一種自動飲料冷卻器及用于冷卻飲料的方法與流程

背景技術：

如通常已知的，飲料消耗溫度以及特別地啤酒的消耗溫度妨礙飲料的口味并對于其在場所中的銷售是決定性因素。在市場上有一種對于能夠快速地滿足消費者訂單的快速冷卻設備的需要，主要地在更熱的地區和/或有在較低的溫度下消耗飲料的習慣的地方。

對于通常被采用在場所中的冷卻器，一些飲料花費相對長的時間達到供應它們的理想溫度。結果，在更活躍的時間和/或再更熱的日子里，一些場所可能供應不適當的溫度下的飲料，因此削弱其口味并使消費者不快。

另一方面，現有技術已知一些能夠在較短時間期間內冷卻飲料的冷卻器。例如，文件MU7401191-0顯示具有冷卻箱的快速冷卻器，其冷卻箱帶有鋁板涂層，在其內瓶子保持浸沒在具有乙二醇的水中、純乙二醇中或酒精中。這種冷卻器進一步具有帶有孔的蓋，當冷卻時瓶頸適合孔的位置。在瓶子保持浸沒在冷卻液內的期間的時間可用手控制。檢查飲料是否在期望的溫度、提起冷卻蓋并拿出瓶子，以上取決于用戶。沒有瓶子浸泡時間、飲料溫度的自動控制，以及沒有打開和關閉冷卻器的自動控制。

文件PI 8504334涉及一種冷卻器，該冷卻器具有帶有池子的容器，在池子內有冷卻液，在這里，飲料瓶被放著接觸酒精和水，液體碳氟化物或者氟利昂113。瓶子保持被布置在在冷卻液之上的格柵上并可以憑借氣缸被下沉進入液體，該氣缸降低該格柵下至對于接觸液體必須的高度。溫度探針測量冷卻液的溫度并保證冷卻系統的操作。冷卻器具有提供有提升機構的托盤，該提升機構將瓶子向下浸入冷卻液體中并在結束瓶子接觸液體時抬升。定時器被編程并負責控制飲料保持浸沒在冷卻液內的時間，并打開燈，該燈在浸沒期間保持打開。換句話說，在編程的時間周期內，瓶子保持浸沒在冷卻液內，不管該時間間隔后飲料有效地達到的溫度。

另一現有技術的問題是由于當飲料冰凍和凝固時飲料膨脹的事實。更具體地，氣化的飲料，當冰凍和體積增加時，將施加壓力于容器內壁上，不管它是罐子還是玻璃或塑料瓶。結果，瓶子或罐子可以爆炸或泄露。由于這個原因，飲料的冷卻需要以受控的方式實現，主要是在當它是一種在具有非常低溫度的環境下的快速的冷卻，例如，低于-15℃，也就是說，遠低于飲料凝固溫度的時候。

通常，冷卻器具有定時器，定時器帶有確定了的時間以停止飲料冷卻或發出冷卻時間已經達到的警告。然而，在一年不同的段或在冷卻器被安裝的不同位置，被放進冷卻器的飲料的環境溫度變化很多。因此，冷卻器的編程冷卻時間可能不足以冷卻飲料，或者它可能太多，導致包裝爆炸或泄露。除此之外，當飲料保持比需要的更長時間段內在冷卻下，能量的消耗大于需要。

