具有冷却器的后混合饮料配制机的制作方法

专利名称：具有冷却器的后混合饮料配制机的制作方法
技术领域：
本发明涉及饮料配制，并且具体地但并不排他地涉及通常在冷却后配制的软饮料 领域的应用。更具体地，本发明涉及诸如可乐和调味苏打汽水的后混合饮料的配制，其中诸 如果汁或香精的浓缩物与通常是非碳酸水或碳酸水的稀释液在配制点处混合。
背景技术：
浓缩物和稀释液通常在后混合配制阀中以正确的比例进行混合，以在诸如配制塔 的柜台台面上的装置的配制出口处配制饮料。配制塔可以具有多个出口以对相同或者不同 的饮料进行配制。饮料配料通常在单独的供应管道中从远距离的配料源输送到配制塔。通常，稀释 液供应管道穿过冷却器以配制经过冷却的饮料。冷却器经常被设置得远离服务区，并且稀 释液供应管道包含在隔热的护套内以防止稀释液在冷却器和配制塔之间升温。浓缩物供应 管道同样包含在隔热护套内并且可以穿过冷却器。通常通过将稀释液与浓缩物以大致5 1的比例相混合来配制诸如可乐和调味苏 打水的经冷却的后混合软饮料。如果稀释液温度是约2°C而浓缩物温度是约14°C，则可以 实现配制温度为大约4至5°C的饮料。尤其希望对稀释液温度进行准确控制以保持所需要 的温度，在依次配制若干种饮料的情况下，这在制冷需求高时将是一个问题。为此，很多配制系统被设计成满足这些实际上仅在每天的有限时间段出现的需 求。结果，对于每天中制冷需求低的大部分时间来说，并不要求系统在满足制冷需求的条件 下运行。这是低效的，浪费能量并且增加运行成本。随着能量成本升高以及能量的低效使 用对环境的影响增加，有必要设计出更加有效率且更好地使用可用能量的饮料配制系统。

发明内容
本发明寻求提供一种配制饮料的系统，具体地说是配制软饮料尤其是后混合软饮 料的系统。本发明的优选目的是提供一种系统，该系统能够提供一个或更多个优点和优势， 例如，降低的能量消耗、简化的安装、更少的果汁浪费以及更方便的卫生处理。根据本发明第一方面，提供了一种如权利要求1限定的饮料配制系统。优选地，所述制冷模块位于所述配制单元内。优选地，设置有泵以循着所述再循环管道泵送冷却剂，并且所述泵的电机可操作 为响应于所述冷却剂再循环管道中的所述冷却剂的温度来控制泵速。优选地，所述室包括连接到所述冷却剂再循环管道的入口和出口以及用于引导水 流在所述入口和所述出口之间通过所述室以优化与所述浓缩物管中的浓缩物的热交换的 导流部。在一个实施方式中，所述冷却剂是诸如水的稀释液，并且所述配制单元包括连接 到所述浓缩物管道和所述冷却剂再循环管道的后混合配制阀。
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优选地，所述冷却剂再循环管道连接到非碳酸水(still water)水源，并且包括用 于使提供给所述后混合阀的水碳酸化的碳酸化器。优选地，所述冷却器包括冷却剂槽，所述碳酸化器位于所述槽中，并且所述水再循 环管道包括所述槽内的冷却旋管以使水流返回所述碳酸化器。在另一个实施方式中，所述配制单元包括连接到所述浓缩物管道并连接到用于使 诸如水的稀释液流动的另一个再循环管道，所述另一个再循环管道在所述隔热护套内在所 述冷却器与所述配制单元之间延伸。优选地，两个再循环管道都连接到公共水源，并且所述稀释液再循环管道包括使 提供给所述后混合阀的水碳酸化的碳酸化器。优选地，所述冷却器包括冷却剂槽，所述碳酸化器位于所述槽中，并且所述稀释液 再循环管道包括所述槽中的冷却旋管以使水流返回到所述碳酸化器。在一种结构中，所述稀释液再循环管道穿过所述制冷模块。在另一种结构中，所述稀释液再循环管道绕过所述制冷模块。优选地，设置有泵以循着所述稀释液再循环管道泵送稀释液，并且所述泵的电机 可操作为响应于所述稀释液再循环管道中的所述稀释液的温度来控制泵速。优选地，所述冷却器包括所述槽内的蒸发器旋管和使冷却剂在所述槽中流动的搅 拌器，其中，在所述蒸发器旋管与所述槽的壁之间设置有间隙以允许冷却剂在所述蒸发器 旋管的两侧流动。优选地，所述搅拌器的电机可操作为响应于所述槽中的冷却剂温度来控制搅拌器速度。