Аппарат и бочонок для разлива алкогольных напитков с системой охлаждения - RU2346884C2

Чертежи

Описание

Настоящее изобретение относится к системе охлаждения аппарата для разлива алкогольных напитков и, в частности, к системе охлаждения с устройствами для регулирования и поддержания требуемой температуры разливаемого пива на определенном уровне.

В настоящее время известны аппараты для разлива бочкового пива в пивных барах или других местах общественного питания. Обычно разливаемое пиво предварительно охлаждают, пропуская его через коническую трубу, которая проходит через камеру охлаждения, в которой находится лед и холодная вода. В некоторых случаях для охлаждения пива используют специальные холодильники или камеры охлаждения с принудительным охлаждением. Такие аппараты для разлива бочкового пива обычно устанавливают в пивных барах, в которых пиво ежедневно разливают в очень больших объемах и которые имеют специальные помещения для холодильных камер. Однако такие системы охлаждения не пригодны для использования в бытовых аппаратах, предназначенных для разлива пива в домашних условиях, которые обычно устанавливают на кухонной столешнице в ограниченном по размерам пространстве.

Несмотря на ограниченную площадь кухонной столешницы пиво, разливаемое в домашних условиях, при любых условиях требует охлаждения до определенной температуры, которую необходимо поддерживать на заданном уровне в течение соответствующего промежутка времени.

Розлив бочкового пива в домашних условиях связан с определенной проблемой, которая возникает в тех случаях, когда у пользователя появляется желание выпить холодное пиво до охлаждения всего находящегося в бочонке пива до нужной температуры.

Проблема охлаждения до нужной температуры всего находящегося в бочонке разливаемого пива осложняется и другими обстоятельствами, связанными с желанием пользователя выпить до охлаждения всего пива в бочонке один стакан или несколько порций холодного пива.

Таким образом, в настоящее время существует необходимость в создании систем охлаждения, отвечающих потребностям пользователя, желающего выпить одну или несколько порций охлажденного напитка до охлаждения до нужной (заданной) температуры всего находящегося в бочонке пива или напитка.

В основу настоящего изобретения была положена задача разработать аппарат для разлива алкогольных напитков, конструкция которого позволяла бы поддерживать заданную температуру разливаемого пива и обеспечивала бы возможность после охлаждения всего находящегося в бочонке пива до заданной температуры в течение короткого промежутка времени выпить нескольких порций пива, охлажденного по существу до одной и той же температуры.

Еще одна задача настоящего изобретения состояла в разработке аппарата для разлива пива или аналогичного алкогольного напитка с системой охлаждения, которая работала бы таким образом, чтобы пиво, разливаемое до охлаждения всего находящегося в бочонке пива до заданной температуры, имело более низкую температуру, чем остальное находящееся в бочонке пиво.

Вторая задача настоящего изобретения состояла в разработке аппарата для разлива пива или аналогичного алкогольного напитка с системой охлаждения, которая равномерно охлаждала бы разливаемый напиток и позволяла бы до охлаждения всего находящегося в бочонке напитка до заданной температуры выпить две порции напитка, имеющего по существу одну и ту же температуру.

Настоящее изобретение относится к системе охлаждения бочонка с алкогольным напитком, предпочтительно пивом. Предлагаемая в изобретении система охлаждения содержит первый датчик температуры, расположенный в нижней части бочонка и измеряющий температуру напитка, находящегося в нижней части бочонка, и второй датчик температуры, расположенный в верхней части бочонка и измеряющий температуру напитка, находящегося в верхней части бочонка. В состав системы охлаждения входит также контроллер, который в зависимости от показаний первого и второго датчиков температуры управляет работой системы, которая отбирает тепло от нижней части бочонка, охлаждает находящийся в бочонке напиток и поддерживает его температуру на заданном уровне.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения в нем предлагается система охлаждения, которая включается и отбирает тепло от бочонка при температуре, измеренной одним или двумя - первым и вторым - датчиками температуры, и превышающей заданную температуру. В тот момент, когда измеренная обоими датчиками температура напитка сравняется с заданной температурой, контроллер автоматически отключает систему охлаждения. Контроллер отключает систему охлаждения и при температуре, измеренной первым датчиком температуры, равной температуре замерзания напитка.

