BR112021003454A2 - aparelho para refrigeração rápida de bebidas embaladas - Google Patents

Abstract

“aparelho para refrigeração rápida de bebidas embaladas”. um aparelho para refrigeração rápida de bebidas embaladas que inclui um tanque de imersão isolado termicamente, capaz de conter líquido refrigerante e uma serpentina evaporadora localizada dentro do tanque onde será submersa uma embalagem com um meio de fixação conectado a um eixo de rotação axial vertical montado sobre um carro de deslocamento vertical, os dois acionáveis por meios motores controláveis por uma unidade de controle que comanda uma série de etapas sequenciais, como o acionamento da rotação do eixo de rotação axial em uma faixa de velocidade e por um período de tempo predeterminados, seguido por uma desaceleração da rotação do eixo de rotação axial a uma velocidade predeterminada com um simultâneo deslocamento vertical oscilante da embalagem por meio do carro de deslocamento vertical, por um período de tempo predeterminado, tantas vezes quanto seja determinado pela unidade de controle.

Description

“APARELHO PARA REFRIGERAÇÃO RÁPIDA DE BEBIDAS EMBALADAS” CAMPO DA TÉCNICA

[0001] A presente invenção está relacionada com a refrigeração ou o resfriamento de produtos embalados, mais particularmente, a presente invenção está relacionada com um aparelho de refrigeração rápida de bebidas embaladas que tem como objetivo alcançar “no local” e “na hora” a temperatura desejada de consumo da bebida embalada. Os tipos de bebida com os quais é possível aproveitar a presente invenção podem ser refrigerantes, sucos, cervejas, águas com gás, entre outras bebidas de consumo de massa, enquanto os tipos de embalagem de bebidas podem ser muito variados, como garrafas, latas ou semelhantes.

ARTE PRÉVIA

[0002] O consumo de massa de bebidas embaladas em locais públicos como cinemas, centros comerciais, lojas, estações e terminais de transporte público, etc., hoje constitui um mercado comercial muito amplo, consolidado e em constante expansão. Atualmente, também é sabido que existe uma crescente preocupação mundial com o uso racional da energia. Nesse sentido, os governos, a indústria e a população em geral estão cada vez mais conscientes desse uso racional e, portanto, exigem e valorizam produtos com baixo consumo de energia.

[0003] No entanto, ao mesmo tempo, o ritmo de vida atual das sociedades gera uma grande pressão sobre as empresas de produtos e serviços, já que as empresas fornecedoras de bens e serviços são obrigadas a satisfazer as necessidades dos clientes com um nível de personalização e velocidade cada vez maior, e cada vez mais difícil de tornar compatível com o uso racional de energia. Em outras palavras, um produto de consumo personalizado que possa ser obtido de forma quase instantânea (na hora e no local) e nas condições desejadas de consumo (bebida na temperatura desejada) resulta ser um grande desafio ao considerar os equipamentos disponíveis comercialmente no mercado atual.

[0004] Tradicionalmente, as bebidas embaladas como, por exemplo, as bebidas engarrafadas ou enlatadas dos mais variados tipos, como refrigerantes, águas com ou sem gás, sidras, cervejas, sucos e semelhantes, são oferecidas ao público por meio de máquinas de venda automática, geladeiras de auto-serviço e da forma tradicional nos clássicos balcões das lojas, bares, etc., que, por sua vez, possuem geladeiras tradicionais, bandejas com gelo, câmaras refrigeradas sob o balcão, etc.

[0005] No caso particular das máquinas de venda automática (como, por exemplo, as que são frequentemente encontradas em estações de trem, ônibus ou metrô, locais públicos de circulação de passageiros ou trânsito de pedestres), é o próprio usuário quem, depois de inserir um valor pré-determinado no sistema de pagamento, seleciona e retira a bebida embalada, que é entregue pela abertura.

[0006] No caso particular das geladeiras tradicionais, isto é, por exemplo, as que se encontram nos postos de gasolina, supermercados, lojas, etc., as garrafas ou latas de bebida são armazenadas em uma geladeira e apoiadas sobre diferentes bandejas ajustáveis. O interior das geladeiras é refrigerado continuamente ou em ciclos (partida/parada) para manter una temperatura interna de refrigeração adequada e, em geral, elas também funcionam como vitrines para os produtos, devido a que a sua parte frontal é de vidro e contam com iluminação interna. Nesse caso, o cliente ou o vendedor tem acesso ao produto e o retira diretamente das bandejas ao abrir alguma das portas, que geralmente são de vidro. Nestas circunstâncias, é sabido que abrir e fechar continuamente a porta gera uma perda notável de frigorias e, além disso, não permite garantir a temperatura do produto escolhido.

[0007] Seja qual for o caso, esse tipo de geladeiras geralmente oferece uma câmara isolada termicamente e refrigerada, dentro da qual são armazenadas as garrafas e latas que serão resfriadas. Essas garrafas e latas são conservadas ao longo do dia a uma temperatura estimada pelo vendedor como conveniente para o consumo e gosto do consumidor médio.

[0008] No entanto, tais aparelhos de refrigeração tradicionais resfriam da mesma forma todas as bebidas armazenadas dentro deles, porque o resfriamento é produzido pela evacuação do calor do espaço interno onde são armazenadas todas as garrafas, latas e semelhantes. Esses aparelhos de refrigeração tradicionais têm um ciclo de resfriamento muito lento (devido à grande inércia térmica) e são forçados a compensar constantemente as perdas de frio produzidas pela abertura da porta. Além disso, uma geladeira tradicional de algum dos tipos referidos acima consome energia elétrica mesmo entre os longos períodos de espera diurna ou de inatividade noturna, devido à perda de frio. Essa perda de frio acontece mesmo nos momentos em que não há entrega de embalagem ao consumidor, e é devido tanto ao vazamento de calor por condução térmica do aparelho e seus componentes, quanto às imperfeições e desgaste dos elementos isolantes (por exemplo, vedantes).

[0009] No entanto, embora a instalação e uso deste tipo de geladeiras e máquinas de venda de bebidas ainda continuem em vigor, vários fabricantes e inventores já notaram oportunamente o desperdício de consumo de eletricidade mencionado e, portanto, já propuseram uma variedade de aparelhos e métodos para evitar ter que armazenar e refrigerar um conjunto completo de garrafas ou latas de bebidas, independentemente de serem ou não para consumir no momento.

