DE102019006468A1

DE102019006468A1 - Kühlvorrichtung zum Kühlen von Flüssigkeiten mit einem Kühlelement

Info

Publication number: DE102019006468A1
Application number: DE102019006468.2A
Authority: DE
Inventors: Jan Ruben Heck; Reiner Wallbaum; Johannes Hohenhaus
Original assignee: Gima Therm Pgmbh
Current assignee: Gima Therm Pgmbh
Priority date: 2019-09-13
Filing date: 2019-09-13
Publication date: 2021-03-18
Also published as: WO2021048290A1; EP3948113A1

Abstract

Um Flüssigkeit in einer Kühlvorrichtung mit einem Kühlelement zu kühlen, wird ein von zwei Bauteilen begrenzter Flüssigkeitskanal vorgeschlagen, der von einem Kanaleingang zu einem Kanalausgang führt. Dadurch kann eine Kühlvorrichtung einfach hergestellt und leicht gereinigt werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung zum Kühlen von Flüssigkeiten mit einem Kühlelement.
Gattungsgemäße Kühlvorrichtungen sind beispielsweise für Eismaschinen bekannt. Hierbei handelt es sich um Kühlelemente, die in eine Vorrichtung eingelegt werden können, um Flüssigkeiten, wie beispielsweise Eiscreme zu kühlen. Derartige Kühlelemente, insbesondere mit einer Flüssigkeit mit Frostschutzmittel, sind auch als Kühl Akkus für Kühltaschen bekannt.
Beispielsweise die US 4,599,872 und die WO 2018/066998 A1 zeigen eine Kühlvorrichtung zum Kühlen von Flüssigkeiten, die einen Flüssigkeitskanal mit einem Kanaleingang und einem Kanalausgang aufweist. Diese Vorrichtungen sind aber aufwändig in der Herstellung und schwierig zu reinigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Kühlvorrichtung weiterzuentwickeln. Diese Aufgabe wird mit einer Kühlvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße „Coolbank“ ist ein mobiler Kältespeicher, der seine Kälte nach Bedarf insbesondere an Getränke abgibt, um diese zu kühlen. Die „Coolbank“ ist vorzugsweise ein isolierter Behälter, der mit einer Frostschutzflüssigkeit gefüllt sein kann, um unter 0° C abgekühlt werden zu können. Diese „Coolbank“ kann als einzelnes Bauteil in eine Kühltruhe gelegt werden, um dort als Kühlelement abgekühlt zu werden, oder die gesamte Kühlvorrichtung wird in die Kühltruhe gelegt, um abzukühlen. Erfindungsgemäß ist der Kanal von zwei Bauteilen begrenzt. Dies erleichtert die Herstellung und das Reinigen des Kanals deutlich.
Während im Stand der Technik als Kanal ein Rohr verwendet wird, werden erfindungsgemäß vorzugsweise Halbrohrschalen verwendet oder Ausfräsungen in einem Bauteil, die durch ein weiteres Bauteil abgedeckt werden. Dadurch entsteht ein Kanal von einem Kanaleingang zu einem Kanalausgang, der es ermöglicht, mit einem Kühlelement im Kanal fließende Flüssigkeit zu kühlen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Bauteile jeweils etwa die Hälfte des Kanals begrenzen. Etwa heißt in diesem Zusammenhang, dass auch eine U-förmige Ausfräsung, die durch eine Fläche eines weiteren Bauteils bedeckt wird, eine Kühlvorrichtung darstellt, bei der die Bauteile jeweils etwa die Hälfte des Kanals begrenzen.
Dies hat den Vorteil, dass insbesondere auch für die Reinigung die Kanalteile unabhängig davon, ob sie konkav oder plan ausgebildet sind, leicht zugänglich und somit leicht reinigbar sind. Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn der Kanal in einem Bauteil eine konkave Oberfläche hat, die durch eine plane Oberfläche des weiteren Bauteils begrenzt wird.
Daher wird vorgeschlagen, dass nur eines der Bauteile Vertiefungen zur Ausbildung des Kanals aufweist und mit einer planen Oberfläche des anderen Bauteils zusammenwirkt, um den Kanal zu begrenzen. Der Kanal hat dann im Querschnitt eine U-förmige Form, wobei die gebogene größere Oberfläche des Kanals vorzugsweise näher am Kühlelement angeordnet ist. Dadurch steht eine größere Oberfläche des Kanals mit dem Kühlelement in Verbindung.