В настоящем изобретении предлагается аппарат для разлива пива или аналогичного алкогольного напитка, содержащий бочонок с пивом или аналогичным алкогольным напитком, который имеет нижнюю часть и удаленную от нее верхнюю часть. Аппарат имеет устройство для разлива из бочонка пива, отбираемого из его нижней части. Аппарат имеет также систему охлаждения, которая отбирает тепло от нижней части бочонка и охлаждает находящийся в бочонке напиток. Система охлаждения содержит первый датчик температуры, расположенный в нижней части бочонка и измеряющий температуру напитка, находящегося в нижней части бочонка, и второй датчик температуры, расположенный в верхней части бочонка и измеряющий температуру напитка, находящегося в верхней части бочонка. В состав системы охлаждения входит также контроллер, который в зависимости от показаний первого и второго датчиков температуры управляет работой системы, которая отбирает тепло от нижней части бочонка, охлаждает находящийся в бочонке напиток и поддерживает его температуру на заданном уровне.

При превышении температуры напитка, измеренной одним или двумя - первым и вторым - датчиками температуры заданной величины контроллер охлаждения включает систему охлаждения. При снижении температуры напитка, измеренной одним или двумя - первым и вторым - датчиками температуры, ниже заданной величины контроллер охлаждения отключает систему охлаждения. При снижении температуры напитка, измеренной первым датчиком, до температуры замерзания напитка контроллер охлаждения отключает систему охлаждения.

В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения в нем предлагается аппарат для разлива пива или аналогичного алкогольного напитка, содержащий бочонок с пивом или аналогичным алкогольным напитком, который имеет нижнюю часть. Аппарат имеет устройство для разлива из бочонка пива, отбираемого из его нижней части. Аппарат имеет также устройство охлаждения, которое расположено под бочонком и охлаждает напиток, находящийся в нижней части бочонка. При изготовлении бочонка из материала, выбранного из группы, включающей сталь, нержавеющую сталь и медь, вначале напиток в бочонке охлаждается по восходящей и в нем происходит температурное расслоение (стратификация) и создается определенный по высоте перепад температуры, в результате чего до охлаждения всего находящегося в бочонке напитка до заданной температуры напиток, находящийся в нижней части бочонка, будет иметь самую низкую температуру, достаточную для разлива из бочонка первой порции напитка.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения в нем предлагается аппарат для разлива пива или аналогичного алкогольного напитка, содержащий бочонок с пивом или аналогичным алкогольным напитком, который имеет нижнюю часть. Аппарат имеет устройство для разлива пива из бочонка, отбираемого из нижней части бочонка. Аппарат имеет также систему охлаждения, которая расположена под бочонком и охлаждает напиток, находящийся в нижней части бочонка. Бочонок в этом варианте осуществления изобретения предлагается изготавливать из алюминия, благодаря низкой теплопроводности которого при первом охлаждении напиток охлаждается выше днища бочонка по существу равномерно, и поэтому две порции разливаемого из бочонка напитка до охлаждения всего находящегося в бочонке напитка до заданной температуры будут иметь по существу одну и ту же температуру.

В изобретении также предлагается бочонок для пива или аналогичного алкогольного напитка с нижней частью в комбинации с устройством для разлива напитка, которое опущено в бочонок и предназначено для разлива напитка, отбираемого из нижней части бочонка. При этом имеется первый датчик температуры, расположенный в нижней части бочонка и измеряющий температуру напитка, находящегося в нижней части бочонка, и второй датчик температуры, расположенный в верхней части бочонка и измеряющий температуру напитка, находящегося в верхней части бочонка, причем бочонок изготовлен из материала, содержащего материал, выбранный из группы, включающей сталь, нержавеющую сталь, алюминий и медь, и находящийся в котором напиток вначале охлаждается по восходящей и в нем происходит температурное расслоение и создается определенный перепад температуры и до охлаждения всего находящегося в бочонке напитка до заданной температуры находящийся в нижней части бочонка напиток имеет самую низкую температуру, достаточную для разлива из бочонка первой порции напитка.