現有技術的冷卻器都不能隨著飲料溫度而自動控制在很短的時間內冷卻飲料瓶或罐子。

發明目的

本發明的第一目的是提供一種在短的時間內冷卻飲料的自動冷卻器，根據飲料溫度而自動控制，并且具有容納冷卻的飲料容器的高容量，不需要使用定時器。

本發明也具有提供自動冷卻器的目的，其具有單獨冷卻控制站，以及同時，具有技術上簡單的起動系統，該起動系統由操作員單獨憑借按鈕起動。

本發明的目的還有提供一種冷卻飲料的自動和快速的方法，其能達到上述相同的技術效果。

發明的簡要描述

本發明的目的憑借用于飲料的自動冷卻器來實現，其包括：

-殼體，其具有形成容箱的外圍壁，該容箱具有頂部入口，該容箱至少部分地充滿冷卻液；

-支撐平臺組件，其用于多個飲料容器，該平臺組件可移置地進和出容箱；

-移置機構，其耦合至平臺組件，能夠移動進入或出容箱；

-用于冷卻液的冷卻回路；

-在當浸沒于容箱的冷卻液內時的至少一個容器內部的飲料測溫器；以及

-控制站，其控制移置機構和冷卻回路，具有用于對冷卻飲料輸入確定的溫度的用戶界面；

其中控制站接收容器內飲料的早期溫度信息，通過測溫器發送，以及當飲料溫度達到確定的飲料冷卻溫度值時，起動移置機構移置平臺組件離開殼體。

自動冷卻器優選地包括耦合到移置機構的蓋子，其連同平臺組件為上下可移置的，直到它在下行方向上開始接觸殼體的頂部邊界開口。除此之外，接觸傳感器可以被提供在蓋子的下部和/或在殼體的入口邊界，如果檢測到身體接觸蓋子的下部和/或接觸殼體的開口邊界，其生成用于打斷移置機構的向下移置的信號。

冷卻液可以以乙二醇、乙醇、水或這些元素的混合物為基礎并被保持在從-10℃至-33℃范圍內的溫度。

冷卻回路優選地包括具有外部均衡的膨脹閥、壓縮機、板式熱交換器、由軸向馬達起動的微通道，以及作為冷卻流體的R404生態氣體。冷卻回路優選地被布置在殼體內部，帶有冷卻液的容箱的外部。

冷卻器具有用于循環容箱內的冷卻液的裝置，其包括由電動馬達起動的泵，該泵保持與容箱流體連通并與冷卻回路的熱交換器流體連通，并將冷卻液從容箱泵出通過熱交換器然后返回進入容箱。

飲料測溫器優選地包括至少兩個發出信號的傳感器，該兩個信號在浸沒在冷卻液內的容器內部的飲料內彼此交叉，在該交叉點，溫度測量被執行。

平臺組件可以具有平臺基座、導向管和導向板，其中，平臺基座用于將飲料放置于其上，這個平臺基座可沉入容箱內部的冷卻液內，導向管被固定至平臺基座，用于飲料容器的導向板被固定至導向管，在平臺基座之上并被提供有用于配合飲料容器的孔口，平臺基座、導向管和導向板由移置機構接合一起可移置。

移置機構優選地包括電動馬達和提供有螺旋形螺桿的棒，其中平臺組件的導向管被耦合到棒的螺旋形螺桿并相對于馬達棒向上和向下偏移。控制站能夠控制移置機構的運行以及冷卻回路的運行。

替換地，煙霧機被布置在殼體的內部，其通過控制站為可起動的，以當移置機構被起動移置平臺組件離開容箱時，發出煙霧。除此之外，顯示屏可被布置在殼體的外面并且顯示飲料溫度和/或直到飲料冷卻至預先確定的溫度的剩余時間。

本發明的目的也憑借通過本文描述的類型的自動冷卻器來冷卻飲料的方法得到實現，該方法包括如下步驟：將確定的飲料冷卻溫度輸入進入控制站；將飲料容器定位在平臺組件上；將平臺組件移置進入殼體的容箱直到飲料容器變成浸沒在冷卻液內；憑借測溫器測量浸沒在冷卻液內的容器內部的飲料溫度；憑借控制站監控容器內的通過測溫器測量的飲料溫度；當飲料被測溫度到達確定的冷卻溫度的值，起動平臺組件移置離開容箱。

當執行該方法時，冷卻液優選地被連續地保持在從-10℃至-33℃溫度范圍上冷卻，在容箱內部連續不斷地循環，并在循環期間接觸被布置在容箱外部的冷卻回路的熱交換器。除此之外，飲料測溫器發送測量的飲料溫度信息至控制站，并當飲料溫度到達確定的冷卻溫度時，控制站發送起動信號至移置機構以移置平臺組件離開容箱。如果檢測到身體接觸蓋的下部和/或殼體開口的邊界，在向下方向的平臺組件的移置可以被打斷。該方法可以執行當移置平臺離開殼體時發出煙霧的步驟。

