DE602005002823T2

DE602005002823T2 - Gekühlter Kern mit Kohlensäureanreicherungssystem für Geträkeausgabeeinrichtung

Info

Publication number: DE602005002823T2
Application number: DE602005002823T
Authority: DE
Inventors: Eric Dietschi; Eric Fournier; Alexandre Pereira
Original assignee: Dieau SA
Current assignee: Dieau Edafim SA
Priority date: 2005-03-01
Filing date: 2005-03-01
Publication date: 2008-07-17
Anticipated expiration: 2025-03-02
Also published as: US20090230150A1; EP1698391B1; WO2006092704A1; EP1698391A1; ATE375197T1; DE602005002823D1

Description

Die vorliegenden Erfindung betrifft Getränkespender und insbesondere Wasserspender wie von der Art, in welcher Wasser in einer Wasserflasche gespeichert oder von einer verrohrten Quelle in den Spender eingeführt wird, sind als solche wohlbekannt. In dem Fall von in Flaschen abgefülltem Wasserspendern wird das in Flaschen abgefüllte Wasser entweder oberhalb des Spenders angeordnet, üblicherweise in einer umgedrehten Anordnung, so dass der Hals und die Öffnung der Flasche mit einem Zufuhrrohr in dem Spender zusammenfällt und das Wasser in der Flasche in den Spender hineinfällt mittels Schwerkraft oder über eine Luftpumpe, die Luft über eine Luftfiltereinheit in die Flasche einführt oder ansonsten wird die Flasche unterhalb des Spenders angeordnet und es erfolgt ein Pumpen hinein in den Spenderkreis. In dem Fall von verrohrtem Wasser bzw. rohrtechnisch geführtem Wasser wird das Wasser generell entnommen von einer Hauswasserversorgung bzw. Trinkwasserversorgung eines Gebäudes und die Druckbeaufschlagung von der Hauswasserversorgung wird verwendet zum Einführen des Wassers in das Spendersystem.
Die meisten Getränkespender der oben generell beschriebenen Art verfügen über Mittel zum Verändern der Temperatur des ausgegebenen Wassers. Üblicherweise wird das Wasser gekühlt unter Verwendung einer Kühleinrichtung oder mittels eines Wärmetauschersystems, jedoch kann das Wasser gelegentlich auch erwärmt werden, wenn dies gewünscht ist. In einigen Fällen wird das Wasser karbonisiert oder aufgesprudelt bzw. mit Kohlensäure versetzt mittels Einbringung bzw. Einspritzen von unter Druck vorliegendem Kohlendioxydgas in die Wasserleitung des Spenders. Dies ermöglicht es, einen kohlensäurehaltigen Strahl oder Fluss auszugeben.
Eines der Probleme bei herkömmlichen Wasserspendern, die sowohl Kühl- als auch Karbonisiersysteme enthalten besteht darin, dass sie voluminös sind. Zusätzlich sind sie häufig komplex in der Wartung, bedingt durch die verschiedenen separaten Komponenten, die nicht einfach zusammenpassen. Generell sind die meisten Kohlensäureversetzungssysteme separat vorgesehen von dem Hauptwasserzulauf, so dass die Gaseinspritzdüsen und -einspritzkammer von dem direkten Einlass entfernt sind. Dies erleichtert nicht die Wartung des Spenders, da jede funktionelle Einheit separat gehandhabt werden muss, was kostspielig und zeitintensiv ist.
Ein Beispiel einer Vorrichtung zum Mischen von frischem Wasser mit CO₂-Gas zum Erzeugen von kohlensäureversetztem Wasser in einem gekühlten Speichertank ist offenbart in der US-A-5474 717 .
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben in überraschender Weise eine Lösung gefunden zum Erzeugen eines vollständig funktionalen integrierten Kernes, der verwendbar ist in einem Getränkespender, wie zum Beispiel den Wasserspendersystemen der oben genannten Art und welcher ein kompaktes Kühlsystem integriert, wie auch ein Karbonisierungs- bzw. Karbonatorsystem und zwar in eine einzelne Einheit. Der Kern der Erfindung ermöglicht somit, karbonisiertes bzw. mit Kohlensäure versetztes Wasser auszugeben und zwar in Form von Raumtemperaturwasser, gekühltem Wasser und optional erwärmtem Wasser, je nach Wunsch.
Demnach ist ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein integrierter Kern, ausgelegt zur Verwendung in einem Getränkespendersystem, umfassend

– ein Mehr- oder Vielkammerkühlsystem, umfassend eine äußere obere Kammer und eine innere untere Kammer, wobei die innere untere Kammer teilweise innerhalb der oberen äußeren Kammer angeordnet ist und derart geschaltet ist, dass ein Fluidfluss von der oberen Kammer zur unteren Kammer und vice-versa ermöglicht ist;
– eine Getränketransporteinrichtung, verteilt über die obere Kammer und fähig zum Transportieren von zu kühlendem Getränk durch die obere Kammer;
– eine Kühleinrichtung, verteilt über im Wesentlichen eine untere Zone der unteren Kammer;
– ein Kühltransferfluid, verteilt über beide Kammern und fähig, von einer Kammer zu der anderen zu fließen;
– einen Getränkekarbonator, befindlich im Wesentlichen in einer oberen Zone der inneren unteren Kammer.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die innere untere Kammer im Wesentlichen axial ausgerichtet bezüglich der oberen äußeren Kammer. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die innere untere Kammer axial versetzt mit Bezug auf die obere äußere Kammer.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Kühltransferfluid bzw. das Kühlungsübertragungsfluid Wasser, eine Salzlösung, die mineralische oder polymere Anionen oder Kationen enthält oder auch ein eutektisches Fluid, wobei ein vorbestimmter Gefrierpunkt vorgesehen sein kann, von zum Beispiel –10°C, –15°C oder –20°C.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst der Karbonator:

– eine Speicherkammer für ein karbonisiertes Getränk bzw. ein mit Kohlensäure versetztes Getränk;
– einen Getränkeeinlass, der es dem Getränk ermöglicht, die Speicherkammer für karbonisiertes Getränk zu betreten und dort temporär gespeichert bzw. zwischengelagert zu werden;
– einem Auslass für karbonisiertes Getränk, einem karbonisierten bzw. mit Kohlensäure versetzten Getränk ermöglichend entnommen zu werden von der Speicherkammer für karbonisiertes bzw. kohlensäureversetztes Getränk;
– einem Kohlendioxideinlass, der es ermöglicht, Kohlendioxidgas in die Speicherkammer einzuführen bzw. einzuspritzen.