[0010] Tais fabricantes e inventores focaram seus esforços na obtenção de um resfriamento rápido de uma garrafa ou lata individual, ou em lote, após a bebida ou o pequeno lote de bebida ter sido escolhido pelo consumidor para o consumo imediato. Assim, tenta-se evitar o consumo desnecessário de energia para resfriar o resto das bebidas que o consumidor não solicitou e que de outra forma permaneceriam por longos períodos sendo refrigeradas desnecessariamente.

[0011] Algumas propostas para o resfriamento rápido de bebidas embaladas podem da arte prévia. Por exemplo, na patente dos Estados Unidos US5,505,054, Loibl et. al. propõem resfriar latas de bebidas por lotes, partindo de uma temperatura inicial de aprox. 30 °C até uma temperatura final de consumo da bebida de entre 5 °C e 7 °C. A proposta de Loibl et. al. consiste em fazer girar as embalagens (de preferência latas) sobre seu próprio eixo, em posição horizontal, enquanto são banhadas pelos múltiplos bicos superiores com água a uma temperatura de 0 °C. Essa temperatura é definida como uma temperatura de equilíbrio com o gelo e, para esse fim, há uma bandeja de reserva inferior de água com gelo. Essa patente indica que não seria conveniente fazer girar uma lata com seu eixo axial de forma vertical, já que isso causaria a rotação da bebida em seu interior como um corpo rígido (geração de vórtice) e levaria a longos tempos de resfriamento. Como solução, é proposto que a rotação das latas ocorra no seu eixo axial em posição horizontal, de forma a produzir um deslocamento contínuo do ar na parte superior da embalagem para ter um alto grau de agitação com deslocamento de líquido e, portanto, um aumento na área superficial de troca de calor. Em geral, o tempo de resfriamento esperado para uma lata de 355 ml (12 oz) pode ser de aproximadamente um minuto e meio. As velocidades de rotação das embalagens propostas podem variar entre 200 e 500 RPM, portanto, isso exibe claramente que o único interesse de aparelhos desse tipo é agitar o conteúdo líquido da embalagem tanto quanto possível para maximizar a troca de calor para o exterior da embalagem.

[0012] A partir de aparelhos desse tipo, isto é, aparelhos destinados à refrigeração “sob demanda” de bebidas embaladas, surge um novo desafio na arte da refrigeração de bebidas embaladas. O desafio consiste em poder obter uma bebida suficientemente fria para que o consumidor a aceite, partindo de uma bebida embalada não refrigerada previamente (isto e, que se encontre geralmente a uma temperatura ambiente de cerca de 25 °C) no menor tempo possível e com o menor consumo de energia possível. É claro que a temperatura ambiente pode variar de acordo com o local em que a bebida embalada é armazenada anteriormente.

[0013] Tal como foi mencionado acima, o ritmo de vida atual faz com que o consumidor exija um tempo de espera cada vez menor para obter uma bebida resfriada a uma temperatura desejada de consumo. Nesse sentido, muitos dos desenvolvimentos da ate prévia tentam reduzir os tempos de resfriamento movendo ou agitando a embalagem da bebida para acelerar a troca de calor e, consequentemente, acelerar o resfriamento da bebida no interior sem levar em conta a interação com o meio refrigerante externo, o risco de congelamento de certas partes da bebida que está sendo resfriada ou o risco de agitação inadequada de uma bebida com gás (com CO2 dissolvido), o que poderia resultar na desgaseificação violenta da bebida.

[0014] As propostas mais recentes da arte prévia, e que são mais relevantes para os fins da presente invenção, a título de exemplo, são os pedidos de patente US2013/0160987 e sua posterior melhoria por meio do pedido de patente

US2013/0180280, ambos da Vartan Grigorian. No primeiro pedido de patente, US2013/0160987, Grigorian propõe um aparelho para resfriamento rápido de bebidas embaladas que inclui uma cavidade de recepção da embalagem que será resfriada com um líquido de resfriamento, como água salgada, que pode chegar a -16 °C, e conta com um meio de rotação para mover a embalagem a 90 RPM, que pode chegar a 720 RPM, por um período de rotação pré-determinado, para depois propor uma parada ou pausa da rotação para permitir o colapso natural do vórtice forçado. Conforme interpretado, deve manter tempos de espera relativamente longos, em particular ao ter que parar a lata e esperar de 10 a 60 segundos entre os ciclos de rotação. Essa primeira proposta de Grigorian, além do meio de rotação adaptado para fazer girar o produto (embalagem) em torno de um eixo do produto, propõe meios de retenção para evitar ou impedir substancialmente o movimento axial do produto durante a rotação. Embora esse tipo de propostas possa representar um modo eficaz de conseguir um resfriamento da embalagem com rotação axial no eixo vertical, ele não consegue reduzir os tempos de resfriamento o suficiente, já que deixa que o colapso do vórtice estacionário gerado durante a rotação contínua aconteça sem controle. Um aparelho de acordo com o proposto no documento US2013/0180280 requer aproximadamente 90 segundos, isto é, um minuto e meio para obter o resfriamento de uma lata típica de alumínio de aprox. 335 ml de 25 °C a 5 °C. Tal como será exibido durante o desenvolvimento da descrição detalhada da presente invenção, esses tempos são amplamente reduzidos com o aparelho aqui proposto.