Ниже сущность настоящего изобретения и его объекты более подробно рассмотрены на примере нескольких вариантов осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые к описанию схематичные чертежи, на которых показано:

на фиг.1 - вид спереди предлагаемого в изобретении аппарата, предназначенного для разлива пива в домашних условиях,

на фиг.2 - вид сбоку предлагаемого в настоящем изобретении аппарата, предназначенного для разлива пива в домашних условиях, и

на фиг.3 - вид сбоку бочонка в разрезе, расположенного внутри показанного на фиг.2 аппарата для разлива пива, с трубой для забора пива и системой охлаждения содержимого бочонка.

На фиг.1 и 2 показан предлагаемый в изобретении аппарат 10, предназначенный для разлива пива в домашних условиях. Обычно такой аппарат 10 устанавливают на кухне, что, однако, не исключает возможности его установки в подсобных помещениях, в гараже, в домашнем баре, в передвижном доме на колесах и в других подобных местах. Предлагаемый в изобретении аппарат 10 предпочтительно предназначен для разлива пива, но может использоваться и для разлива различных газированных или других алкогольных напитков.

Корпус предлагаемого в изобретении аппарата 10 для разлива пива в домашних условиях имеет переднюю стенку 12 с выступающим наружу краном 14 для разлива пива. В нижней части передней стенки 12 расположен выступающий поддон 16, на который непосредственно под краном 14 можно поставить открытый стеклянный сосуд 18. Корпус аппарата 10 имеет также основание 21, которое предназначено для его установки, например, на кухонную столешницу. Передняя стенка 12 корпуса соединена с двумя поворотными боковыми стенками 20, которые можно закрыть и открыть для установки в корпус аппарата 10 бочонка 22 с пивом (см. пунктирные линии на фиг.2). Корпус аппарата 10 имеет также верхнюю стенку 24 и заднюю стенку 26. Задняя стенка 26 имеет решетку 30, предназначенную для циркуляции воздуха внутри аппарата 10. Через заднюю стенку 26 корпуса аппарата 10 проходит электрический провод 32, который предназначен для подключения аппарата к внешнему источнику электроэнергии, потребляемой различными компонентами, расположенными в корпусе аппарата 10. В принципе для работы аппарата можно использовать и обычные 12-вольтные источники постоянного тока.

Аппарат 10 для разлива пива имеет расположенную под бочонком 22 у его задней стороны систему 23 охлаждения, предназначенную для охлаждения пива, находящегося в установленном в корпус аппарата 10 бочонке 22. Предлагаемый в изобретении аппарат 10 для разлива пива соединяется также с источником сжатого воздуха (не показан).

На фиг.3 детально показана конструкция предлагаемого в изобретении бочонка 22. Бочонок 22 имеет цилиндрическую форму с боковой стенкой 40, верхней стенкой или верхней частью 42 и нижней стенкой или днищем 44. Верхняя стенка 42 бочонка и его днище 44 имеют выпуклую форму с выступающим наружу круглым центральным участком 46. Центральный выступ 46 днища используется в качестве дополнительной опоры бочонка 22. Внутри стенок 40, 42 и 44 корпуса бочонка расположен пластиковый мешок 50 с разливаемым алкогольным напитком, предпочтительно пивом.

На фиг.3 показан бочонок, в котором находится полностью заполненный пивом 52 мешок 50, который прижимается к стенкам бочонка 22. Для разлива пива 52 внутри бочонка между внутренними поверхностями его стенок 40, 42 и 44 и наружной поверхностью стенок мешка 50 создают избыточное давление воздуха, который сжимает снаружи мешок и вытесняет из него разливаемое из бочонка 22 пиво 52.

На верхней стенке 42 бочонка 22, а точнее в ее круглом центральном выступе 46 расположено устройство или клапан 60, через который из бочонка отбирают находящееся в нем пиво. Устройство 60 для отбора пива соединено с предназначенным для разлива пива из аппарата 10 краном 14 не показанной на чертежах соединительной трубкой, которая отходит от верхнего конца 62 клапана 60. Устройство 60 для отбора пива имеет расположенную внутри бочонка трубу 66 для забора пива, которая входит внутрь мешка 50 и имеет расположенный рядом с днищем 44 бочонка открытый нижний конец 64, через который в трубу из мешка попадает находящееся в нижней части бочонка пиво. Попадающее в трубу 66 через ее открытый нижний конец 64 пиво поднимается по трубе вверх к соединенному с краном 14 (фиг.1) верхнему концу 62 расположенного на бочонке клапана.