Bevorzugterweise wird der eingehende Getränkestrom vor dem Einführen in die Speicherkammer gekühlt und liegt vor bei einem Druck von zwischen etwa 0,5 bis 9 bar und insbesondere bevorzugt bei 5 bar +/–1 bar, wobei der Getränkedruck größer ist zu dem Druck des Kohlendioxidgases welches die Speicherkammer betritt. Insbesondere bevorzugt ist der eintretende Getränkestrom, der die Speicherkammer erreicht vorgekühlt, bevorzugt bei einer Temperatur, die enthalten ist zwischen etwa 2°C bis etwa 3°C. In solch einer bevorzugten Ausführungsform ist der ankommende Getränkestrom abgezweigt bzw. entnommen von dem Strom an Getränk wie gekühlt nach Transport über die Getränketransporteinrichtung über die obere Kammer. Alternativ kann das Getränk gekühlt werden nach dem Verlassen der Speicherkammer oder weiter abgekühlt oder gekühlt werden nach dem Verlassen der Speicherkammer. Bevorzugt wird der ausfließende bzw. ausgegebene Getränkestrom der die Speicherkammer verlässt gekühlt, nachdem dieser den Getränkeauslass verlassen hat.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird das Kohlendioxidgas in die Speicherkammer eingeführt bei einem Druck, der enthalten ist zwischen etwa 4,5 bar und 7,5 bar, bevorzugt bei etwa 4,5 bar +/–1 bar. Insbesondere bevorzugt wird das Kohlendioxidgas vorgekühlt, bevor dieses in die Speicherkammer eingeführt wird und zwar auf eine Temperatur enthalten zwischen etwa 2°C bis etwa 3°C.
Gemäß noch einer anderen besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst der Kohlendioxidgaseinlass auch eine Leitung, die sich über eine abgestufte Reduktion im Durchmesser zu einer zweiten schmaleren Leitung und einer Einspritzöffnung in die Speicherkammer für das kohlensäureversetzte Getränk erstreckt. Bevorzugt verfügt der Kohlendioxidgaseinlass auch über eine Primer-Leitung, die den Gaseinlass mit einem Rückschlagventil verbindet.
Es ist insbesondere bevorzugt, dass der Karbonator ein Volumen aufweist enthalten zwischen etwa 400 ml bis etwa 1,5 l und insbesondere bevorzugt von etwa 400 ml bis etwa 500 ml. Der Karbonator kann auch vorteilhafterweise ein Baffle-System umfassen, ausgelegt in Gestaltung und Form um die Ausbildung von CO₂-Gas-Taschen zu verhindern, die sich in der Getränkeauslasssäule bilden könnten, wobei eine Entlüftung vorgesehen sein kann zum Ablassen eventuell überschüssigen Gasdruckes in der Getränkespeicherkammer, sowie eine Erfassungseinrichtung für karbonisiertes bzw. mit Kohlensäure versetztes Wasser. Wenn der Karbonator solch eine Niveauerfassungseinrichtung umfasst kann letztere vorteilhafterweise zwei Elektroden umfassen, verbunden bzw. geschaltet bezüglich eines Wechselstromes. Diese zwei Elektroden sind in vorteilhafter Weise aufgenommen in einem Gehäuse, welches nach unten vorspringt hinein in die Speicherkammer für kohlensäureversetztes Getränk. In dieser Art und Weise sind die Elektroden vor Kriechströmen geschützt oder auch vor Spritzwasser, bedingt durch den Getränkestrom bzw. -strahl, der in die Speicherkammer eingeführt bzw. einge spritzt wird, da das Gehäuse ein relativ abgeschlossenes Volumen bereitstellt, in welches die Elektroden eintauchen und welches im Wesentlichen ungestört ist durch solche Bewegungen.
In einer insbesondere bevorzugten Ausführungsform ist der Getränkekarbonator oberhalb der Kühleinrichtung in der unteren Kammer angeordnet und ist insbesondere bevorzugt vollständig eingetaucht bzw. bedeckt in bzw. von Kühltransferfluid.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein Getränkespender bereitgestellt, umfassend, eine Getränkequelle, einen oder mehrere Hähne zum Ausgeben des Getränkes und eine Fließpfadeinrichtung, die einen Getränkestrom bereitstellt von der Getränkequelle hin zu den Hähnen, wobei der Spender ferner einen integrierten Kern gemäß dem ersten Gesichtspunkt der Erfindung umfasst.
Vorzugsweise umfasst jedoch der Getränkespender auch ein Sterilisationssystem, verbunden mit dem integrierten Kern, umfassend Mittel zum Erzeugen von Wärme oder Hitze bei einer Temperatur die ausreichend ist zum im Wesentlichen Zerstören jeglicher Bakterien, die in dem integrierten Kern, dem Karbonator oder der Stömungspfad- bzw. Fließpfadeinrichtung vorliegen könnten. Insbesondere sind die Mittel zum Erzeugen von Wärme bzw. Hitze bereitgestellt mittels einer Stromzufuhr, die mit einem oder mehreren der folgenden Elemente verbunden ist: die Strömungspfadmittel, die Getränketransporteinrichtung bzw. die Getränketransportmittel und der Getränkeeinlass und der Getränkeauslass für karboniertes bzw. karbonisiertes bzw. kohlensäureversetztes Getränk wobei eines oder mehrere der vorgenannten Elemente aus elektrisch leitendem Material gebildet ist/sind. Bei einer insbesondere bevorzugten Ausbildungsform umfasst der Getränkespender Mittel zum Erzeugen von Wärme oder Hitze, umfassend eine Zufuhr von Sterilisationsdampf, der transportiert wird entweder mittels seines eigenen Dampfdruckes oder über ein Spülsystem, und zwar hindurch durch eines oder mehrere der folgenden Elemente: die Strömungspfadmittel, den integrierten Kern und den Karbonator.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist das Getränk Trinkwasser und insbesondere bevorzugt kann solches Trinkwasser bereitgestellt werden mittels einer Wasserflasche oder Kartusche oder über die Hauswasserversorgung.