附圖說明

參考附圖中所代表的實施例的例子，現對本發明作更詳細的描述。圖中所示：

-圖1是本發明的自動冷卻器的部件分解圖。

-圖2是圖1所示的在組裝打開狀態下的自動冷卻器的透視圖，其顯示了飲料容器；

-圖3是圖1和圖2中的在閉合狀態下的自動冷卻器的透視圖。

圖的詳細描述

本發明的自動冷卻器打算用于將含酒精的飲料和非酒精飲料冷卻降至適于消耗的溫度。本文描述的以及圖中所闡述的本發明的實施例適合于冷卻在600mL玻璃瓶子內的啤酒。然而，冷卻器不限于該應用且可用于冷卻在不同類型容器內的各種飲料，例如尤其是鋁罐、玻璃瓶、塑料瓶。在每個冷卻批次中，應該使用包含相同飲料的相同類型和容量的容器。

如圖1所示，根據本發明的自動冷卻器具有外部的殼體，飲料在其內部被冷卻。殼體在上部具有形成容箱的外圍壁，帶有向容箱供應飲料容器的頂部入口。如圖1所示，在本發明的優選實施例中，殼體展示為圓柱形狀并且由同樣圓柱裝配架組成，該圓柱裝配架具有圓形基部15和垂直結構11，在其周圍耦合有優選為不銹鋼的夾套12。外部夾套13可以進一步從不銹鋼夾套12的外部被耦合。不銹鋼夾套12和外部夾套13可以在下部展示開口用于來自冷卻回路的空氣的循環，冷卻回路被布置在殼體內在容箱的下邊。被夾套環繞的殼體1的至少一部分完全被封閉，在該被封閉處，形成所述容箱，其至少部分地充滿冷卻液，該冷卻液用于冷卻飲料降至期望的溫度。

冷卻器具有可移置的支撐平臺組件，其支撐和移置飲料瓶子進入和出冷卻器。該組件具有圓盤形式的平臺基座52，瓶子被放置在其上。包括平臺基座52的平臺組件為可移置的上升和進入殼體容箱遠到它的開口，以致將瓶子浸入冷卻液中，以便它們能被冷凍至期望的溫度且然后被從液體中取出以及從殼體中取出以被供應和被消耗。為了執行這種將平臺組件移置進入和出殼體，本發明的冷卻器進一步被提供有連接至平臺的移置機構。在圖1所示的本發明的實施例中，用于移置平臺的機構具有直流24伏特電動馬達，電能來源具有約160kg的牽引力。該馬達3能夠移置平臺組件，約10個具有600mL的啤酒瓶可被支撐在平臺組件上。移置機構進一步使用棒4，其被提供有環狀雙紋蝸桿(endless double-threaded worm screw)和運行在這個蝸桿上的導向器。借助法蘭、具有特定密封和具有特殊潤滑系統的套筒，該螺紋棒在平臺組件的不銹鋼導向管5內運行。平臺基座52被固定至平臺組件的導向管5，以便當被馬達3驅動時，該組件將被上下移置，這引起導向管5相對于蝸桿棒4移動。

用于飲料瓶100的導向板6也被固定至導向管5，在高于平臺基座5的位置(例如約40-50cm遠)，以便它可連同平臺組件上下移置移動進入和出殼體。該導向板6可以由鋁制成并被提供有孔口，容器被安裝在其內。在圖2所示實施例中，冷卻器適合于600mL瓶子，以便導向板的孔口根據這些瓶子的直徑設計尺寸，但是這些孔口可以適于其它容器尺寸，例如其它容量的罐和瓶子。因此，如圖2所示，瓶子保持被安全支撐在平臺基座52上，這使能它們被安全移置下降直到容箱內部的下游點，被浸入在冷卻液內并向上，被從該液體取出以被供應于消費者。

用于刮削飲料瓶的裝置也可耦合至殼體1的上部，被布置于瓶子的導向板6的上邊，以當瓶子從冷卻器中取出時刮削形成在瓶子表面的冷卻液殘留和冰。為了這個目的，當平臺組件移動時，刮刀被固定在一個位置上。如圖1中所看到的，該刮削裝置由刮削支撐7和刮削涂層8構成，其中刮削支撐7具有第二板的形式，也被提供有適合于瓶子直徑的孔口，刮削涂層8耦合至孔口的邊界，當瓶子被移動出冷卻器時，這使其接觸瓶子的表面，刮削掉所述殘留。刮削涂層8優選地由丙烯酸或硅膠網組成。

