[发明专利]用于饮料制备装置的热交换器及饮料制备装置

说明书

本公开涉及一种用于饮料制备装置的热交换器及饮料制备装置，所述饮料制备装置用于制备新鲜冲沏的、经冷却的饮料，所述热交换器具有能由要冷却的饮料流动通过的内部流路和围绕内部流路设置的外部流路，内部流路和外部流路之间的环形腔能够由冷却液体流动通过并且内部流路和外部流路在流体上是分开的，但相互处于热接触中，其中，设有设置在内部流路中的并且沿流动方向延伸的内置体，内置体能够在内部流路的内部由要冷却的液体绕流。通过内置体，一方面减小了内部流路中的容积，另一方面改善了热传递，因为要冷却的液体必须流动通过内置体与内部流路之间的间隙，因此与在外部流路中流动的冷却液体有更好的热接触。

技术领域

本公开涉及一种用于饮料制备装置的热交换器及饮料制备装置，所述饮料制备装置用于制备新鲜冲沏的、经冷却的饮料。此外，本公开涉及一种所述用于制备新鲜冲沏的、经冷却的饮料的饮料制备装置，所述饮料制备装置具有热交换器。

背景技术

已知这样的饮料制备装置，所述饮料制备装置按份制备并输出新鲜冲沏的热饮，如茶或咖啡。此外，为了能提供更多种类的产品，还有这样的需求，即能够制备并输出经冷却的咖啡或茶饮料。但此时，多数情况下要使用速溶饮料。

由EP 2 278 240 A2已知一种用于制备新鲜冲沏的、经冷却的咖啡的装置。这里，经由热交换器冷却来自冲沏装置的新鲜冲沏的咖啡。采用预先冷却的自来水作为冷却水，所述自来水在冷却新鲜冲沏的热咖啡时升温并且重新供应给冲沏装置，用于制备其他咖啡饮料。

在这种用于输出新鲜冲沏的冷咖啡的装置中，一方面希望有尽可能短的流动路径，另一方面希望有尽可能好的冷却效果和对冷却水中的热量有高回收率，该热量用于后续的冲沏过程。通过热交换器较长的流动路径会提高直到输出经冷却的咖啡饮品之前的等待时间并且会增大存留在热交换器中的咖啡饮品的残留体积。相反，较短的流动路径会降低热交换器的效率。

发明内容

因此，本公开的目的是提供一种用于前面所述类型的饮料制备装置的改进的热交换器。

所述目的通过方案1的特征来实现。在方案6中给出一种具有这种热交换器的饮料制备装置。优选的设计方案能由从属的方案中获得。

根据本公开，所述热交换器具有能由要冷却的饮料流动通过的内部流路和围绕内部流路设置的外部流路，其中内部流路和外部流路之间的环形腔能够由冷却液体流动通过，并且内部流路和外部流路在流体上是分开的，但相互处于热接触中，在所述热交换器中，设有设置在内部流路中的、伸长的并且沿流动方向延伸的内置体，所述内置体能够由内部流路内部要冷却的液体绕流。所述内置体优选在内部流路的整个长度上延伸。通过所述内置体，一方面减小了内部流路中的体积，另一方面改善了热传递，因为要冷却的液体必须流动通过内置体与内部流路的内壁之间的间隙，因此与在外部流路中流动的冷却液体有更好的热接触。

所述热交换器优选设计成管式热交换器，但不是必须设计成管式热交换器。由此，内部流路和外部流路可以构造成管状的，特别是构造成内管和(同轴地)包围内管的外部套管。

在一个优选的实施形式中，内置体是伸长的丝线、金属线或杆的形式，由食品安全级的塑料(例如PTFA(特氟龙)或有机硅)制成。由于所述塑料柔性的特性，热交换器可以以任意的方式弯曲，例如卷绕成螺旋形以节省空间。如果内置体此时局部地与内壁接触，则这并不会产生其他影响。也可以按预定的间距给内置体设置间距保持件，所述间距保持件用于确保内置体与内管的内壁之间有恒定的间距。

热交换器的长度，即内管和套管的长度，或者说内部流路或外部流路的长度优选在2m至6m之间，更为优选地在3m至5m之间。内管能够由液体自由流动通过的容积优选小于1dl、更为优选地小于0.5dl，并且最优选地小于0.2dl。由此，在热交换器的流路中只留下很小的残余体积。这种小填充体积与所得到的大的表面积相结合确保实现高效的热传递。另一方面，等待时间保持较短，在一个优选的实施形式中所述等待时间只在2至3秒的范围内。