Kurze Beschreibung der Figuren
1 ist eine schematische Schnittdarstellung des funktionellen Prinzips eines Getränkespendersystems, insbesondere eines Wasserspendersystems unter Verwendung einer Wasserflasche oder Kartusche als Quelle für das Getränk.
2 ist eine schematische Schnittdarstellung des integrierten Kernes mit einem Karbonator gemäß der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine Schnittansicht des karbonatorbildenden Teiles der vorliegenden Erfindung, wobei der Schnitt aufgenommen ist durch einen Kohlendioxidgaseinlass.
4 ist eine weitere Schnittansicht des Karbonators gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei der Schnitt durch den Getränkeeinlass hinein in den Karbonator erfolgt.
5 ist noch eine weitere Schnittansicht des Karbonators gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei der Schnitt durch einen Getränkeauslass von karboniertem bzw. karbonisiertem bzw. kohlensäureversetztem Getränk erfolgt, herausführend aus dem Karbonator.
6 ist noch eine weitere Schnittansicht des Karbonators gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei der Schnitt erfolgt durch eine Getränkeniveauerfassungseinrichtung innerhalb des Karbonators.
Die Erfindung wird weiter beschrieben anhand der folgenden detaillierten Beschreibung eines Beispieles einer bevorzugten Ausführungsform, wobei Bezug genommen wird auf die Figuren und wobei die Beschreibung beabsichtigt ist zum Zwecke einer Darstellung des generellen erfindungsgemäßen Konzeptes, welches der Erfindung zugrunde liegt.
Wie oben angegeben illustriert 1 einen Getränkespender, insbesondere einen Spender für in Flaschen abgefülltes Wasser, wiedergegeben beim generellen Bezugszeichen 1. Der Spender 1 für in Flaschen abgefülltes Wasser ist ausgestattet mit einer Getränkequelle, in diesem Fall eine Wasserflasche von industrieller Größe 2, auch bekannt als Kartusche bzw. Carboy. Die Kartusche 2 ist hier leer gezeigt zum Zwecke der einfacheren Bezugnahme, verfügt jedoch über einen Hals 3 und über einen Deckel oder eine Membran 4, sich über eine Öffnung in der Flasche erstreckend (nicht gezeigt) zum Bilden einer leckagedichten Dichtung über der Öffnung der Kartusche 2 und um Entweichen von Wasser oder Eindringen von anderen Substanzen in die Flasche zu verhindern während diese gelagert und transportiert wird. Die Kartusche 2 wird hier in einer im Wesentlichen vertikalen und umgedrehten Position angeordnet, wobei der Hals 3 und die Membrane oder der Deckel 4 nach unten zeigen bzw. gerichtet sind. Die Membrane 4 wird durch das Zufuhrrohr 5 durchdrungen bzw. durchbohrt, welches wiederum verbunden ist mit einem oder mehreren Spender- bzw. Ausgabehähnen 10 und einer Strömungspfadeinrichtung 6, 7, 11, 12, 13 und 14, die einen Strom an Wasser bereitstellt von der Wasserflasche 2 hin zu den Hähnen 10. Der Verbinder 6 enthält drei Innenflussdurchtritte bzw. innere Strömungspfade (nicht gezeigt) wobei jeder innere Flussdurchgang einem unterschiedlichen Fluss bzw. einer unterschiedlichen Strömung entspricht.
Ein erster Fluss- bzw. Strömungspfad führt von dem Zufuhrrohr 5 über einen Dreiwegeverbinder bzw. über ein Dreiwegeventil 6 zu einer Lufteinlassleitung 7, die wiederum verbunden oder angeschlossen ist bezüglich einer Luftzufuhr 9, in welcher eine Luftfiltereinheit 8 angeordnet ist und von dort hin zu einer optionalen Luftpumpe 65. Wenn Wasser durch das Zufuhrrohr 5 in den Verbinder bzw. das Ventil 6 geführt wird, z. B. mittels Schwerkraft, kann Luft eintreten über die Luftöffnung 9, hindurchtretend durch die Luftfiltereinheit 8 in die Lufteinlassleitung 7, und zwar entweder natürlich oder über Aktivierung der Luftpumpe 65, die Luft in das System hineinpressen wird durch den Verbinder 6 und hinein in das Zufuhrrohr 5, und von dort aus hinein in die Kartusche 2 kommend, so dass der Druck darin ausgeglichen wird.
Ein zweiter Fluss- bzw. Strömungspfad führt von dem Zufuhrrohr 5 über den Verbinder bzw. das Ventil 6 zu einem Umgebungstemperaturrohr 11, welches mit dem Hahn 10 verbunden ist über einen zweiten Dreiwegeverbinder bzw. ein zweites Dreiwegeventil 17, welches drei entsprechende Einlässe aufweist bezüglich der Anzahl an Wasserströmen bzw. -flüssen, die zu verteilen sind über den Hahn 10. Ein erstes elektrisch betätigtes Ventil 15 ist in dem Umgebungstemperaturströmungs- bzw. -flusspfad angeordnet und verschließt oder öffnet selektiv die Umgebungstemperaturleitung 11, abhängig davon, ob der Benutzer des Spenders umgebungstemperiertes Wasser oder eine andere Art von Wasser wünscht, wie verfügbar von einem der anderen Strömungs- bzw. Flusspfade.
