[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2654548C2 - Liquid preparation device - Google Patents

Liquid preparation device Download PDF

Info

Publication number
RU2654548C2
RU2654548C2 RU2016117691A RU2016117691A RU2654548C2 RU 2654548 C2 RU2654548 C2 RU 2654548C2 RU 2016117691 A RU2016117691 A RU 2016117691A RU 2016117691 A RU2016117691 A RU 2016117691A RU 2654548 C2 RU2654548 C2 RU 2654548C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
liquid
section
unprepared
tank
cooling
Prior art date
Application number
RU2016117691A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016117691A (en
Inventor
Джозеф Львович Шмидт
Александр Александрович Черный
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Аквафор" (Ооо "Аквафор")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Аквафор" (Ооо "Аквафор") filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Аквафор" (Ооо "Аквафор")
Priority to RU2016117691A priority Critical patent/RU2654548C2/en
Priority to PCT/RU2017/000291 priority patent/WO2017192065A1/en
Publication of RU2016117691A publication Critical patent/RU2016117691A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2654548C2 publication Critical patent/RU2654548C2/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B21/00Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B21/02Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effect; using Nernst-Ettinghausen effect

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
  • Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)

Abstract

FIELD: electronic equipment.
SUBSTANCE: invention relates to portable liquid preparation devices. Liquid preparation device for simultaneous heating and cooling of a liquid, including a tank for unprepared liquid, a thermoelectric transducer, a control unit, a liquid flow separation unit and a liquid preparation tank, divided into a liquid heating section and a liquid cooling section, each section being provided with an impermeable barrier adjacent to the thermoelectric transducer, and on the outer side of the upper walls of the liquid heating section and the liquid cooling section there is a liquid level control unit provided, which is a tray at the bottom of which a liquid level sensor is placed, and an air removal device made in the form of two holes symmetrically located above the said sections, while the control unit includes a controller and a liquid level control device connected thereto, located in the liquid preparation tank, and a liquid level sensor located in the unprepared liquid tank, and a compressed medium supply line connected to the pressure generating device is connected to the unprepared liquid tank.
EFFECT: invention is aimed at reducing energy costs.
6 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к портативным устройствам подготовки жидкости, преимущественно воды из источников для бытового и/или питьевого водоснабжения, и предназначено для нагрева и охлаждения или нагрева, охлаждения и очистки жидкости при использовании в бытовых условиях, на дачных и садовых участках или на предприятиях общественного питания.The invention relates to portable devices for the preparation of liquids, mainly water from sources for domestic and / or drinking water supply, and is intended for heating and cooling or heating, cooling and purifying liquids when used in domestic conditions, in summer cottages and garden plots, or in public catering establishments.

Известные из уровня техники устройства подготовки жидкости могут быть предназначены для нагрева или для охлаждения жидкости, а также для нагрева и охлаждения жидкости. Дополнительно указанные системы подготовки жидкости могут иметь функцию очистки жидкости и/или функцию приготовления напитков.Liquid preparation devices known from the prior art can be used for heating or cooling a liquid, as well as for heating and cooling a liquid. Additionally, these liquid preparation systems may have a liquid purification function and / or a beverage preparation function.

Из уровня техники известно устройство подготовки жидкости, предназначенное для одновременного нагрева и охлаждения жидкости по заявке на патент US 2009/0113898 [МПК F25B 21/02, опубл. 07.05.2009]. Указанное устройство подготовки жидкости включает две емкости подготовки жидкости: емкость для нагрева жидкости и емкость для охлаждения жидкости, и расположенный между двумя емкостями термоэлектрический преобразователь, имеющий поверхность нагрева и охлаждения. Обе емкости выполнены в виде двух замкнутых резервуаров с изоляцией, в которые вставляются бутыли с исходной жидкостью. Емкость для нагрева жидкости располагается над емкостью для охлаждения жидкости.The prior art device for the preparation of liquids designed for simultaneous heating and cooling of liquids according to patent application US 2009/0113898 [IPC F25B 21/02, publ. 05/07/2009]. The specified liquid preparation device includes two liquid preparation containers: a liquid heating tank and a liquid cooling tank, and a thermoelectric converter located between the two tanks having a heating and cooling surface. Both tanks are made in the form of two closed tanks with insulation, into which bottles with the original liquid are inserted. The tank for heating the liquid is located above the tank for cooling the liquid.

Указанный выше термоэлектрический преобразователь входит в состав средства нагрева и охлаждения жидкости, представляющего собой сборную конструкцию, состоящую из термоэлектрического преобразователя, нагревателя, конденсатора, при этом нагреватель подсоединен к поверхности нагрева термоэлектрического преобразователя, а конденсатор - к поверхности охлаждения термоэлектрического преобразователя. Внутри конденсатора и нагревателя находится хладагент. Емкость для охлаждения жидкости через трубку подсоединена к конденсатору. Емкость для нагрева жидкости через трубку подсоединена к нагревателю. После нагревателя перед емкостью для нагрева жидкости к трубке подсоединен дополнительный конденсатор для осуществления дополнительной конденсации хладагента. В устройстве также установлен вентилятор, необходимый для охлаждения дополнительного конденсатора.The aforementioned thermoelectric converter is a part of the liquid heating and cooling means, which is a prefabricated structure consisting of a thermoelectric converter, a heater, a condenser, the heater being connected to the heating surface of the thermoelectric converter, and the condenser to the cooling surface of the thermoelectric converter. There is refrigerant inside the condenser and heater. A tank for cooling liquid through a tube is connected to a condenser. A container for heating the liquid through the tube is connected to the heater. After the heater, an additional condenser is connected to the tube in front of the tank for heating the liquid to carry out additional condensation of the refrigerant. The device also has a fan, which is necessary for cooling an additional condenser.

Устройство подготовки жидкости работает следующим образом.The fluid preparation device operates as follows.

В емкостях для нагрева и охлаждения жидкости устанавливают бутыли с исходной жидкостью. Во время работы термоэлектрического преобразователя от поверхности нагрева тепло передается нагревателю, где находится хладагент, который при этом разогревается и переходит в пар. Пар через трубку, подсоединенную к емкости нагретой жидкости, поступает в емкость для нагрева жидкости, происходит передача тепла от пара хладагента к стенкам емкости, и далее через стенки бутыли к жидкости, и соответственно ее нагрев, при этом хладагент переходит в жидкое состояние и по той же трубке, по которой проходит пар, через дополнительный конденсатор возвращается назад в нагреватель. Одновременно происходит процесс охлаждения жидкости. За счет работы термоэлектрического преобразователя происходит охлаждение хладагента в конденсаторе. Хладагент поступает в емкость для охлаждения жидкости, через стенки бутыли происходит передача тепла от жидкости к хладагенту, и соответственно ее охлаждение. При этом хладагент нагревается, переходит в пар и по трубке возвращается в конденсатор. По достижении заданной температуры одна из бутылей или обе бутыли извлекаются потребителем из емкостей нагретой и охлажденной жидкостей.In containers for heating and cooling the liquid, bottles with the original liquid are installed. During operation of the thermoelectric converter, heat is transferred from the heating surface to the heater, where the refrigerant is located, which at the same time heats up and passes into steam. Steam through a tube connected to the tank of heated liquid enters the tank for heating the liquid, heat is transferred from the refrigerant vapor to the walls of the tank, and then through the walls of the bottle to the liquid, and accordingly it is heated, while the refrigerant goes into the liquid state and then the same pipe along which the steam passes through an additional condenser returns to the heater. At the same time, the process of cooling the liquid. Due to the operation of the thermoelectric converter, the refrigerant is cooled in the condenser. The refrigerant enters the tank for cooling the liquid, heat is transferred from the liquid to the refrigerant through the walls of the bottle and, accordingly, it is cooled. In this case, the refrigerant heats up, passes into steam and returns to the condenser through the tube. Upon reaching the set temperature, one of the bottles or both bottles are removed by the consumer from the containers of heated and cooled liquids.

Из вышесказанного видно, что средством передачи энергии, благодаря которому осуществляются нагрев и охлаждение жидкости, является хладагент. Из-за этого в устройстве передача энергии (процесс нагрева и охлаждения) осуществляется в две ступени. Первая ступень - нагрев и охлаждение хладагента, вторая ступень - нагрев и охлаждение жидкости в емкостях нагретой и охлажденной жидкости посредством контакта хладагента со стенками бутылей.From the above it is seen that the means of energy transfer, due to which the heating and cooling of the liquid is carried out, is the refrigerant. Because of this, the device transfers energy (heating and cooling process) in two stages. The first stage is heating and cooling the refrigerant, the second stage is heating and cooling the liquid in the tanks of heated and cooled liquid by contacting the refrigerant with the walls of the bottles.