Для охлаждения бочонка 22 внутри аппарата 10 для разлива пива предназначена система 23 охлаждения, содержащая охлаждающую плиту 70 с охлаждающей поверхностью 72, которая в предпочтительном варианте осуществления изобретения находится в механическом и тепловом контакте с днищем бочонка 22 и отбирает тепло от находящегося в бочонке пива 52. Для более эффективного охлаждения пива охлаждающей поверхности 72 плиты можно придать форму днища бочонка.

Предлагаемая в изобретении система охлаждения содержит также термоэлектрический элемент 80 (элемент Пельтье), который прилегает к охлаждающей плите 70 и находится с ней в механическом и тепловом контакте. Термоэлектрический элемент 80 соединен через соответствующие выводы и не показанный на чертеже трансформатор с линией питания или проводом 32, через который на него подается рабочее напряжение. При падении напряжения в термоэлектрическом элементе 80 создается тепловой перепад, и температура его рабочей поверхности 82 снижается и становится ниже температуры внешней поверхности 84. Холодная рабочая поверхность термоэлектрического элемента отбирает тепло от охлаждающей плиты 70, которая охлаждает днище бочонка 22. Термоэлектрический элемент 80 работает в непрерывном режиме с низкой скоростью охлаждения.

При включении термоэлектрический элемент 80 через охлаждающую плиту 70 отбирает тепло от пива 52, находящегося над днищем 44 бочонка 22, и в первый момент при охлаждении пива до заданной температуры в находящемся в бочонке пиве происходит температурная стратификация (расслоение) и создается определенный перепад температур. Пиво, которое находится в нижней части бочонка, охлаждается быстрее и становится более холодным, чем пиво, находящееся в верхней части бочонка. Кроме того, температурное расслоение пива происходит и естественным образом из-за того, что менее плотное теплое пиво поднимается вверх и собирается в верхней части находящегося в бочонке 22 мешка 50. Связанное с перепадом температуры расслоение пива зависит и от материала, используемого для изготовления бочонка. В бочонке 22, изготовленном из нержавеющей или обычной стали, расслоение пива носит более выраженный характер, чем в бочонке, изготовленном из алюминия. Очевидно, что по мере охлаждения всего находящегося в бочонке пива до заданной температуры перепад температур в пиве 52 и его температурное расслоение постепенно становятся меньше.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения при охлаждении пива системой 23 охлаждения с охлаждающей плитой 70 и термоэлектрическим элементом 80 материал бочонка 22 выбирают исходя из того, чтобы при первом разливе пользователь мог выпить охлажденный до нужной температуры напиток или пиво 52 раньше, чем до этой температуры охладится все содержимое бочонка или все находящееся в нем пиво 52.

В этом варианте бочонок 22 изготавливают из стали или нержавеющей стали, и при охлаждении в находящемся в бочонке 22 пиве 52 создается перепад температур и происходит расслоение пива. Происходящее в охлаждаемом в бочонке 22 пиве 52 температурное расслоение показано в виде горизонтальных линий 90, 92 и 94, расположенных на разной высоте от днища 44 бочонка, над которым находится самое холодное пиво. Такой перепад температур и температурное расслоение пива обусловлены отчасти расположением охлаждающей плиты непосредственно у днища 44 бочонка, а отчасти теплопроводностью стали или нержавеющей стали и передачей тепла от днища 44 вверх по боковой стенке 40 бочонка. Иными словами, при изготовлении бочонка 22 из стали или нержавеющей стали днище 44 бочонка 22 отбирает от пива тепло быстрее, чем его боковая стенка 40. Поэтому при первом разливе пива из бочонка, изготовленного из стали или нержавеющей стали, в результате образующегося в нем перепада температур и температурного расслоения пива через кран 14 из бочонка будет сливаться наиболее холодное пиво, охлаждаемое непосредственно днищем 44 бочонка 22. В этой связи, однако, следует отметить, что при втором разливе пива сразу же после первого разливаемое пиво может оказаться не таким холодным, как при первом разливе, если только за это время все находящееся в бочонке 22 пиво 52 не успеет охладиться до нужной температуры.

