СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ НАПИТКОВ Российский патент 2000 года по МПК F25D9/00 F25B21/02 

Изобретение относится к области холодильного оборудования, а именно к системам охлаждения напитков, и может быть использовано на предприятиях, реализующих напитки такие, как пиво, воды, соки и другие, а также для охлаждения других жидкостей, например молока на фермах.

Известна система охлаждения напитков, включающая контейнер для напитка, охлаждающее устройство, содержащее блок термоэлектрических батарей с каналами для протока жидкого теплоносителя, расположенными со стороны горячих теплопереходов термоэлектрических батарей, соединенными трубопроводами с радиатором сброса тепла, снабженным вентилятором, с образованием замкнутого циркуляционного контура (US 5072590 A, F 25 B 21/02, 17.12.91).

Эта система является наиболее близкой к данному изобретению по технической сущности. К недостаткам этого устройства относится невысокая теплотехническая эффективность.

Данное изобретение направлено на решение технической задачи, заключающейся в улучшении экологической безопасности и повышении теплотехнической эффективности.

Для достижения этого технического результата система охлаждения напитков, включающая контейнер для напитка, охлаждающее устройство, содержащее блок термоэлектрических батарей с каналами для прохода жидкого теплоносителя, расположенными со стороны горячих теплопереходов термоэлектрических батарей, соединенными трубопроводами с радиатором сброса тепла, снабженным вентилятором, с образованием замкнутого циркуляционного контура, отличается тем, что система содержит газоотделитель, соединенный трубопроводами с контейнером для напитка и со всасывающим патрубком циркуляционного насоса, нагнетающий патрубок которого соединен трубопроводом с входом змеевика, теплоизолированный двойной трубопровод типа труба в трубе, соединяющий центральной своей трубой выход змеевика с разливочным краном, пространство между трубами которого в месте присоединения его к выходу змеевика подсоединено трубопроводом с помощью тройника к трубопроводу, соединяющему контейнер для напитка с газоотделителем, систему регулирования и управления, систему электропитания, при этом контейнер для напитка имеет теплоизоляцию, а между контейнером и теплоизоляцией установлена дополнительная охлаждающая рубашка, снабженная входным и выходным патрубками, сторона которой, обращенная к контейнеру, выполнена из тонкого эластичного материала, причем охлаждающее устройство содержит бак, наполненный жидким теплоносителем, имеющий входной и выходной патрубки, и насос, а блок термоэлектрических батарей снабжен каналами с входным и выходным патрубками для протока холодного жидкого теплоносителя со стороны холодных теплопереходов термоэлектрических батарей, а змеевик, связанный с разливочным краном и с контейнером для напитка, размещен в баке охлаждающего устройства, при этом бак, насос, холодные каналы блока термоэлектрических батарей и дополнительная охлаждающая рубашка соединены трубопроводами, снабженными теплоизоляцией, с образованием замкнутого холодного контура, входной патрубок дополнительной охлаждающей рубашки расположен ниже выходного, входной патрубок бака охлаждающего устройства расположен выше выходного, часть входного патрубка, обращенная внутрь бака, снабжена поворотом на 90 градусов в горизонтальной плоскости, теплоизоляция контейнера для напитка выполнена из нижней, боковой и верхней частей, на нижней из которых устанавливают контейнер, на внутренней поверхности боковой части установлена дополнительная охлаждающая рубашка, причем боковая и верхняя части выполнены съемными, в качестве материала для внутренней части дополнительной охлаждающей рубашки использован тканый материал, пропитанный герметизирующим компонентом, например прорезиненная ткань, тонколистовой, в том числе армированный, пластик, резиновые и полимерные пленки. Радиатор сброса тепла может быть размещен вне помещения под навесом от солнца и атмосферных осадков. Между разливочным краном и двойным теплоизолированным трубопроводом типа труба в трубе может быть установлен дополнительный термоэлектрический охладитель, аналогичный основному, холодные теплопереходы термобатарей которого подключены к центральной трубе, а горячие - к пространству между трубами. В систему регулирования может быть встроено устройство, отслеживающее время суток и отключающее циркуляционный насос в нерабочее время заведения. В горячий контур может быть встроен дополнительный датчик температуры, подключенный к системе регулирования для отключения вентилятора радиатора.