[0015] No segundo documento, US2013/0180280, Grigorian talvez reconheça a inconveniência do tempo perdido ao parar ou pausar a rotação para o colapso do vórtice estacionário e, portanto, propõe evitar esse tempo de pausa fazendo girar continuamente a embalagem em torno de dois eixos não coincidentes e paralelos, onde um dos eixos de rotação é o eixo do próprio produto. Neste caso, consegue reduzir um pouco os tempos em relação à sua própria proposta inicial, muito provavelmente devido à turbulência caótica obtida no interior da embalagem, mas também gera uma turbulência excessiva no líquido refrigerante externo, não dá atenção especial à geometria da embalagem, nem às temperaturas, nem aos tempos melhorados em relação à sua proposta anterior, e apenas se concentra em uma rotação epicíclica com o objetivo de evitar o tempo de pausa prejudicial do seu pedido anterior. Não existe divulgação suficiente para outros modos de colapso de vórtice estacionário nem um modo particular e evidente que ofereça um aparelho industrial completo e funcional que combine uma estrutura específica com um modo de acionamento com um efeito técnico tal como o proposto para a presente invenção. Algumas amostras de dispersão do que é divulgado podem ser verificadas no desenho de mesa oscilante da Figura 1 (que não usa o movimento de rotação epicíclico), que posteriormente durante seu processamento teve que ser explicitamente excluída do objeto reivindicado, já que não compartilha as características reivindicadas nesse documento. Portanto, como consequência de todo o divulgado no segundo documento de melhoria US2013/0180280 de Grigorian, o aparelho de refrigeração ali proposto apenas busca agitar o conteúdo da embalagem tanto quanto possível dentro de um meio de refrigeração excessivamente turbulento pelo único fato de isso evitar o tempo de espera prejudicial de sua proposta anterior.

[0016] Portanto, de acordo com o estado da arte prévia referida ao fornecimento de aparelhos e/ou métodos destinados a obter uma refrigeração rápida de bebidas embaladas sob demanda, ainda existe a necessidade de dispor de um aparelho novo e eficiente que permita minimizar ainda mais os tempos de resfriamento de bebidas embaladas, de construção robusta e segura, que trabalhe com líquidos como, por exemplo, o caso do uso de álcoois, e que permita obter temperaturas de imersão da embalagem ainda mais baixas sem risco de congelamento da bebida, nem de dissociação do dióxido de carbono no caso de bebidas com gás.

BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[0017] A presente invenção é destinada a fornecer um aparelho para a refrigeração rápida de bebidas embaladas que permita o resfriamento de uma bebida embalada como, por exemplo, refrigerantes em lata, cervejas engarrafadas, sucos embalados ou qualquer outro tipo de bebida para consumo de massa, até obter uma bebida suficientemente fria (de preferência de 0 °C a 5 °C, ou de acordo com o gosto do consumidor, sem limitações) no menor tempo possível, para que o consumidor possa escolher uma bebida embalada no momento do consumo sem a necessidade de refrigeração prévia, isto é, a temperatura ambiente normal (aproximadamente 25 °C ou mais, ou na temperatura local corrente), que uma vez introduzida no aparelho da presente invenção, e após um tempo mínimo de espera (por exemplo, um tempo de espera que não exceda os 20 segundos para uma lata de refrigerante de aproximadamente 335 ml), forneça a bebida refrigerada de forma ideal para o consumidor, isto é, a uma temperatura considerada fria o suficiente para o paladar do consumidor.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0018] A presente invenção foi ilustrada para um melhor entendimento. As ilustrações incluem vistas em corte parcial, ampliações e certas simplificações ou formas particulares de realização que um especialista na técnica poderá entender facilmente. Tais figuras também servirão para transmitir conhecimentos e podem servir como base para obter outras formas de realização equivalentes com a simples modificação de determinados componentes com participação equivalente, e sem se afastar do escopo da presente invenção. Assim, nas seguintes figuras foi ilustrada pelo menos uma forma de realização preferida.

[0019] A FIGURA 1 é uma vista em perspectiva de uma primeira forma de realização preferida do aparelho da presente invenção que exibe o aspecto e a distribuição gerais de alguns dos principais componentes internos por meio de um corte parcial, com a indicação de outros componentes internos (na carcaça do aparelho) em linha tracejada.

[0020] A FIGURA 2 é uma vista frontal e em corte do aparelho da presente invenção, de acordo com a primeira forma de realização preferida, na posição de carregamento/remoção da embalagem da bebida.

[0021] A FIGURA 3 é uma vista frontal e em corte do aparelho da presente invenção, de acordo com a primeira forma de realização preferida, na posição de refrigeração rápida da embalagem da bebida, com a bebida embalada submersa no líquido refrigerante.

[0022] A FIGURA 4 é uma vista parcial ampliada do aparelho da presente invenção tal como foi ilustrado na FIGURA 3.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0023] Para fins de descrição da presente invenção, ela foi exemplificada por meio de uma forma de realização preferida, embora isso não constitua nenhuma limitação para realizar a presente invenção de outra forma. Assim, a presente invenção é ilustrada de acordo com essa forma de realização preferida como um aparelho (1) destinado à refrigeração rápida de bebidas embaladas, (2) tal como é exibido na Figura 1.

[0024] Levando em conta que o aparelho (1) da presente invenção é adequado para o uso em locais públicos por uma ou mais pessoas, os inventores consideraram conveniente utilizar uma disposição geral, tal como é ilustrado na Figura 1, onde os componentes e mecanismos internos estão protegidos por meio de uma cobertura adequada. No entanto, a estética particular pode ser projetada de acordo com a conveniência, desejo ou necessidade, já que admite, por exemplo, formas evocativas de produtos com finalidade publicitária ou destaque comercial, para maximizar as condições de segurança ou para cumprir os padrões de segurança, entre muitas outras opções.

[0025] Em particular, para os fins da presente invenção, os inventores adotaram um design de cobertura externa, tal como o ilustrado na Figura 1, aplicável a um modelo em pé, o qual resulta conveniente porque permite uma rápida instalação e inicialização do aparelho, bem como um acesso confortável do usuário à área de carga e descarga (coleta) da bebida embalada (2). Não obstante o exposto, e como um especialista na técnica entenderá, nada impede a criação de versões do dispositivo para instalar sobre um balcão ou embutidas na parede em algum tipo de mobiliário industrial, etc.

[0026] De uma perspectiva geral, o aparelho (1) para refrigeração rápida de bebidas embaladas (2), e tal como é ilustrado nas Figuras 1 a 4, tem uma parte inferior que protege e oculta um tanque de imersão (11) no interior de uma carcaça (28), esse tanque de imersão (11) é revestido com um isolamento térmico (21), o que o torna adequado para conter um líquido refrigerante(14) que mantém o líquido a temperaturas negativas de até -30 °C e para conter adequadamente líquidos como álcool etílico a temperaturas muito baixas, de, por exemplo, -40 °C, de preferência - 50 °C, ou tão baixas quanto necessário.