В другом варианте осуществления изобретения бочонок, установленный на охлаждающей плите 70 с термоэлектрическим элементом 80, предлагается изготавливать из алюминия. В изготовленном из алюминия бочонке пиво 52 охлаждается равномерно и не расслаивается по высоте по линиям 90, 92 и 94. При охлаждении находящегося в бочонке 22 из алюминия пива 52 его температура снижается до заданной температуры по существу равномерно. Равномерное охлаждение всего находящегося в бочонке пива обусловлено тем, что при отборе от пива тепла алюминиевой стенкой 42 бочонка 22 в пиве возникает турбулентность и происходит его перемешивание. При перемешивании равномерно охлаждаемого пива пользователь, не дожидаясь охлаждения до нужной температуры всего находящегося в бочонке пива, может несколько раз открыть кран 14 и выпить несколько порций пива, охлажденного практически до одной и той же температуры.

Для более равномерного охлаждения пива 52 в изготовленном из алюминия бочонке 22 охлаждающую плиту 70 можно выполнить с фланцем 100, прилегающим к нижней части боковой стенки 40 бочонка 22.

Необходимо также отметить, что переднюю стенку 12, боковые стенки 22, заднюю стенку 26 и верхнюю стенку 24 корпуса предлагаемого в изобретении аппарата 10 для разлива пива в домашних условиях можно теплоизолировать. Теплоизоляция корпуса аппарата 10 позволяет поддерживать на определенном уровне температуру охлажденного в бочонке 22 пива 52 и позволяет снизить расход электрической энергии, потребляемой термоэлектрическим элементом 80. По высоте корпуса эффективность теплоизоляции боковых стенок и верхней стенки корпуса аппарата 10 может быть разной. Так, в частности, теплоизоляция нижней части корпуса у днища 44 бочонка может иметь максимальную толщину, постепенно уменьшающуюся в направлении верхней части 42 бочонка 22. Переменная по высоте толщина и эффективность теплоизоляции боковых стенок корпуса способствуют температурной стратификации (расслоению) находящегося в бочонке 22 пива.

Для более интенсивной температурной стратификации (расслоения) пива бочонок можно изготовить из меди, широкое применение которой, однако, ограничено ее сравнительно высокой стоимостью.

Работу термоэлектрического элемента необходимо контролировать таким образом, чтобы при охлаждении пиво не замерзало. Очевидно, что замораживание пива 52 у открытого нижнего конца 64 заборной трубы 66 существенно затрудняет или даже делает невозможным разлив пива из бочонка 22.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения для охлаждения напитка или пива предлагается использовать систему датчиков, включающую первый датчик 90 температуры, предназначенный для измерения температуры наружной стенки 40 бочонка рядом с его днищем 44. Необходимо подчеркнуть, что датчик 90 можно расположить в любом месте бочонка внутри предлагаемого в изобретении аппарата 10, предназначенного для разлива пива в домашних условиях. Датчик 90 можно, в частности, расположить и на днище 44 бочонка 22. Датчик 90 предназначен по существу для измерения температуры, коррелированной с температурой пива 52, которое находится в нижней части или у днища 44 бочонка 22. Датчик 90 выдает пропорциональный измеряемой им температуре сигнал, который подается в расположенный внутри корпуса аппарата 10 контроллер 94. Контроллер 94 можно выполнить в виде обычного электронного контроллера, включая центральный процессор (ЦП). Котроллер 94, который получает сигнал от датчика 90 и соединен проводом 96 с термоэлектрическим элементом 80, при охлаждении пива у днища 44 бочонка до температуры замерзания либо отключает термоэлектрический элемент 80, либо переключает его в режим работы с меньшей интенсивностью охлаждения. В этой связи необходимо отметить, что термоэлектрический элемент 80 по своей природе работает в режиме непрерывного протекания тока, уменьшив который по сигналу, подаваемому в термоэлектрический элемент из контроллера по проводу 96, можно существенно уменьшить интенсивность охлаждения пива 52 у днища 44 бочонка и избежать его замерзания.

