Патент на изобретение №2183003

(54) ОХЛАДИТЕЛЬ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ЖИДКОСТИ В СОСУДЕ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ЖИДКОСТИ И СОСУД ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ЖИДКОСТИ

(57) Реферат:

Изобретение предназначено для охлаждения жидкостей, преимущественно напитков в банках или бутылках. Сосуд для хранения жидкостей содержит охладитель. Последний имеет адсорбент для приема и адсорбции под давлением некоторого количества газа. Десорбция этого газа из адсорбента вызывает понижение температуры адсорбента и адсорбата, служащего для охлаждения жидкости. Охладитель содержит средство уплотнения для герметизации адсорбированного газа в адсорбенте и выпускное средство для регулируемого выпуска адсорбированного газа из адсорбента. Охладитель может содержать тонкостенную емкость для ее непосредственного теплового контакта с жидкостью, подлежащей охлаждению. Емкость содержит два тонких листа по существу одинакового размера и формы, соединенных вместе по их периферийным краям с образованием полости для адсорбента. Банка или бутылка может быть снабжена средством визуальной индикации температуры напитка. Изобретение обеспечивает легкость монтажа охладителя в сосуде без изменения конструкции стандартной тары. Форма и состав охладителя гарантируют эффективное охлаждение без неблагоприятного воздействия на окружающую среду. 2 с. и 26 з.п.ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к устройству для охлаждения жидкостей и особенно, но не исключительно, касается устройства для охлаждения напитков в банках или бутылках.

Напитки в банках или бутылках, например пиво, часто потребляют там, где предварительное охлаждение недоступно. Считается, что отсутствие охлаждения ухудшает продукт и поэтому было создано несколько способов охлаждения. Эти способы включают способ, использующий выпуск некоторого количества бутана, сжатого до жидкого состояния, в атмосферу, а также способ с использованием холодной кристаллизации. Однако эти способы оказывают неблагоприятное воздействие на окружающую среду, требуют больших затрат на материалы и потому не получили широкого распространения. Основные производители напитков по-прежнему ищут способ, не имеющий недостатков этих известных способов.

В патенте США 4,597,271 описан самоохлаждающийся контейнер для охлаждения жидкого содержимого контейнера, содержащий патрон (картридж) с газообразным хладагентом. От патрона к выпускному отверстию проходит канал, проходящий через внутреннее пространство контейнера для охлаждения его содержимого, после чего газ выходит в окружающую среду.

В патенте Франции 2 719 367 А, кл. F 25 B 15/16, 3.11.95, описано охлаждающее устройство, включающее резервуар, снабженный адсорбирующим материалом для адсорбции газа под давлением. Этот газ затем десорбируется при открытии регулируемого клапана для обеспечения охлаждающего эффекта.

Задача настоящего изобретения состоит в усовершенствовании указанных известных устройств для устранения вышеупомянутых проблем.

Для этого изобретение предлагает охладитель для охлаждения жидкости в сосуде для ее хранения, причем указанный охладитель содержит адсорбент для приема и адсорбции под давлением некоторого количества газа; герметизирующее средство для удержания адсорбированного газа в указанном адсорбенте; выпускное средство для управляемого высвобождения адсорбированного газа из указанного адсорбента до атмосферного давления так, что действие десорбции вызывает понижение температуры адсорбента и адсорбата, который служит для охлаждения жидкости, причем выпускное средство содержит хрупкую часть, которую можно сломать при открывании указанного сосуда.

Предпочтительно адсорбент содержит активированный уголь или предпочтительно выбран из группы, содержащей цеолиты, катионо-обменные цеолиты, силикагель, активированные угли или молекулярное сито на основе углерода.

Предпочтительно охладитель включает диоксид углерода, адсорбированный указанным адсорбентом.

Предпочтительно охладитель снабжен удлиненной трубкой, сообщенной по текучей среде одним концом с адсорбентом, а другим концом – с герметизирующим средством, образуя при этом канал, по которому проходит адсорбированный газ, когда он высвобождается из адсорбента.

Охладителю может быть придана форма, охватывающая сосуд для хранения жидкости так, чтобы между ними происходил теплообмен, или помещающаяся внутри сосуда; альтернативно охладитель может представлять собой, по меньшей мере, часть сосуда для хранения жидкости.

В вариантах, когда охладитель размещен внутри сосуда для хранения жидкости, удлиненная трубка может быть выполнена в виде спиральной трубки для ее размещения вокруг наружной поверхности сосуда для хранения жидкости, чтобы улучшить теплопередачу между трубкой и сосудом и, следовательно, чтобы охлаждать жидкость в сосуде.