根据本发明第二方面，提供了一种如权利要求16限定的配制后混合饮料的方法。在一个实施方式中，所述冷却剂是诸如水的稀释液，并且，所述冷却剂再循环管道 和浓缩物管道都连接到所述饮料配制机的后混合配制阀。在另一个实施方式中，设置了用于使诸如水的稀释液流动的另一个再循环管道， 所述另一个再循环管道在所述隔热护套内在所述冷却器与所述配制单元之间延伸，并且， 所述另一个再循环管道和浓缩物管道都连接到所述饮料配制机的后混合配制阀。在此实施 方式中，所述冷却剂再循环管道可以连接到所述后混合配制阀，其中，所述冷却剂再循环管 道与所述稀释液再循环管道中的一个使非碳酸水流动，而另一个使碳酸水流动。根据本发明第三方面，提供了一种饮料配制系统，该饮料配制系统采用冷却液在 其中流动的冷却回路、监控所述冷却液的温度的温度传感器以及使所述冷却液在所述回路 中流动的泵，其中，响应于所述冷却液的温度来控制泵速。通过响应于所述冷却液的温度来控制所述泵速，所述冷却液的流量在制冷要求高 时比在制冷要求低时大，从而在制冷要求低时降低了能耗。所述制冷回路可以为一条或者更多条生产线制冷。在配制后混合饮料的系统中， 所述生产线可以包含诸如果汁或香精等用于与诸如非碳酸水或碳酸水的稀释液相混合的 浓缩物，以产生所需要的饮料。在此结构中，冷却回路可以形成所述配制回路的一部分，并 且包含稀释液，所述稀释液与在配制之前已经由所述稀释液冷却的浓缩物相混合。另选地， 所述制冷回路可以与所述配制回路分开，并且包含用于冷却所述浓缩物和稀释液这两者的 冷却剂。
根据本发明第四方面，提供了一种响应于饮料配制系统的制冷回路中的液体温度 来控制所述液体的流量的方法，由此响应于制冷要求的提高来增加冷却液的流量。所述冷却液体可以是用于后混合饮料的诸如非碳酸水或碳酸水的稀释液，在后混 合饮料中，所述稀释液与在配制前已由所述稀释液冷却的诸如果汁或香精等浓缩物相混
I=I O根据本发明第五方面，提供了一种后混合饮料的饮料配制系统，该饮料配制系统 包括与稀释液源和浓缩物源相连接的后混合配制阀，其中，浓缩物供应管道穿过与所述配 制阀相邻的冷却室。通过冷却与所述配制阀相邻的浓缩物，浓缩物源可以位于所述配制阀附近，以缩 短所述浓缩物管道的长度，使得更换所述浓缩物源更方便，减少浓缩物浪费，并有助于浓缩 物管道的清洁。根据本发明第六方面，提供了一种配制后混合饮料的方法，所述方法包括以下步 骤设置后混合配制阀；将所述配制阀连接到稀释液源和浓缩物源；以及通过穿过与所述 配制阀相邻的冷却室的管道来冷却所述浓缩物。所述稀释液可以穿过冷却室以冷却浓缩物，并且，可以响应制冷要求来控制稀释 液的流量。根据本发明第七方面，提供了一种冰箱式冷却器，该冰箱式冷却器包括包含冷却 剂的槽；所述槽中的蒸发器旋管，用于冷却所述冷却剂并在所述蒸发器旋管上形成冻结冷 却剂的热汇(thermal reserve)；以及用于搅拌所述槽中的冷却剂的搅拌器，其中，驱动所 述搅拌器的电机可以响应于所述槽中的冷却剂温度来操作。通过响应于所述槽中的冷却剂温度来控制所述搅拌器的电机，可以通过在制冷需 求高时采用比制冷需求低时更高的电机速度来增加所述槽中的所述冷却剂的流量，从而降 低制冷需求低时的能耗。根据本发明第八方面，提供了一种响应于饮料配制系统的冰箱式冷却器中冷却剂 温度来控制所述冷却器中的冷却剂的搅拌的方法，从而响应于制冷需求的提高来增加冷却 剂流量。根据本发明第九方面，提供了一种冰箱式冷却器，该冰箱式冷却器包括包含冷却 剂的槽；所述槽中的蒸发器旋管，用于冷却所述冷却剂并在所述蒸发器旋管上形成冻结冷 却剂的热汇；以及在所述槽中搅拌所述冷却剂的搅拌器，其中，布置所述旋管，使得利用所 述搅拌器而在所述冷却器中流动的冷却剂在所述旋管的两侧经过冻结的冷却剂。通过布置旋管使得在所述旋管的两侧出现所述冷却器中的冷却剂的流动，增加了 在制冷需求高时的冻结冷却剂的有效表面积以及由冻结的冷却剂提供的热汇的冷却能力。根据本发明第十方面，提供了一种通过在饮料配制系统的冰箱式冷却器中布置蒸 发器旋管，使得在所述冷却器中流动的冷却剂在所述旋管两侧经过冻结的冷却剂，来控制 所述冷却器中的冷却剂温度的方法。根据本发明第十一方面，提供了一种饮料配制系统的隔热护套，该隔热护套包括 具有通过挤压而一体形成的多个液体管道的核心部和包围所述核心部的隔热外套。通过挤压所述核心部，可以根据系统的需要来提供任意数量个液体管道，并且所 述核心部可以切割成所述隔热护套的需要长度并且覆盖有隔热层。
