JPH07503220A - 炭酸水を形成するために水にｃｏ↓２ガスを添加する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 炭酸水を形成するために水に ＣＯ，ガスを添加する装置 本発明は、貯λ容器内で炭酸水を形成するために水にＣＯ，ガスを添加する装置 であって、前記貯え容器が、その内容物の冷却と、壁範囲における氷層壁の形成 とのために冷却循環路の冷却導管で負荷されており、前記貯え容器の内部に循環 ポンプが配置されており、該循環ポンプによってＣＯ，ガスが前記貯え容器のヘ ッド範囲から水に混入させられ、かつ／または水が前記貯え容器の内部で回転お よび／または循環にもたらされ、前記貯え容器に水とＣＯ，ガスとがヘッド範囲 で供給可能であって、かつ前記貯え容器から炭酸水が底範囲で取出し可能である 形式のものに関する。

このような形式の、炭酸水を形成するために水にＣＯ，ガスを添加する装置は、 たとえば炭酸水と、対応する飲料濃縮物との混合によってＣＯＩ含有の清涼飲料 を調製して送出することのできる器具において使用される。飲料濃縮物に混加さ れるべきソーダ水は、貯え容器において、供給されたＣＯ，ガスを水に添加する ことにより製造されて、ガス混合（Ｋａｒｂｏｎｉｓｉｅｒｕｎｇ）の改善の目 的で、かつ調製された冷たい清涼飲料のための前提条件として冷却される。この ような貯え容器、つまりガス混合器（Ｋａｒｂｏｎｉｓａｔｏｒ）には、飲料品 買の標準水が十分な圧力下に給水システムの導管から供給されるか、または専用 の貯え容器から供給され、この場合、供給された水目体が圧力下にあるか、また は圧送ポンプによって専らまたは付加的にガス混合器に圧送されてもよい。さら に、ガス混合器には、ｃｏ、ガスが供給され、この場合、ＧＯ，ガスはＣＯ，ガ ス貯え容器から減圧調節弁を介して供給されるので、ガス混合器にはたとえば約 ４バールの圧力が形成されている０種々の手段によって、ガス混合器内の水のガ ス混合は供給されたｃｏ。

ガスを用いて実施されるか、もしくは助成される。この場合、ガス混合器内に配 置された循環ポンプが使用されると有利であることが判かった。この循環ポンプ は、ｃｏ、ガスを充填された前記ガス混合器のヘッド範囲からＣＯ，ガスを吸い 込んで、このＣＯ，ガスを、運動させられた水、特に回転させられた水に導入す る。

既に説明したように、ガス混合器の冷却は第１にガス混合を改善するために役立 ち、第２に最終的に調製されて送出された飲料が所望の低さの、はぼ一定の温度 を訂するようにするために働く、ガス混合器の冷却は冷却システムにより行なわ れると有利である。この冷却システムは、ガス混合器の側壁の側方範囲に氷層壁 を形成することができる。この氷層壁は循環させられた水によってほぼ等しい厚 さに形成される。これによリ、「冷容量」を蓄えることができ、しがち冷却シス テムは貫流冷却の場合に必要となるような極端に高い出力で設計しなくて済む。

対応する構造を備えた装置は公知である（ドイツ連邦共和国特許出願公開第４０ ２５９８６号明細書）。

たとえば前記使用事例において新しく調製された清涼飲料の送出が所望されると 、ガス混合器の底範囲に接続された導管で、遮断弁が開かれて、冷却された炭酸 水がこの目的のために取り出される。

冒頭で述べた形式の装置は通常生じる使用条件に合わせて構想されて、設計され ている。このような使用条件には、内部作動形式が所属しているだけではなく、 典型的な環境周囲も所属している。すなわち、通常では典型的な家事における家 庭用器具が使用されて、この場所で規定の温度域が著しく上回られないか、また は著しく下回られないことが前提となる。冷却器具、たとえば冷蔵庫、冷凍庫な らびに飲料調製用の冷却装置のためには、このような昇温度特性が極めて重要と なる。冷却循環路の出力は、冷却したい範囲と周辺温度との間の温度差が増大す るにつれて減少し、また逆にこの温度差が減少するにつれて増大する。

したがって、冷却循環路は、比較的高い周辺温度においても冷却したい範囲に対 して十分に冷却出力が生ぜしぬられるように構成されていると有利である。しか し、このような冷却循環路は一層低い周辺温度でも使用されるので、冷却循環路 の出方はむしろ過剰設定されている。このような事実自体はむしろ危惧する必要 はないと思われる。