Ein dritter Fluss- bzw. Strömungspfad führt von dem Zufuhrrohr 5 über den Verbinder bzw. das Ventil 6 zu einer Getränketransporteinrichtungseinlassleitung 14. Die Einlassleitung 14 führt zu einem integrierten Kühl- und Karbonier- bzw. Kohlesäureversetzungskern, generell angedeutet durch das Bezugszeichen 18. Der integrierte Kern 18 umfasst ein Mehrkammerkühlsystem, dessen periphere Wandungen 19, 20 jeweils eine äußere obere Kammer 21 und eine innere untere Kammer 22 definieren, wobei die innere untere Kammer 22 teilweise innerhalb der oberen äußeren Kammer 21 angeordnet ist und derart wechselseitig verbunden ist, dass ein Fluid von der oberen Kammer 21 zu der unteren Kammer 22 und vice-versa fließen kann. Wie es in 1 dargestellt ist, ist die untere Kammer 22 teilweise angeordnet innerhalb der oberen Kammer 21 und zwar in einer im Wesentlichen konzentrisch und axial ausgerichteten Art und Weise. Sowohl die obere Kammer 21 als auch die untere Kammer 22 sind mit einem Kühltransferfluid (nicht gezeigt) gefüllt, welches in den zwei Kammern 21, 22 zirkuliert bzw. umgewälzt wird mittels einer Pumpe 23. Das Kühltransferfluid ist vorteilhafterweise Wasser. Da das Kühltransferfluid im Wesentlichen enthalten ist innerhalb der abgedichteten Kammern 21, 22 kann es verwendet werden für eine beachtliche Dauer bevor es ausgeleert und erneuert werden muss, z. B. ein Mal im Jahr während eines routinemäßigen Wartungszyklus. Die obere 21 und untere 22 Kammer können von dem Kühltransferfluid über eine zweite Pumpe 24, befindlich an dem Boden 25 der inneren unteren Kammer 22 entleert werden.
Die obere Kammer 21 umfasst eine Getränketransporteinrichtung, verteilt über die obere Kammer 21 und fähig zum Transportieren von Getränk welches zu kühlen ist durch die obere Kammer 21. Die Getränketransporteinrichtung umfasst einen Einlass 26 und einen Auslass 27, wechselseitig verbunden bzw. geschaltet über eine Eintrittsleitung 28 und eine Austrittsleitung 29 sowie eine Spule oder Spirale 30, die um die obere Kammer herumgewickelt ist. Die untere Kammer 22, die axial ausgerichtet ist mit der oberen Kammer 21 entlang einer vertikalen Achse (nicht gezeigt) und befindlich innerhalb der letzteren in einer im Wesentlichen konzentrischen Art und Weise, verfügt über eine obere Zone 31 und eine untere Zone 32. Die obere Zone 31 der unteren Kammer 22 ist befindlich innerhalb der oberen Kammer 21 und erstreckt sich zu der unteren Zone 32 der unteren Kammer 22 und somit über den Boden 33 der oberen Kammer 21 hinaus. Die untere Kammer 22 umfasst Kühlmittel, z. B. eine Kühleinrichtung bzw. Kühlmittel, wie z. B. eine Verdampferspule, im Wesentlichen befind lich und verteilt in der oberen Zone 32. Andere Kühlmittel bzw. -einrichtungen können verwendet werden je nach Anwendung, z. B. eine Peltier-Platte oder ein thermoelektrisches Kühlelement, befindlich in einer Keramikhülle und isoliert von der Hülle mittels eines thermischen Austauschgeles, wodurch die Hülle dichtend eingeführt sein kann in die untere Zone 32 der unteren Kammer 22.
Der integrierte Kern 18 verfügt ferner über einen Getränkekarbonator bzw. einen Getränkekarbonisator bzw. eine Einrichtung zum Kohlensäureversetzen eines Getränkes, generell angedeutet in 1 und im größeren Detail wiedergegeben in 2. Der Karbonator ist in den 1 und 2 durch das allgemeine Bezugszeichen 35 angedeutet. Der Karbonator ist dargestellt als befindlich im Wesentlichen in einer oberen Zone 31 der inneren unteren Kammer 22 und bevorzugt oberhalb der Kühleinrichtung 34 in der unteren Kammer 22. Beim Betrachten von 2 umfasst der Karbonator 35 eine Speicherkammer 36 für karbonisiertes bzw. karboniertes bzw. kohlensäureversetztes Getränk, definiert durch eine periphere Wandung 57, einen Boden 52 und einem Stöpsel 51, wobei der Stöpsel 51 es ermöglicht, die Speicherkammer 36 für karbonisiertes Getränk vollständig zu entleeren zum Zwecke der Wartung. Die Kammer 36 wird abgedeckt bzw. verschlossen mittels eines Karbonisierungskopfes 56, der dichtend eingeführt ist in einen entsprechenden Hohlraum, bereitgestellt in der oberen peripheren Wand der Speicherkammer und zwar über eine oder mehrere O-Ring-Dichtungen 53 und 54. Eine weitere O-Ring-Dichtung 55 ist befindlich an dem Karbonatorkopf 56 zum dichtenden Fassen des Kopfes 56 and dem Deckel bzw. der Abdeckung 66 des integrierten Kernes 18. In einer insbesondere vorteilhaften und bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die periphere Wand 57 der Speicherkammer 36 für karbonisiertes bzw. karboniertes bzw. kohlensäureversetztes Getränk vollständig eingetaucht bzw. bedeckt in bzw. von dem Kühltransferfluid welches vorliegt in den oberen und unteren Kammern 21, 22. Der Karbonator 35 verfügt über ein Volumen welches vorteilhafterweise enthalten ist zwischen etwa 400 ml bis hin zu etwa 500 ml, da dieses Volumen bestimmt wurde von den Anmeldern als das optimale Volumen für den integrierten Kern 18. Vorteilhafterweise ist der Karbonator hergestellt aus rostfreiem Stahl bzw. Edelstahl, da dies die Desinfektion bzw. Sterilisation ermöglicht und vereinfacht, wie dieses später in dieser Beschreibung dargelegt werden wird.