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根据本发明第十二方面，提供了一种构成饮料配制系统的隔热护套的方法，该方 法包括以下步骤挤压具有多个液体管道的核心部；和利用隔热材料来覆盖所述核心部。根据本发明第十三方面，提供了一种用于后混合饮料的饮料配制系统，该系统包 括稀释液源；浓缩物源；后混合配制阀；从所述稀释液源向所述后混合配制阀提供稀释液 的稀释液管道；从所述浓缩物源向所述后混合配制阀提供浓缩物的浓缩物管道；位置远离 所述后混合配制阀的冷却器；以及位置靠近所述后混合配制阀的热交换单元，其中，所述稀 释液管道包括使稀释液在所述冷却器和所述后混合配制阀之间流动的再循环回路，并且所 述浓缩物通过与所述再循环回路中的稀释液的热交换而在所述热交换单元中冷却。


参照附图，根据以下仅作为示例给出的对示例性实施方式的说明，可以理解本发 明各方面的其它特征、益处和优势，附图中图1是体现了本发明的饮料配制系统的示意性布局图；图2是示出了图1所示系统的配制塔中的果汁冷却细节的放大的视图；图3是示出了图1所示系统的苏打水再循环回路的变型的放大的视图；图4是示出了图3的苏打水再循环回路的冷却器的细节的放大的视图；以及图5和图6示出图1所示的隔热护套的细节。
具体实施例方式首先参照附图中的图1，其示出了后混合饮料配制系统，该系统包括设置有总体上 由附图标记3指示的多个后混合配制阀的集成阀块(manifold valve block) 1。在此实施 方式中，集成阀块1具有六个配制阀3a、3b、3C、3d、3e和3f，但是，可以理解，可以根据需求 来选择配制阀的数量。配制阀3通过总体上由附图标记5指示的各供应管道连接到总体上由附图标记7 指示的各分立的浓缩物源。在此实施方式中，具有分别用于各个配制阀3a、3b、3C、3d、3e和 3f的六个供应管道5a、5b、5c、5d、5e和5f、以及六个浓缩物源7a、7b、7c、7d、7e和7f。然 而，可以理解，这样的布置并非必须的，供应管道和浓缩物源的数量可以根据配制阀的数量 和对饮料的需求而改变。例如，两个或者更多个配制阀可以连接到公共的浓缩物源以配制 同一种饮料。集成阀块1还连接到总体上由附图标记9指示的稀释液再循环管道或回路，向各 个配制阀3a、3b、3C、3d、3e和3f提供稀释液，在配制点处与浓缩物进行混合，从而向放置在 相关配制阀3a、3b、3C、3d、3e和3f的出口(未示出)处的诸如玻璃杯、茶杯等容器输送期 望的饮料。在此实施方式中，再循环回路9包含碳酸水(通常称为“苏打”水)，以配制来自 配制阀3的碳酸化混合饮料。然而，可以理解，这不是必须的，可以采用诸如非碳酸水的任 何其它合适的稀释液来配制诸如水果果汁的非碳酸饮料。配制阀3被配置为以将要配制的饮料所要求的相对比例来混合碳酸水和浓缩物。 相对比例可以针对不同的饮料而改变，并且配制阀根据所要配制的饮料在初始设置时个别 地配置。可以手动或者自动执行这样的配置。例如，可以通过诸如微处理器的可编程控制 器来控制配制阀3，使得维护工程师可以在任意时刻个别地设置稀释液和浓缩物的比例。控制器可以经由适当的用户接口来控制配制系统的其它功能，以根据客户对期望的饮料的选 择来操作配制阀3。另选地，配制阀3可以手工操作。稀释液再循环回路9包括碳酸化器箱11和由电机14驱动的循环泵13。碳酸化器 箱11被设置在远离集成阀块1的位置处(例如，设置在诸如地窖或冷藏间的存储区中)，并 且在此实施方式中，碳酸化器箱11浸没在由冰箱式冷却器15提供的冰水槽中。