Выпускное средство может включать средство уплотнения выпускного отверстия сосуда для хранения жидкости, которое при его задействии для открывания указанного сосуда также раскрывает герметизирующее средство и выпускает адсорбированный газ в атмосферу. Альтернативно выпускное средство включает средство уплотнения выпускного отверстия в указанном сосуде, которое при его задействии для открывания указанного выпускного отверстия служит только для выпуска адсорбированного газа. Однако выпускное средство содержит хрупкую часть, ломающуюся при открывании указанного сосуда. Предпочтительно эта хрупкая часть содержит пробку, введенную в конец трубки и прикрепленную к средству уплотнения так, чтобы открывание указанного сосуда приводило к удалению пробки из указанной трубки, выпуская тем самым адсорбированный газ.

Предпочтительно охладитель включает средство управления скоростью десорбции адсорбированного газа, чтобы тем самым регулировать скорость охлаждения.

Предпочтительно сосуд может содержать контейнер для напитков, например бутылку или банку. В этом случае для охлаждающего устройства, предназначенного для охлаждения напитков в банках или бутылках, потребуется лишь минимальное изменение существующих контейнеров для напитков. Кроме того, основным производителям требуется такое охлаждающее устройство, для которого не нужно значительно изменять существующие производственные линии.

Чтобы удовлетворить эти требования, охладитель предпочтительно содержит, по меньшей мере, одну тонкостенную емкость для его непосредственного теплового контакта с жидкостью, подлежащей охлаждению, и эта или каждая емкость содержит два тонких листа по существу одинакового размера и формы, соединенных друг с другом по их периферийным краям так, чтобы образовать между ними полость для адсорбента.

Такой узел легко вводится в контейнеры для напитков без необходимости изменять конструкцию этих контейнеров или производственной линии для их изготовления. Кроме того, такой охладитель является простым, недорогим и легко изготавливаемым. В дополнение к этому такие охлаждающие емкости имеют большую площадь поверхности относительно их объема и это улучшает эффективность охлаждения относительно их объема.

Следовательно, объем такой охлаждающей емкости можно свести до минимума, чтобы она не вытесняла больше напитка, чем абсолютно необходимо для достижения желаемого охлаждающего эффекта.

Предпочтительно листы, которые могут быть плоскими, являются упругодеформируемыми, чтобы охлаждающая емкость могла вставляться через горлышко бутылки или разливочное отверстие банки.

Подходящие листы можно изготовить из алюминия или его сплава, при этом листы будут легко свариваться друг с другом по их периферийным краям.

Листы, образующие охлаждающую емкость, можно соединять вместе с помощью точечной сварки, например, в одной или в нескольких точках, иных, чем по их периферийным краям. Такая конструкция обеспечивает не только большую прочность охлаждающей емкости, но кроме того увеличивает площадь ее поверхности. Кроме того, эти дополнительные точечные соединения можно выравнить так, чтобы образовать линии сгиба, по которым можно согнуть охлаждающую емкость, чтобы упростить введение охладителя в контейнер для напитка.

Предпочтительно охладитель содержит одну или более удлиненных трубок, причем эта или каждая трубка сообщена одним концом с полостью охлаждающей емкости и адсорбентом в ней, образуя при этом канал для прохождения по нему адсорбированного газа, когда он выпускается из адсорбента. Эта или каждая удлиненная трубка обеспечивает теплопередачу от напитка или другой жидкости к газу, протекающему по трубке, которая предпочтительно существенно длиннее максимального размера емкости; этот последний признак позволяет наматывать трубку или трубки вокруг упругодеформируемой емкости так, чтобы удержать ее в плотно сжатой конфигурации для легкого введения в контейнер для напитка или для обеспечения возможности размещенной в контейнере охлаждающей емкости перемещаться из дистальной части контейнера (т.е. от точки, наиболее удаленной от разливочного отверстия) к разливочному отверстию, проходя через значительную часть жидкости и охлаждая ее.

Чтобы повысить эффект охлаждения, можно предусмотреть теплопроводящие ребра, продолжающиеся от одного или обоих листов, образующих охлаждающую емкость.

Настоящее изобретение также охватывает сосуд для хранения жидкости, снабженный описанным выше охладителем. В некоторых случаях для эффективного охлаждения сосуда может потребоваться некоторое время, например при охлаждении напитка в банке для его полного охлаждения может потребоваться 30 с или больше, что ощутимо для человека, испытывающего жажду. Такие люди желали бы получить информацию об охлаждении напитка до оптимальной для потребления степени.

Соответственно контейнер с напитком, содержащий описанный выше охладитель, можно также снабдить реагирующим на температуру средством, выполненным так, чтобы обеспечить визуальную индикацию температуры напитка.

Предпочтительно реагирующее на температуру средство содержит термохроматическое вещество, например термохроматическую краску или пигмент, либо термохроматические жидкие кристаллы, являющиеся веществами, которые могут изменять цвет в соответствии со своей температурой и которые известны в данной области техники. Предпочтительно термохроматическое вещество находится в непосредственном тепловом контакте с контейнером для напитка, вследствие чего по мере снижения температуры напитка из-за действия охладителя снижается и температура контейнера и термохроматического вещества, это вещество изменяет цвет, тем самым предоставляя потребителю визуальную информацию о том, что напиток охлажден, и его можно пить.