Wie es durch die 1 und 3 dargestellt ist, kann das Kohlendioxidgas bereitgestellt werden mittels einer Flasche oder eines Kanisters 58 unter Druck befindlichem Kohlendioxidgas, verbunden bzw. angeschlossen bezüglich eines Kohlendioxidgaseinlasses 40 über einen Hahn 59 und einen Regulator bzw. ein Steuerelement 60 und einen Druckmesser 61. Vorteilhafterweise ist der Druck des Kohlendioxidgases beim Verlassen des Kanisters 58 und während dem Transport entlang des Gaseinlasses 40 eingestellt auf zwischen etwa 4,5 bar +/–1 bar. Das Kohlendioxidgas erreicht die Speicherkammer 36 über einen Einlass 40 und eine Primer-Leitung 400, die über einen Rückschlag bzw. Einwegventil 39 verbunden ist. Die Primer-Leitung 400 verfügt vorteilhafterweise über einen reduzierten Querschnitt, z. B. einen Durchmesser von etwa 1 mm, und dient dazu, einen Vorlauf bzw. ein Spülen einer Pumpe 62 bereitzustellen, die Getränke zu der Speicherkammer bereitstellt bzw. liefert über den Getränkeeinlass 37. Dies kann erforderlich sein z. B. wenn die Pumpe 62 nicht selbst-wartend bzw. -spülend ist und die Speicherkammer 56 entleert wurde von kohlensäureversetztem Getränk zum Zwecke der Wartung. In solch einem Fall ist zum Spülen bzw. Vorbereiten bzw. Initialisieren der Pumpe 62 vorgesehen, dass das Kohlendioxid die Speicherkammer erreicht über den Einlass 40 und die Primer- bzw. Vorbereitungsleitung 400. Das Kohlendioxidgas kann die Speicherkammer 46 über den Getränkeauslass 38 verlassen, wobei die Fluss- bzw. Strömungsrate davon gesteuert bzw. geregelt wird mittels eines elektrisch betätigten Ventils 64. Die Fluss- oder Strömungsrate des Ventils 64 ist eingestellt um größer zu sein als die Fluss- oder Strömungsrate an ankommendem Kohlendioxidgas, wodurch ein Druckabfall in dem 1 mm-Durchmesser-Primer-Rohr 400 veranlasst wird. Der Druckabfall, welcher ebenfalls vorliegt in der Speicherkammer 46, leitet sich aus bzw. propagiert sich hin zu dem Getränkeeinlass 37 und zu der Pumpe, wodurch das Getränk veranlasst wird, in die Pumpe hineingesaugt zu werden und diese zu spülen. Die Spül- bzw. Primer-Leitung 400 ist mit der Speicherkammer 36 über ein Einweg- bzw. Rückschlagventil 39 verbunden, wobei eine Leitung 41 eine abgestufte Reduzierung 42 umfasst, wobei eine zweite schmalere Leitung 43 vorgesehen ist, hinführend zu einer Gaseinspritzöffnung 49, mündend in der Speicherkammer 36.
Wie 4 darstellt, umfasst der Karbonator auch einen Getränkeeinlass 37, dem Getränk ermöglichend, die Speicherkammer 36 für karbonisiertes bzw. karboniertes bzw. kohlensäurehaltiges Getränk zu erreichen und dann zeitweilig gespeichert bzw. gelagert zu werden. Der Getränkeeinlass 37 ist mit einer Serie von Kammern 371, 372 verbunden, flussaufwärts liegend der Speicherkammer 36 für karboniertes bzw. karbonisiertes Getränk.
Wie es in 1 zu sehen ist, ist der Getränkeeinlass 37 mit der Pumpe 62 verbunden, die gekühltes Getränk über eine Leitung 63 aus der gekühlten Wasserleitung 13 absaugt, sich erstreckend von dem Getränketransportmittelauslass 27 zu dem Hahn 10, und zwar über den Verbinder bzw. das Ventil 17. In dieser Art und Weise wird der ankommende Getränkestrom hinein in den Karbonator 35 gekühlt bevor dieser in die Speicherkammer 36 eingeführt wird, und zwar auf eine Temperatur die enthalten ist zwischen etwa 2°C bis etwa 3°C. Zusätzlich sichert die Pumpe 62, dass der Getränkestrom der die Speicherkammer 36 erreicht mit einem Druck vorliegt von zwischen etwa 0,5 bis 7 bar, und bevorzugt bei 5 bar +/–1 bar.
Wie oben erwähnt, ist der Karbonator bzw. die Karboniereinrichtung bzw. Karbonisiereinrichtung 35 im Wesentlichen eingetaucht bzw. untergetaucht in das Kühltransferfluid in den Kammerm 21, 22. Der Vorteil hiervon ist, dass das Kohlendioxidgas vorgekühlt wird bevor dieses eingeführt wird in die Speicherkammer 36, und zwar auf eine Temperatur enthalten zwischen etwa 2°C bis etwa 3°C, was somit das Lösen des Gases in den Getränkestrom in der Mischkammer vereinfacht bzw. unterstützt.