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображена схема системы охлаждения напитков. Система включает контейнер 1 для напитка и охлаждающее устройство. Контейнер 1 соединен трубопроводом 2 с газоотделителем 3, который соединен трубопроводом 4 с всасывающим патрубком циркуляционного насоса 5, нагнетающий патрубок которого соединен трубопроводом 6 с входом змеевика 7, размещенного в баке 8 охлаждающего устройства, наполненным жидким теплоносителем 9. Система содержит теплоизолированный двойной трубопровод 10 типа труба в трубе, соединяющий центральной своей трубой 11 выход змеевика 7 с разливочным краном 12. Пространство между трубами в месте 13 присоединения его к выходу змеевика 7 подсоединено трубопроводом 14 с помощью тройника 15 к трубопроводу 2, соединяющему контейнер 1 для напитка с газоотделителем 3. Охлаждающее устройство содержит кроме бака 8 также блок термоэлектрических батарей 16, с каналами для протока жидкого теплоносителя, расположенными со стороны горячих теплопереходов термоэлектрических батарей. Причем каналы снабжены входным и выходным патрубками 17, 18 и последовательно соединены трубопроводами с дополнительным циркуляционным насосом 19 и радиатором 20 сброса тепла, снабженным вентилятором 21 с образованием горячего замкнутого циркуляционного контура, снабженного системой газоотделения, которая включает расширительный бачок 22, трубопровод 23 подвода жидкого теплоносителя в контур и трубопровод 24 отвода газов из контура. Контейнер 1 для напитка снабжен теплоизоляцией 25, а между контейнером и теплоизоляцией 25 установлена дополнительная охлаждающая рубашка 26, снабженная входным и выходным патрубками 27, 28. Причем сторона рубашки 26, обращенная к контейнеру 1, выполнена из тонкого эластичного материала. В качестве материала для внутренней части дополнительной охлаждающей рубашки использован тканый материал, пропитанный герметизирующим компонентом, например прорезиненная ткань, тонколистовая, в том числе армированный пластик, резиновые и полимерные пленки. Бак 8 охлаждающего устройства снабжен входным и выходным патрубками соответственно 29, 30, а блок термоэлектрических батарей 16 снабжен каналами, с входным и выходным патрубками соответственно 31, 32 для протока холодного жидкого теплоносителя со стороны холодных теплопереходов термоэлектрических батарей 16. Выходной патрубок 30 охлаждающего бака 8 соединен трубопроводом с всасывающим патрубком насоса 33 холодного контура. Нагнетающий патрубок насоса 33 соединен трубопроводом с входным патрубком 31 холодных каналов блока термоэлектрических батарей 16, выходной патрубок 32, холодных каналов блока термоэлектрических батарей 16 соединен трубопроводом с входным патрубком 27 дополнительной охлаждающей рубашки 26, а выходной патрубок 28 рубашки 26 соединен с входным патрубком 29 бака 8 охлаждающего устройства. При этом бак 8 охлаждающего устройства, насос 33 холодного контура, патрубки 31 и 32 холодных каналов блока термоэлектрических батарей 16 и дополнительная охлаждающая рубашка 26 образуют замкнутый холодный контур. А трубопроводы холодного контура и бак 8 снабжены теплоизоляцией. Для улучшения прокачиваемости трубопроводов и исключения воздушных пробок входной патрубок 27 дополнительной охлаждающей рубашки 26 расположен ниже выходного патрубка 28, входной патрубок 29 бака 8 охлаждающего устройства расположен выше выходного патрубка 30. Для улучшения теплообмена в баке 8 часть входного патрубка 29, обращенная внутрь бака 8, снабжена поворотом на 90 градусов в горизонтальной плоскости. Для улучшения эксплуатационных параметров системы теплоизоляция контейнера для напитка выполнена из трех частей: нижней части 34, на которую устанавливается контейнер для напитка (бочка, keg), боковой части 35, на внутреннюю поверхность которой установлена дополнительная охлаждающая рубашка 26, и верхней части 36. Боковая и верхняя части 35, 36 теплоизоляции выполнены съемными. Контейнер 1 для напитка снабжен подсоединительным запорным краном 37, к которому подводится газ от баллона 38 для передавливания напитка и к крану 12.

