用于使用热分层来冷却液体的罐体系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于冷却、储存和取出液体的罐体系统(1)，包括一个用于冷却液体的罐体(2)，并将液体储存在体积(V)中，沿该体积的分层轴(L)进行热分层。其中，罐体(2)可以通过填充装置(4)填充，该填充装置在沿分层轴(L)的入口区域有一个填充入口(5)，并且可以通过沿分层轴(L)的入口区域对面的出口区域的一个出口排空。为了灵活处理，为了防止混合，供应的液体被输送到一个流动中，该流动完全或部分地在垂直于分层轴(L)的平面内延伸，并被供应给储存在罐子(2)中的液体，使得该流动与在垂直于分层轴(L)的平面内延伸的圆弧切向运行。层轴(L)的平面内延伸的圆弧切向运行。层轴(L)的平面内延伸的圆弧切向运行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使用热分层来冷却液体的罐体系统


[0001]本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于冷却、储存和抽取液体的罐体系统。

技术介绍

[0002]在现有技术中，例如在CN 205856155 U中，已经公开了一种用于冷却、储存和分配液体的罐体系统，其特别地提供了一个用于生产冷却苏打水或碳酸水的系统。
[0003]大多数用于冷却、储存和抽取液体的罐体都是从顶部和中部填充的。此时，进入的液体通常直接进入罐体。