Ein besonders einfacher Aufbau entsteht dadurch, dass die Bauteile konisch ausgebildet sind. Dies ermöglicht es, ein Teil in das andere Teil hineinzustecken und beim Zusammenstecken zwischen den Bauteilen einen Kanal auszubilden. Eine Passung zwischen den Bauteilen kann so ausgebildet sein, dass zwischen den Bauteilen eine Abdichtung entsteht und die Bauteile trotzdem auch wieder auseinandergenommen werden können, um die Bauteile leichter reinigen zu können.
Die Befüllung des Kanals wird erleichtert, wenn eines der Bauteile eine Oberseite mit einer Öffnung und einer Verbindung zum Kanal aufweist.
Ein Zweitnutzen kann dadurch erzielt werden, dass ein Bauteil ein Becher ist. Dieses Bauteil kann entweder als Trinkbecher verwendet werden oder nur mit seiner Becherform als radial äußeres Bauteil dienen.
Um während des Fließens einer Flüssigkeit im Kanal einen guten Übergang der Kälte vom Kühlelement auf im Kanal fließende Flüssigkeit zu erzielen, wird vorgeschlagen, dass der Kanal zumindest teilweise spiralförmig ist.
Kumulativ oder alternativ wird vorgeschlagen, dass der Kanal mehrere parallel durchflossene Teilkanäle aufweist. Dabei können die parallel durchflossenen Teilkanäle auch spiralförmig ausgebildet sein.
Eine bessere Abdichtung zwischen den Bauteilen zur Bildung des Kanals kann dadurch erzielt werden, dass mindestens ein Bauteil eine vorzugsweise einstückig mit dem Bauteil ausgebildete Lippendichtung ausweist, die mit dem anderen Bauteil zusammenwirkt.
Besonders praktisch ist es, wenn der Kanaleingang einen Einfülltrichter aufweist. Dort kann man Flüssigkeit sammeln, die anschließend langsam durch den Kanal vom Kanaleingang zum Kanalausgang fließt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Flüssigkeitskanal das Kühlelement umgibt. Dies ermöglicht es beispielsweise in einem ersten Bauteil das Kühlelement vorzusehen und radial außerhalb des Kühlelementes oder am Rande des Kühlelementes den Kanal auszubilden, der sich dadurch radial außerhalb des Kühlelementes befindet oder an der äußeren Oberfläche des Kühlelementes entlang gefuhrt ist. Kumulativ oder alternativ kann der Flüssigkeitskanal auch radial innerhalb des Kühlelementes angeordnet sein. Das heißt es können Kühlelemente radial innerhalb des Kanals und/oder radial außerhalb des Kanals angeordnet sein.
Um beispielsweise unter der Kühlvorrichtung ein Glas anordnen zu können, wird vorgeschlagen, dass an eines der Bauteile ein Standfuß angrenzt. Dieser Standfuß kann ein ringförmiges Fußelement oder mehrere Fußelemente aufweisen, die es ermöglichen die Vorrichtung beispielsweise so auf eine Tischplatte zu stellen, dass zwischen dem Kanalausgang und der Tischplatte ein Gefäß, wie insbesondere ein Trinkbecher angeordnet werden kann.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Standfuß mindestens eines der Bauteile umgrenzt und relativ zu den den Kanal umgrenzenden Bauteilen verschiebbar angeordnet ist. Der Standfuß kann somit beispielsweise über eines der Bauteile geschoben werden und zur Benutzung des Standfußes auch so herausgezogen werden, dass der Standfuß über das Bauteil und insbesondere über den Kanalausgang vorsteht.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsvariante sieht vor, dass eines der den Kanal begrenzenden Bauteile ein Rohr, vorzugsweise ein Metallrohr ist. Kumulativ oder alternativ kann jedoch auch eines der den Kanal begrenzenden Bauteile ein geschäumtes Material, wie beispielsweise Styropor sein. Eine einfache Herstellung wird dadurch erzielt, dass eines der den Kanal begrenzenden Bauteile ein flexibler Schlauch ist. Ein flexibler Schlauch erleichtert die Abdichtung und ist einfach über ein Bauteil mit einer den Kanal bildenden Ausnehmung zu ziehen.
Vorteilhafte Ausführungsvarianten sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
Es zeigt