[0027] O líquido refrigerante (14) está dentro do tanque de imersão (11), e é o líquido no qual será submergida, oportunamente, a embalagem da bebida (2) que será resfriada da forma especial que será descrita detalhadamente mais abaixo. Por esse motivo, e considerando que um objeto da presente invenção é minimizar o tempo de resfriamento da bebida contida na embalagem (2), a temperatura do líquido refrigerante (14) será tão baixa quanto for conveniente.

[0028] Esse líquido refrigerante (14) contido no tanque de imersão (11) é resfriado por meio de um circuito fechado de refrigeração, do tipo tradicional, mas adequado para atingir temperaturas de até aproximadamente -30 °C ou até temperaturas mais frias, como, por exemplo -50 °C. O circuito fechado de refrigeração inclui um compressor (25) de fluido refrigerante que comprime o fluido refrigerante e o envia a um condensador (26) onde é evacuado o calor produzido pela compressão. Posteriormente, o fluido refrigerante é direcionado para uma serpentina evaporadora (15) desse fluido refrigerante para que ocorra a absorção de calor do líquido refrigerante (14) onde será submersa a embalagem que será resfriada.

[0029] Um líquido refrigerante (14) adequado para usar na presente invenção é o álcool etílico (etanol). No entanto, e como um especialista na arte entenderá, o líquido refrigerante pode ser algum outro tipo de álcool, salmouras do tipo NaCl (-20 °C), Cl2Ca (-46 °C), uma solução aquosa de etileno glicol, combinações adequadas deles ou outros líquidos refrigerantes, desde que tenham a capacidade de se manter líquidos nas temperaturas negativas que serão utilizadas durante os ciclos de resfriamento. Tal como um especialista na técnica entenderá, a embalagem (2) será submersa no líquido refrigerante (14) e, logo depois, será manipulada pelo consumidor, portanto, é recomendado o uso de líquidos refrigerantes não tóxicos ou líquidos refrigerantes permitidos pela legislação local. Por esse motivo, o etanol (álcool etílico) é uma opção favorável e conveniente.

[0030] Por outro lado, os fluidos refrigerantes do circuito fechado de refrigeração podem ser, por exemplo, R404A, R410A, bem como outros fluidos refrigerantes conhecidos na técnica de refrigeração, desde que permitam que ocorra a absorção de calor do tanque de imersão para conseguir temperaturas do líquido refrigerante (14) de até, por exemplo, -30 °C, de preferência -40 °C, ou mesmo temperaturas mais baixas de cerca de -50 °C, se necessário, dependendo da temperatura operacional selecionada para realizar os ciclos de resfriamento.

[0031] Tal como é exibido nas figuras 2 a 4 em anexo, a serpentina (15) evaporadora do fluido refrigerante do circuito fechado de refrigeração está localizada dentro do tanque de imersão (11), submersa no líquido refrigerante (14). Em particular, essa serpentina (15) conta com uma primeira seção espiralada (15a) com forma de bobina concêntrica e interior, e uma segunda seção espiralada (15b) externa, que oferece um surpreendente efeito de evacuação de calor da área central do tanque de imersão ( 11), isto é, da área onde se encontra o líquido refrigerante no qual será submersa a embalagem da bebida (2) durante seu processo de refrigeração. Em particular, quanto mais a primeira seção espiralada (15a) copie e se aproxime do perfil externo da embalagem que será inserida, melhor será a evacuação de calor da embalagem.

[0032] É conveniente que o tanque de imersão (11), por sua vez, acompanhe a forma espiralada cilíndrica das duas seções da serpentina (interna 15a, externa 15b), portanto, no exemplo de realização é ilustrado esse tanque de imersão com forma cilíndrica. Em particular, a primeira seção espiralada (15a) interna corresponde à seção onde o fluido refrigerante do circuito fechado começa a evaporar e é obtida a máxima capacidade de evacuação de calor do líquido de imersão (14), depois, o fluido refrigerante continua se expandindo e absorvendo calor através da segunda seção espiralada (15b) externa.

[0033] Tal como é ilustrado nas Figuras 2 e 3, a carcaça da parte inferior tem fendas ou grades de ventilação (13), tais como as ilustradas, ou de outro tipo que resulte conveniente, que podem variar em forma e número, e têm como objetivo permitir a evacuação do calor gerado no condensador (26) no caso de estar oculto no interior da carcaça.

[0034] Além disso, é conveniente fornecer um ventilador de pás (27) ou outro meio para forçar a circulação de ar e assim melhorar o desempenho da evacuação de calor do condensador (26). Claro que, em algumas formas de realização, o condensador (26) poderá estar localizado adjacente ao aparelho, oculto na parte posterior externa, isto é, como nas geladeiras comerciais tradicionais e, assim, aproveitar a convecção natural.

[0035] Na ilustração em corte da Figura 2 é possível observar o interior do aparelho da presente invenção com a cobertura externa do aparelho, o tanque de imersão (11) e a bobina (15) representados em corte, e o resto dos componentes representados sem corte seccional para que resulte didático para a interpretação do leitor.

[0036] A cobertura externa do aparelho é composta principalmente pela mencionada carcaça inferior (28), muito útil para o caso de uma configuração em pé. Essa cobertura externa inclui uma carcaça superior (31) destinada a cobrir os diferentes componentes superiores que se encontram por cima de uma bancada (12). Essa bancada (12) pode atuar como uma tampa do próprio tanque de imersão (11), embora, convenientemente, o tanque de imersão (11) possa ter sua própria tampa indicada com a referência numérica (17). Essa tampa do tanque (17) inclui uma abertura de entrada superior (20) através da qual é inserida ou submersa a embalagem (2).

[0037] Tal como um especialista na técnica pode observar, quando o tanque de imersão (11) tem a sua própria tampa de tanque (17), as diferentes partes em contato podem ser embaladas ou isoladas usando juntas, vedações ou semelhantes, para evitar ou diminuir o vazamento de frigorias, a transmissão de vibrações, o deslocamento entre peças, etc. No caso das figuras, a bancada (12) se encontra apoiada sobre a tampa do tanque (17) de forma hermética.