Термохроматическое вещество наносят предпочтительно непосредственно на наружную поверхность контейнера для напитка не только для того, чтобы быстро и точно отразить любое изменение температуры напитка, но также потому, что это проще сделать при производстве контейнера. Например, банки с напитками обычно раскрашивают и обеспечить дополнительное рабочее место для нанесения термохроматической краски или аналогичного вещества будет несложно и недорого.

Термохроматическое вещество можно наносить в виде рисунка и в цвете для приятного внешнего вида так, чтобы, например, появилось привлекательное изображение или рекламная фраза при достаточном охлаждении напитка или другой жидкости.

Вне сомнения, хотя это изобретение описано применительно к напиткам в банках или бутылках, оно не ограничено ими. Принципы этого изобретения можно применить к другим веществам, иным, чем жидкости, например к твердым или полутвердым пищевым продуктам, фармацевтическим средствам, химическим продуктам и т.п.; поэтому слово “текучая среда”, использованное в формуле изобретения, должно толковаться соответствующим образом. В дополнение к этому можно полагать, что многие признаки конкретных вариантов выполнения устройства по изобретению применимы для образования теплоты так же, как и для охлаждения веществ.

Теперь настоящее изобретение будет более подробно описано на примерах его выполнения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:
фиг. 1 – вид в разрезе банки с напитком, включающей или образующей часть настоящего изобретения;
фиг. 2 и 4 – развернутые поперечные сечения крышечной части по фиг.1, показывающие соответственно “закрытое” и “открытое” положения;
фиг.3 и 5 – поперечные сечения по А-А и В-В на фиг.2 и 4 соответственно;
фиг. 6 – вид в разрезе настоящего изобретения для сосуда, снабженного винтовой крышкой;
фиг.7 – вид в разрезе упрощенной формы настоящего изобретения;
фиг.8-11 – виды в разрезах альтернативных форм настоящего изобретения;
фиг. 12 и 12а – схематические виды спереди и сбоку соответственно одного варианта выполнения охлаждающей емкости, образующей часть настоящего изобретения; и
фиг.13 – альтернативный вариант выполнения охлаждающей емкости.

Как показано на фиг.1-5, охладитель 10 в соответствии с одним объектом изобретения содержит некоторое количество адсорбента 12, помещенного в герметизированный корпус 14, имеющий выпускное средство со средством уплотнения в виде, например, пробки 16 (фиг.2), которая закрывает выпускное отверстие 18, тем самым предотвращая утечку адсорбированного газа – адсорбата. Охладитель предпочтительно содержит удлиненную трубку 20, сообщенную (по текучей среде) одним концом 20а с адсорбатом, а другим концом 20b со средством уплотнения способом, который описан подробнее ниже. В варианте, показанном на фиг. 1, адсорбент 12 выполнен в виде диска, который в рабочем положении находится на дне 22 сосуда по изобретению, в который он помещен. Этим сосудом в показанном на чертежах варианте является банка 24. А трубка проходит по спирали вверх к выпускному отверстию 26 и, следовательно, проходит через внутреннюю часть банки 24, тем самым способствуя эффективному охлаждению содержимого способом, описанным ниже подробно.

Адсорбентом 12 может быть любой из многочисленных адсорбентов, таких как, например, цеолиты, катионнообменные цеолиты, силикагель, активированные угли и молекулярное сито на основе углерода, но предпочтительно представляет собой активированный уголь торговой марки “Амберсорб”. Такие адсорбенты способны адсорбировать под давлением значительное количество газа для последующего его выделения. Газу, адсорбированному таким образом, при выходе в среду с атмосферным давлением свойственно создавать существенное падение температуры, и поэтому его можно использовать для охлаждения любого текучего содержимого, в котором находится охладитель 10. В частности, активированные угли могут удерживать углекислый газ в очень большом количестве, причем один грамм угля способен удерживать до 0,4 г диоксида углерода при давлении 1 МПа. Обычно при давлении 1 МПа CO₂ достигает охлаждающей способности, приближающейся к 15 ккал/моль, а пивной банке, содержащей 300 мл жидкости, требуется свыше 6 ккал для охлаждения ее на 20^oC. 44 г угля, занимающего объем примерно 100 мл, будет достаточно для охлаждения отдельной банки до необходимой температуры.