Такая передача энергии является главным недостатком устройства по заявке на патент US 2009/0113898, так как хладагент должен быть разогрет до температуры выше требуемой температуры жидкости. Это необходимо для снижения потерь энергии хладагента при его продвижении по трубкам, и приводит к неэффективному использованию энергии, создаваемой термоэлектрическим преобразователем.This energy transfer is the main disadvantage of the device according to patent application US 2009/0113898, since the refrigerant must be heated to a temperature above the desired temperature of the liquid. This is necessary to reduce the energy loss of the refrigerant as it moves through the tubes, and leads to inefficient use of the energy generated by the thermoelectric converter.

Кроме этого, когда в трубках, подключенных к нагревателю и конденсатору, происходит столкновение пара хладагента с хладагентом в жидком состоянии, происходит теплообмен и температура хладагента понижается (в трубке, подключенной к нагревателю) или повышается (в трубке, подключенной к конденсатору), что приводит к потере энергии на нагрев или охлаждение.In addition, when in the pipes connected to the heater and the condenser, the refrigerant vapor collides with the refrigerant in the liquid state, heat exchange occurs and the temperature of the refrigerant decreases (in the pipe connected to the heater) or increases (in the pipe connected to the condenser), which leads to loss of energy for heating or cooling.

В качестве хладагента в устройстве по заявке на патент US 2009/0113898 используется фреон R134a, что нежелательно, так как данное вещество является вредным для здоровья человека и наносит ущерб озоновому слою.Freon R134a is used as a refrigerant in the device according to patent application US 2009/0113898, which is undesirable since this substance is harmful to human health and damages the ozone layer.

Из уровня техники известно устройство подготовки жидкости по заявке на патент US 2010/0018220 [МПК G01G 23/18, F25B 21/02, G05B 15/00, опубликовано 28.02.2010]. Устройство предназначено или для нагрева, или для охлаждения жидкости, в зависимости от требований потребителя.The prior art fluid preparation device according to patent application US 2010/0018220 [IPC G01G 23/18, F25B 21/02, G05B 15/00, published 02/28/2010]. The device is intended either for heating or for cooling the liquid, depending on the requirements of the consumer.

Устройство по заявке на патент US 2010/0018220 включает емкость и термоэлектрический преобразователь, имеющий поверхность нагрева и поверхность охлаждения жидкости. В емкости выполнено отверстие для подачи неподготовленной жидкости, в которое помещена тонкая трубка для отвода нагретой или охлажденной жидкости на потребление. К емкости примыкает пластина передачи тепла, соединенная с термоэлектрическим преобразователем. В устройстве по заявке на патент US 2010/0018220 установлен вентилятор для охлаждения примыкающей к нему поверхности термоэлектрического преобразователя. Работа устройства по заявке на патент US 2010/0018220 регулируется блоком управления. Блок управления представляет собой контроллер, связанный с панелью индикации с размещенными на ней переключателями двух режимов (нагрева или охлаждения) и индикаторами времени и температуры. Все части и элементы устройства помещены в корпус с дверцей, одновременно являющейся передней стенкой корпуса.The device according to patent application US 2010/0018220 includes a capacitance and a thermoelectric converter having a heating surface and a liquid cooling surface. An opening for supplying unprepared liquid was made in the tank, into which a thin tube was placed to divert the heated or cooled liquid for consumption. A heat transfer plate adjacent to the thermoelectric converter is adjacent to the tank. In the device according to patent application US 2010/0018220, a fan is installed to cool the adjacent surface of the thermoelectric converter. The operation of the device according to patent application US 2010/0018220 is regulated by the control unit. The control unit is a controller connected to the display panel with the switches of two modes (heating or cooling) and time and temperature indicators placed on it. All parts and elements of the device are placed in a housing with a door, which at the same time is the front wall of the housing.

Устройство по заявке на патент US 2010/0018220 работает следующим образом. В емкость, предназначенную для нагрева или охлаждения жидкости через отверстие для исходной жидкости заливают неподготовленную жидкость. В термоэлектрическом преобразователе происходит переключение полярностей и соответственно изменение режимов нагрева или охлаждения жидкости. С помощью блока управления потребитель, в зависимости от требований, переключает режим работы устройства на нагрев или охлаждение жидкости. Происходит нагрев или охлаждение жидкости. На панели индикации видно, когда завершен процесс нагрева или охлаждения жидкости. После этого потребитель получает подготовленную жидкость через трубку отвода.The device according to patent application US 2010/0018220 works as follows. An unprepared liquid is poured into a container intended for heating or cooling a liquid through an opening for a source liquid. In the thermoelectric converter, the polarities are switched and, accordingly, the modes of heating or cooling of the liquid are changed. Using the control unit, the consumer, depending on the requirements, switches the operating mode of the device to heating or cooling the liquid. Heating or cooling of the fluid occurs. The display panel shows when the process of heating or cooling the liquid is completed. After that, the consumer receives the prepared liquid through the drain pipe.

Устройство по заявке на патент US 2010/0018220 имеет ряд недостатков.The device according to patent application US 2010/0018220 has several disadvantages.

Как было сказано ранее, устройство предназначено для нагрева или охлаждения жидкости, однако в зависимости от требований потребителя во время работы устройства может быть осуществлен только один процесс - нагрев или охлаждение, и невозможно получить одновременно нагретую и охлажденную жидкость. При охлаждении жидкости поверхность нагрева термоэлектрического преобразователя будет работать в режиме холостого хода. Для того чтобы снизить температуру поверхности нагрева, используется вентилятор. Таким образом, при охлаждении жидкости происходит неэффективное использование энергии, вырабатываемой поверхностью нагрева термоэлектрического преобразователя. Использование вентилятора также повышает затраты энергии при работе устройства по заявке на патент US 2010/0018220.As mentioned earlier, the device is designed to heat or cool the liquid, however, depending on the requirements of the consumer, during the operation of the device, only one process can be carried out - heating or cooling, and it is impossible to obtain both heated and cooled liquid. When cooling the liquid, the heating surface of the thermoelectric converter will work in idle mode. In order to lower the temperature of the heating surface, a fan is used. Thus, when the liquid is cooled, the energy generated by the heating surface of the thermoelectric converter is inefficiently used. The use of a fan also increases energy costs when operating the device according to patent application US 2010/0018220.

Из уровня техники известно устройство подготовки жидкости по патенту US 483388 [МПК F25B 21/02, опубликовано 30.05.1986]. Устройство подготовки жидкости по патенту US 483388, включает корпус с расположенной в нем емкостью, термоэлектрический преобразователь, средство передачи тепла и обратноосмотический модуль очистки жидкости. Емкость предназначена для нагрева или охлаждения жидкости. На внешней стенке емкости установлено средство передачи тепла. Также на внешней стенке емкости установлен блок управления, в котором происходит переключение режима нагрева или охлаждения жидкости. Кроме этого, устройство содержит линию подачи исходной жидкости, подключенную ко входу обратноосмотического модуля очистки жидкости. Выход очищенной жидкости обратноосмотического модуля через линию подачи очищенной жидкости подключен к емкости, выход дренажной жидкости обратноосмотического модуля подключен к средству передачи тепла. Средство передачи тепла представляет собой сборную конструкцию, состоящую из распределителя потока, медной пластины, первой теплопроводной пленки, термоэлектрического преобразователя и второй теплопроводной пленки. Распределитель потока представляет собой теплообменник с выполненным внутри каналом, по которому проходит дренажная жидкость. Также устройство содержит панель управления, связанную с термоэлектрическим преобразователем и с распределителем потока. В зависимости от требований потребителя в блоке управления происходит переключение полярностей и дренажная жидкость, проходя по каналу, выполненному в распределителе потока, или забирает на себя тепло от емкости, или отдает тепло емкости. К выходу средства передачи тепла подключена линия сброса отработанной дренажной жидкости. Линия подачи нагретой или охлажденной очищенной жидкости потребителю, с установленным на ней циркуляционным насосом, подключена к выходу нагретой или охлажденной очищенной жидкости емкости.The prior art device for the preparation of liquids according to patent US 483388 [IPC F25B 21/02, published 05/30/1986]. The fluid preparation device according to US Pat. No. 4,83388 includes a housing with a container located therein, a thermoelectric converter, heat transfer means, and a reverse osmosis liquid purification module. The tank is designed to heat or cool the liquid. A heat transfer means is installed on the outer wall of the tank. Also, a control unit is installed on the outer wall of the tank, in which the heating or cooling mode of the liquid is switched. In addition, the device contains a feed line for the source fluid connected to the input of the reverse osmosis fluid purification module. The outlet of the purified liquid of the reverse osmosis module through the supply line of the purified liquid is connected to the tank, the outlet of the drainage liquid of the reverse osmosis module is connected to the heat transfer means. The heat transfer means is a prefabricated structure consisting of a flow distributor, a copper plate, a first heat-conducting film, a thermoelectric converter and a second heat-conducting film. The flow distributor is a heat exchanger with a channel made inside, through which the drainage fluid passes. The device also contains a control panel connected to the thermoelectric converter and to the flow distributor. Depending on the requirements of the consumer, the polarity is switched in the control unit and the drainage fluid passes through the channel made in the flow distributor, either takes the heat from the tank, or gives off the heat of the tank. A heat discharge line is connected to the outlet of the heat transfer means. The supply line of heated or cooled purified liquid to the consumer, with a circulation pump installed on it, is connected to the outlet of the heated or cooled purified liquid of the tank.