[0038] No entanto, e tal como é possível observar nas Figuras 2 a 4, o acesso ao interior do tanque é feito por cima e através das aberturas correspondentes que serão descritas detalhadamente abaixo.

[0039] Em particular, o aparelho tem um prato giratório (18) que inclui uma abertura giratória (8) e, por cima dele, há um prato fixo (19) com uma abertura fixa (9). Esse prato fixo (19) cobre a parte superior do prato giratório (18). Desta forma, o prato fixo (19) possui sua abertura fixa (9) geralmente concêntrica com a abertura de entrada ao tanque (20), de forma que a rotação do prato giratório (18) permite que a abertura giratória (8) também gire e bloqueie ou libere a passagem da embalagem (2) para o interior do tanque de imersão (11).

[0040] Para os fins da presente invenção, o bloqueio ou liberação da passagem da embalagem (2) para o interior do tanque de imersão (11) faz referência ao fato de que, por exemplo, quando há uma porta giratória (22 ), tal como a ilustrada na Figura 1, o prato giratório (18) funciona em conjunto com essa porta giratória (22), de tal forma que quando a porta giratória (de preferência, mas sem limitação, transparente ou translúcida, e com uma alça (23) incluída) impede o acesso à área de carga/coleta da embalagem, a abertura giratória (8) geralmente coincide com o resto das aberturas – a abertura fixa (9) e a abertura de entrada (20) – o que permite que a embalagem seja submersa no tanque de imersão (11). E, ao contrário, quando a porta giratória (22) é aberta, por meio de uma alça (23) ou automaticamente, o prato giratório (18) funciona em conjunto com a porta (22) e desloca a abertura giratória (8), para que o corpo discóide do prato giratório (18) bloqueie o acesso ao interior do tanque de imersão (11). Desta forma, é possível diminuir os vazamentos de frigorias do interior do tanque de imersão (11) e usar o aparelho com segurança, mesmo com líquidos refrigerantes como o álcool. Em particular, a porta (22) do aparelho estará aberta por defeito, para fornecer acesso ao tanque de imersão bloqueado quando não estiver em uso.

[0041] Até aqui, fica claramente exposto o modo em que é feito o acesso ao interior de um tanque de imersão (11) que contém um líquido refrigerante a temperaturas tão baixas quanto -30 °C, de preferência -40 °C, e até de -50 °C, conforme seja conveniente. A seguir será descrito em detalhe o resto do aparelho destinado a produzir o efeito técnico de resfriamento rápido da bebida embalada (2).

[0042] Tal como é exibido nas Figuras 1 e 2, a embalagem da bebida (2) é segurada firmemente, mesmo fora do tanque de imersão (11), utilizando um meio de fixação (3). Esse meio de fixação (3) foi implementado preferencialmente como um bico com múltiplas mandíbulas, que poderia incluir, por exemplo, uma braçadeira elástica como um anel toroidal (29) que ajude a manter as mandíbulas do bico pressionadas contra a embalagem da bebida (2).

[0043] Embora tenha sido ilustrado um modo de preferência do meio de fixação (3), um especialista na técnica entenderá que pode ser fornecido outro tipo específico de meio de fixação como, por exemplo: um suporte de fixação por pressão, um mandril ajustável, uma braçadeira ou outro meio de sujeição, de modo que o meio de fixação possa se adaptar ao tipo de embalagem ou mesmo a uma determinada variedade de embalagens que se espera utilizar com o aparelho (1). Por outro lado, uma vez que esse meio de fixação (3) está montado sobre um eixo de rotação (4), também poderá ser fornecido um conjunto de meios de fixação (3) conectáveis a esse eixo de rotação (4) para adaptar o aparelho a uma grande variedade de embalagens de bebidas (2).

[0044] Portanto, o aparelho da presente invenção conta com um meio de fixação (3) de pelo menos uma embalagem (2). Esse meio de fixação (3) está conectado a um eixo de rotação axial (4) vertical. E esse eixo de rotação axial vertical (4) é acionável por um primeiro meio motor (6). Embora para os fins da presente invenção o primeiro meio motor tenha sido referido por meio de um motor, como um motor elétrico, um especialista na técnica entenderá que poderá ser utilizado qualquer meio motor que permita acionar a rotação do eixo de rotação axial (4) vertical. Observa-se, portanto, que a embalagem (2) que contém a bebida que será resfriada até a temperatura desejada pelo consumidor pode ser sustentada pelo meio de fixação (3) que, por sua vez, transmitirá o movimento de rotação axial que provém do primeiro meio motor (6) que, por uma simples escolha de design, poderia incluir, tal como é ilustrado nas figuras em anexo, correias e polias que liguem o eixo de rotação axial (4) vertical com o eixo rotativo de um motor elétrico, ou poderia ser fornecido um meio motor (6) que funcione diretamente sobre o eixo de rotação vertical (4). Em outras palavras, desde que o meio motor (6) tenha a capacidade de acionar a rotação do eixo de rotação axial (4), o tipo de construção em particular pode variar de acordo com a conveniência.

[0045] Tal como mencionado acima, o tanque de imersão (11), de preferência cilíndrico, inclui uma abertura de entrada da embalagem (20) que pode ser bloqueada por um prato giratório (18) que inclui uma abertura giratória (8). O meio de fixação (3) pode atravessar a abertura de entrada da embalagem (20) e a abertura giratória (8) quando essa abertura de entrada da embalagem (20) e essa abertura giratória (8) se encontram alinhadas verticalmente. Tal como foi explicado acima, a abertura de entrada da embalagem (20) e a abertura giratória (8) são alinhadas quando a porta giratória (22) gira de modo a fechar o acesso à área de carga/coleta da embalagem da bebida do interesse do consumidor.

[0046] De preferência, o meio de fixação (3) da embalagem da bebida (2), o eixo de rotação axial (4) vertical e o primeiro meio de acionamento (6) são montados em um carro de deslocamento vertical (5). Em outras palavras, é preciso garantir que o eixo de rotação axial (4) vertical seja sustentado pelo carro de deslocamento vertical (5), de forma que a embalagem da bebida (2) possa ser deslocada verticalmente, subindo e descendo sobre a direção axial vertical.