При изготовлении охладителя адсорбент помещают, например, в СО₂ под давлением 0,6-1 МПа, предпочтительно 0,6-0,8 МПа, вследствие чего СО₂ адсорбируется и, если необходимо, его герметизируют посредством уплотнения выпускного отверстия 18 пробкой 16. Охладитель можно ввести в банку 24 до того, как используют крышку или укупорочный колпачок 25 для ее герметизации. Охладитель 10 соответствующей формы можно ввести через само выпускное отверстие. Такой вариант идеально осуществим, когда охладитель 10 предназначен для использования в бутылках, имеющих широкую резьбовую горловину, и в аналогичных сосудах, как это показано на фиг.6. На фиг.1-5 показаны варианты выполнения настоящего изобретения, относящиеся к банке 24 для напитка, имеющей открывающее приспособление в виде кольцевого ушка, которое лучше видно на фиг.2-5. Такие банки обычно изготавливают из двух частей, включающих корпус (основную часть) 28 и верхнюю часть 30, имеющую кольцевое ушко 32 и отверстие 36, образованное в ней. Сборка кольцевого ушка и отверстия не относится к изобретению и поэтому здесь подробно не описывается. Однако очевидно, что применим ряд вариантов выполнения кольцевого ушка, поэтому настоящее изобретение не должно ограничиваться применением кольцевого ушка, показанного и описанного здесь. Такие кольцевые ушки включают разновидность, имеющую зацепляемый пальцем участок, который при приведении его в действие поворачивается вокруг фиксированной точки, в которой он прикреплен к крышке таким образом, чтобы надавить на хрупкий участок 38 вниз и в банку, тем самым открывая банку и позволяя вылить содержимое для его потребления. Хрупкий участок 38 содержит край 38а, который остается прикрепленным к остающейся без изменений крышке, тем самым предотвращая падение участка 38 внутрь банки. По окончании процесса открывания хрупкий участок 38 остается наклоненным вниз (как показано на фиг.5), пока кольцевое ушко 32 не будет возвращено в положение, в котором оно будет выравнено с поверхностью крышки (как показано на фиг.3).

В варианте выполнения изобретения открывающее приспособление используется для удаления пробки 16 из конца трубки 20, что обеспечивает выпуск адсорбированного газа в атмосферу. Его конструкция более понятна при обращении к фиг. 2-5, на которых видно, что пробка 16 содержит поворотную часть 40, шарнирно прикрепленную в точке 42 к корпусу 44 пробки, прикрепленному к крышке. Поворотная часть 40 расположена непосредственно под выпускным отверстием 26 и имеет форму, дополняющую отверстие. Выпускной конец 20b трубки 20 оканчивается внутри корпуса 44, вследствие чего в закрытом положении пробка 16 уплотняет выпускное отверстие и тем самым совсем предотвращает выход газа из адсорбента. Предпочтительно поворотная часть 40 пробки 16 и ее корпус 44 изготовлены из деформируемого пластика, в связи с чем обеспечивается возможность посадки пробки с защелкиванием. Пробка 16 предпочтительно содержит фиксатор на краю 40а (фиг.4) поворотной части 40, который может перемещаться между открытым и закрытым положениями, показанными на фиг.5 и 3 соответственно. При изготовлении охладителя адсорбированный газ герметизируют посредством перемещения поворотной части 40 в направлении стрелки С на фиг.5, тем самым осуществляя “посадку с защелкиванием” пробки 16 в выпускном отверстии 18, как показано на фиг.2 и 3. После того, как охладитель 10 закрыт, его можно ввести в банку, когда на нее устанавливают крышку и прикрепляют к ней посредством обжатия сопряженных кромок 48, 50 (фиг.1) на корпусе и крышке соответственно. Эту операцию прикрепления выполняют после заполнения банки напитком 8 и поэтому она является последней в ряду стадий производства.

Банку открывают обычным образом путем вытягивания кольцевого ушка 36 вверх по стрелке U и тем самым заставляют его другой конец 36а контактировать с хрупким участком 38 и перемещать его вниз в банку. Когда хрупкий участок 38 наклоняется вниз, он взаимодействует с верхней поверхностью 40b (фиг. 4) поворотной части и перемещает ее вниз, заставляя пробку 16 открыть выпускное отверстие 26. После открывания выпускного отверстия адсорбированный газ будет десорбироваться из адсорбента 12 и проходить вверх по трубке 20, охлаждая содержимое банки. Выпускаемый газ перед его выходом из банки через выпускное отверстие 18 можно направить вдоль верхней поверхности напитка в банке, тем самым даже дополнительно охлаждая его. После достаточного охлаждения содержимого его можно выливать обычным способом. Скорость десорбции можно регулировать посредством (необязательного) средства управления скоростью десорбции, которое представляет собой ограничитель 52, размещенный в трубке 20, или изменяя диаметр трубки до достижения желательного расхода.