Устройство по патенту US 483388 работает следующим образом.The device according to patent US 483388 works as follows.

Исходная жидкость через линию подачи неподготовленной жидкости поступает в обратноосмотический модуль очистки жидкости. Очищенная жидкость через линию подачи очищенной жидкости поступает в емкость подготовки жидкости. Дренажная жидкость от средства очистки жидкости по линии подачи дренажной жидкости поступает на вход средства передачи тепла. Проходя через распределитель потока, в зависимости от режима работы устройства, дренажная жидкость или забирает тепло от емкости (режим охлаждения) или отдает тепло емкости (режим нагрева). Далее очищенная подготовленная жидкость поступает на линию подачи очищенной жидкости. Отработанная дренажная жидкость от средства передачи тепла поступает на линию сброса дренажной жидкости.The initial liquid through the supply line of unprepared liquid enters the reverse osmosis module for liquid purification. The purified liquid through the supply line of the purified liquid enters the liquid preparation tank. The drainage liquid from the liquid purification means is supplied to the input of the heat transfer means through the drainage liquid supply line. Passing through the flow distributor, depending on the operating mode of the device, the drainage fluid either takes heat from the tank (cooling mode) or gives off heat to the tank (heating mode). Then, the purified prepared liquid enters the supply line of the purified liquid. The spent drainage fluid from the heat transfer means enters the drainage discharge line.

Главным недостатком устройства по патенту US 483388 является использование дренажной жидкости в качестве теплоносителя. Поскольку диаметр канала распределителя потоков относительно невелик, то с течением времени произойдет засаливание распределителя потоков, а также линий, подходящих к средству передачи тепла и соответственно закупорка каналов для прохождения жидкости, что приведет к нарушению теплообмена и сбою в работе устройства. Кроме того, на линию сброса дренажа поступает нагретая дренажная жидкость, что нежелательно, так как повышенная температура способствует развитию бактерий в дренажной жидкости.The main disadvantage of the device according to the patent US 483388 is the use of drainage fluid as a coolant. Since the diameter of the channel of the flow distributor is relatively small, over time, the flux of the flow distributor, as well as lines suitable for the heat transfer means and, accordingly, the channel blockage for the passage of liquid, will become clogged, which will lead to disruption of heat transfer and malfunction of the device. In addition, a heated drainage fluid enters the drainage line, which is undesirable, since elevated temperatures promote the development of bacteria in the drainage fluid.

Из уровня техники известно устройство подготовки жидкости, предназначенное для одновременного нагрева и охлаждения жидкости по патенту US 2910836 [МПК F25B 21/02, F25B 29/00, H01L 35/00, опубл. 03.11.1959].The prior art device for the preparation of liquids designed for simultaneous heating and cooling of liquids according to patent US 2910836 [IPC F25B 21/02, F25B 29/00, H01L 35/00, publ. 11/03/1959].

Устройство подготовки жидкости по патенту US 2910836, состоит из корпуса, внутри которого расположены емкость подготовки жидкости, разделенная на секцию для нагрева жидкости, снабженную средством выхода нагретой жидкости потребителю, секцию для охлаждения жидкости, снабженную, по меньшей мере, одним входом исходной жидкости и средством выхода охлажденной жидкости потребителю, и термоэлектрический преобразователь, имеющий поверхность нагрева и поверхность охлаждения, расположенный между секциями нагретой и охлажденной жидкости. Датчик измерения температуры расположен в секции нагретой жидкости и связан с источником тока, который также связан с термоэлектрическим преобразователем. Секция для нагрева жидкости располагается строго над секцией для охлаждения жидкости. Средство выхода нагретой жидкости потребителю расположено в верхней части секции для нагретой жидкости. Средство выхода охлажденной жидкости потребителю расположено в нижней части секции для охлажденной жидкости.The fluid preparation device according to US Pat. No. 2,910,836 consists of a housing inside which a fluid preparation container is arranged, divided into a section for heating the liquid, provided with means for exiting the heated liquid to the consumer, a section for cooling the liquid, equipped with at least one input of the initial liquid and means the outlet of the cooled liquid to the consumer, and a thermoelectric converter having a heating surface and a cooling surface located between the heated and cooled liquid sections. A temperature measurement sensor is located in the heated liquid section and is connected to a current source, which is also connected to a thermoelectric converter. The section for heating the liquid is located strictly above the section for cooling the liquid. The means for exiting the heated liquid to the consumer is located at the top of the heated liquid section. The chilled fluid outlet means to the consumer is located at the bottom of the chilled fluid section.

Емкость подготовки жидкости представляет собой параллелепипед. Термоэлектрический преобразователь разделяет внутренний объем емкости подготовки жидкости на секцию для нагрева жидкости и равную ей по объему секцию для охлаждения жидкости. Термоэлектрический преобразователь выполнен в виде парных электродов, между которыми расположены сквозные каналы для прохождения жидкости.The liquid preparation capacity is a parallelepiped. The thermoelectric converter divides the internal volume of the liquid preparation tank into a section for heating the liquid and an equal volume section for cooling the liquid. The thermoelectric converter is made in the form of paired electrodes, between which there are through channels for the passage of fluid.

Устройство по патенту US 2910836 работает следующим образом.The device according to patent US 2910836 works as follows.

Через вход исходной жидкости исходная жидкость поступает в секцию для охлаждения жидкости и, проходя через сквозные каналы, выполненные в термоэлектрическом преобразователе, постепенно заполняет весь внутренний объем емкости. Во время работы термоэлектрического преобразователя происходит одновременный нагрев и охлаждение жидкости. При этом через сквозные каналы происходит перераспределение жидкости при частичном ее перемешивании. Нагретая жидкость поднимается наверх в секцию для нагрева жидкости, а охлажденная жидкость опускается вниз в секцию для охлаждения жидкости. При необходимости через средства подачи горячей и охлажденной жидкостей подготовленная жидкость поступает потребителю. В случае превышения допустимой температуры в секции горячей жидкости срабатывает датчик температуры, термоэлектрический преобразователь отключается от источника тока.Through the input of the initial liquid, the initial liquid enters the section for cooling the liquid and, passing through the through channels made in the thermoelectric converter, gradually fills the entire internal volume of the tank. During operation of the thermoelectric converter, simultaneous heating and cooling of the liquid occurs. At the same time, through the through channels redistribution of liquid occurs with its partial mixing. The heated liquid rises up into the section to heat the liquid, and the cooled liquid drops down into the section to cool the liquid. If necessary, the prepared liquid enters the consumer through the means for supplying hot and chilled liquids. In case of exceeding the permissible temperature in the hot liquid section, a temperature sensor is triggered, the thermoelectric converter is disconnected from the current source.

