)備，所述調(diào)節(jié)設(shè)備控制冷卻效果。
4.根據(jù)上述任意一項權(quán)利要求所述的飲料冷卻器，其特征在于所述飲料冷卻器定位在冰箱(1)的冷藏室(3)中，所述冷藏室(3)具有高于0°C的溫度。
5.根據(jù)上述任意一項權(quán)利要求所述的飲料冷卻器，其特征在于所述飲料冷卻器位于具有冷藏室和冷凍室的組合式冰箱中，其中所述冷卻容器( 位于所述冷藏室C3)中，而所述冷卻流體在所述冷凍室中被冷卻。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的飲料冷卻器，其特征在于所述冷卻流體是來自所述冷凍室的空氣。
7.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的飲料冷卻器，其特征在于所述冷卻管(14)被構(gòu)造為閉合環(huán)并且填充有流體，所述流體在所述冷凍室中被冷卻。
8.根據(jù)上述任意一項權(quán)利要求所述的飲料冷卻器，其特征在于在使用中，冷凍的飲料層(1 圍繞所述冷卻管(14)形成，而非冷凍的飲料(17、19)總是存在于最接近冷卻容器(5)的外周壁(16)的區(qū)域。
9.根據(jù)上述任意一項權(quán)利要求所述的飲料冷卻器，其特征在于所述冷卻容器(5)包括殼體(20)，其中所述殼體的一端設(shè)有入口(10)和出口(11)，所述入口(10)和出口(11) 分別用于向冷卻容器供應(yīng)飲料和從冷卻容器排出飲料。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的飲料冷卻器，其特征在于所述冷卻管(14)在所述冷卻容器(5)中設(shè)有一個或多個環(huán)狀部。
11.根據(jù)上述任意一項權(quán)利要求所述的飲料冷卻器，其特征在于所述冷卻管(14)采用蒸發(fā)器的形式。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的飲料冷卻器，其特征在于所述蒸發(fā)器形成冰箱的冷卻系統(tǒng)的一部分。
13.根據(jù)上述任意一項權(quán)利要求所述的飲料冷卻器，其特征在于所述冷卻管(14)設(shè)有冷卻凸緣(18)，所述冷卻凸緣(18)圍繞所述冷卻管(14)螺旋形地纏繞。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的飲料冷卻器，其特征在于所述冷卻凸緣(18)在所述冷卻管(14)的外表面和所述冷卻容器(5)的外周壁(16)之間的整個距離上延伸。
15.根據(jù)上述任意一項權(quán)利要求所述的飲料冷卻器，其特征在于所述飲料冷卻器形成為獨(dú)立式單元。
16.根據(jù)上述任意一項權(quán)利要求所述的飲料冷卻器，其特征在于所述冷卻單元與碳酸化單元結(jié)合。
17.一種冰箱，其特征在于包括根據(jù)權(quán)利要求1到14中的任意項所述的飲料冷卻器。
18.一種用于冷卻飲料的方法，包括以下步驟提供冷卻容器(5)和冷卻管(14)，所述冷卻容器(5)具有用于待冷卻飲料的入口(10) 和出口(11)，而所述冷卻管(14)位于所述冷卻容器內(nèi)部； 將所述冷卻容器設(shè)置在高于飲料冰點(diǎn)的環(huán)境溫度中； 經(jīng)過所述冷卻管循環(huán)冷卻流體，所述冷卻流體具有低于飲料冰點(diǎn)的溫度； 使待冷卻飲料經(jīng)過冷卻容器，從而所述待冷卻飲料通過所述冷卻管流動；并且控制溫度和/或冷卻流體經(jīng)過所述冷卻管的流速，使得冷凍的飲料(1 圍繞所述冷卻管(14)積聚，而非冷凍的飲料的自由通道(19)保持在最接近所述冷卻容器(5)的外壁 (16)的區(qū)域。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，包括另外的步驟在冰箱(1)的冷藏室(3)的內(nèi)部布置所述冷卻管(14)，所述冷藏室具有高于0°C的溫度。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的方法，包括另外的步驟通過冰箱的冷凍室，冷卻所述冷卻管(14)中的所述冷卻流體，所述冷凍室具有低于0°C的溫度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種飲料冷卻器，所述飲料冷卻器具有內(nèi)嵌式工作的冷卻單元，用于流經(jīng)所述冷卻單元的飲料的即時冷卻，所述飲料冷卻器包括冷卻容器(5)，冷卻容器(5)具有入口(10)和出口(11)，分別用于向冷卻容器供應(yīng)飲料和從冷卻容器排出飲料，所述飲料冷卻器還包括位于所述冷卻容器內(nèi)部的冷卻管(14)。冷卻容器(5)適于處在高于飲料冰點(diǎn)的環(huán)境溫度中，其中冷卻管(14)適于運(yùn)送具有低于飲料冰點(diǎn)的溫度的冷卻流體，并且其定位使得飲料能夠在冷卻管和冷卻容器(5)的外壁之間通過。由此，飲料將流動通過所述冷卻管并且被其冷卻，從而在最接近冷卻管的區(qū)域冷凍為固相，而冷卻容器的外部具有高于飲料冰點(diǎn)的溫度，將在最接近冷卻容器的外壁的區(qū)域確保非冷凍飲料的自由通道。
文檔編號F25D31/00GK102227604SQ200980147578
公開日2011年10月26日 申請日期2009年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月26日
發(fā)明者丹尼爾·L·約翰松, 烏爾班·瓦爾比, 伊蘭·科恩, 蘇珊·赫德布盧姆, 里卡德·富爾貝里 申請人:伊萊克斯家用產(chǎn)品公司