В некоторых конструкциях банку заполняют под давлением инертным газом, который эффективно упрочняет банку, тем самым предотвращая смятие боковых стенок, когда банку подвергают большим вертикальным нагрузкам. Кроме того, находящийся под повышенным давлением газ, содержащий, например, азот, заполняет верхнее пространство в банке и потому предотвращает возможное окисление. Если давление в верхнем пространстве банки достаточно высокое, например 0,5-1 МПа, то адсорбированный диоксид углерода CO₂ необязательно герметизировать в адсорбенте, и, следовательно, сложная конструкция пробки и трубки по фиг. 2-5 будет необязательной. В этом варианте (фиг.7) выпускной конец 20b трубки 20 точно ориентирован относительно выпускного отверстия 18, а кольцевое ушко 32 выполняет ту же функцию, что и пробка 16, позволяя адсорбированному газу десорбироваться и выходить в атмосферу после открытия банки, когда давление в ней падает до атмосферного.

В некоторых случаях может быть удобным охлаждать наружную поверхность сосуда и поэтому конструкцию, показанную на фиг.8, можно использовать с получением хорошего эффекта. Эта конструкция очень похожа на описанную выше, за исключением того, что адсорбент 12 и спиральная трубка 20 образованы и расположены так, что они находятся в достаточно тесном контакте с наружной поверхностью 24а банки 24. Очевидно, можно использовать очень простую конструкцию пробки 16, которую можно вытянуть по стрелке P из зацепления с выпускным концом 20b трубы 20, тем самым выпуская адсорбированный газ и создавая эффект охлаждения, распространяющийся через стенку банки по стрелкам R, чтобы посредством этого охладить содержимое банки, как описано выше. Такую конструкцию можно использовать для одноразового или перезаряжаемого охладителя, и в последнем случае может быть оправданной несколько более прочная конструкция. При любом конструктивном выполнении охладитель 10 можно окружить термоизоляционной оболочкой 56, которая эффективно защищает пользователя от воздействия холода и гарантирует, что содержимое охладится быстрее, чем окружающая его среда. Наружная поверхность 56а оболочки 56 образует удобное для пользователя покрытие.

Два дальнейших варианта выполнения показаны на фиг.9 и 10. В варианте выполнения на фиг.9 выпускной конец трубы 20 оканчивается кольцевым уплотнительным элементом 60, включающим собственно пробку 16. Кольцевой элемент 60 соответственно уплотнен относительно стенки банки 24 и трубки 20, чтобы предотвратить всякую утечку. Однако специалисты в данной области техники смогут представить и другие варианты. Этот вариант выполнения работает аналогично описанному выше, за исключением того, что пробку 16 можно удалить, не открывая банку, т.е. содержимое можно охлаждать до выливания. Такая конструкция особенно пригодна для использования в пивных банках, имеющих хорошо известные системы цежения.

На фиг.10 показан еще один вариант выполнения, в котором банка 28 снабжена продольным углублением 70, образованным при деформировании дна 22 во время формования банки. Это углубление 70 используют для помещения в него независимого охладителя 10а, во многом аналогичного описанным выше, но несколько видоизмененного для данного варианта. В частности, охладитель 10а содержит, например, емкость 14а, охватывающую адсорбент 12а и имеющую на верхнем конце 72 выпускное отверстие 74 для выпуска десорбирующегося газа в верхнее пространство 76, образованное над самим охладителем. Наружная поверхность 78 емкости 14а выполнена изогнутой так, чтобы создать некоторое количество спиральных каналов 81, проходящих между границей верхнего пространства и границей дна. Диаметр наружной поверхности 78 выбран так, что после введения охладитель 10а плотно прилегает к стенке 90, образующей углубление 70, тем самым превращая каналы 81 в замкнутые каналы, ограниченные стенкой 90. Узел, образованный плунжером 80, штоком 82 и пробкой 84, может быть размещен в центральном сквозном отверстии 86 через адсорбент 12а. В незадействованном положении плунжер 80 выступает за пределы основания 10с охладителя и заставляет поршень 84 закрывать выпускное отверстие 74. К дополнительным признакам этой конструкции относятся средства фиксации, выполненные в виде выемки 91 и защелки 92 на банке и охладителе 10а соответственно. После введения охладителя в банку эти средства фиксации закрепляют охладитель 10а в углублении 70 и предотвращают самопроизвольное выпадение охладителя во время охлаждения.

Работа варианта выполнения по фиг.10 предусматривает введение охладителя 10а в углубление 70 и плунжера 80 в положение 80а так, чтобы шток 82 переместился от выпускного отверстия 74, а адсорбированный газ десорбировался в верхнее пространство 76. Расположение спиральных каналов 81 вплотную к стенке 90 углубления 70 способствует хорошей теплопередаче, тем самым позволяя выходящему газу охлаждать содержимое банки через стенку 90. Охлажденный напиток стремится переместиться от стенки 90 и заменяется относительно теплым напитком с его последующим охлаждением. Очевидно, что эта конструкция обеспечивает пользователя охладителем 10а, который требуется использовать только тогда, когда невозможно охладить напиток более традиционным способом или когда просто хочется остудить его посильнее.