Wie dies in 4 dargestellt ist, sind der Getränkeeinlass 37 und die Speicherkammer 36 miteinander verbunden in Serien von Kammern 370, 372, die mit Sprühern bzw. einer Sprüheinrichtug 374 verbunden sind, aufgenommen in einer Öffnung in der peripheren Wand 57 der Speicherkammer. Die abgedichtete Lagerung bzw. der abgedichtete Sitz der Sprüheinrichtung 375 zwischen dem Karbonatorkopf 56 und der Wand 57 wird gesichert bzw. gewährleistet mittels einer O-Ring-Dichtung 373. Der Sprühkopf bzw. Sprüher bzw. die Sprüheinrichtung enthält einen Düsenaustritt 375, einen reduzierten Durchmesser aufweisend verglichen mit der Kammer 370, 372, wodurch der Druck des Getränkes an dem Düsenaustritt 375 erhöht ist bzw. wird, was eine feine Verteilung von Tröpfchen oder Getränkepartikeln die zu bilden sind in der Speicherkammer 36 bewirkt. Diese feine Dispersion bzw. Verteilung vereinfacht die Mischung mit dem Kohlendioxidgas, vorliegend in der Speicherkammer 36. Das in geeigneter Weise kohlensäureversetzte bzw. karbonisierte Getränk wird dann zeitweilig in der Mischkammer gespeichert, da das Getränk nur in den Einlass 37 eingeführt bzw. eingespritzt wird, wenn ein Benutzer die Pumpe 62 betätigt, und zwar über ein elektrisch betätigtes Ventil 64, befindlich in einem Getränkeauslass 38.
Wie es in 5 und 6 dargestellt ist, ermöglicht der Getränkeauslass 38 für kohlensäurehaltiges Getränk, dass kohlensäurehaltiges Getränk entnommen werden kann aus der Speicherkammer für kohlensäurehaltiges Getränk über die Auslasssäule 50 für karbonisiertes bzw. kohlensäurehaltiges Getränk, befindlich innerhalb der Kammer. Der Karbonator umfasst auch eine Druckentlüftung 45, kommunizierend sowohl mit der Kammer 36 als auch der äußeren Atmosphäre außerhalb des Kernes 18, zum Entspannen eines eventuellen Gasüberschussdruckes in der Getränkespeicherkammer 36. Um ein ausreichendes Niveau an karbonisiertem bzw. kohlensäureversetztem Wasser in dem Speichertank 36 zu bestimmen und aufrecht zu erhalten, umfasste der Karbonator auch eine Erfassungseinrichtung 46 für das Niveau an kohlensäurehaltigem Wasser, welche Einrichtung zwei Elektroden 47, 48 umfasst, geschaltet bezüglich eines Wechselstromes. Die Verwendung eines Wechselstromes verhindert den Aufbau und die Fällung bzw. den Niederschlag an oder die Korrosion der Elektroden bedingt durch Elektrolyse des Wassers und des Kohlendioxidgases in der Lösung. Alternativ kann auch ein Gleichstrom an die Elektroden angelegt werden. Die Elektroden 47, 48 sind in einem Gehäuse 460 aufgenommen, vorspringend in die Speicherkammer 36 und elektrisch verbunden bezüglich einer Messschaltung über elektrische Kontakte 470 und 480. Das Gehäuse 460 hat einen Durchmesser und einen Querschnitt, der es ermöglicht, das Niveau bzw. den Level an kohlensäurehaltigem Getränk innerhalb des Volumens zu bestimmen, wie gebildet durch das Gehäuse 460, ohne gestört zu werden durch Eddy-Ströme bzw. Kriechströme, Siedepunkte bzw. Siedeverzug, Wirbel, die erzeugt werden können durch das Mischen des Kohlendioxidgases und dem Sprühnebel oder der Dispersion von Getränk, wie ausgegeben bzw. ausgespritzt über den Düsenaustritt 375. Zusätzlich kann ein Baffle-System oder ein Deflektor 44 vorgesehen sein an und herum um das Gehäuse 460, wobei eine Anpassung in Form und Gestaltung möglich ist, um zu Verhindern, dass sich Kohlendioxidgastaschen in der Getränkeauslasssäule 50 oder dem Gehäuse 460 ausbilden können. In dieser Art und Weise ist es auch möglich, das Auftreten von Gastaschen in dem Auslassstrom zu reduzieren, wodurch eine regelmäßigere Verteilung des Getränkes am Hahn 10 gewährleistet werden kann. Die Einstellung bzw. Steuerung bzw. Regulierung des kohlensäurehaltigen Getränkeflusses bzw. des karbonisierten Getränkeflusses von der Kammer kann gesteuert werden z. B. mittels axialer Versetzung eines Konus innerhalb der Bohrung eines Zylinders, befindlich innerhalb des Ventils 64 oder auch des Auslasses 38.
In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst der Getränkespender auch ein Desinfektion- bzw. Sterilisationssystem, geschaltet oder verbunden bezüglich des integrierten Kernes 18, umfassend Mittel bzw. eine Einrichtung zum Erzeugen von Wärme oder Hitze bei einer Temperatur die ausreichend ist zum im Wesentlichen Zerstören jeglicher Bakterien innerhalb des integrierten Kernes 18 des Karbonators 35 und der Strömungspfad- bzw. Flusspfadmittel bzw. -einrichtungen 6, 7, 11, 12, 13, 14. Diese Einrichtung zum Erzeugen von Wärme bzw. Hitze umfasst eine elektrische Stromzufuhr, verbunden bzw. geschaltet bezüglich einer oder mehreren der Fluss- bzw. Strömungspfadmittel bzw. -einrichtungen 6, 7, 11, 12, 13, 14, der Getränketransporteinrichtung bzw. -mittel 26, 27, 28, 29, 30 und dem Einlass 37 und Auslass 38 für kohlensäurehaltiges Getränk, wobei eines oder mehrere der vorgenannten Elemente aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet sind, z. B. aus Edelstahl bzw. rostfreiem Stahl. In einer insbesondere bevorzugten Ausführungsform sind die Mittel bzw. die Einrichtung zum Erzeugen von Wärme oder Hitze bereitgestellt als umfassend eine Zufuhr von Desinfektion- bzw. Sterilisationsdampf, transportiert entweder über den eigenen Dampfdruck oder über ein Spülsystem über eine oder mehrere der Fluss- bzw. Strömungspfadmittel bzw. -einrichtungen 6, 7, 11, 12, 13, 14, den integrierten Kern 18 und den Karbonator 35.