冷却的碳 酸水循着再循环回路9从碳酸化器箱11向集成阀块1泵送，又返回碳酸化器箱11。返回碳 酸化器箱11的碳酸化水经过浸没在冷却器15的冰水槽中的冷却旋管17，从而在重新进入 碳酸化器箱11之前冷却碳酸水。在冷却器15和集成阀块1之间，再循环回路9包含在隔热护套或套管或管道19 中，而返回碳酸化器箱11的碳酸水的温度受到出于稍后说明的目的而设置在冷却旋管17 前面的温度传感器20的监控。隔热护套19降低护套外部环境和护套内部的再循环回路9 中的碳酸化水之间的热交换。碳酸化器箱11的入口经由供应管道25连接到诸如自来水的非碳酸水水源，从而 在碳酸化器箱11中的水平线低于预定的最小值时向碳酸化器箱11加入非碳酸水以替代已 经配制好的碳酸化水。碳酸化器箱11中的最高水平线和最低水平线由水平线传感器(未 示出)进行控制，水平线传感器还控制供水管道25中的泵27的操作，以增加注入碳酸化器 箱11的水压，在碳酸化器箱11中，通过在向碳酸化器箱11注入水流时将碳酸化气体源注 入水流中以同时使水流碳酸化。将碳酸化器箱11中的水平线之上的顶部空间中的碳酸化气体的压力保持在足以 防止碳酸化气体从溶液中泄出的水平，从而保持在再循环回路9中流动的碳酸水的期望的 碳酸化水平。通常，碳酸化气体是二氧化碳，但是可以使用诸如氮气的其它气体，因此应当 相应地解释术语“碳酸化”气体。供水管道25经过位于T型接头31的上游的浸没在冷却器15的冰水槽中的冷却 旋管29，以根据需要向碳酸化器箱11或者向冷却剂再循环管道或回路21供应冰水。在非 碳酸水加入碳酸化器箱11前对其进行冷却有助于碳酸化处理，以在碳酸水中实现期望的 碳酸化水平，从而配制来自配制阀3的碳酸化饮料。冷却剂再循环回路21从冷却器15到达与集成阀块1相邻的冷却模块32，以冷却 供应管道5a、5b、5C、5d、5e和5f中被提供给集成阀块1的浓缩物。冷却模块32具有室33， 室33具有连接到再循环回路21以从冷却器15接收冰水的入口和连接到再循环回路21以 将水返回到冷却器15的出口。返回的水流经过浸没在冷却器15的冷却水槽中的冷却旋管 35。利用泵23使水循着冷却剂环路21流动。在冷却器15和冷却剂室33之间，冷却剂再 循环回路21包含在隔热护套19中，并且返回到冷却器15的水的温度受到出于稍后说明的 目的而设置在冷却旋管35前面的温度传感器39的监控。集成阀块1和冷却剂室33包含在设置在远离冷却器15的诸如吧台或者类似服务 区的位置处的饮料配制机中，例如，包含在配制塔(未示出)中，配制塔可以位于柜台台面 上以连接到浓缩物7的各种供应管道5以及碳酸水和冷却剂的再循环回路9和21。再循环 回路9可以向同一服务区或者不同服务区中的超过一个塔1提供碳酸水。另选地或者另外 地，碳酸化器箱11可以向分立的再循环回路9提供碳酸化水以供应超过一个塔。同样地， 再循环回路21可以向同一服务区或者不同服务区中的超过一个塔1提供冷却剂。另选地或者另外地，可以设置分立的再循环回路21以向超过一个塔提供冷却剂。根据塔的数量和 位置，所有组合和配置都是可能的。现在参照图2，更加详细地示出了对提供给塔1的浓缩物进行冷却的结构。大多数 后混合饮料包含约85%的稀释液和15%的浓缩物。在很多现有的配制系统中，通过使供应 管道在隔热护套中到达配制塔来冷却浓缩物。这提高了隔热护套中的制冷要求，导致在苏 打水再循环回路9中冷却苏打水的能耗比实现并保持需要的浓缩物温度实际所需要的能 耗高。例如，当配制速度是每分钟4份饮料时，冷却浓缩物(果汁)的能量是10卡。含有 六个浓缩物供应管道的20米长的隔热护套包含10公升浓缩物，其能耗是10W/m或者每年 1750KWh。为了降低冷却浓缩物时的能耗，本发明从隔热护套中去除了浓缩物管道，并且在 配制塔中冷却浓缩物。更具体地说，在进行配制前才在塔内冷却浓缩物，并且与在隔热护套 19中包含浓缩物供应管道的现有系统相比，穿过冷却剂室33的供应管道5所包含的将要冷 却的浓缩物的量要少得多。