Главным недостатком устройства подготовки жидкости по патенту US 2910836 является массопередача нагретой и охлажденной жидкости через сквозные каналы, расположенные в термоэлектрическом преобразователе. При этом жидкость с максимальной температурой скапливается в самом верхнем слое секции для нагрева жидкости, а жидкость с минимальной температурой скапливается в нижнем слое секции для охлаждения жидкости. Поэтому средство выхода нагретой жидкости должно быть расположено в верхней части секции для нагрева жидкости, а средство выхода охлажденной жидкости должно быть расположено в нижней части секции для охлаждения жидкости. Из-за того, что слой нагретой жидкости находится только в верхней части секции для нагрева жидкости, а слой охлажденной жидкости - в нижней части секции для охлаждения, то потребитель сможет отобрать лишь небольшое количество жидкости. Таким образом, обе секции имеют небольшой эффективный объем. Кроме этого, по мере забора подготовленной жидкости из емкости, отобранный объем сразу же замещается порцией неподготовленной жидкости, поступающей от источника. Это происходит неконтролируемо, так как на входе для неподготовленной жидкости устройства по патенту US 2910836 отсутствует какое-либо средство, регулирующее подачу неподготовленной жидкости в емкость. В этот момент происходит смешение неподготовленной жидкости с подготовленной жидкостью и резкое изменение температуры в двух сообщающихся секциях. Для того чтобы в емкости установилось требуемое равновесие и слой теплой жидкости поднялся вверх, а слой охлажденной жидкости опустился вниз, нужны время и дополнительная работа термоэлектрического преобразователя.The main disadvantage of the fluid preparation device according to US Pat. No. 2,910,836 is the mass transfer of heated and cooled liquid through the through channels located in the thermoelectric converter. In this case, the liquid with maximum temperature accumulates in the uppermost layer of the section for heating the liquid, and the liquid with minimum temperature accumulates in the lower layer of the section for cooling the liquid. Therefore, the means for exiting the heated liquid should be located in the upper part of the section for heating the liquid, and the means for exiting the chilled liquid should be located in the lower part of the section for cooling the liquid. Due to the fact that the layer of heated liquid is located only in the upper part of the section for heating the liquid, and the layer of chilled liquid is in the lower part of the section for cooling, the consumer will be able to withdraw only a small amount of liquid. Thus, both sections have a small effective volume. In addition, as the prepared fluid is withdrawn from the tank, the selected volume is immediately replaced by a portion of the unprepared fluid coming from the source. This happens uncontrollably, since at the inlet for the unprepared liquid of the device according to the patent US 2910836 there is no means for regulating the flow of unprepared liquid into the container. At this point, the unprepared liquid is mixed with the prepared liquid and a sharp change in temperature in the two communicating sections. In order for the required equilibrium to be established in the tank and the layer of warm liquid to rise up, and the layer of cooled liquid to fall down, time and additional work of the thermoelectric converter are needed.

Из уровня техники известно устройство по патенту SU 1764094 [МПК H01L 35/02, F25B 21/02, опубл. 19.01.1993], предназначенное для одновременного нагрева и охлаждения жидкости, выбранное Заявителем в качестве наиболее близкого аналога.The prior art device according to patent SU 1764094 [IPC H01L 35/02, F25B 21/02, publ. 01/19/1993], intended for simultaneous heating and cooling of a liquid, selected by the Applicant as the closest analogue.

Устройство состоит из емкости для неподготовленной жидкости, термоэлектрического преобразователя, блока управления и емкости подготовки жидкости, разделенной на секцию нагретой жидкости и секцию охлажденной жидкости, при этом каждая секция выполнена с непроницаемой перегородкой, смежной с термоэлектрическим преобразователем. В секции охлажденной жидкости установлен датчик температуры, связанный с электромагнитным клапаном и источником питания. Секция охлажденной жидкости отделена от емкости для неподготовленной жидкости перегородкой, в которой выполнены два отверстия - входное и выходное. При этом входное отверстие перекрыто электромагнитным клапаном. Секция для нагретой жидкости изолирована от секции для охлажденной жидкости и от емкости для неподготовленной жидкости, при этом секция для нагретой жидкости имеет отдельный вход для неподготовленной жидкости и выход для подготовленной жидкости.The device consists of a container for unprepared liquid, a thermoelectric converter, a control unit and a liquid preparation tank divided into a section of a heated liquid and a section of cooled liquid, with each section being made with an impermeable partition adjacent to the thermoelectric converter. A temperature sensor is installed in the chilled fluid section, connected to a solenoid valve and a power source. The cooled liquid section is separated from the tank for unprepared liquid by a partition in which two openings are made - inlet and outlet. In this case, the inlet is blocked by a solenoid valve. The section for heated liquid is isolated from the section for chilled liquid and from the container for unprepared liquid, while the section for heated liquid has a separate entrance for unprepared liquid and an outlet for prepared liquid.

Устройство по патенту SU 1764094 работает следующим образом. В емкость для неподготовленной жидкости и секцию для нагретой жидкости заливают неподготовленную жидкость. Причем в емкость для неподготовленной жидкости жидкость должна быть залита с избытком, чтобы наполнить секцию для охлажденной жидкости. Когда емкость и секции заполнены, начинается процесс подготовки жидкости. В случае если температура в секции для охлажденной жидкости опускается ниже заданной, то электромагнитный клапан открывает входное отверстие для неподготовленной жидкости. Происходит массо- и теплообмен между охлажденной жидкостью в секции охлажденной жидкости и неподготовленной жидкостью в емкости для неподготовленной жидкости. Температура в секции охлажденной жидкости повышается. При отборе потребителем жидкости из секции охлажденной жидкости, емкость для неподготовленной жидкости служит источником того объема жидкости, который был отобран.The device according to patent SU 1764094 works as follows. Unprepared liquid is poured into the container for unprepared liquid and the section for heated liquid. Moreover, the liquid must be filled in excess in the container for unprepared liquid in order to fill the section for chilled liquid. When the container and sections are full, the process of preparing the liquid begins. If the temperature in the section for chilled liquid falls below a predetermined value, the solenoid valve opens the inlet for unprepared liquid. Mass and heat transfer occurs between the chilled fluid in the chilled fluid section and the unprepared fluid in the unprepared fluid container. The temperature in the chilled fluid section rises. When a consumer selects liquid from a chilled liquid section, a container for unprepared liquid serves as a source of the volume of liquid that has been selected.

Устройство по патенту SU 1764094 имеет ряд недостатков. Например, осуществление тепло- и массообмена между секцией для охлажденной жидкости и емкостью для неподготовленной жидкости как при переохлаждении жидкости в секции для охлажденной жидкости, так и при отборе жидкости потребителем. При смешении теплой неподготовленной жидкости с охлажденной жидкостью при работающем термоэлектрическом преобразователе необходимо, чтобы температура жидкости выровнялась во всем объеме секции охлажденной жидкости, для чего требуется время. Кроме этого, устройстве по патенту SU 1764094 отсутствует средство, препятствующее переохлаждению жидкости в секции охлажденной жидкости. В первом и втором случае термоэлектрический преобразователь работает практически вхолостую, что приводит к лишним затратам энергии. Также подача неподготовленной жидкости из емкости для неподготовленной жидкости в секцию охлажденной жидкости не является регулируемой. Жидкость поступает в секцию самотеком по мере забора из нее некоторого количества охлажденной жидкости. Секция для нагретой жидкости полностью изолирована от емкости для неподготовленной жидкости. Подача жидкости в нее зависит полностью от внешнего источника, к которому она или должна быть подключена, или потребитель должен следить за уровнем жидкости в ней.The device according to patent SU 1764094 has several disadvantages. For example, the implementation of heat and mass transfer between a section for a chilled liquid and a container for unprepared liquid, both during supercooling of a liquid in a section for chilled liquid, and during liquid withdrawal by a consumer. When mixing warm unprepared liquid with a cooled liquid while the thermoelectric converter is running, it is necessary that the temperature of the liquid is equalized in the entire volume of the section of the cooled liquid, which takes time. In addition, the device according to the patent SU 1764094 there is no tool that prevents supercooling of the liquid in the chilled liquid section. In the first and second cases, the thermoelectric converter operates almost idle, which leads to unnecessary energy costs. Also, the supply of unprepared fluid from the unprepared fluid container to the chilled fluid section is not adjustable. The fluid enters the section by gravity as it draws a certain amount of chilled fluid from it. The section for heated liquid is completely isolated from the tank for unprepared liquid. The flow of fluid into it depends entirely on the external source to which it must either be connected or the consumer must monitor the level of fluid in it.

Задачей изобретения и техническим результатом, достигаемым при использовании изобретения, является разработка нового компактного устройства подготовки жидкости, повышение эффективности использования теплоты, генерируемой устройством на нагрев жидкости, при одновременном снижении затрат энергии.The objective of the invention and the technical result achieved by using the invention is the development of a new compact device for the preparation of liquids, increasing the efficiency of using the heat generated by the device for heating the liquid, while reducing energy costs.