Для экономической работы системы охлаждения напитков она снабжена системой электропитания (на чертеже не показана), системой регулирования и управления, включающей датчики температуры в горячем контуре, температуры в холодном контуре, температуры напитка в разливочном кране, устройством задания температуры напитка.

Радиатор 20 сброса тепла может быть размещен вне помещения под навесом от солнца и атмосферных осадков.

Между разливочным краном 12 и двойным теплоизолированным трубопроводом 10 типа труба в трубе может быть установлен дополнительный термоэлектрический охладитель (на чертеже не показан), аналогичный основному, холодные теплопереходы термобатарей которого подключены к центральной трубе 11, а горячие - к пространству между трубами.

В систему регулирования может быть встроено устройство, отслеживающее время суток и отключающее циркуляционный насос в нерабочее время заведения.

В горячий контур может быть встроен дополнительный датчик температуры, подключенный к системе регулирования для отключения вентилятора 21 радиатора 20.

Устройство работает следующим образом. При подаче напряжения от источника питания на блок термоэлектрических батарей 16 жидкий теплоноситель, циркулирующий по холодному контуру, проходя каналы для холодного теплоносителя через патрубки 31, 32, в блоке термоэлектрических батарей 16 охлаждается за счет поглощения теплоты от элементов Пельтье на холодных спаях термоэлектрических батарей, и, проходя далее с помощью циркуляционного насоса 33 через дополнительную рубашку 26 охлаждения, охлаждает напиток, находящийся в контейнере 1. Протекая через бак 8, жидкий теплоноситель 9 охлаждает змеевик 7 и проходящий через него напиток, который циркулирует по всей длине двойного теплоизолированного трубопровода 10 типа труба в трубе. И поэтому у крана 12 напиток холодный. Теплоноситель, проходящий через каналы для протока горячего теплоносителя, в блоке термоэлектрических батарей 16 нагревается за счет теплоты, выделяемой элементами Пельтье, и тепла, связанного с необратимыми термодинамическими процессами в термобатареях, выделяемого на горячих спаях, и, циркулируя по горячему контуру, за счет работы циркуляционного насоса 19 проходит через радиатор 20 сброса тепла, где отдает тепло наружному воздуху, проходящему через радиатор 20 сброса тепла за счет работы вентилятора 21. Система регулирования выключает или включает охлаждающее устройство, насос 19 горячего контура, вентилятор 21 сброса тепла в зависимости от заданной температуры и сигнала соответствующего датчика и циркуляционный насос в зависимости от времени суток.

При работе данной системы обеспечивается экологическая безопасность производства, поскольку нет необходимости использовать в качестве хладагента инертные газы. Также достигается удобство при размещении системы охлаждения на объекте.