На фиг. 11 представлен вариант, в котором охладитель 10b образует часть сосуда 26 для хранения жидкости и имеет такую конфигурацию, что он охватывает указанный сосуд с возможностью теплообмена с ним.

Охладители 10, показанные на фиг.12 и 13, содержат тонкостенные емкости 14а, предназначенные для установки внутрь контейнера (не показан) для жидкости с обеспечением непосредственного теплового контакта с жидкостью, подлежащей охлаждению, и содержат два тонких прямоугольных листа 95 из алюминия или алюминиевого сплава, сваренных вместе по их периферийным краям 96. В дополнение к этому образованы точечные сварные участки 97, соединяющие два листа 95 друг с другом с целью создания конфигурации типа “матраса”. При такой конструкции не только упрочняется емкость 14а, но также повышается площадь поверхности в области, прилегающей к каждой точке сварки 97.

Такая конфигурация емкостей 14а, показанных на фиг.12 и 13, выгодно сочетает большую площадь поверхности с минимальным объемом, требуемым для размещения достаточного количества адсорбента, что в результате приводит к желаемому эффекту охлаждения и позволяет свободно адсорбировать и выпускать охлаждающий газ. Снижение объема емкости 14а желательно, чтобы не вытеснять слишком много жидкости из контейнера для жидкости, для размещения в котором он предназначен. Увеличение площади поверхности емкости 14а важно для повышения эффективности охлаждения и для уменьшения времени, затрачиваемого на охлаждение жидкости, до желаемой величины. Кроме того, увеличение площади поверхности позволяет максимально увеличить ее вертикальный размер в контейнере для жидкости, вследствие чего, когда контейнер открывают (который в этом случае обычно имеет разливочное отверстие на самом верху), опускание жидкости, охлажденной в верхней части сосуда, усиливается, содействуя тем самым большей эффективности охлаждения.

Расположение точечных сварных участков 97 таково, что они образуют линии сгиба С, по которым емкость 14а можно согнуть, например, Z-образно или гармошкой, для облегчения введения емкости 14а в контейнер (не показан), например, через его разливочное отверстие. Поскольку тонкие листы 95 выполнены упругодеформируемыми, они являются достаточно упругими, и согнутая емкость 14а после введения стремится “развернуться”, и это развертывание способствует движению охлаждающей жидкости и может быть достаточным для удерживания или заклинивания емкости 14а на месте внутри контейнера.

Вдоль одного края 96 охлаждающей емкости 14а находится несколько выпускных отверстий 98, связанных с удлиненными трубками 20. Газ, высвобожденный из адсорбента в емкости 14а, покидает емкость 14а через выпускные отверстия 98 и проходит по удлиненным трубкам 20, вследствие чего охлаждается напиток. Удлиненные трубки 20 заканчиваются возле разливочного отверстия (не показано) контейнера для напитка или рядом с ним и открываются в атмосферу при открывании разливочного отверстия.

Удлиненные трубки 20 выполнены достаточно длинными, чтобы они продолжались через значительную часть жидкости в контейнере для усиления эффекта охлаждения от десорбированного газа, проходящего через них. Предпочтительно удлиненные трубки 20 выполнены достаточно длинными, чтобы охлаждающую емкость 14а можно было расположить с выпускными отверстиями 98 как можно более удаленными от разливочного отверстия, чтобы в случае контейнера с расположенным в самом его верху разливочным отверстием охладитель 10 находился в самой нижней части контейнера с выпускными отверстиями 98 у его дна.

Кроме того, предпочтительно каждая удлиненная трубка 20 выполнена значительно длиннее максимального размера охлаждающей емкости 14а, а именно достаточно длинной, чтобы ее можно было обернуть вокруг охлаждающей емкости 14а и тем самым временно удерживать согнутую или сложенную емкость 14а в компактном виде при его введении в контейнер для жидкости, после чего упругость тонких листов 95 способствует развертыванию или расширению емкости 14а, тем самым удерживая ее на месте в контейнере и/или предотвращая его нежелательное прохождение через разливочное отверстие и/или закупорку этого отверстия при разливе.

Емкости 14а, показанные на фиг.12 и 13, одинаково пригодны как для банок, так и для бутылок с напитками. Емкость 14а по фиг.12 предпочтительно сгибают по линиям С сгиба, проходящим параллельно ее короткой стороне, или скручивают в спираль вокруг оси, параллельной ей, для введения в контейнер через его разливочное отверстие с направленной вперед кромкой, вдоль которой расположены выпускные отверстия 98, чтобы после установки эта кромка находилась на большем расстоянии от разливочного отверстия. Емкость 14а по фиг.13 предпочтительно сгибают по линиям С сгиба или скручивают в спираль вокруг оси, параллельной более длинной стороне емкости 14а, чтобы ввести емкость 14а в контейнер.