Поставленная задача и требуемый технический результат достигаются тем, что устройство подготовки жидкости, предназначенное для одновременного нагрева и охлаждения жидкости, включающее емкость для неподготовленной жидкости, термоэлектрический преобразователь, блок управления, узел разделения потоков жидкости и емкость подготовки жидкости, разделенную на секцию для нагрева жидкости и секцию для охлаждения жидкости, при этом каждая секция выполнена с непроницаемой перегородкой, смежной с термоэлектрическим преобразователем, а на внешней стороне верхних стенок секции для нагрева жидкости и секции для охлаждения жидкости расположено средство контроля уровня жидкости, представляющее собой поддон, на дне которого расположен датчик уровня жидкости, и средство отвода воздуха, выполненное в виде двух отверстий, расположенных симметрично над указанными секциями, при этом блок управления включает контроллер и подключенные к нему средство контроля уровня жидкости, расположенное в емкости подготовки жидкости, и датчик измерения уровня жидкости, расположенный в емкости для неподготовленной жидкости, а к емкости для неподготовленной жидкости подключена линия подачи сжатой среды, соединенная со средством создания давления, при этом средство создания давления может быть выполнено в виде компрессора или центробежного насоса. Устройство подготовки жидкости включает дополнительно средство очистки жидкости и линию подачи неподготовленной жидкости, при этом вход средства очистки жидкости подключен к линии подачи неподготовленной жидкости, а выход через линию подачи неподготовленной жидкости подключен к узлу разделения потоков, при этом устройство дополнительно снабжено проточным нагревателем, выполненным в виде спирального нагревателя, соединенного с секцией для нагретой жидкости, и снабжено средством газирования охлажденной жидкости, соединенным с секцией для охлажденной жидкости. Также устройство подготовки жидкости снабжено дополнительным средством создания давления, выполненным в виде компрессора малой мощности, и подключенным к блоку управления, и соединенным с узлом разделения потоков жидкости.The task and the required technical result are achieved in that a liquid preparation device intended for simultaneous heating and cooling of a liquid, including a container for unprepared liquid, a thermoelectric converter, a control unit, a unit for separating liquid flows and a liquid preparation container divided into a liquid heating section and section for cooling the liquid, with each section is made with an impermeable partition adjacent to the thermoelectric converter, and on the outside on the side of the upper walls of the section for heating the liquid and the section for cooling the liquid, there is a liquid level control means, which is a pan, at the bottom of which a liquid level sensor is located, and an air exhaust means made in the form of two holes located symmetrically above these sections, while the control unit includes a controller and connected thereto means for controlling the liquid level located in the tank for preparing liquid, and a sensor for measuring the liquid level located in the tank for unprepared liquid, and a compressed medium supply line connected to the means for creating pressure is connected to the container for unprepared liquid, while the means for creating pressure can be made in the form of a compressor or a centrifugal pump. The liquid preparation device further includes a liquid purification means and an unprepared liquid supply line, wherein the input of the liquid purification means is connected to the unprepared liquid supply line, and the outlet through the unprepared liquid supply line is connected to a flow separation unit, and the device is further provided with a flow heater made in in the form of a spiral heater connected to a section for a heated liquid, and provided with means for aerating the cooled liquid connected to the section her for chilled fluid. Also, the liquid preparation device is equipped with additional means of creating pressure, made in the form of a low-power compressor, and connected to the control unit, and connected to the unit for separating liquid flows.

На фигуре 1 изображена блок-схема исполнения устройства подготовки жидкости. В соответствии с представленной на фигуре 1 блок-схемой, устройство подготовки жидкости включает корпус 1 с размещенными в нем емкостью для неподготовленной жидкости 2, емкостью подготовки жидкости 3, разделенной на секцию для нагрева жидкости 4, снабженную входом для исходной жидкости 12 и средством выхода нагретой жидкости потребителю 14, и секцию для охлаждения жидкости 5, снабженную входом для исходной жидкости 13 и выходом охлажденной жидкости потребителю 15, и термоэлектрическим преобразователем 6, имеющим поверхность нагрева 16 и поверхность охлаждения 17. Как и в ближайшем аналоге, секция для нагрева жидкости 4 и секция для охлаждения жидкости 5 выполнены с непроницаемыми перегородками, смежными с термоэлектрическим преобразователем 6. Объемы двух секций 4 и 5 могут быть равны или объем секции 4 может быть меньше, чем объем секции 5. Соотношение объемов секции 4 и 5 не менее чем 1:2, и не более, чем 1:10, предпочтительно 1 к 3. Емкость для неподготовленной жидкости 2 изолирована от емкости 3.The figure 1 shows a block diagram of a device for preparing a liquid. In accordance with the block diagram shown in FIG. 1, the fluid preparation device includes a housing 1 with a container for unprepared liquid 2 placed therein, a liquid preparation tank 3 divided into a section for heating the liquid 4, provided with an input for the initial liquid 12 and a heated exit means liquid to the consumer 14, and a section for cooling the liquid 5, provided with an input for the initial liquid 13 and an outlet of the cooled liquid to the consumer 15, and a thermoelectric converter 6 having a heating surface 16 and a surface cooling bridge 17. As in the closest analogue, the section for heating the liquid 4 and the section for cooling the liquid 5 are made with impermeable partitions adjacent to the thermoelectric converter 6. The volumes of the two sections 4 and 5 can be equal or the volume of section 4 can be less than section volume 5. The ratio of the volumes of sections 4 and 5 is not less than 1: 2, and not more than 1:10, preferably 1 to 3. The container for unprepared liquid 2 is isolated from the tank 3.

Термоэлектрический преобразователь 6 расположен между секцией для нагрева жидкости 4 и секцией для охлаждения жидкости 5. Поверхность нагрева 16 примыкает к боковой стенке секции для нагрева жидкости 4, а поверхность охлаждения 17 примыкает к боковой стенке секции 5 для охлаждения жидкости (фигура 1).The thermoelectric transducer 6 is located between the section for heating the liquid 4 and the section for cooling the liquid 5. The heating surface 16 is adjacent to the side wall of the section for heating the liquid 4, and the cooling surface 17 is adjacent to the side wall of the section 5 for cooling the liquid (figure 1).

Устройство содержит узел разделения потоков 7, который содержит линию подачи неподготовленной жидкости 8, линию подачи жидкости потребителю 9 и линию подачи жидкости в емкость подготовки жидкости 3. Линия 10 подачи жидкости в емкость подготовки жидкости 3 снабжена средством разделения потоков 11, которое выполнено, например, в виде тройника, и подключено к входу неподготовленной жидкости 12 в секцию для нагретой жидкости 5 и к входу неподготовленной жидкости 13 в секцию для охлажденной жидкости 5 (фигура 1).The device comprises a flow separation unit 7, which comprises an unprepared liquid supply line 8, a liquid supply line to a consumer 9 and a liquid supply line to a liquid preparation tank 3. The liquid supply line 10 to a liquid preparation tank 3 is provided with a flow separation device 11, which is, for example, in the form of a tee, and connected to the inlet of the unprepared liquid 12 in the section for the heated liquid 5 and to the inlet of the unprepared liquid 13 in the section for the cooled liquid 5 (figure 1).

Также устройство снабжено средством создания давления 22 и подключенной к нему линией подачи сжатой среды 23. Линия подачи сжатой среды 23 подключена к емкости для неподготовленной жидкости 2. Средство создания давления 22 может быть выполнено в виде, например, но не ограничиваясь только этим, компрессора или центробежного насоса. В случае, когда средство создания давления 22 выполнено в виде компрессора, линия подачи сжатой среды 23 предназначена для подачи сжатого газа, например, воздуха (фигура 1). В случае, когда средство создания давления 22 выполнено в виде центробежного насоса, линия подачи сжатой среды 23 предназначена для подачи неподготовленной жидкости (не представлено) из емкости для неподготовленной жидкости 2 в блок очистки жидкости.The device is also equipped with a means of creating pressure 22 and a supply line of compressed medium 23. A supply line of compressed medium 23 is connected to a container for unprepared liquid 2. The means of creating pressure 22 can be made in the form of, for example, but not limited to, a compressor or centrifugal pump. In the case when the means of creating pressure 22 is made in the form of a compressor, the supply line of the compressed medium 23 is designed to supply compressed gas, for example, air (figure 1). In the case when the means of creating pressure 22 is made in the form of a centrifugal pump, the supply line of the compressed medium 23 is designed to supply unprepared liquid (not shown) from the tank for unprepared liquid 2 to the liquid purification unit.