Als ein Beispiel des Desinfektion- bzw. Sterilisationsverfahrens wird Folgendes beschrieben. Das Kühltransferfluid wird entleert von den Kammern 21 und 22 und wird temporär gespeichert in einer temporären Speicherkammer über die Pumpe 24. Anschließend wird kohlensäurehaltiges bzw. karbonisiertes Getränk, verbleibend in der Speicherkammer 36 entfernt über die Öffnung des Ventils 64. Wenn das Ventil 64 geöffnet ist, spült der überschüssige Kohlendioxidgasdruck in der Kammer 36 jegliches verbleibende Fluid aus der Kammer heraus, und zwar entlang des Auslasses 38 hin zu dem Hahn 10. Die Speicherkammer 36 enthält nun nur noch Kohlendioxid. Die Kohlendioxidzufuhr wird gestoppt oder unterbrochen und das Ventil 64 betätigt um Gas zu veranlassen abgesaugt zu werden über den Auslass 38 und um somit jegliches Getränk in der Getränketransporteinrichtung 27, 28, 29 über die Pumpe 64 in die Speicherkammer 36 abzusaugen. Dies ermöglicht es auch, dass das gesamte in dem System verbliebene Dioxidgas über den Hahn 10 herauszuspülen. Eine alternative Lösung wäre es, ein Verbindungsrohr bereitzustellen von der Leitung 63 unmittelbar zu dem Getränkeeinlass 37, wodurch die Pumpe 62, der Einlass und der Auslass umgangen bzw. gebypasst würden. Ein Transformer bzw. Wandler ist elektrisch geschaltet bzw. verbunden bezüglich der Getränketransporteinrichtung und der Strömungspfade bzw. Fließpfade, hergestellt aus rostfrei em bzw. Edelstahl und somit elektrisch leitfähig wobei der Widerstand und demzufolge die erzeugte Hitze durch den Durchtritt von Strom es veranlasst, dass verbleibendes Trinkwasser in dem System in Dampf umgewandelt wird, welcher insgesamt das Spender- bzw. Ausgabesystem einschließlich der Ventile 15, 16 und 64 sterilisiert mittels sequentieller Öffnung der Ventile, so dass der Dampf in einer Richtung oder einer anderen entlang der Strömungs- oder Fließpfade geführt wird. Es ist zu erwähnen, dass das obige Verfahren zum Betätigen es auch ermöglicht, die Pumpe 63 zu desinfizieren bzw. zu sterilisieren, und zwar gemeinsam mit dem Rest des Systems. Am Ende des Desinfektions- bzw. Sterilisationsverfahrens wird es dem Kühltransferfluid, welches in einem temporären Speicherraum aufbewahrt wurde, erlaubt zurückzufließen oder zurückgepumpt zu werden über die Pumpe 24 hinein in die Kammern 21 und 22.

Claims

Integrierter Kern (18), ausgelegt zur Verwendung in einem Getränkeausgabeystem, umfassend: – ein Viel-Kammer-Kühlsystem, umfassend einer äußere obere Kammer (21) und einer innere untere Kammer (22), wobei die innere untere Kammer (22) teilweise in der oberen äußeren Kammer (21) befindlich und so verbunden ist, dass es einer Flüssigkeit ermöglicht wird von der oberen Kammer (21) zu der unteren Kammer (22) und umgekehrt zu fließen; – Getränketransportmittel (26, 27, 28, 29, 30), verteilt über die obere Kammer (21) und dazu geeignet zu kühlenden Getränke durch die obere Kammer (21) zu transportieren; – eine Kühleinrichtung (34), verteilt über im Wesentlichen einen unteren Bereich (32) der unteren Kammer (22); – eine Kälteübertragungsflüssigkeit, verteilt über beide Kammern (21, 22) und dazu geeignet von einer Kammer zu der anderen zu fließen; – einen Kohlensäureerzeuger (35), befindlich im Wesentlichen in einem oberen Bereich (31) der inneren unteren Kammer (22).
Integrierter Kern (18) gemäß Anspruch 1, wobei die innere untere Kammer (22) in im Wesentlichen axialer Ausrichtung zu der oberen äußeren Kammer (21) ist.
Integrierter Kern (18) gemäß Anspruch 1, wobei die innere untere Kammer (22) axial versetzt bezüglich der oberen äußeren Kammer (21) ist.
Integrierter Kern (18) gemäß Anspruch 1, wobei die Kälteübertragungsflüssigkeit Wasser, eine Salzlösung mit mineralischen oder polymeren Anionen oder Kationen, oder eine eutektische Flüssigkeit ist und einen vorbestimmten Gefrierpunkt hat.
Integrierter Kern (18) gemäß Anspruch 1, wobei der Kohlensäureerzeuger (35) umfasst: – eine Speicherkammer (36) für mit Kohlensäure versetzte Getränke; – einen Getränkeeinlass (37), welcher es einem Getränk ermöglicht in die Speicherkammer (36) für mit Kohlensäure versetzte Getränke zu gelangen und dort vorübergehend gespeichert zu werden; – einen Auslass (38) für mit Kohlensäure versetzte Getränke, welcher es ermöglicht ein mit Kohlensäure versetztes Getränk aus der Speicherkammer (36) für mit Kohlensäure versetzte Getränke zu entnehmen; – einen Kohlendioxideinlass (40), welcher es Kohlendioxidgas ermöglicht in die Speicherkammer (36) eingebracht zu werden.
Integrierter Kern (18) gemäß Anspruch 5, wobei der eintretende Getränkestrom vor dem Einbringen in die Speicherkammer (36) gekühlt wird.
Integrierter Kern (18) gemäß Anspruch 5, wobei der eintretende Getränkestrom bei einem Druck im Bereich von ungefähr 0,5 bis 9 bar, und vorzugsweise 5 bar +/–1 bar ist, wobei der Getränkedruck höher ist als der Druck des in die Speicherkammer (36) eintretenden Kohlendioxidgases ist.