Описанный выше охладитель обеспечивает ряд преимуществ: он является простым и легким в производстве. Он легко вставляется в существующие контейнеры для напитков даже через довольно небольшие отверстия в них, и для обеспечения возможности его введения не требуется изменять конструкцию стандартной тары. Соответственно введение таких охладителей можно осуществлять без значительных изменений существующих производственных линий в момент непосредственно перед наполнением или сразу же после заполнения тары, например, жидкостью. Кроме того, форма и состав охладителя гарантируют его быстрое и эффективное использование.

Располагая описанными конкретными вариантами осуществления настоящего изобретения, специалисты в данной области техники поймут, что изобретение охватывает ряд вариантов. Например, тонкие листы 95 необязательно должны быть прямоугольными, вместо этого они могут иметь любую форму, пригодную для образования сосуда подходящей формы для конкретного применения. Поэтому тонкие листы могут быть круглыми, цилиндрическими или любой иной формы. Настоящее изобретение не ограничено охладителями, выполненными из плоских листов 95, как они показаны на чертежах, и слово “лист” должно толковаться соответствующим образом. Количество и расположение выпускных отверстий 98 может отличаться от показанного на чертежах, поскольку в некоторых случаях применения желательно образовать только одно выпускное отверстие для обеспечения медленного охлаждения в противоположность более быстрому охлаждению, достигаемому, например, при большом количестве отверстий. Хотя тонкие листы 95 обычно выполнены из алюминия или алюминиевых сплавов, их можно изготовить из других материалов и, хотя, как указано выше, настоящее изобретение особенно пригодно для охлаждения разлитых в банки или бутылки напитков, оно не ограничено этими случаями. Поэтому охладитель по изобретению пригоден для охлаждения не только жидкостей, не являющихся напитками, но и вообще других веществ, помимо жидкостей (например, твердых или полутвердых пищевых продуктов), кроме того, при минимальном изменении он пригоден для обеспечения нагревания (как легко могут понять специалисты в данной области техники).

Кроме того, тару для напитков или иную тару, содержащую устройство по изобретению, можно снабдить средством визуальной индикации момента завершения охлаждения в форме термохроматического индикатора (не показан), причем после нанесения термохроматической краски или пигмента в виде рисунка или раскраски на наружную сторону сосуда для хранения жидкости тара становится привлекательной для потребителя.

Формула изобретения

1. Охладитель (10) для охлаждения жидкости в сосуде (24) для хранения жидкости, содержащий адсорбент (12) для приема и адсорбции под давлением некоторого количества газа, отличающийся тем, что охладитель содержит средство уплотнения для герметизации адсорбированного газа в указанном адсорбенте (12) и выпускное средство для регулируемого выпуска адсорбированного газа из указанного адсорбента (12) до атмосферного давления так, что десорбция вызывает понижение температуры адсорбента (12) и адсорбата, служащего для охлаждения жидкости, причем выпускное средство содержит хрупкий участок (38), ломающийся при открывании указанного сосуда (24).

2. Охладитель по п. 1, отличающийся тем, что указанный адсорбент (12) выбран из группы, содержащей цеолиты, катионнообменные цеолиты, силикагель, активированный уголь и молекулярное сито на основе углерода.

3. Охладитель по п. 1 или 2, отличающийся тем, что охладитель (10) дополнительно содержит диоксид углерода, адсорбированный указанным адсорбентом (12).

4. Охладитель по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что имеет удлиненную трубку (20), сообщенную по текучей среде одним концом с адсорбентом (12), а другим концом со средством (16) уплотнения, образуя тем самым канал, по которому проходит адсорбированный газ, когда он высвобождается из адсорбента (12).

5. Охладитель по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что указанный охладитель (10b) имеет такую конфигурацию, что он охватывает сосуд для хранения жидкости с возможностью теплообмена с ним.

6. Охладитель по п. 1, отличающийся тем, что имеет удлиненную трубку (20), сообщенную по текучей среде одним концом с адсорбентом (12), а другим концом со средством (16) уплотнения, образуя тем самым канал для прохода адсорбированного газа, когда он высвобождается из адсорбента, при этом охладитель (10b) охватывает сосуд для хранения жидкости с возможностью теплообмена с ним, а удлиненная трубка (20) содержит спиральную трубку, размещенную вокруг наружной поверхности (24а) сосуда для хранения жидкости, улучшая этим теплопередачу между трубкой и сосудом и, следовательно, охлаждение жидкости в нем.

7. Охладитель по п. 4, отличающийся тем, что он имеет конфигурацию, позволяющую установить его внутри сосуда (24) для хранения жидкости, а указанная удлиненная трубка (20) проходит внутри сосуда, чтобы контактировать с жидкостью внутри сосуда.