Устройство подготовки жидкости дополнительно может включать блок очистки жидкости (не представлено), установленный на линии подачи неподготовленной жидкости.The liquid preparation device may further include a liquid purification unit (not shown) mounted on an unprepared liquid supply line.

Средство очистки жидкости (не представлено) может быть выполнено, например, но не ограничиваясь только этим, в виде корпуса, включающего слой фильтрующей смеси и половолоконный модуль или виде корпуса, заполненного фильтрующей смесью.A liquid purifier (not shown) can be performed, for example, but not limited to this, in the form of a housing comprising a layer of a filter mixture and a hollow fiber module or in the form of a housing filled with a filter mixture.

В том случае, если средство очистки жидкости выполнено в виде корпуса, включающего слой фильтрующей смеси и половолоконный модуль, средство создания давления выполнено в виде компрессора, который необходим для вытеснения исходной жидкости из емкости исходной жидкости через средство очистки жидкости блока очистки жидкости в емкость 3 подготовки жидкости (не представлено).In the event that the liquid purifier is made in the form of a housing including a layer of the filter mixture and the hollow fiber module, the pressure means is made in the form of a compressor, which is necessary to displace the initial liquid from the source liquid tank through the liquid purifier of the liquid purification unit to the preparation tank 3 liquids (not provided).

В том случае, когда средство очистки жидкости (не представлено) выполнено в виде корпуса, заполненного фильтрующей смесью, средство создания давления 22 может быть выполнено в виде центробежного насоса, который необходим для прокачивания исходной жидкости в емкость подготовки жидкости 3.In the case when the liquid purifier (not shown) is made in the form of a housing filled with a filter mixture, the pressure generating means 22 can be made in the form of a centrifugal pump, which is necessary for pumping the initial liquid into the liquid preparation tank 3.

На внешней стороне верхних стенок двух секций 4 и 5 дополнительно может быть расположено средство контроля уровня жидкости 18, представляющее собой поддон, на дне которого расположен датчик уровня жидкости 19, и средство отвода воздуха, выполненное в виде двух отверстий 24 и 25, расположенных симметрично над секцией для нагрева жидкости 4 и над секцией для охлаждения жидкости 5 соответственно (фигура 1). К выходу секции для нагрева жидкости 4 подключен проточный нагреватель. Выход проточного нагревателя подключен к выходу нагретой жидкости потребителю 14. К выходу 15 секции для охлаждения жидкости 5 подключено средство газирования охлажденной жидкости (не представлено), выход которого подключен к средству выхода охлажденной жидкости потребителю. В средстве выхода нагретой жидкости 14 установлен клапан. В средстве выхода охлажденной жидкости 15 установлен клапан (не представлено).On the outer side of the upper walls of the two sections 4 and 5, an additional means for controlling the level of liquid 18, which is a pan, at the bottom of which a liquid level sensor 19 is located, and an air vent made in the form of two holes 24 and 25 located symmetrically above section for heating the liquid 4 and above the section for cooling the liquid 5, respectively (figure 1). A flow heater is connected to the output of the section for heating the liquid 4. The outlet of the flow-through heater is connected to the outlet of the heated liquid to the consumer 14. To the outlet 15 of the section for cooling the liquid 5, a means for aerating the cooled liquid (not shown) is connected, the output of which is connected to the means for leaving the cooled liquid to the consumer. In the means for exiting the heated liquid 14, a valve is installed. A valve (not shown) is installed in the chilled fluid exit means 15.

Также заявляемое устройство снабжено блоком управления 21, содержащим контроллер и подключенные к нему средство контроля уровня жидкости 18 и датчик уровня жидкости 20, размещенный в емкости неподготовленной жидкости 2 и датчик температуры 27, установленный в секции для нагретой жидкости 4 (фигура 1). Кроме этого к блоку управления 21 подключены средство создания давления 22 и проточный нагреватель.Also, the inventive device is equipped with a control unit 21, comprising a controller and a fluid level control means 18 connected to it and a fluid level sensor 20 located in an unprepared fluid container 2 and a temperature sensor 27 installed in the section for the heated fluid 4 (figure 1). In addition, a pressure generating means 22 and a flow heater are connected to the control unit 21.

Панель индикации дополнительно может быть установлена в устройстве подготовки жидкости (не представлена) и представляет собой установленные в блоке управления 21 и выведенные потребителю несколько светодиодов, которые идентифицируют процессы нагрева, охлаждения, готовности к подаче охлажденной жидкости, наличие жидкости в исходной емкости и ресурс модуля. На панели индикации также размещены кнопка получения нагретой жидкости (65°С), кнопка получения горячей жидкости (100°С), кнопка получения охлажденной жидкости, кнопка получения газированной жидкости.The display panel can be additionally installed in the liquid preparation device (not shown) and consists of several LEDs installed in the control unit 21 and displayed to the consumer, which identify the processes of heating, cooling, readiness for supplying the cooled liquid, the presence of liquid in the original tank, and the module resource. The display panel also contains a button for receiving heated liquid (65 ° C), a button for receiving hot liquid (100 ° C), a button for receiving chilled liquid, and a button for producing carbonated liquid.

Также в устройстве подготовки жидкости может быть установлено дополнительное средство создания давления (не представлено), выполненное в виде компрессора малой мощности, подключенное через вспомогательную линию подачи сжатой среды, в данном случае газа, например, воздуха, к линии подачи жидкости 10.Also, an additional means of creating pressure (not shown) can be installed in the liquid preparation device, made in the form of a low-power compressor, connected through an auxiliary supply line of a compressed medium, in this case gas, for example, air, to the liquid supply line 10.

В рамках отличительных признаков устройство подготовки жидкости работает следующим образом.In the framework of the distinctive features of the device for the preparation of liquid works as follows.

Неподготовленную жидкость заливают в емкость для неподготовленной жидкости 2. При наполнении емкости для неподготовленной жидкости 2 происходит срабатывание датчика уровня жидкости 20, расположенного в ней (фигура 1). Сигнал от датчика уровня жидкости 20 поступает в блок управления 21. В этот момент происходит запуск средства создания давления 22, выполненного, например, в виде компрессора (фигура 1). Сжатый газ, например, воздух, по линии подачи сжатой среды 23, начинает поступать в емкость для неподготовленной жидкости 2, вытесняя неподготовленную жидкость по линии подачи неподготовленной жидкости 8 на линию 10 подачи жидкости в емкость подготовки жидкости 3 и далее через средство 11 разделения потоков в секции 4 и 5. В случае если устройство подготовки жидкости выполнено с блоком очистки жидкости, то неподготовленная жидкость из емкости 2 сначала проходит в блок очистки жидкости. Далее, в зависимости от требований потребителя, жидкость поступает или на линию 9 подачи жидкости потребителю, или по линии 10 через средство 11 разделения потоков одновременно в секцию 4 нагретой жидкости и в секцию 5 охлажденной жидкости. При заполнении секций 4 и 5 жидкость через отверстия 24 и 25 заполняет средство контроля уровня жидкости 18, где при контакте с жидкостью срабатывает датчик уровня жидкости 19, сигнал поступает в блок управления 21, который отключает средство создания давления 22, и включает термоэлектрический преобразователь 6. В секциях 4 и 5 с помощью термоэлектрического преобразователя 6 происходит нагрев и охлаждение жидкости. При этом в отличие от наиболее близкого аналога, секция 5 емкости подготовки жидкости 3 изолирована от емкости для неподготовленной жидкости 2, поэтому отсутствует массопередача жидкости между ними. После завершения процессов нагрева и охлаждения устройство готово к подаче подготовленной жидкости потребителю. Нагретая жидкость поступает потребителю через средство подачи нагретой жидкости 14, а охлажденная - через средство подачи охлажденной жидкости 15. Во время нагрева и охлаждения жидкости на панели индикации мигают светодиоды, отвечающие за индикацию этих процессов. При завершении процессов нагрева и охлаждения светодиоды переходят в постоянно горящий режим.Unprepared liquid is poured into the container for unprepared liquid 2. When filling the container for unprepared liquid 2, the liquid level sensor 20 located in it is triggered (figure 1). The signal from the liquid level sensor 20 enters the control unit 21. At this point, the means for creating pressure 22 is launched, made, for example, in the form of a compressor (figure 1). Compressed gas, for example, air, through the supply line of the compressed medium 23, begins to flow into the container for unprepared liquid 2, displacing the unprepared liquid along the supply line of unprepared liquid 8 to the liquid supply line 10 to the liquid preparation tank 3 and then through the flow separation means 11 sections 4 and 5. If the liquid preparation device is made with a liquid purification unit, then the unprepared liquid from the tank 2 first passes to the liquid purification unit. Further, depending on the requirements of the consumer, the liquid enters either the liquid supply line 9 to the consumer or via line 10 through the flow separation means 11 simultaneously to the heated liquid section 4 and the cooled liquid section 5. When sections 4 and 5 are filled, the liquid through the openings 24 and 25 fills the liquid level control means 18, where, when in contact with the liquid, the liquid level sensor 19 is activated, the signal enters the control unit 21, which turns off the pressure generating means 22, and turns on the thermoelectric converter 6. In sections 4 and 5, using a thermoelectric transducer 6, heating and cooling of the liquid occurs. Moreover, in contrast to the closest analogue, section 5 of the tank for preparing liquid 3 is isolated from the tank for unprepared liquid 2, therefore, there is no mass transfer of liquid between them. After completion of the heating and cooling processes, the device is ready to supply the prepared liquid to the consumer. The heated liquid enters the consumer through the means for supplying the heated liquid 14, and the cooled liquid through the means for supplying the cooled liquid 15. During heating and cooling of the liquid, the LEDs responsible for indicating these processes flash on the display panel. Upon completion of the heating and cooling processes, the LEDs go into a constantly burning mode.