如图所示，浓缩物供应管道5a、5b、5C、5d、5e和5f穿过塔内的冷却剂室33到达集 成阀块1。室33被隔热以防止室33中的冷却剂与较温暖的服务区环境之间的热交换。碳 酸水再循环回路9绕开冷却剂室33，并连接到塔1内的集成阀块1。冷却剂再循环回路21连接到室33，使冷却的非碳酸水流过室33以冷却供应管道 5a、5b、5c、5d、5e和5f中输送到配制阀3a、3b、3c、3d、3e和3f的浓缩物。室33设置有内部 导流部37，引导冷却剂流经室33，以优化与穿过室33的浓缩物供应管道5a、5b、5C、5d、5e 和5f的热交换。在本实施方式中，导流部37包括将室33划分为入口室33a和出口室33b的间隔 壁。来自再循环回路21的冷却剂在冷却剂室33的下端进入入口室33a。冷却剂受到导流 部37的限制，向上流动至冷却剂室33的上端，在此处越过间隔壁进入出口室33b。冷却剂 受到导流部37的限制，向下流动至冷却剂室33的下端，在此处流出冷却剂室并返回到再循 环回路21。在此实施方式中，浓缩物供应管道中的三个管道经过入口室33a，而其它的三个浓 缩物供应管道经过出口室33b。然而，可以理解，也可以根据需要采用浓缩物供应管道5的 其它布置。例如，尽管管道被示为穿过冷却剂室33直线延伸，但是这不是必须的，也可以在 冷却剂室33内采用浓缩物管道的其它布置(诸如旋管)，以增加可用于热传递的表面积，从 而实现对浓缩物的期望冷却。此外，可以理解，可以采用冷却剂室33的其它布置来引导冷 却剂流过浓缩物供应管道5，从而实现对浓缩物的期望冷却。将会理解，上述布置缩短了浓缩物供应管道5a、5b、5C、5d、5e和5f的长度，从而减 少了果汁的浪费，并使得管道清洁更加方便。并且，浓缩物源可以位于配制塔附近，例如，在 服务区的柜台台面下面的架子上，这简化了浓缩物源的更换。通常，浓缩物和稀释液以大致1 5的比例混合，在稀释液温度为约2°C时，可以利 用温度约为14°C的浓缩物在配制的饮料中实现约为4至5°C的温度。浓缩物管道5从冷却 室33穿过通常足以实现对浓缩物的必要的冷却，而无需使浓缩物导管5穿过隔热护套19 或者冷却器15。冷却室33中的果汁的制冷需求取决于多个因素，包括环境温度和饮料配制，同时
9碳酸水回路中的热增量取决于多个因素，包括环境温度、隔热护套(长度、隔热性、管子的 数量等)以及饮料配制。现有的饮料配制系统通常被设计为满足正在配制饮料时(配制模式)出现的比在 没有配制饮料时(待机模式)更高的制冷需求。然而，很多配制系统在一天中仅有约20% 的时间(少于4小时)在配制模式中工作，而在一天的剩余80%的时间(超过20小时)中 处于待机模式。结果，将系统设计成满足配制模式下的制冷要求导致待机模式中的显著的
能量浪费。为了减少热增量，本发明提供了温度传感器20和39来监控稀释液再循环回路9 中从集成阀块21到碳酸化器箱11的碳酸水的返回流的温度、和冷却剂再循环回路21中从 冷却室33到冷却器15的非碳酸水的返回流的温度。传感器20、39检测的温度分别用于控 制再循环泵13、23的操作。在此实施方式中，两个泵13、23均是分别由电机14、40驱动的 双速泵，当相关的传感器20、39检测的温度升高到预设的温度以上时(例如，对于碳酸水预 设温度为2°C，对于非碳酸水预设温度为2V )，则两个泵从例如SOOrpm的低速切换到例如 1400rpm的高速。然而，可以理解，考虑到诸如制冷要求和系统的其它设计参数的因素，也可 以采用其它电机速度和/或温度。更具体地，将系统这样设置，S卩，在再循环回路9、21中的碳酸水和非碳酸水的温 度低于预设温度的低制冷需求期间(诸如在待机模式中或者在低配制期间)，再循环泵13、 23切换到低速以降低能耗，而在高制冷要求期间(诸如在配制模式或者处于较高的环境温 度时)，如果再循环回路9、21中的碳酸水和非碳酸水的温度升高到预设温度以上，则相关 的再循环泵13、23切换到高速以满足增加的制冷需求。这样，再循环泵13、23的操作更加 节能，从而节省了费用。