[0047] O carro de deslocamento vertical (5) que sustenta esse eixo de rotação axial vertical (4) é acionado por um segundo meio de motor (10), que para os fins da presente modalidade consiste em um segundo motor elétrico conectado por meio de uma correia e polias com um parafuso sem-fim (16) sobre o qual pode deslizar uma porca ou bucha de esfera recirculante, ou semelhante, de tal forma que a rotação desse parafuso sem-fim (16) acionado pelo segundo meio motor (10) cause o deslocamento vertical para cima ou para baixo – dependendo do sentido de rotação do parafuso sem-fim (16) – e, consequentemente, a subida ou descida da embalagem (2) que contém a bebida de interesse.

[0048] Tal como é ilustrado nas figuras, o carro de deslocamento vertical (5) que sustenta esse eixo de rotação axial (4) vertical é guiado por um par de guias de deslocamento vertical (7) convenientemente conectadas à estrutura do aparelho para proporcionar as buchas lubrificadas, etc., correspondentes sobre o carro de deslocamento vertical. Tal como um especialista na técnica sabe, a maneira particular em que os meios motores (6, 10) funcionam para finalmente produzir o movimento de rotação axial em torno do eixo axial vertical da embalagem (2) e para produzir o movimento oscilante vertical da embalagem (2) (subida e descida) necessários para produzir o efeito técnico de esfriamento rápido controlado da presente invenção pode variar, desde que seja possível produzir esse efeito técnico tal como será descrito em detalhe abaixo.

[0049] Tal como foi descrito até aqui, é fornecido um aparelho (1) com a estrutura necessária e suficiente para produzir um movimento de rotação axial da embalagem (2) – rotação do eixo de rotação axial (4) vertical – e para produzir um movimento oscilante vertical da embalagem (2) – subida e descida do carro de deslocamento vertical (5) – em que os meios motores (6, 10) estão operacionalmente conectados com uma unidade de controle (30) para produzir o efeito técnico favorável da presente invenção, que consiste em uma refrigeração rápida da bebida embalada até obter a temperatura de consumo desejada pelo consumidor, em que a unidade de controle (30) operativamente conectada com, pelo menos, o primeiro meio motor (6) e o segundo meio motor (10) comanda as seguintes etapas sequenciais: I) Acionamento da rotação do eixo de rotação axial (4) em uma faixa de velocidade de 500 RPM a 2500 RPM por um período de tempo na faixa de 0,1 segundo a 7 segundos. II) Desaceleração da rotação desse eixo de rotação axial (4) a uma velocidade que não supere 500 RPM, e o simultâneo deslocamento oscilante vertical do carro de deslocamento vertical (5), por um período de tempo na faixa de 0,1 segundo a 3 segundos. III)Determinação do número de vezes que são reproduzidas as etapas I) e II) até a parada final da rotação do eixo de rotação axial (4).

[0050] É claro que as etapas sequenciais listadas acima são realizadas após uma embalagem (2) com a bebida de interesse ter sido submersa no tanque de imersão (11), tal como é ilustrado na Figura 3 e detalhado na Figura 4.

[0051] A unidade de controle (30) pode ser implementada de várias formas, isto é, incluindo um computador dentro do aparelho (1), circuitos eletrônicos, plaquetas, memórias que façam parte dessa unidade de controle, um controlador lógico programável padrão, e pode incluir os acessórios que sejam convenientes, como telas de visualização, telas sensíveis ao toque, teclados, luzes de controle, sensores de temperatura, conta-rotações, bem como um leitor de código de barras (32) ou qualquer outro tipo de código, por exemplo (QR), etc. O que significa que é possível fornecer à unidade de controle (30) uma ampla variedade de periféricos de entrada e saída de dados que permitam controlar e detectar variáveis ambientais, por exemplo, seria possível incluir um sensor de gás para controlar a produção de gases voláteis inflamáveis, um sensor de temperatura sem contato para determinar a temperatura dos diferentes componentes do aparelho, e até mesmo da própria embalagem que está sendo resfriada, entre outras opções.

[0052] Resumidamente, a relevância da unidade de controle (30) consiste em produzir o efeito técnico de otimizar a velocidade de resfriamento da bebida contida na embalagem (2), para minimizar assim o tempo de espera do consumidor uma vez que ele tenha escolhido a bebida que deseja consumir na hora, partindo de uma bebida embalada que está a temperatura ambiente (geralmente 25 °C), isto é, sem refrigeração prévia.

[0053] As etapas sequenciais expostas acima foram apresentadas como essenciais, já que demonstraram oferecer uma eficiência surpreendente para o resfriamento de bebidas embaladas que são o objeto de interesse da presente invenção. A saber, a unidade de controle (30) pode ser implementada com uma unidade de controle eletrônico, incluindo microprocessadores, memórias, etc., e que esteja operacionalmente conectada, por exemplo, por meio de cabeamento, codificadores (mais conhecidos como "encoders") e drivers, ou sem fio, com, pelo menos, o primeiro meio motor (6) e o segundo meio motor (10 ) para comandar as etapas sequenciais acima indicadas, que são desenvolvidas a seguir com base em um exemplo de refrigeração de uma lata de refrigerante.

EXEMPLO DE REFRIGERAÇÃO RÁPIDA DE UMA LATA DE REFRIGERANTE DE 355ml.

[0054] Em primeiro lugar, o usuário do aparelho de refrigeração rápida (1) seleciona uma embalagem de bebida em particular, por exemplo, uma lata de refrigerante de 355 ml (12 oz), de uma prateleira ou gôndola tradicional (não refrigerada), isto é, a uma temperatura ambiente normal de, por exemplo, 25 °C.

[0055] Uma vez na posse da embalagem, daqui em diante chamada simplesmente como "lata", o usuário coloca a lata (2) no bico que atua como um meio de fixação (3) quando está a porta (22) aberta. Essa lata é retida na posição exibida nas Figuras 1 e 2, e o usuário fecha a porta de acesso (22) (rotação no sentido horário de acordo com as figuras) ou é fechada automaticamente pressionando um botão, etc., de forma a isolar a lata no interior do aparelho. O fechamento da porta giratória (22) faz com que o prato giratório (18), que funciona em conjunto com essa porta (22), gire até que a abertura giratória (8) fique alinhada com a abertura de entrada (20) do tanque de imersão (11) e com a abertura fixa (9) do prato fixo (19), para assim liberar o acesso ao interior do tanque de imersão (11), tal como é exibido nas Figuras 1 e 2.