Для получения нагретой жидкости потребитель нажимает на кнопку получения нагретой жидкости. В этот момент проточный нагреватель отключен. Для получения горячей жидкости потребитель нажимает соответствующую кнопку. Включается проточный нагреватель. При прохождении нагретой жидкости через работающий проточный нагреватель увеличивается ее температура с 65°С до 100°С, то есть осуществляется вторая ступень нагрева.To obtain a heated liquid, the consumer presses the button for receiving the heated liquid. At this point, the flow heater is turned off. For receiving hot liquid the consumer presses the corresponding button. The flow heater turns on. When a heated fluid passes through a running flow heater, its temperature increases from 65 ° C to 100 ° C, that is, a second heating stage is carried out.

При нажатии потребителем кнопки получения охлажденной жидкости открывается клапан, и охлажденная жидкость поступает через средство выхода охлажденной жидкости потребителю 15. При нажатии потребителем кнопки получения газированной жидкости охлажденная очищенная жидкость поступает в средство газирования жидкости (не представлено) и далее через средство выхода охлажденной жидкости потребителю 15.When the consumer presses the chilled liquid receiving button, the valve opens and the chilled liquid enters through the chilled liquid outlet means to the consumer 15. When the consumer presses the carbonated liquid receiving button, the cooled purified liquid enters the liquid carbonation means (not shown) and then through the chilled liquid outlet means to the consumer 15 .

Когда уровень жидкости в одной из секцией 4 или 5 падает, срабатывает датчик уровня жидкости 19, который подает сигнал в блок управления 21. Блок управления 21 включает средство создания давления 22 и открывает клапан 26. Так как клапан 26 открыт, то жидкость поступает в обе секции сразу, однако, наполнив ту секцию, где уровень жидкости больше, за счет сопротивления жидкости, неподготовленная жидкость начинает поступать в ту секцию, где уровень жидкости меньше. Как только секция с меньшим уровнем жидкости заполнена, срабатывает датчик уровня жидкости 19 и блок управления 21 отключает средство создания давления 22.When the liquid level in one of the sections 4 or 5 drops, the liquid level sensor 19 is activated, which sends a signal to the control unit 21. The control unit 21 turns on the pressure generating means 22 and opens the valve 26. Since the valve 26 is open, the liquid enters both sections immediately, however, filling the section where the liquid level is higher due to the resistance of the liquid, unprepared liquid begins to flow into the section where the liquid level is lower. As soon as the section with the lower liquid level is full, the liquid level sensor 19 is activated and the control unit 21 turns off the means for creating pressure 22.

В наиболее близком аналоге при заборе охлажденной жидкости из секции охлажденной жидкости происходит разбавление охлажденной жидкости более теплой неподготовленной жидкостью и повышение температуры жидкости в секции охлажденной жидкости. Для выравнивания температуры в объеме секции необходимо время и дополнительные затраты энергии, которая тратится на работу термоэлектрического преобразователя. То же самое происходит и при сильном охлаждении жидкости в секции для охлажденной жидкости. Кроме этого, в устройстве по ближайшему аналогу отсутствует какое-либо средство предотвращения перегрева жидкости в секции для нагретой жидкости. Из-за этого температура нагретой жидкости может достигнуть температуры кипения, и жидкость может постепенно испариться. При отсутствии жидкости в секции для нагретой жидкости может произойдет перегрев поверхности нагрева термоэлектрического преобразователя и его выход из строя. Также секция для нагретой жидкости полностью изолирована от емкости для неподготовленной жидкости. Подача жидкости в нее зависит полностью от внешнего источника, к которому она или должна быть подключена или, как уже говорилось ранее, потребитель должен следить за уровнем жидкости в ней.In the closest analogue, when the chilled liquid is taken from the chilled liquid section, the chilled liquid is diluted with a warmer unprepared liquid and the temperature of the liquid in the chilled liquid section increases. To equalize the temperature in the volume of the section, time and additional energy are required, which is spent on the operation of the thermoelectric converter. The same thing happens with strong cooling of the fluid in the chilled fluid section. In addition, the device according to the closest analogue does not have any means of preventing overheating of the liquid in the section for heated liquid. Because of this, the temperature of the heated liquid can reach a boiling point, and the liquid can gradually evaporate. In the absence of fluid in the heated fluid section, the heating surface of the thermoelectric converter may overheat and fail. Also, the heated liquid section is completely isolated from the tank for unprepared liquid. The flow of fluid into it depends entirely on the external source to which it must either be connected or, as mentioned earlier, the consumer must monitor the level of fluid in it.

В отличие от наиболее близкого аналога, в заявляемом устройстве данный недостаток устранен благодаря конструкции емкости подготовки жидкости и узла разделения потоков.Unlike the closest analogue, in the inventive device, this drawback is eliminated due to the design of the liquid preparation tank and the flow separation unit.

Как было указано выше в описании наиболее близкого аналога, во время отбора охлажденной жидкости потребителем в секцию для охлажденной жидкости начинает поступать неподготовленная жидкость из емкости для неподготовленной жидкости. Происходит смешение неподготовленной и охлажденной жидкостей, что повышает температуру в секции для охлажденной жидкости и требует дополнительной работы термоэлектрического преобразователя. В настоящем изобретении устранена необходимость подачи неподготовленной жидкости в секции 4 и 5 во время отбора потребителем подготовленной жидкости. Регулируемая подача неподготовленной жидкости в секции 4 и 5 осуществляется сразу после прекращения отбора потребителем подготовленной жидкости, что сокращает время ожидания до получения подготовленной жидкости и снижает энергозатраты на нагрев и охлаждение жидкости.As indicated above in the description of the closest analogue, during the selection of the chilled liquid by the consumer, the unprepared liquid from the container for the unprepared liquid begins to flow into the section for the cooled liquid. Unprepared and chilled liquids are mixed, which increases the temperature in the chilled liquid section and requires additional work of the thermoelectric converter. The present invention eliminates the need to supply unprepared fluid to sections 4 and 5 during a consumer’s withdrawal of prepared fluid. The regulated supply of unprepared liquid to sections 4 and 5 is carried out immediately after the consumer stops taking the prepared liquid, which reduces the waiting time until the prepared liquid is received and reduces the energy consumption for heating and cooling the liquid.

В настоящем описании изобретения представлен предпочтительный вариант осуществления изобретения. В нем могут быть сделаны изменения, в пределах заявляемой формулы, что дает возможность его широкого использования.In the present description of the invention presents a preferred embodiment of the invention. Changes can be made in it, within the scope of the claimed formula, which makes it possible to widely use it.