可以理解，泵13、23可以是如上所述可以选择高速或者低速的双速泵，或者这两 个泵中的一个或者两个可以是可变速泵，使得可以根据需要调整泵速以提供高速和低速或 者任意的中间速度。在允许可变的泵速的情况下，可以通过适当编程的微处理器或者其它 控制系统响应于传感器20、39检测的温度来控制可变的泵速。在一个变型(未示出)中，冷却剂再循环回路21还连接到集成阀块1，可以这样设 计集成阀块1，即，各个配制阀选择性配制浓缩物和来自再循环回路9的碳酸水或者来自再 循环回路21的非碳酸水的混合物，或者配制碳酸水和非碳酸水这两者的混合物。这样，可 以配制碳酸饮料、非碳酸饮料，或者具有可变碳酸水平的饮料。另选地，可以这样设计集成 阀块1，一个或者更多个配制阀可以配制碳酸化水，而剩余的配制阀中的一个或者每一个可 以配制非碳酸水。在另一个变型(未示出)中，一个或者更多个配制阀可被配置为仅配制 稀释液，例如，配制没有任何浓缩物的非碳酸水或者碳酸水。可以采用的其它配置对于本领 域技术人员而言是明显的。现在参照图3，示出了上述系统的变型，其中相同的附图标记用于标识对应的部 分。在此变型中，略去了图1中的非碳酸水再循环管道或回路21，冷却剂室33连接到 稀释液再循环管道或回路9。这样，供应给集成阀块1的冷却的碳酸水也穿过冷却剂室33， 以冷却在浓缩物供应管道(为简明起见未在图3中示出)中供应给集成阀块1的果汁。这 样，可以使用同一个再循环回路在隔热护套(未示出)内在冷却器15和集成阀块1之间延伸，从而既向集成阀块供应稀释液，又冷却浓缩物。此变型系统的操作与图1类似，可以根 据已经提供的说明进行理解。利用此配置，此系统仅配制碳酸化饮料。可以理解，通过略去 图1中的碳酸水再循环回路9并将非碳酸水回路21连接到集成阀块1，图1的系统可以调 整为仅配制非碳酸饮料。现在参照图4，更详细地示出冰箱式冷却器15的结构。已知的冰箱式冷却器通常 包括包含水的槽，通过将制冷回路的蒸发器放置在槽中来冷却槽中的水，使得在低制冷需 求期间在蒸发器上结冰，以在冰融化以提供额外制冷的高制冷需求期间提供热汇。通过使 用抑制水的冰点的添加剂，可以产生零下的冰箱。例如，将具有乙二醇、盐、抗冻剂或者其它 适当的材料的含水混合物加入到槽中的水中。通常，蒸发器位于槽的侧壁附近，并且通过由电机驱动的搅拌器使水在槽中流动， 从而在蒸发器的朝内的侧壁上冲刷冰箱的表面，已在制冷需求高时将冰融化。冲刷冰箱的 一侧降低了在制冷需求高时用于制冷的有效表面积，这导致效率降低。并且，很多系统采用搅拌器和电机的组合，这种组合被设计为使水流动以满足制 冷需求高的时段的制冷需求。如上所述，由于高制冷需求主要在仅占一天的操作中的大约 20%的配制模式中出现，而剩余的都是制冷需求较低的待机模式，因此这浪费了能量。为了提高制冷效率，本发明提供了冰箱式冷却器15，其中，蒸发器旋管41与槽的 侧壁分隔开，使得由于搅拌器43而流动的水如箭头所示冲刷旋管41的两侧，从而成倍增加 了针对在高制冷需求期间要求额外制冷而形成在旋管41上的冰箱式44的有效表面积。为了利用冰箱44的更大的有效表面积的优势，槽内的水的流动对搅拌器43提出 了更高的性能要求。结果，在高制冷需求时，需要更大的功率来操作搅拌器43，本发明采用 温度传感器45来监控槽中的水的温度，并且响应于水温来控制驱动搅拌器43的电机的操 作。在此实施方式中，电机47是双速电机，当传感器45检测到的水的温度上升超过预 设的温度例如l°c时，电机47从例如1500rpm的低速切换到例如3000rpm的高速。然而，应 当理解，考虑到诸如制冷要求、冷却器的容量和系统的其它设计参数的因素，也可以采用其 它电机速度。这样，在当槽中的水的温度低于预设温度的低制冷需求期间(诸如待机模式或低 配制时段)，电机47切换到低速以降低能耗，而在水槽回路中的水的温度升高到预设温度 以上时的高制冷需求期间(诸如配制模式)，则电机45切换到高速以操作搅拌器43满足提 高的制冷需求。这样，搅拌器和电机的组合的操作更加节能，从而节省了费用。