水を冷却する目的で壁範囲に冷却循環路の冷却導管が配置されているような、水 をガス混合して、この水を準備するための貯え容器では、観察により判がるよう に典型的な室温に対して著しい温度低下は不都合となる。このような不都合は少 なくとも部分的に冷システムの不活性ならびに氷層壁における氷の熱伝導率低減 に基づき推測され得る。氷層壁の厚さが氷センサによって検査されて、これに関 連して冷却循環路が制御されるが、しかしこの水理壁は、昇温度が低下すると一 層厚（形成する傾向にある。このことは、場合によってはガス混合する水貯え容 器の内部における機能技術的な故障を生ゼしめる。

本発明の課題は、このような故障をできるだけ僅かな手間をかけるだけで回避す ることのできるような装置を提供することである。

この課題を解決するために本発明の構成では、前記貯え容器の周辺の周辺温度を 検出するための室温センサが配置されていて、冷却循環路のための制御回路に接 続されており、しがも前記室温センサによって検出された値に関連して冷却循環 路の各接続段階の後に冷却循環路の、対応する最小時間の休止段階が、水理壁セ ンサによって信号報知された接続命令とは無関係に行なわれるようにした。

本発明による装置は少なくとも２つの思想に基づいている。第１の思想は、貯え 容器の壁に冷却システムの蒸発蛇管によって形成された氷層壁が熱絶縁層として 作用し、この場合、低い周辺温度において貯え容器の壁から液状の内部範囲への 温度勾配が最大となることに基づいている。冷却循環路が氷センサの信号によっ て遮断されると、徐々に温度変化が行なわれ、これにより水理壁はさらに極めて 大規模にあとから内方に向かって広がる。第２の思想は、低い周辺温度において 貯え容器には極めて僅かに、しかもいずれにせよ著しく減じられて、熱が供給さ れるので、貯え容器に氷層壁とその他の内容物とを介して蓄えられた熱容量が充 分に不変となることである。このことは、貯え容器を良好な熱絶縁が取り囲んで いる場合でも言える。

本発明によれば、種々の使用条件を簡単に考慮することができる。すなわち、低 い周囲温度の場合には、冷却システムの接続頻度が減じられる。特に冷却された 炭酸水が貯え容器から取り出されず、その代わりに新しい水が補充されるような 比較的長い時間においては、本発明による手段は故障なしの運転のために役立所 定の飲料が取り出されると、新しい使用特性が生ぜしめられる。この場合、本発 明による装置の改良形では、存在する周辺温度を評価するセンサによって影響を 与えられる、冷却循環路の休止段階のための最小時間が、前記貯え容器からの炭 酸水の取出し時に制御技術的に「終Ｔ」として評価されるようになっている。

このことは、冷却循環路を接続することになる水理壁センサの次の信号において 、冷却循環路が実際に作動を開始することを意味する。

本発明のさらに別の改良形では、冷却循環路の各接続サイクルが、氷センサの信 号報知とは無関係に、室温に関連して規定の時間だけ続けられるようになってい る。周辺温度が低下すればするほど、前記接続サイクルはますます低く設定され る。この接続サイクルの有利な長さは実験によりめることができる以下に、本発 明の実施例を図面につき詳しく説明する。

第１図は、循環ポンプを用いて炭酸水を調製して準備するための冷却された貯え 容器を示しており、第２図は、冷却循環路の接続特性の時間線図を示している。

図示したような貯え容器１は炭酸水または場合によっては標準の水に、対応する 濃縮物を混加することにより清涼飲料を調製するための装置で使用するために適 している。

この貯え容器には、供給導管２を介して必要に応じて新しい水が供給され、供給 導管３を介してｃｏ、ガスが供給される。出口導管４を介して、清涼飲料を調製 するために十分にガス混合されて、冷却された炭酸水が取り出される。十分なガ ス混合（Ｋａｒｂｏｎｉｓｉｅｒｕｎｇ）は少なくとも循環ポンプ５によって助 成されて行なわれる。この循環ポンプは貯え容器１のヘッド範囲６から、この場 所に存在するＣＯ，ガスを吸込管７を介して吸い込んで、循環ポンプ５の高さで 内蔵された水８に混入させる。このときにＣＯ！ガスは水に十分に溶かされる。