冷卻器也具有用于密封殼體1上部入口的蓋子9。該蓋子耦合至移置機構的頂部，因此連同平臺組件為可移置的，如圖1所示。當平臺基座52被移置直到殼體內的下游點，蓋子9開始接觸殼體1的入口的邊界，密封它，如圖3所示。垂直導桿91，如圖1所示，可以被固定在蓋子9和平臺基座52之間以幫助就位和固定這兩個部件。

由于安全原因，冷卻器具有接觸傳感器，如電感應傳感器，位于密封蓋的底部邊界和/或位于殼體入口的邊界。這些傳感器檢測擱在蓋子9的下部和/或殼體開口邊界上的身體的存在。例如當用戶的手保持接觸開口邊界或接觸蓋子9的下部時，甚至當該蓋子連同平臺組件向下移動時這會發生。一經檢測到這種接觸，傳感器輸出存在信號至電子控制站，以便移置機構連同蓋子9和平臺組件的向下運動被打斷。從而，防止冷卻器關閉并防止對在它周圍的人造成傷害。

冷卻回路保持被布置在殼體內以冷卻冷卻液降低至適于冷卻飲料的溫度，并以保持它在該溫度，以便當冷卻器被打開時，冷卻器將總是準備好使用。冷卻液普遍被保持在從-10℃至-33℃的溫度范圍內以達到快速冷卻飲料的效果。

為了實現該冷卻性能，在本發明的優選實施例中，冷卻回路具有帶有外部均衡的膨脹閥16、優選地1.1/4HP壓縮機、在板系統內的至少一個熱交換器17以及微通道冷凝器19，其中微通道冷凝器19由具有1000m³/小時流速的軸向250-mm馬達起動。優選地被使用在該冷卻回路上的冷卻流體是生態氣體R404，其適于在-20℃下面工作，其促進冷卻液的溫度達到從-10℃至-30℃范圍。冷卻液優選地基于乙二醇或者乙醇和水的混合物，其也適于達到或保持在這個非常低的溫度范圍。在本發明的該實施例中，其使用板形式的熱交換器，板系統熱交換器被布置在冷卻液容箱的外部。因此，所述冷卻液應從容箱被引導進入熱交換器17以被冷卻并然后在適當的溫度下被送回進入容箱。

根據本發明的冷卻器，當被浸泡在冷卻液內時，在至少一個飲料容器內部具有飲料測溫器。這些飲料測溫器是必要的以使冷卻器基于飲料溫度本身能夠被冷卻。

在本發明的優選實施例中，測溫器被構成為紅外元件(cell)或激光傳感器。兩個傳感器可以被使用，它們中的每一個發出激光束。這些傳感器被以如下方式定位并被定向：兩個激光束在浸泡在冷卻液內的瓶子內的點處交叉。這是溫度測量發生的地方，并且該點位于被儲存在該瓶子內的飲料內。

檢測器發送與測量的飲料溫度相一致的信號至控制站，其負責集中地控制移置機構和冷卻回路。因此，當飲料溫度達到冷卻溫度的確定的和期望的值時，控制站起動移置機構以移置平臺組件離開容箱以及離開殼體1。在此刻，平臺組件連同蓋子9被移置向上，導致瓶子100在理想的溫度下自動地從冷卻器中出現，并防止它們爆炸。

重要的是要提醒，如果瓶子或者其他容器仍保持在過低的溫度下浸沒在冷卻液內超過必要的時間，那么瓶子或者其他容器可能爆炸，這是因為液體飲料凍結、膨脹并施加壓力在容器內部上。結果，根據本發明的冷卻器消除爆炸的危險，因為當瓶子達到理想溫度時，瓶子自動上升，不管初始室溫以及沒有使用定時器。用這種方法，也防止啤酒被部分凍結地消耗，其擾亂或延遲其消耗。

控制站進一步具有用戶界面，通過用戶界面，期望的飲料冷卻溫度通過機器的用戶或操作員被輸入。通過舉例的方式，用于在場所供應啤酒的理想的冷卻溫度從-1.0℃到0.5℃變化。