Предлагаемая в изобретении система охлаждения содержит второй датчик 92 температуры, расположенный в корпусе аппарата 10 рядом с верхней частью 41 бочонка 22 или достаточно близко к ней для возможности измерения в ней температуры. Показанный на фиг.3 второй датчик 92 температуры расположен выше средней плоскости бочонка 22 и закреплен на его боковой стенке 40. Необходимо подчеркнуть, что в предлагаемой в изобретении системе охлаждения для адекватного измерения температуры пива в верхней части 41 бочонка 22 и у днища 44 бочонка датчики 90 и 92 температуры должны быть расположены достаточно далеко друг от друга.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения в описании и в формуле изобретения речь идет о двух датчиках температуры, что, однако, не исключает возможности использования в предлагаемой в изобретении системе охлаждения большего количества датчиков температуры, например трех или четырех, позволяющих измерять температуру пива в разных точках бочонка 22.

Второй датчик 92 предназначен для измерения температуры пива 52 в точке, которая расположена на определенном расстоянии от охлаждаемого места бочонка 22. Наличие второго датчика обеспечивает возможность адекватного измерения температуры внутри аппарата 10 и регулирования перепада температуры и температурного расслоения пива 52 по мере удаления от охлаждающей плиты 70.

Второй датчик 92 температуры выдает в контроллер 94 сигнал, пропорциональный температуре пива 52, которое находится в верхней части 41 бочонка 22. При охлаждении пива 52, находящегося в верхней части 41 бочонка, до заданной температуры контроллер 94 отключает термоэлектрический элемент охлаждающей плиты 70 от источника питания. Сигнал от датчика 92 блокирует любой сигнал от датчика 90, свидетельствующего о том, что температура пива 52 у днища 44 бочонка 22 достигла заданной величины, при которой котроллер отключает термоэлектрический элемент охлаждающей плиты 70 от источника питания. При получении контроллером 94 от обоих датчиков 90 и 92 информации о том, что все находящееся в бочонке 22 пиво охладилось до нужной температуры, контроллер 94 снижает интенсивность охлаждения бочонка охлаждающей плитой 70, и термоэлектрический элемент продолжает работать в режиме поддержания температуры охлажденного пива на соответствующем уровне. Следует подчеркнуть, что во время охлаждения из-за происходящего температурного расслоения пива и формы петли гистерезиса температура пива, измеренная первым датчиком 90, может оказаться ниже заданной температуры, а температура пива, измеренная вторым датчиком 94, может оказаться выше заданной температуры. Если температура, измеренная нижним датчиком 90, будет больше температуры замерзания, то пиво в бочонке 22 будет охлаждаться до тех пор, пока температура пива в верхней части бочонка, измеренная вторым датчиком 92, не достигнет заданной величины.

Реферат

Изобретение относится к системе охлаждения аппарата для разлива алкогольных напитков с бочонком, в котором находится разливаемый напиток. Бочонок соединен с устройством для разлива напитка, которое через верхнюю часть проходит внутрь бочонка и предназначено для разлива напитка, отбираемого из нижней части бочонка. Бочонок с напитком устанавливают на охлаждающую плиту, на которой закреплен термоэлектрический элемент, который отбирает тепло от охлаждающей плиты и охлаждает бочонок. Система охлаждения бочонка содержит первый датчик температуры, расположенный в нижней части бочонка и измеряющий температуру напитка, находящегося в нижней части бочонка, и второй датчик температуры, расположенный в верхней части бочонка и измеряющий температуру напитка, находящегося в верхней части бочонка. Работой системы охлаждения управляет контроллер, который в зависимости от содержащейся в сигналах первого и второго датчиков температуры информации включает термоэлектрический элемент, который отбирает тепло от нижней части бочонка, охлаждает находящийся в бочонке напиток и поддерживает его температуру на заданном уровне. При изготовлении бочонка из стали, нержавеющей стали или из меди в нем во время охлаждения происходит температурное расслоение напитка, а при изготовлении бочонка из алюминия находящийся в бочонке напиток охлаждается равномерно. Технический результат заключается в создании аппарата для разлива алкогольных напитков, отвечающего потребностям пользователя. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 3 ил.

Формула