可以理解，可以利用双速电机驱动搅拌器43，以如上所述地选择高速或者低速的 搅拌速度，或者可以使用可变速电机，使得可以根据需要调整搅拌器速度以提供高速和低 速或者任意中间速度。在允许可变搅拌器速度的情况下，可以通过适当的可编程微处理器 或者其它控制系统响应温度传感器45检测到的温度来进行控制。现在参照图5和图6，示出了根据本发明的另选的隔热护套设计。在传统的隔热护 套设计中，稀释液管道、浓缩物管道和冷却剂管道在隔热护套内被集束在一起。隔热护套的 直径取决于护套内部包裹的单个管道的数量和大小。隔热护套的直径随着管道数量的增加 而增加，导致隔热护套的构建、处理和安装都变得更困难，并且，增加了隔热护套转移周围 热量的有效表面积。
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本发明通过以下方式简化了隔热护套的构建，S卩，在配制塔中为浓缩物提供制冷 而去除浓缩物管道，并将分别用于稀释液和冷却剂的管道49、51形成为单个挤压件53，其 中，单个挤压件53可以切割成需要的长度，形成如箭头所示的环形轮廓，由隔热层55包围 并且在两端设置有将稀释液和冷却剂管道49和51分别接合到冷却器15和配制塔上的匹 配接头的快速安装接头(未示出)。这样，具有任意期望长度的隔热护套可以由通用挤压件制成，并且在其每一端都 配备有适当的流体连接部，以在安装隔热护套时连接到冷却器15和配制塔1上的匹配接 头。这比在隔热护套中将多个单独的液体管道集束在一起更容易。并且，可以减小隔热护 套的整体直径，从而减轻隔热护套的重量，使得处理和安装更加容易，并减少了与环境进行 热交换的表面积。另选地或者另外地，与现有的隔热护套设计相比，隔热护套可以具有增厚 的隔热层以减少与环境的热交换，但不会增加隔热护套的整体直径。可以理解，上述系统具有多个优点和益处。例如，通过降低热增量并分别响应于再 循环回路和水槽中的水温来控制驱动再循环泵和搅拌器的电机的速度，降低了能耗。并且， 通过从隔热护套中去除浓缩物管道并且提供从浓缩物源到配制塔的更短的浓缩物管道，可 以更容易地清洁浓缩物管道并减少浓缩物管道中的浓缩物浪费。通过使得能够在服务区内 将浓缩物源放置在配制塔下，可以更加容易地更换浓缩物源。并且，通过利用在安装期间可 以由多端口插头块连接到稀释液管道和冷却剂管道的定制的隔热护套，可能可以缩短安装 时间。可以理解，本发明不限于上述旨在例示本发明的各种益处和优点的实施方式。此 外，可以理解，在饮料配制系统中，上述实施方式的任意特征可以单独使用或者可以与任何 其它特种组合使用。此外，虽然已经就软饮料配制说明了本发明，但是可以理解，本发明并不限于这样 的应用，当可以在用于酒精饮料的配制的系统中采用本发明的特征的同时，本发明可以应 用于诸如鸡尾酒的酒类饮料配制。例如，冰箱式冷却器可以用来冷却将要配制的啤酒、储藏 啤酒、苹果酒等。
权利要求
一种用于后混合饮料的饮料配制系统，该饮料配制系统包括在第一位置处的饮料配制单元；在远离所述配制单元的第二位置处的冷却器；在所述第一位置处的制冷模块；在隔热护套内在所述冷却器和所述冷却模块之间延伸的冷却剂再循环管道，所述隔热护套从所述冷却器或从所述冷却器附近延伸到所述配制单元或延伸到所述配制单元附近；在所述第一位置处的浓缩物源；不穿过所述隔热护套而在所述浓缩物源和所述配制单元之间延伸的浓缩物管道，其中，所述冷却模块包括室，所述浓缩物管道穿过所述室，并且所述室连接到所述冷却剂再循环管道，以使冷却剂穿过所述室以将热量从所述浓缩物传递到所述冷却剂，从而冷却所述浓缩物。
2.根据权利要求1所述的饮料配制系统，其中，所述制冷模块位于所述配制单元内。
3.根据权利要求1或2所述的饮料配制系统，其中，设置有泵以沿着所述再循环管道泵 送冷却剂，并且所述泵的电机能够操作以响应于所述冷却剂再循环管道中的所述冷却剂的 温度来控制泵速。
4.根据前述任一项权利要求所述的饮料配制系统，其中，所述室包括连接到所述冷却剂再循环管道的入口和出口 ；和引导水流在所述入口和所述出口之间通过所述室以优化与所述浓缩物管道中的浓缩 物的热交换的导流部。