[0056] Tal como um especialista na técnica entenderá bem, uma vez que o aparelho da presente invenção conta com uma unidade de controle (30), o usuário pode inserir, por exemplo, por meio de um teclado ou tela de toque (interface sem ilustrar), a temperatura de resfriamento desejada para consumir sua bebida. Da mesma forma, a unidade de controle (30) pode detectar múltiplas variáveis ou coletar informações como: • Temperatura inicial da embalagem (2) por meio de um sensor de temperatura sem contato ou termômetro infravermelho (não ilustrados). • Temperatura atual do líquido refrigerante (14) dentro do tanque de imersão (11), seja por meio de sensores de temperatura (termômetros, termopares, etc.) ou por introdução de dados em uma interface (não ilustrada) operacionalmente conectada à unidade de controle (30). • Quantidade de líquido refrigerante (14) dentro do tanque de imersão (11), por exemplo, por meio de um sensor de ultrassom, o qual mede a distância entre esse sensor e a superfície do líquido refrigerante (14). Também é possível utilizar outros métodos para medir o conteúdo, medição por peso, flutuadores, medição de pressão por profundidade, etc. • Tipo de embalagem e bebida (2) inseridos, por exemplo, identificação da marca, nome comercial, conteúdo líquido (cc, ml, etc.), formato da embalagem, etc. por meio de um sensor de códigos de barras (32), ilustrado a título de exemplo. Quando é possível registrar ou conhecer a marca, o nome comercial e o tipo de bebida da embalagem que será resfriada, a unidade de controle (30) pode consultar um banco de dados (memória interna, banco de dados de acesso por rede, acesso à internet, base de armazenamento interna removível ou fixa, ou externa, etc.) e determinar a capacidade calorífica da embalagem (2), da bebida que será resfriada e do meio refrigerante.

[0057] Da mesma forma, e tal como um especialista na técnica pode entender, é possível fornecer ao aparelho uma variedade de sensores, interruptores e meios de detecção da posição do carro de deslocamento vertical (5), por meio de um codificador de posicionamento, etc. Isso também é aplicável para determinar a posição do eixo de rotação axial (4) da embalagem, por meio de um codificador de posicionamento, movimento angular, etc.

[0058] Com essa informação detectada ou inserida, a unidade de controle (30) determinará os parâmetros que executará, isto é, determinará a velocidade (RPM) na qual fará a embalagem rotar nas diversas etapas, a amplitude e a velocidade oscilante de subida e descida do carro de deslocamento vertical (5) e o número de ciclos que o aparelho realizará até a detenção da rotação da embalagem, elevação e extração pelo consumidor.

[0059] Uma vez que as informações necessárias tenham sido detectadas, coletadas ou inseridas, incluindo, por exemplo, o tipo de embalagem e bebida que será resfriada, o procedimento de resfriamento é iniciado, por exemplo, pressionando um botão de início (não ilustrado).

[0060] Ao iniciar o procedimento de resfriamento usando o aparelho da presente invenção, a unidade de controle (30) poderá dispor, por exemplo, das seguintes informações de referência:

[0061] Que a temperatura inicial da embalagem inserida (2) seja uma temperatura inicial de 25 ºC.

[0062] Que a temperatura atual do líquido refrigerante (14) seja de -42,5 ºC.

[0063] Que o tanque de imersão (11) tenha uma quantidade de líquido refrigerante (14) de 15 litros.

[0064] Que o tipo de embalagem(2) inserido seja uma lata de alumínio (com uma determinada capacidade calorífica, inserida pelo usuário ou selecionada de um banco de dados do aparelho), com uma capacidade de 355 ml (capacidade inserida pelo usuário ou consultada em um banco de dados por meio da leitura prévia do código de barras da embalagem), e que o tipo de bebida líquida contida na embalagem seja um refrigerante de cola, cuja capacidade calorífica possa ser inserida por meio de uma interface ou ser consultada automaticamente em um banco de dados, como mencionado acima, pela unidade de controle (30).

[0065] Que a posição do carro de deslocamento vertical (5) esteja em uma posição superior, isto é, inicialmente, a unidade de controle (30) poderá saber que o carro de deslocamento vertical está na posição que permite a entrada segura de uma embalagem (2) para ser segurada no meio de fixação (3).

[0066] Que a velocidade angular de rotação do eixo de rotação axial (4) tenha parado antes que comece a entrada da embalagem no tanque de imersão (11).

[0067] Tal como é possível observar acima, o aparelho para refrigeração rápida de bebidas embaladas tem a capacidade de determinar a quantidade de vezes que as etapas I) e II) serão reproduzidas até a parada final da rotação desse eixo de rotação axial (4). Isso é obtido por meio da unidade de controle (30) com base em, pelo menos, as seguintes informações de referência: • Temperatura inicial da embalagem. • Temperatura atual do líquido refrigerante (14). • Quantidade de líquido refrigerante (14) no tanque de imersão (11). • Tipo de embalagem (2) inserida. • Tipo de bebida líquida contida na embalagem.

[0068] Além disso, tais informações de referência também podem incluir: • A capacidade calorífica da embalagem (2). • A capacidade calorífica do líquido refrigerante (14). • A capacidade calorífica da bebida líquida contida na embalagem.

[0069] Tal como um especialista na técnica entenderá, a capacidade calorífica de um elemento é o quociente entre a quantidade de energia calorífica transferida para o elemento e a mudança na temperatura que ele experimenta, portanto, conhecer a capacidade calorífica dos elementos acima mencionados permitirá prever a quantidade de calor necessária de transmissão/evacuação para obter a temperatura desejada do elemento de interesse. Deve-se notar, no entanto, que, quando o tipo de embalagem inserido, o tipo de bebida contida e o líquido refrigerante utilizado no aparelho são conhecidos, também é possível ter informações de referência armazenadas em bancos de dados para consultar suas respectivas capacidades caloríficas típicas ou específicas.