技术实现思路

[0004]本专利技术的任务是能够提供一种改进的用于冷却、储存和抽取液体的罐体系统，从该罐体系统中能够尽可能多地或尽可能长时间地抽取冷却液体，因为随后流入的未冷却的液体尽可能少地与已经冷却的液体混合，从而使后者升温。此外，本专利技术应当使得该依据本专利技术的效果在罐中罐系统中成为可能。
[0005]该任务从一开始提到的那种罐体系统触发，通过权利要求1的特征性特征得到了解决。
[0006]通过从属权利要求中提到的措施，本专利技术的有利的实施方案和进一步改进方案是可能的。
[0007]根据本专利技术的罐体系统首先用于冷却液体，在此尤其是能够处理水、首要的是饮用水或矿泉水或瓶装水。这种液体能够暂时储存在罐体系统的一个罐体中、冷却并且随后取出。在作为储存液体的容器的实际罐体中，有一个沿着罐体的分层轴延伸的体积。通常，分层轴大约垂直于液体的表面，因此通常与重力方向平行。因此，一般来说，在储存时液体沿分层轴能够产生在罐体内液体的热分层；也就是说，液体在罐体中如此地分布，使得冷的液体沉积在罐体的下部区域，而暖的液体则倾向于上升到顶部。
[0008]例如，罐子能够有一个具有细长形状的体积，它的方向是直立的(纵轴垂直定向)或躺下的(纵轴水平定向)。在动态情况下，如果在填充的同时进行抽取，分层轴的方向也可能与重力方向不同。
[0009]本罐体能够由填充装置进行填充，而该填充装置又具有填充入口，液体能够从该填充流入罐体内。
[0010]例如，罐体能够在平行于重力方向的分层轴的方向上进行填充。然后，所述填充入口例如以重力方向指向下。在这种情况下，所述导流装置可以被定位在所述填充入口的下游。
[0011]然而，罐体也可以从侧面填充。在这种情况下，填充入口被定向在一个垂直于分层轴的平面中，也就是说例如使得，液体能够基本上水平地或者平行于液体表面地流入。
[0012]通常来说，填充入口位于液体表面的范围内或者在液体表面之上，尤其是在完全
填充的状态下或在所述罐体具有最大预设填充状态的情况下。
[0013]如果罐体中的液体被冷却，那么就会至少在一定时间之后发生热分层，因为冷水倾向于流向底部，而温水倾向于向上流动。然后，当冷却的液体从罐体中取出时，新的未冷却的液体就会通过填充入口注入到罐体中。罐体系统的目的在于确保所抽取的液体尽可能长时间地保持在一个恒定的低温状态。本专利技术利用这样一个事实，即为此目的，一般来说，在与入口相对的分层轴的末端例如在罐体的底部抽取冷却的液体是有利的，因为在这个区域遇到冷的液体的概率最大。
[0014]由于抽取的时间点一般可以是任意的，所以原则上应该可以在任何时候抽取冷却的液体。
[0015]根据本专利技术的罐体系统的特点是，在罐体重新填充时，储存体积内的热分层效应持续存在，并尽可能长时间地保持，并以有针对性地加以利用。为了实现这一点，根据本专利技术，当用未冷却的液体重新填充罐体时，新流入的未冷却的液体与已在罐体中的或多或少已冷却的液体之间的湍流或混合尽可能少。通过这种方式，在重新填充未冷却的液体时，罐内的热分层状况可以以最佳方式保持。通过这种方式，可以以一种有利的方式使尽可能多的冷却水或冷却液体在冷却温度尽可能持续低的情况下被抽取出来。
[0016]因此，根据本专利技术所采取的措施是为了在技术上避免在重新填充罐体时，罐体内的液体的混合，通过这种混合可以破坏热分层。原则上，从重力方向看，从上方将液体引入液体分层的上部区域是有利的。然而，如果液体以一种不受控制的方式被引入罐体中，就会出现湍流，湍流会导致液体分层的混合。
[0017]为了这个目的，要么在罐体里的填充入口下方设置一个导流装置，通过将通过填充入口供应的液体导流到一个具有在垂直于分层轴的平面内的分量的水流，例如具有一个水平分量，来防止液体的混合。
[0018]可选的是，液体也可以直接通过填充入口以至少有一个水平分量与液体表面平行的方式引入。
[0019]而出口则沿分层轴布置在入口的相对侧，这样就可以利用热分层，新引入的液体不会直接通过出口输送。作为一项规则，在垂直排列的分层轴上，入口可以因此被设置在罐体上部区域，而出口被设置在下部区域。然而，原则上，例如在动态填充和同时抽取的情况下，分层轴也可以偏离垂直排列，因此入口和出口也可以在水平方向上相互偏移地进行设置。特别优选的是，通过这些措施可以产生一个完全水平的流动或垂直于分层轴的平面内的流动，从而使流动在这个平面内围绕分层轴的圆弧进行切向流动。供应的液体流入一开始不会引起任何垂直或重力方向的流动，而垂直或重力方向的流动将破坏沿分层轴的热分层。
[0020]由于流入的液体最初是水平运动的，因此可以形成水流或涡流，但这些水流最初也主要是在水平面上运行。在平行于分层轴观察方向来看，液体在圆圈中移动。作为这种流动的结果，对垂直方向的热层产生影响也可能部分地发生。然而，这种影响通常比液体垂直流入罐体时要小得多。
[0021]为了进一步抑制涡流的形成，可以将引入的液体分为两个或更多的部分流动。如果这些流向相反(它们可以例如沿表面形成相反的旋转)则部分地相互抵消。因此，有利于混合的涡流可以被抑制。
[0022]根据本专利技术的效果，即保持现有的热分层并避免湍流或混合，其不仅影响自然对流产生的静态热分层，而且也适用于动态情况，这在液体被抽取，从而在罐子被重新填充时尤其重要。在这种操作中，本专利技术避免了进入的未冷却的液体和已经在罐体中的已冷却液体的混合。对于尽可能长时间地保持冷冻水的供应来说，以尽可能长时间地保持这种分层是有利的。
[0023]如果抽取了冷冻水，可以在上部区域再次加水以重新填充罐体。加入的水量可以取决于已经抽取多少冷冻水。罐体中的水基本上是已冷却的。如果罐体里的水已经存放了一段时间，一般可以认为水的整体温度比刚加入的水更均匀。然而，热分层可能总是存在的。然而，热分层内的温度差异可能会有所不同，这取决于水是否刚刚被加满并仍在冷却，或者水是否已经在罐体中呆了一段时间并经历了冷却并已经降温。
[0024]然而，由于热分层，至少有一定量的冷却水总是可以被抽取出来。
[0025]基本上，分层甚至可以保持到理想的所有冷却水都被移除，这样，出水也可以有一个近乎恒定的低温。
[0026]然而，如果罐体完全空了，冷却装置可能不得不再次冷却重新填充的温暖液体。
[0027]如果只取出罐体内的部分冷却液体，通过本专利技术进行热分层也是有利的，因为这时更有可能通过自然对流来维持。这又意味本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于冷却、储存和抽取液体的罐体系统(1)，包括：用于冷却所述液体并将所述液体沿体积(V)的分层轴(L)储存在所述体积(V)中，从而尤其是至少部分地沿所述分层轴(L)在所述罐体(2)中形成所述液体的热分层，其中，所述罐体(2)能够通过在沿着所述分层轴(L)的入口区域的具有填充入口(5)的填充装置(4)进行填充，并且能够经由在与沿所述分层轴(L)的入口区域相对的出口区域的出口排空，其特征在于，在所述罐体(2)中为了防止所述液体在所述体积(V)中沿所述分层轴(L)混合，所述填充装置被构造为：将所述液体导流成至少一个完全或部分在垂直于所述分层轴(L)的平面内走向的水流，并且将所述液体馈入已经储存在所述罐体(2)中的液体，从而使得所述水流与在垂直于所述分层轴(L)的平面内的圆弧相切。2.根据权利要求1所述的罐体系统(1)，其特征在于，所述填充入口如此定向，使得所述液体导流成具有水平成分的水流和/或完全水平的水流，或者所述填充装置在所述填充入口(5)下方设有导流装置(6)，所述导流装置用于将从所述填充入口出来的液体导流成至少部分垂直于所述分层轴(L)的水流，尤其是具有水平成分和/或完全水平的水流，其中所述罐体尤其是能够经由所述填充入口(5)从上面以至少部分地或者完全地平行于所述分层轴(L)的定向来进行填充。3.根据前述权利要求中任一项所述的罐体系统(1)，其特征在于，所述填充装置和/或所述导流装置被构造为：将所述液体分成至少两个液流，所述至少两个液流以分别不同的方向尤其是彼此相反的方向流动，并且馈入已储存在所述罐体(2)中的液体，从而优选地能够避免形成涡流。4.根据前述权利要求中任一项所述的罐体系统(1)，其特征在于，导流装置(6)被设置在径向上与所述分层轴(L)错开。5.根据前述权利要求中任一项所述的罐体系统(1)，其特征在于，所述导流装置(6)围绕所述分层轴(L)形成一个圆弧。6.根据前述权利要求中任一项所述的罐体系统(1)，其特征在于，所述填充入口(5)以与所述分层轴(L)径向错位的方式开到所述导流装置(6)。7.根据前述权利要求中任一项所述的罐体系统(1)，其特征在于，所述导流装置(6)具有一个切向入口(20)或两个切向出口(20)。8.根据前述权利要求中任一项所述的罐体系统(1)，其特征在于，所述导流装置(6)相对于所述填充入口(5)进行布...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：阿奎斯系统股份公司，
类型：发明
国别省市：