Изобретение предназначено для использования в пищевой промышленности, в частности, на предприятиях, реализующих напитки, такие как пиво, воды, соки, или для охлаждения молока на фермах. Система охлаждения напитков снабжена блоком термоэлектрических батарей, имеющим горячий и холодный контуры для теплоносителя и снабженным блоком сброса тепла. Последний включает циркуляционный насос, радиатор с вентилятором, устройство газоотделения. Контейнер для напитка снабжен теплоизоляцией и установленной между ним и теплоизоляцией охлаждающей рубашкой. Она связана с выходом холодного контура блока термобатарей и с баком для теплоносителя. В баке размещен змеевик, один конец которого соединен с контейнером для напитка, а другой конец через трубопровод типа в трубе соединен с разливочным краном. Сторона рубашки, обращенная к контейнеру, выполнена из тонкого эластичного материала. При работе системы обеспечивается экологическая безопасность производства и удобство при размещении системы на объекте. 4 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Система охлаждения напитков, включающая контейнер для напитка, охлаждающее устройство, содержащее блок термоэлектрических батарей с каналами для протока жидкого теплоносителя, расположенными со стороны горячих теплопереходов термоэлектрических батарей, соединенными трубопроводами с радиатором сброса тепла, снабженным вентилятором, с образованием замкнутого циркуляционного контура, отличающаяся тем, что система содержит газоотделитель, соединенный трубопроводами с контейнером для напитка и со всасывающим патрубком циркуляционного насоса, нагнетающий патрубок которого соединен трубопроводом с входом змеевика, теплоизолированный двойной трубопровод типа труба в трубе, соединяющий центральный своей трубой выход змеевика с разливочным краном, пространство между трубами которого в месте присоединения его к выходу змеевика подсоединено трубопроводом с помощью тройника к трубопроводу, соединяющему контейнер для напитка с газоотделителем, систему регулирования и управления, систему электропитания, при этом контейнер для напитка имеет теплоизоляцию, а между контейнером и теплоизоляцией установлена дополнительная охлаждающая рубашка, снабженная входным и выходным патрубками, сторона которой, обращенная к контейнеру, выполнена из тонкого эластичного материала, причем охлаждающее устройство содержит бак, наполненный жидким теплоносителем, имеющим входной и выходной патрубки, и насос, а блок термоэлектрических батарей снабжен каналами с входным и выходным патрубками для протока холодного жидкого теплоносителя со стороны холодных теплопереходов термоэлектрических батарей, а змеевик, связанный с разливочным краном и с контейнером для напитка, размещен в баке охлаждающего устройства, при этом бак, насос, холодные каналы блока термоэлектрических батарей и дополнительная охлаждающая рубашка соединены трубопроводами, снабженными теплоизоляцией, с образованием замкнутого холодного контура, входной патрубок дополнительной охлаждающей рубашки расположен ниже выходного, входной патрубок бака охлаждающего устройства расположен выше выходного, часть входного патрубка, обращенная внутрь бака, снабжена поворотом на 90^o в горизонтальной плоскости, теплоизоляция контейнера для напитка выполнена из нижней, боковой и верхней частей, на нижней из которых устанавливают контейнер, на внутренней поверхности боковой части установлена дополнительная охлаждающая рубашка, причем боковая и верхняя части выполнены съемными, в качестве материала для внутренней части дополнительной охлаждающей рубашки использован тканый материал, пропитанный герметизирующим компонентом, например прорезиненная ткань, тонколистовой, в том числе армированный пластик, резиновые и полимерные пленки. 2. Система охлаждения напитков по п.1, отличающаяся тем, что радиатор сброса тепла размещен вне помещения под навесом от солнца и атмосферных осадков. 3. Система охлаждения напитков по п.1, отличающаяся тем, что между разливочным краном и двойным теплоизолированным трубопроводом типа труба в трубе установлен дополнительный термоэлектрический охладитель, аналогичный основному, холодные теплопереходы термобатарей которого подключены к центральной трубе, а горячие - к пространству между трубами. 4. Система охлаждения напитков по п.1, отличающаяся тем, что в систему регулирования встроено устройство, отслеживающее время суток и отключающее циркуляционный насос в нерабочее время заведения. 5. Система охлаждения напитков по п.1, отличающаяся тем, что в горячий контур встроен дополнительный датчик температуры, подключенный к системе регулирования для отключения вентилятора радиатора.