1 einen Schnitt durch eine Kühlvorrichtung mit einem spiralförmigen Flüssigkeitskanal in einem inneren Bauteil,
2 eine Draufsicht auf das in 1 gezeigte innere Bauteil
3 eine Seitenansicht des in den 1 und 2 gezeigten inneren Bauteils,
4 einen Schnitt durch das innere Bauteil,
5 eine Draufsicht auf ein konisches Rohr mit einer weichen Beschichtung auf der Innenseite,
6 eine Seitenansicht des in 5 gezeigten konischen Rohrs,
7 einen Schnitt durch das in 6 gezeigte konische Rohr,
8 eine Ausführungsform mit an eine Isolation angrenzendem inneren Bauteil,
9 eine Ausführungsform mit einem weiteren Kühlelement zwischen innerem Bauteil und Isolation,
10 eine Ausführungsform mit einem Gummischlauch zwischen innerem Bauteil und Isolation,
11 einen Schnitt durch eine alternative Ausführungsform einer Kühlvorrichtung mit getrennt dargestellten Bauteilen und
12 die in 11 gezeigte Kühlvorrichtung mit zusammengesetzten Bauteilen.

Die in 1 gezeigte Kühlvorrichtung 1 dient zum Kühlen von Flüssigkeiten 2, die oberhalb eines inneren Bauteils 3 eingefüllt werden können, um zwischen dem inneren Bauteil 3 und einem äußeren Bauteil 4 in einem Flüssigkeitskanal 5 von einem Kanaleingang 6 zu einem Kanalausgang 7 zu fließen. In diesem Ausführungsbeispiel ist das innere Bauteil 3 mit einer Kühlflüssigkeit 7 gefüllt, wodurch das innere Bauteil 3 zusammen mit der Kühlflüssigkeit 7 ein Kühlelement 8 bildet.
Das innere Bauteil 3 hat Vertiefungen 9, die mit der inneren planen Oberfläche 10 des konischen Bauteils 4 zusammenwirken, um einen spiralförmigen Flüssigkeitskanal 5 auszubilden. Dabei ist die äußere Oberfläche 11 des inneren Bauteils 3 zwischen den Vertiefungen 9 derart konisch ausgebildet, dass sie an der planen Oberfläche 10 des konischen Bauteils 4 anliegt.
Das innere Bauteil 3 ist dabei so ausgebildet, dass es zusammen mit dem konischen Bauteil 4 an der Oberseite 12 des inneren Bauteils 3 eine Öffnung 13 als Verbindung zum Flüssigkeitskanal 5 aufweist.
Am konischen Bauteil 4 ist an dessen unterem Ende ein Auslaufteil 14 angeordnet, das in ein Auslaufrohr 15 mündet. Das konische Bauteil 4 bildet somit zusammen mit dem Auslaufteil 14 und dem Auslaufrohr 15 einen Becher 16 mit Auslauf im Bodenbereich.
Der Flüssigkeitskanal 5 ist vom Kanaleingang 6 zum Kanalausgang 7 hin zumindest bereichsweise spiralförmig ausgebildet, damit die Flüssigkeit 2 im Flüssigkeitskanal 5 möglichst lange um die Kühlflüssigkeit 7 herum fließt, um abzukühlen. Kumulativ oder alternativ kann der Flüssigkeitskanal auch mehrere parallel durchflossene Teilkanäle (nicht gezeigt) aufweisen.
Das innere Bauteil 3 hat am Übergang zwischen konischen Flächen 11 und Vertiefungen 9 eine umlaufende Lippendichtung 17, die zwischen dem inneren Bauteil 3 und dem konischen Bauteil 4 abdichtet.
Um das Befüllen der Vorrichtung 1 zu erleichtern, weist der Kanaleingang 6 einen Einfülltrichter 18 auf.
Die 1 bis 8 zeigen, wie der Flüssigkeitskanal 5, jeweils das Kühlelement 8 umgibt. Die 9 zeigt, wie der Flüssigkeitskanal darüber hinaus auch radial innerhalb eines Kühlelements 19 angeordnet sein kann.
Zur Isolation der gekühlten Flüssigkeiten 2 und 7 ist ein Styropormantel 20 vorgesehen, der aus einem Styroporzylinder 21, einem Styropordeckel 22 und einem Styroporboden 23 jeweils aus einem geschäumten Material 24 aus Styropor oder einem ähnlichen Material hergestellt ist.
Die 1 zeigt darüber hinaus einen Standfuß 25, der als Rohrelement unter dem Boden 23 angeordnet ist. Dieser Standfuß kann auch verschiebbar um das rohrförmige Isolationselement 21 angeordnet sein (nicht gezeigt).
In 1 wird als den Flüssigkeitskanal 5 begrenzendes Bauteil 4, ein Metallrohr verwendet und in 10 wird ein flexibler Schlauch 27 aus Gummi verwendet, um den Flüssigkeitskanal 5 zwischen dem inneren Bauteil 3 und dem Isolationsmantel 20 als konisches Bauteil 4 zu begrenzen.
Die Herstellung des Flüssigkeitskanals 5 aus zwei den Kanal begrenzenden Bauteilen kann auf unterschiedlichste Art erfolgen. Ein weiteres Beispiel ist in den 11 und 12 gezeigt, bei dem ein erstes Bauteil 30 mit Vertiefungen 31 in ein weiteres Bauteil 32 mit Vertiefungen 33 gesteckt wird, sodass die Vertiefungen 31 mit den Vertiefungen 33 zusammenwirken, um einen Flüssigkeitskanal 34 zu bilden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 4599872 [0003]
WO 2018/066998 A1 [0003]