優選地，為了配置機器并輸入期望的飲料溫度值，并為了起動飲料的冷卻，控制站被存儲在放置于冷卻器前邊的單一的電子板20內并具有用于打開和關閉冷卻器的起動按鈕，從而引起移置機構移動帶有瓶子的平臺組件進入容箱并將它們進入液體內。電子回路和按鈕布置在接近冷卻器的單獨板上有助于防止不能閱讀和更新信息并且有助于促進平衡的維持。

因此，冷卻器使用單獨控制站，其以完全自動的方式起動和控制冷凝器以及飲料的冷卻，對于操作員，按幾個按鈕就足夠了。此外，冷卻器移置機構是完全地機械的而且容易操作，以便操作員只需要的工作是增加瓶子、按單一按鈕、使得瓶子被自動浸沒、以及在最后的過程回到表面以待消耗。

顯示屏被布置在殼體的外表面并連接至控制站。僅為了通知操作員的目的，該屏幕顯示飲料的當前溫度和/或直到飲料被冷卻下降至預先設定的溫度的剩余時間。

如圖1中所示的實施例看到的，根據本發明的冷卻器還具有用于循環容箱內部冷卻液的裝置，其保持該冷卻液在循環回路內移動。優選地，用于循環冷卻液的裝置由泵21構成，泵21被安裝成與容箱流體連通以及被安裝成與冷卻回路的熱交換器17流體連通。例如可以使用具有流速高達每分鐘6公升的、由1/2HP電動馬達起動的泵。泵21位于殼體1的內部，但是在液體容箱的外部。容箱具有用于冷卻液的一個出口和兩個入口，他們全部與泵21連通。用這種方法，泵21通過所述容箱出口吸冷卻液，從而引起冷卻液通過板系統交換器17循環，通過這個，冷卻液被冷卻降低至期望的溫度(約-30℃)。然后，通過所述兩個入口，冷卻液被泵送回容箱，這保證容箱內部的這種冷卻的冷卻液的循環流動。

這種連續循環有助于在冷卻液和熱交換器之間交換熱，保持貫穿殼體內的液體的溫度均勻，這提高了對飲料冷卻的性能并使得即使冷卻器被關閉時仍能夠維持冷卻，也就是說，在冷卻器連接電力的前提下，它將總是準備接收瓶子，不管是否被關閉了很長一段時間。

為了提供冰冷飲料的視覺效果，根據本發明的冷卻器可進一步提供有被布置在殼體內部的煙霧機22。當飲料到達期望的冷卻溫度時，該機器22由控制站起動，并且當移置機構移置平臺組件和飲料瓶離開殼體時，發出煙霧。用這種方式，當冷卻器被打開或瓶子100出現在其外部時，隨著瓶子散出煙霧，生成寒冷的視覺印象。該煙霧機22也可通過按鈕禁用，以便可選地當瓶子上升時它可被起動。當機器22被禁用時，這保證在瓶子和冷卻液之間的更好的冷卻性能和熱交換。

本發明也涉及一種憑借本文所述類型的自動冷卻器來冷卻飲料的方法。根據該方法，打開冷卻器之后，憑借控制站來確定期望的飲料冷卻溫度并憑借用戶界面將該期望的預先確定的飲料溫度輸入進控制站。殼體內部的冷卻液被自動冷卻降低至范圍為從-10℃至-33℃的合適的溫度以便在短暫的時間間隔內冷卻飲料至期望的值。容器或飲料瓶被放置在平臺基座52上，保持安裝在導向板6的孔口中，保證在平臺組件運動期間對平臺基座52上的瓶100的安全支撐。

然后，冷卻器被起動用于冷卻飲料瓶子。這種起動通過按控制站的板20上的按鈕來做出。該中心發送起動信號至移置機構，其移置平臺組件進入殼體1的容箱內，直到飲料瓶保持浸沒在冷卻液內。蓋子9連同平臺組件降落直到它擱在冷卻器入口的邊界上，密封它。測溫器然后繼續測量浸沒在冷卻液內的瓶子中的一個內的飲料溫度。因為通常瓶子先前被儲存在相同的環境內，所以所有放在冷卻器內的飲料大約處于相同的溫度且將以與瓶子內的飲料相同的速度被冷卻，在瓶子內溫度被測量。