8. Охладитель по п. 7, отличающийся тем, что содержит, по меньшей мере, одну тонкостенную охлаждающую емкость (14а) для размещения ее в непосредственном тепловом контакте с жидкостью, подлежащей охлаждению, причем каждая охлаждающая емкость (14а) содержит два тонких листа (95), по существу, одинакового размера и формы, соединенные вместе по их периферийным краям (96) так, чтобы между ними образовалась полость для адсорбента (12).

9. Охладитель по п. 8, отличающийся тем, что листы (95) являются плоскими.

10. Охладитель по п. 8 или 9, отличающийся тем, что листы (95) выполнены упругодеформируемыми.

11. Охладитель по любому из пп. 8-10, отличающийся тем, что листы (95) изготовлены из алюминия или из его сплавов.

12. Охладитель по любому из пп. 8-11, отличающийся тем, что листы (95) сварены вместе по их периферийным краям (96).

13. Охладитель по п. 12, отличающийся тем, что листы (95) дополнительно сварены вместе в одной или в нескольких точках (97), иных, чем по их периферийным краям (96).

14. Охладитель по п. 13, отличающийся тем, что указанные точки (97) выровнены так, чтобы образовать линии (С) сгиба, вокруг которых емкость (14а) можно складывать.

15. Охладитель по любому из пп. 8-14, отличающийся тем, что содержит одну или несколько удлиненных трубок (20), при этом каждая трубка (20) сообщена одним концом с полостью охлаждающей емкости и адсорбентом (12) в ней с образованием канала для прохождения по нему адсорбированного газа, когда он высвобождается из адсорбента.

16. Охладитель (10) по п. 15, отличающийся тем, что каждая удлиненная трубка (20) выполнена значительно длиннее максимального размера охлаждающей емкости (14а).

17. Охладитель по любому из пп. 8-16, отличающийся тем, что содержит одно или несколько теплопроводных ребер, продолжающихся наружу от, по меньшей мере, одного из листов (95).

18. Охладитель по любому предшествующему пункту, отличающийся тем, что выпускное средство содержит средство (36) уплотнения выпускного отверстия (26) сосуда для хранения жидкости, которое при его задействовании для открытия указанного сосуда (24) также служит для отъединения средства (16) уплотнения и выпуска адсорбированного газа в атмосферу.

19. Охладитель по любому из пп. 1-17, отличающийся тем, что выпускное средство содержит средство (36) уплотнения выпускного отверстия (26) указанного сосуда, которое при его задействовании для открытия указанного выпускного отверстия (26) служит только для выпуска адсорбированного газа.

20. Охладитель по любому предшествующему пункту, отличающийся тем, что выпускное средство содержит пробку, вставленную в конец трубки и прикрепленную к средству уплотнения так, что открывание указанного сосуда путем разрыва указанного хрупкого участка приводит к удалению пробки из указанной трубки, высвобождая при этом адсорбированный газ.

21. Охладитель по п. 7, отличающийся тем, что трубка (20) расположена так, чтобы направлять выходящий газ по поверхности жидкости в сосуде (24) до выхода указанного газа из выпускного отверстия (18).

22. Охладитель по любому предшествующему пункту, отличающийся тем, что он представляет собой охладитель (10а), вводимый в образованное в стенке сосуда (24) углубление (70) и имеющий наружную поверхность (78), образующую вместе со стенками (90) углубления (70) спиральные каналы (81) для выпуска газа.

23. Охладитель по п. 22, отличающийся тем, что охладитель дополнительно содержит на своем верхнем конце пробку (84), которая оперативно связана с плунжером (80), приводимым в действие вручную, чтобы переместить пробку (84) от выпускного отверстия (74) и посредством этого вызвать десорбцию адсорбированного газа из указанного адсорбента (12) и его выход в указанные каналы (81) для охлаждения таким образом стенок углубления (70) и, следовательно, содержимого сосуда (24).

24. Охладитель (10а) по п. 22 или 23, отличающийся тем, что содержит средство (91, 92) фиксации для закрепления охладителя в углублении (70) с возможностью освобождения.

25. Охладитель по любому предшествующему пункту, отличающийся тем, что содержит средство (52) управления скоростью десорбции адсорбированного газа для регулирования скорости охлаждения.

26. Сосуд для хранения жидкости, отличающийся тем, что содержит охладитель по любому из пп. 1-25.

27. Сосуд для хранения жидкости по п. 26, отличающийся тем, что содержит реагирующее на температуру средство для предоставления визуальной индикации температуры жидкости.

28. Сосуд для хранения жидкости по п. 27, отличающийся тем, что реагирующее на температуру средство включает термохроматическую краску или пигмент, нанесенный на наружную поверхность сосуда для хранения жидкости.

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 09.01.2006

Извещение опубликовано: 20.12.2007 БИ: 35/2007