5.根据前述任一项权利要求所述的饮料配制系统，其中，所述冷却剂是水，并且所述配 制单元包括连接到所述浓缩物管道和所述冷却剂再循环管道的后混合配制阀。
6.根据权利要求5所述的饮料配制系统，其中，所述冷却剂再循环管道连接到非碳酸 水水源，并且包括用于使提供给所述后混合阀的水碳酸化的碳酸化器。
7.根据权利要求6所述的饮料配制系统，其中，所述冷却器包括冷却剂槽，所述碳酸化 器位于所述槽中，并且所述水再循环管道包括所述槽中的制冷旋管以使水流返回所述碳酸ο
8.根据权利要求1至5中任何一项所述的饮料配制系统，其中，所述配制单元包括与在 所述隔热护套内在所述冷却器和所述配制单元之间延伸的所述浓缩物管道和所述稀释液 再循环管道相连接的后混合配制阀。
9.根据权利要求8所述的饮料配制系统，其中，两个再循环管道均连接到公共水源，并 且所述稀释液再循环管道包括用于使提供给所述后混合阀的水碳酸化的碳酸化器。
10.根据权利要求9所述的饮料配制系统，其中，所述冷却器包括冷却剂槽，所述碳酸 化器位于所述槽中，并且所述稀释液再循环管道包括所述槽中的制冷旋管以使水流返回所 述碳酸化器。
11.根据权利要求10所述的饮料配制系统，其中，所述稀释液再循环管道穿过所述制 冷模块。
12.根据权利要求10所述的饮料配制系统，其中，所述稀释液再循环管道绕过所述制 冷模块。
13.根据权利要求8至12中任何一项所述的饮料配制系统，其中，设置有泵以循着所述 稀释液再循环管道泵送稀释液，并且所述泵的电机能够操作以响应于所述稀释液再循环管 道中的所述稀释液的温度来控制泵速。
14.根据权利要求7或10所述的饮料配制系统，其中，所述冷却器包括所述槽内的蒸发 器旋管和用于使冷却剂在所述槽中流动的搅拌器，其中，在所述蒸发器旋管和所述槽的壁 之间设置有间隙以允许冷却剂在所述蒸发器旋管的两侧流动。
15.根据权利要求14所述的饮料配制系统，其中，所述搅拌器的电机能够操作以响应 于所述槽中的冷却剂温度来控制搅拌器速度。
16.一种配制后混合饮料的方法，该方法包括以下步骤在第一位置处设置后混合饮料配制机；在远离所述配制机的第二位置处设置冷却器；在所述第一位置处设置制冷模块；设置冷却剂再循环管道，所述冷却剂再循环管道在隔热护套内在所述冷却器和所述制 冷模块之间延伸，所述隔热护套在所述第一位置和所述第二位置之间延伸；将所述冷却剂再循环管道连接到所述制冷模块的室；在所述第一位置处提供浓缩物源；不穿过所述隔热护套而将浓缩物管道从所述浓缩物源连接到所述饮料配制机；以及使所述浓缩物管道穿过所述室，以通过与所述室中的所述冷却剂的热交换来冷却所述 浓缩物。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述冷却剂是水，并且，所述冷却剂再循环管 道和浓缩物管道均连接到所述饮料配制机的后混合配制阀。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，稀释液再循环管道在所述隔热护套内在所述 冷却器和所述饮料配制机之间延伸，并且，所述稀释液再循环管道和浓缩物管道均连接到 所述饮料配制机的后混合配制阀。全文摘要
用于后混合饮料配制机的饮料配制系统，其中，浓缩物管道(5)穿过配制机内的制冷模块(33)。制冷模块(33)具有室(33a)，其中充满了用于与浓缩物进行热交换的冷却剂。冷却剂在远距离的冷却器(15)和制冷模块(33)之间的处于隔热护套(19)内的管道(21)中流动。稀释液在冷却器(15)和饮料配制机之间的管道(9)中流动以与浓缩物混合。在一种变型中，冷却剂可以包括用于与浓缩物混合的稀释液。浓缩物管道(5)不穿过隔热护套(19)。
文档编号B67D1/08GK101980948SQ200880127747
公开日2011年2月23日 申请日期2008年1月8日 优先权日2008年1月8日
发明者克劳斯·维梅尔, 赫兹·阿尔滕巴赫 申请人:Imi苛耐里斯(英国)有限公司