循環ポンプ５は電動モータ９によって運動される。

水貯え量の冷却は冷却システム（図示しない）の蒸発蛇管１０を介して行なわれ る。この場合、貯え容器ｌの内部で、貯え容器ｌの壁に良熱伝導接触している蒸 発蛇管１０の範囲において、氷層壁１１が形成される。この氷層壁１１の厚さは 氷センサ１２によって監視される。この氷センサから冷却環路、ひいては冷却出 力が制御される。

この氷層壁１１の構成に基づき、極めて精密な検出兼監視手段なしに水８の貯え 量は凍結点付近の範囲における極めて一定の温度に冷却される。しかもこの場合 、水交換が行なわれる場合でも、つまり炭酸水が出口導管４を介して取り出され て、この代わりに水レベルセンサ１３によって制御されて、比較的温い水が供給 導管３を介して供給される場合でも、前記温度はほぼ維持される。このような場 合、氷層壁は比較的迅速に部分範囲だけ崩壊するが、しかしこの部分範囲はその 後再び、蒸発蛇管ｌＯを介して供給される冷却出力によって形成される。

特に低い周囲温度の場合に氷層壁の形成のばらつきを回避するためには、制御回 路１５を介して冷却循環路の圧縮機（図示しない）をオンオフ切換えする制御回 路１４に、入力側で、氷層壁１１の厚さを検出するセンサ１２の他に別のセンサ １６が配属されている。

このセンサ１６は室温を検出する。さらに、前記制御回路１４には水レベルセン サ１３によって検出された信号も供給される。制御回路１４は、第２図から認め られるような特性が得られるように設定されている。

上側のグラフは、氷センサ１２によって表示されるような例示的な信号経過を示 している。この信号経過は本発明による手段なしの冷却循環路の接続特性にも相 応している。それに対して、その下に示した曲線経過は本発明による手段を使用 した場合に、たとえば約８℃の室温が与えられている場合の冷却循環路の特性が 示されている。しかし、通常の室温はほとんど１８℃を下回らない。

この線図から判かるように、器具の第１の接続後、つまり冷却循環路の第１の接 続後に、この冷却循環路は２時間にわたって接続され、これにより氷層壁１１の 第１の形成を十分な厚さで行なうことができる。氷センサが冷却循環路の接続を 要求することとは無関係に（この氷センサに冷却循環路は比較的高い温度でも追 従する）、冷却循環路は６時間後にはじめて３０分間接続され、その後に再シロ 時間作業を中断される。

それに対して任意の時点ａ、ａｌ　、ａＪ　ｒ　において貯え容器内で炭酸水が 清涼飲料の調製のために取り出されて、対応する量の新しい水が供給導管２を介 して補充されると、６時間の前記休止時間が中断され、冷却循環路は、制御回路 １４に対する氷センサ１２の相応する要求が発動されると直ちに冷却を開始する 。

フロントベージの続き ＦＩ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．貯え容器内で炭酸水を形成するために水にＣＯ２ガスを添加する装置であっ て、前記貯え容器が、その内容物の冷却と、壁範囲における氷周壁の形成とのた めに冷却循環路の冷却導管で負荷されており、前記貯え容器の内部に循環ポンプ が配置されており、該循環ポンプによってＣＯ２ガスが前記貯え容器のヘッド範 囲から水に混入させられ、かつ／または水が前記貯え容器の内部で回転および／ または循環にもたらされ、前記貯え容器に水とＣＯ２ガスとがヘッド範囲で供給 可能であって、かつ前記貯え容器から炭酸水が底範囲で取出し可能であり、しか も前記冷却循環路が、前記貯え容器の壁に冷却導管の範囲で形成された氷周壁を 検出するセンサによって制御されるようになっている形式のものにおいて、前記 貯え容器の周辺の周辺温度を検出するための室温センサが配置されていて、冷却 循環路のための制御回路に接続されており、しかも前記室温センサによって検出 された値に関連して冷却循環路の各接続段階の後に冷却循環路の、対応する最小 時間の休止段階が、水周壁センサによって信号報知された接続命令とは無関係に 行なわれることを特徴とする、炭酸水を形成するために水にＣＯ２ガスを添加す る装置。
2. ２．前記接続段階が、その長さに関して周辺温度の低下時に周辺温度の値に関連 して終了されるようになっている、請求項１記載の装置。
3. ３．周辺温度を評価するセンサによって影響を与えられる、冷却循環路の休止段 階のための最小瞬間が、前記貯え容器からの炭酸水の取出し時に制御技術的に「 終了」として評価されるようになっている、請求項１または２記載の装置。