Claims (6)

1. Устройство подготовки жидкости, предназначенное для одновременного нагрева и охлаждения жидкости, включающее емкость для неподготовленной жидкости, термоэлектрический преобразователь, блок управления, узел разделения потоков жидкости и емкость подготовки жидкости, разделенную на секцию для нагрева жидкости и секцию для охлаждения жидкости, при этом каждая секция выполнена с непроницаемой перегородкой, смежной с термоэлектрическим преобразователем, а на внешней стороне верхних стенок секции для нагрева жидкости и секции для охлаждения жидкости расположено средство контроля уровня жидкости, представляющее собой поддон, на дне которого расположен датчик уровня жидкости, и средство отвода воздуха, выполненное в виде двух отверстий, расположенных симметрично над указанными секциями, при этом блок управления включает контроллер и подключенные к нему средство контроля уровня жидкости, расположенное в емкости подготовки жидкости, и датчик измерения уровня жидкости, расположенный в емкости для неподготовленной жидкости, а к емкости для неподготовленной жидкости подключена линия подачи сжатой среды, соединенная со средством создания давления.1. A liquid preparation device intended for simultaneous heating and cooling of a liquid, including a container for unprepared liquid, a thermoelectric converter, a control unit, a liquid flow separation unit and a liquid preparation unit divided into a liquid heating section and a liquid cooling section, each the section is made with an impermeable partition adjacent to the thermoelectric converter, and on the outside of the upper walls of the section for heating the liquid and section for cooling A liquid level control means is located, which is a pan with a liquid level sensor at the bottom, and air exhaust means made in the form of two holes symmetrically above these sections, while the control unit includes a controller and level control means connected to it liquid located in the liquid preparation tank, and a liquid level measuring sensor located in the tank for unprepared liquid, and to the tank for unprepared liquid A compressed fluid supply line connected to a pressure generating means is provided. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство создания давления может быть выполнено в виде компрессора или центробежного насоса.2. The device according to p. 1, characterized in that the means of creating pressure can be made in the form of a compressor or a centrifugal pump. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что включает дополнительно средство очистки жидкости и линию подачи неподготовленной жидкости, при этом вход средства очистки жидкости подключен к линии подачи неподготовленной жидкости, а выход через линию подачи неподготовленной жидкости подключен к узлу разделения потоков.3. The device according to claim 1, characterized in that it further includes a liquid purifier and an unprepared liquid supply line, wherein the input of the liquid purifier is connected to an unprepared liquid supply line, and the outlet through an unprepared liquid supply line is connected to a flow separation unit. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно снабжено проточным нагревателем, выполненным в виде спирального нагревателя, соединенного с секцией для нагретой жидкости.4. The device according to claim 1, characterized in that it is further provided with a flow heater made in the form of a spiral heater connected to a section for a heated liquid. 5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно снабжено средством газирования охлажденной жидкости, соединенным с секцией для охлажденной жидкости.5. The device according to p. 1, characterized in that it is further provided with means for aerating the cooled liquid connected to the section for the cooled liquid. 6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что снабжено дополнительным средством создания давления, выполненным в виде компрессора малой мощности, и подключенным к блоку управления, и соединенным с узлом разделения потоков жидкости.6. The device according to p. 1, characterized in that it is equipped with additional means of creating pressure, made in the form of a low-power compressor, and connected to the control unit, and connected to the unit for separating fluid flows.
RU2016117691A 2016-05-04 2016-05-04 Liquid preparation device RU2654548C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016117691A RU2654548C2 (en) 2016-05-04 2016-05-04 Liquid preparation device
PCT/RU2017/000291 WO2017192065A1 (en) 2016-05-04 2017-05-04 Liquid preparation device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016117691A RU2654548C2 (en) 2016-05-04 2016-05-04 Liquid preparation device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016117691A RU2016117691A (en) 2017-11-10
RU2654548C2 true RU2654548C2 (en) 2018-05-21

Family

ID=60203748

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016117691A RU2654548C2 (en) 2016-05-04 2016-05-04 Liquid preparation device

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2654548C2 (en)
WO (1) WO2017192065A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2778899C1 (en) * 2021-10-12 2022-08-29 Общество с ограниченной ответственностью "Аквафор" Liquid heating and cooling system
WO2023063846A1 (en) 2021-10-12 2023-04-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Аквафор" (Ооо "Аквафор") System for heating and cooling a liquid

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200148553A1 (en) * 2018-11-09 2020-05-14 Electrophor Inc. Liquid Preparation Device

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2910836A (en) * 1957-08-12 1959-11-03 Minnesota Mining & Mfg Fluid heating and cooling apparatus
SU1764094A1 (en) * 1990-07-12 1992-09-23 Polyanskij Aleksandr V Device for fluids heating or cooling
RU2121635C1 (en) * 1997-09-08 1998-11-10 Купцова Валентина Сергеевна Apparatus for producing hot and cool drinking water
US20020078695A1 (en) * 2000-12-21 2002-06-27 Hughes Eric C. Heated/cooled console storage unit and method
EP1298088A1 (en) * 2001-09-28 2003-04-02 Heineken Technical Services B.V. Beverage dispensing device
RU31922U1 (en) * 2003-05-14 2003-09-10 Бахтинов Николай Алексеевич Installation for the preparation and portioning of sparkling water
UA13544U (en) * 2005-07-25 2006-04-17 Ltd Liability Company Metalik Electric flow-through water heater
RU2459564C2 (en) * 2007-02-16 2012-08-27 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Heater with regulation of fluid flowing through it
RU2481149C2 (en) * 2011-07-12 2013-05-10 Владимир Иванович Казанцев Plant for preparation and dispensing solutions of reagents

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2910836A (en) * 1957-08-12 1959-11-03 Minnesota Mining & Mfg Fluid heating and cooling apparatus
SU1764094A1 (en) * 1990-07-12 1992-09-23 Polyanskij Aleksandr V Device for fluids heating or cooling
RU2121635C1 (en) * 1997-09-08 1998-11-10 Купцова Валентина Сергеевна Apparatus for producing hot and cool drinking water
US20020078695A1 (en) * 2000-12-21 2002-06-27 Hughes Eric C. Heated/cooled console storage unit and method
EP1298088A1 (en) * 2001-09-28 2003-04-02 Heineken Technical Services B.V. Beverage dispensing device
RU31922U1 (en) * 2003-05-14 2003-09-10 Бахтинов Николай Алексеевич Installation for the preparation and portioning of sparkling water
UA13544U (en) * 2005-07-25 2006-04-17 Ltd Liability Company Metalik Electric flow-through water heater
RU2459564C2 (en) * 2007-02-16 2012-08-27 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Heater with regulation of fluid flowing through it
RU2481149C2 (en) * 2011-07-12 2013-05-10 Владимир Иванович Казанцев Plant for preparation and dispensing solutions of reagents

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2778899C1 (en) * 2021-10-12 2022-08-29 Общество с ограниченной ответственностью "Аквафор" Liquid heating and cooling system
WO2023063846A1 (en) 2021-10-12 2023-04-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Аквафор" (Ооо "Аквафор") System for heating and cooling a liquid

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017192065A1 (en) 2017-11-09
RU2016117691A (en) 2017-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12122654B2 (en) Water dispensing station
US3055810A (en) Method and apparatus for purifying water
CN201091512Y (en) Electric boiling water machine
KR101259621B1 (en) Water purifier and Control process of the same
KR101419751B1 (en) Cooling apparatus
CN103300721A (en) Reverse osmosis air energy heat pump water dispenser
JP2010519495A (en) Beverage cooling apparatus and method
WO2012176962A1 (en) Hot-water supply device and a hot-and-cold-water supply device using same
RU2654548C2 (en) Liquid preparation device
KR100993891B1 (en) Purifier
RU2381423C2 (en) Device for providing cooled or heated liquid on board aircraft
JP2007232345A (en) Storage type hot water supply heating device
CN109497832A (en) The control method of water dispenser and water dispenser
EP3904296B1 (en) System for purifying water by recrystallization and heat exchange devices (variants) for the implementation thereof
JP2010190466A (en) Water heater
CN102344176A (en) Distillation type water drinking device and energy-saving heating unit
US20200148553A1 (en) Liquid Preparation Device
RU2711357C1 (en) System of water purification by recrystallisation and heat exchange device for system
CN202537175U (en) Reverse osmosis air-source heat pump water dispenser
KR100293767B1 (en) Drinking Water and Drinking Tea Providing Device
US8434745B2 (en) Indirect hot water cooling device
JP2001141312A (en) Water heater consisting of refrigerating cycle
KR200233790Y1 (en) A clean water apparatus having rapidity cooling function
CN219147352U (en) Boiled water refrigeration water system and refrigeration drinking machine
JPH0787770B2 (en) Exhaust heat recovery system heat treatment equipment

Legal Events

Date Code Title Description
HZ9A Changing address for correspondence with an applicant