測量的溫度值被發送至控制站，在這里它們被電子地監控，直到它們符合期望的飲料溫度的預先確定的值。當在正被監控的飲料內達到這種目標溫度時，控制站發送起動信號至移置機構，這然后移置平臺組件和瓶子離開容箱和殼體。這種由起動機構提供的運動也引起冷卻器蓋子打開，使能手工接近冷卻的瓶子。用這種方式，保證了瓶子將被浸沒在冷卻液內達瓶子達到理性溫度所需的更短時間段，這帶來更低的和優化的能量消耗。

這也是安全的測量，因為如果瓶子在冷卻液內在過低溫度下保持太長時間顛倒，它們將爆炸。根據本發明的方法和冷卻器不需要定時器，因為瓶子自動上升，消除了爆炸和泄露的風險。

此刻當被監控的飲料到達期望的目標溫度，根據本發明的方法，當瓶子被移置出冷卻器時，可以任選地執行在瓶子之上產生和發出煙霧。在這種情況下，當被監控的飲料到達期望的溫度的時刻，也連接至控制站的煙霧機22接收來自該站的起動信號，激活在飲料之上的煙霧的發出并當瓶子從冷卻器出來時引起寒冷的視覺效果。

在根據本發明的方法中，冷卻液在冷卻器內部在適于快速冷卻飲料的溫度(通常在-10℃和-30℃之間)下被保持連續不斷地冷卻，且它可以在該溫度范圍內變化。用這種方法，當冷卻器被打開時，它將總是準備用于立即使用。該冷卻飲料的方法憑借循環泵21和其馬達持續地執行殼體內部的冷卻液的循環，導致冷卻液在循環期間開始接觸冷卻回路的板式17的熱交換器，這有助于以均勻的方式在殼體內部保持液體在期望的溫度。

為了保證冷卻器的運行安全，當實施該冷卻方法時，可以實施打斷平臺組件連同蓋子向下運動的步驟。當接觸傳感器檢測身體接觸蓋子9的下部和/或冷卻器開口的邊界時，該打斷發生，當操作員或用戶將他們的手擱在蓋子下面或冷卻器的邊界上時，這可能發生。用這種方法，防止手被冷卻器陷住或弄傷。

在此所描述的發明的實施例中，其中每個冷卻循環10個600mL的啤酒瓶子被放置進入冷卻器，它達到在1小時20分鐘內80個瓶子的冷卻能力，具有平均每7分鐘10個瓶子(6公升啤酒)被冷卻并準備用于消耗的優點。瓶子的這種數目可以根據期望的飲料溫度被增加。例如，在熱的環境下，600mL啤酒瓶處于高于25℃的初始溫度并且因此花費8分鐘冷卻至從0.5℃至-1℃范圍的溫度。在寒冷的地方，這種瓶子已經被放置在冷卻器內(飲料處于約15℃或更低的溫度)，以便它將更快速冷卻，因此，由于具有爆炸風險，瓶子不能被留在這種快速冷卻器內達相同的8分鐘。該冷卻時間也可以根據將被冷卻的飲料、容器的型號及容量而變化，例如，350mL罐將需要比1L啤酒瓶更少的時間。

憑借根據本發明的冷卻器和冷卻方法，操作員不需要根據室溫的變化或將被冷卻的飲料的類型容量來配置設備，配置飲料的目標溫度就足夠，而不存在任何飲料容器爆炸或泄露的風險。

另外，本發明的冷卻器和方法消除了連續不斷地測量和監控殼體內部冷卻液的溫度的需要，因為這種控制在基于飲料自身溫度的基礎上被實施，這導致冷卻更精確和安全，進一步實現了在相同的批次內冷卻的所有瓶子內的更均勻的溫度。冷卻液的溫度可以被測量和控制僅僅是為了由冷卻回路保持在期望的溫度范圍內，但是這并不作為用于確定飲料瓶子的冷卻期的參數。

實施例的優選例子已經被描述，應理解本發明的范圍包含其他可能的優點，僅被所述權利要求的內容限制，其包括可能的同等物。