Claims

Kühlvorrichtung (1) zum Kühlen von Flüssigkeiten (2) mit einem Kühlelement (8), das einen Flüssigkeitskanal (5) mit einem Kanaleingang (6) und einem Kanalausgang (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitskanal (5) von zwei Bauteilen (3, 4) begrenzt ist.
Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (3, 4) jeweils etwa die Hälfte des Flüssigkeitskanals (5) begrenzen.
Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nur eines der Bauteile (3, 4) Vertiefungen (9) zur Ausbildung des Flüssigkeitskanals (5) aufweist und mit einer planen Oberfläche (10) das anderen Bauteils (3, 4) zusammenwirkt, um den Flüssigkeitskanal (5) zu begrenzen.
Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (3, 4) konisch ausgebildet sind.
Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Bauteile (3, 4) eine Oberseite (12) mit einer Öffnung (13) zum Flüssigkeitskanal (5) aufweist.
Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bauteil (3, 4) ein Becher (16) ist.
Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitskanal (5) zumindest teilweise spiralförmig ist.
Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitskanal (5) mehrere parallel durchflossene Teilkanäle aufweist.
Kühlvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die parallel durchflossenen Teilkanäle spiralförmig ausgebildet sind.
Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Bauteil (3, 4) eine vorzugsweise einstückig mit dem Bauteil (3, 4) ausgebildete Lippendichtung (17) aufweist, die mit dem anderen Bauteil (3, 4) zusammenwirkt.
Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanaleingang (6) einen Einfülltrichter (18) aufweist.
Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitskanal (5) das Kühlelement (8) umgibt.
Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitskanal (5) radial innerhalb eines Kühlelements (19) angeordnet ist.
Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an eines der Bauteile (3, 4) ein Standfuß (25) angrenzt.
Kühlvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Standfuß mindestens eines der Bauteile (3, 4) umgrenzt und relativ zu den den Flüssigkeitskanal (5) begrenzenden Bauteilen (3, 4) verschiebbar angeordnet ist.
Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der den Flüssigkeitskanal (5) begrenzenden Bauteile (3, 4) ein Rohr, vorzugsweise ein Metallrohr (26), ist.
Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der den Flüssigkeitskanal (5) begrenzenden Bauteile (3, 4) ein geschäumtes Material (24) ist.
Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der den Flüssigkeitskanal (5) begrenzenden Bauteile (3, 4) ein flexibler Schlauch (27) ist.