Integrierter Kern (18) gemäß Anspruch 5, wobei das Kohlendioxidgas bei einem Druck von zwischen ungefähr 4,5 bar bis 7 bar, und vorzugsweise bei ungefähr 4,5 bar +/–1 bar in die Speicherkammer (39) eingebracht wird.
Integrierter Kern (18) gemäß Anspruch 5, wobei der eintretende Getränkestrom, welcher in die Speicherkammer (36) eintritt, vorgekühlt ist, vorzugsweise bei einer Temperatur im Bereich von ungefähr 2°C bis ungefähr 3°C.
Integrierter Kern (18) gemäß Anspruch 5, wobei das Kohlendioxidgas vor dem Einbringen in die Speicherkammer (36) auf eine Temperatur im Bereich von ungefähr 2°C bis ungefähr 3°C vorgekühlt ist.
Integrierter Kern (18) gemäß Anspruch 5, wobei der eintretende Getränkestrom von dem Getränkefluss entnommen wird, der nach dem Transport via der Getränketransportmittel (26, 27, 28, 29, 30) durch die obere Kammer (21) gekühlt worden ist.
Integrierter Kern (18) gemäß Anspruch 5, wobei der ausfließende Geränkestrom, welcher die Speicherkammer (36) verlässt, gekühlt wird, nachdem er den Getränkeauslass (38) verlassen hat.
Integrierter Kern (18) gemäß Anspruch 5, wobei der Kohlendioxidgaseinlass (40) auch einen Kanal (41) umfasst, welcher sich über eine schrittweise Verringerung im Durchmesser zu einem zweiten engeren Kanal (43) und einer Einspritzöffnung (49) in die Getränkespeicherkammer (36) erstreckt.
Integrierter Kern (18) gemäß Anspruch 5, wobei der Kohlendioxidgaseinlass (40) auch einen primären Kanal (400) umfasst, welcher den Gaseinlass (40) mit einem Rückschlagventil (39) verbindet.
Integrierter Kern (18) gemäß Anspruch 5, wobei das Volumen des Kohlensäureerzeugers (35) im Bereich von ungefähr 400 ml bis ungefähr 1,5 Litern, und vorzugsweise von ungefähr 400 ml bis ungefähr 500 ml liegt.
Integrierter Kern (18) gemäß Anspruch 5, wobei der Kohlensäureerzeuger (35) zudem eine Blende (44), in Gestalt und Form dazu ausgelegt Taschen von Kohlendioxidgas, welche sich in einer Getränkeauslasssäule (50) bilden, zu verhindern, eine Entlüftung (45) um eventuellen Gasüberdruck in der Getränkespeicherkammer (36) zu entlassen und Detektionsmittel (46) für den Stand mit Kohlensäure versetzten Wassers umfasst.
Integrierter Kern (18) gemäß Anspruch 16, wobei die Detektionsmittel (46) für den Stand mit Kohlensäure versetzten Wassers zwei Elektroden (47, 48) umfassen, welche mit einem Wechselstrom verbunden sind.
Integrierter Kern (18) gemäß Anspruch 17, wobei die zwei Elektroden (47, 48) vorzugsweise in einem Gehäuse (460) eingehaust sind, welches sich nach unten in die Speicherkammer (36) für mit Kohlensäure versetzte Getränke projiziert.
Integrierter Kern (18) gemäß Anspruch 1, wobei der Kohlensäureerzeuger (35) oberhalb der Kühleinrichtung (34) in der unteren Kammer (22) befindlich ist.
Integrierter Kern (18) gemäß Anspruch 5, wobei die Speicherkammer (36) für mit Kohlensäure versetzte Getränke vollständig in die Kälteübertragungsflüssigkeit eingetaucht ist.
Getränkespender (1), unfassend eine Getränkequelle (2), einen oder mehrere Hähne (10) zur Ausgabe des Getränks und ein Durchflusswegmittel (6, 7, 11, 12, 13, 14), welches einen Getränkestrom von der Getränkequelle (2) zu den Hähnen (10) bereitstellt, wobei der Spender (1) auch einen integrierten Kern (18) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche umfasst.
Getränkespender (1) gemäß Anspruch 21, wobei der Spender (1) auch eine Entkeimungssystem verbunden mit dem integrierten Kern (18) umfasst, welches Mittel zum Generieren von Wärme einer Temperatur umfasst, die ausreicht um im Wesentlichen jegliche Bakterien innerhalb des integrierten Kerns (18), des Kohlensäureerzeugers (35) und des Durchflusswegmittels (6, 7, 11, 12, 13, 14) zu zerstören.
Getränkespender (1) gemäß Anspruch 22, wobei die Mittel zum Generieren von Wärme eine elektrische Stromquelle umfassen, welche mit einer oder mehreren der Durchflusswegmittels (6, 7, 11, 12, 13, 14), der Getränketransportmittel (26, 27, 28, 29, 20) und des Getränkeeinlasses (37) und des Auslasses (38) für mit Kohlensäure versetzte Getränke verbunden ist und einer oder mehrer der vorigen aus einem elektrisch leitenden Material ausgebildet sind.
Getränkespender (1) gemäß Anspruch 22, wobei die Mittel zum Generieren von Wärme eine Quelle für Entkeimungsdampf umfassen, welcher entweder durch seinen eigenen Dampfdruck oder durch ein Reinigungssystem durch einen oder mehrere der Durchflusswegmittel (6, 7, 11, 12, 13, 14), des integrierten Kerns (18) und des Kohlensäureerzeugers (35) transportiert wird.
Integrierter Kern (18) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 20 oder Getränkespender (1) gemäß einem der Ansprüche 21 bis 24, wobei das Getränk Trinkwasser ist.
Getränkespender (1) gemäß Anspruch 25, wobei das Trinkwasser mittel einer Flasche oder eines lokalen Wasseranschlusses bereitgestellt wird.