[0070] A este respeito, e tal como um especialista na técnica pode entender, a incorporação da unidade de controle (30) no aparelho da presente invenção tem uma participação essencial para produzir o efeito técnico de resfriamento rápido da forma proposta aqui. Um especialista na técnica, com base nos ensinamentos aqui fornecidos, será capaz de colocar em prática, isto é, programar a unidade de controle (30) e equipá-la com os periféricos e componentes internos necessários e de comunicação adequada, incluindo acesso a redes ou periféricos, interfaces, etc. de forma que a proporcionar o efeito técnico esperado de mobilizar o eixo de rotação axial (4) e o carro de deslocamento vertical (5) da forma adequada aqui proposta.

[0071] Da mesma forma, é importante salientar que, embora para fins de clareza e exemplificação da presente invenção, o eixo de rotação axial (4) seja acionado por um meio motor chamado, para fins de referência, o primeiro meio motor (6), e que o carro de deslocamento vertical (5) que sustenta esse eixo de rotação axial (4) seja acionado por um meio motor chamado, para fins de referência, segundo meio motor (10), um especialista na técnica, com certeza, poderá apresentar mecanismos equivalentes, possivelmente mais complexos, e talvez menos eficientes que reúnam esse primeiro meio motor (6) e esse segundo meio motor (10) em um único meio motor mais complexo. É claro que, no desenvolvimento da técnica, o modo como são acionados os eixos, carros e outros pode adotar as mais variadas formas. No entanto, foi especificado claramente que a unidade de controle (30) deve contar com duas decisões de comando das partes móveis do aparelho para resfriamento rápido (1), para rotar o eixo de rotação axial (4) e para obter o movimento oscilante vertical do carro de deslocamento vertical (5) e, portanto, o meio motor ou os meios motores podem ser incluídos das formas mais variadas, sem que a ilustração fornecida em anexo limite a forma de realização.

[0072] Assim, a unidade de controle (30) operacionalmente conectada com, pelo menos, o primeiro meio de motor (6) e o segundo meio de motor (10), para o caso da necessidade de resfriamento de uma lata de 355 ml, fará o seguinte:

[0073] A unidade de controle (30) comandará que o carro de deslocamento vertical (5) desça até uma posição que garanta a submersão completa da embalagem (2), que geralmente coincidirá com o centro do tanque de imersão (11), de preferência centrado com a primeira seção interna (15a) da serpentina evaporadora, em outras palavras, para garantir que a embalagem (2) fique completamente submersa no líquido refrigerante (14) em uma posição inferior de descida inicial. Esse efeito técnico de introdução da embalagem será comandado pela unidade de controle quando a lata (2) se encontre fixada fora do tanque de imersão (11) e a porta de acesso (22) se encontre fechada, e, então, esse meio de fixação (3) possa passar através da abertura de entrada da embalagem (20) e da abertura giratória (8). Quando essa abertura de entrada da embalagem (20) e essa abertura giratória (8) se encontrem alinhadas verticalmente e a porta de acesso (22) esteja fechada, a lata será descida até ficar submersa no líquido refrigerante (14). Nesse momento, e sob as condições ótimas de funcionamento do aparelho, a temperatura desse líquido refrigerante (14) se encontrará, de preferência, na faixa de -28 °C e -42,5 °C. O líquido refrigerante selecionado para o funcionamento da presente invenção é um álcool, como o álcool etílico (etanol). Deve-se notar que o álcool etílico aumenta sua viscosidade com a diminuição da temperatura e apresenta um ponto de fusão de -114 °C, portanto, o tanque de imersão deve ser adequado para suportar a temperatura de trabalho selecionada, com as condições de isolamento térmico adequadas.

[0074] A unidade de controle (30) comandará que a embalagem (2) seja submetida a uma quantidade específica de vezes de repetição das etapas I) e II)

indicadas neste documento (que são, Etapa I): acionamento da rotação do eixo de rotação axial (4) e Etapa II): desaceleração da rotação desse eixo de rotação axial (4) e simultâneo deslocamento oscilante vertical do carro de deslocamento vertical (5)) tudo isso até a parada final da rotação do eixo de rotação axial (4) e, é claro, a posterior elevação do carro de deslocamento vertical até a posição superior de remoção da embalagem.

[0075] Em particular, para a lata do exemplo (lata metálica de 355 ml de refrigerante de cola), a unidade de controle (30) comandará que a embalagem seja submetida a um efeito técnico favorável de resfriamento rápido com a aplicação de uma etapa de acionamento de rotação do eixo de rotação axial (4) de 0,5 segundo, que rota a 1100 RPM e a posterior etapa de desaceleração da rotação desse eixo de rotação axial (4) de 0,5 segundo, a uma velocidade de desaceleração de 120 RPM, com uma amplitude de movimento vertical simultâneo de 2 cm (por exemplo, com uma frequência de oscilação de 50 Hz, sem que isso constitua uma limitação), e, de preferência, que garanta, pelo menos, um movimento oscilante vertical. Essas etapas são repetidas 20 vezes pela estrutura fornecida pelo aparelho proposto na presente invenção, o equivalente a um tempo total de resfriamento de 20 segundos, o que permite obter uma grande vantagem sobre a arte prévia.

[0076] É importante salientar que, embora tenham sido indicados tempos, movimentos e velocidades específicos para uma lata de 355 ml no exemplo acima, para um especialista na técnica resulta claro que, uma vez que a lata é submersa no líquido de resfriamento (14), a unidade de controle comandará I) o acionamento da rotação desse eixo de rotação axial (4), como referência em uma faixa de velocidade de 500 RPM a 2500 RPM por um período de tempo na faixa de 0,1 segundo a 7 segundos, isso leva a uma rotação da bebida contida dentro da lata (embalagem), de tal forma que em um determinado momento acontece o que é denominado como vórtice estático, isto é, que o líquido dentro da embalagem começa a se distribuir dentro da embalagem em forma de vórtice que gira como se fosse um sólido. Isso último, isto é, a formação do vórtice, anula o benefício de fazer girar a embalagem para fornecer uma mudança contínua das superfícies de contato da embalagem/bebida.

Por esse motivo, o vórtice, para os fins da presente invenção, colapsa rapidamente por meio da etapa II) de desaceleração da rotação desse eixo de rotação axial (4) a uma velocidade que não supera 500 RPM com o simultâneo deslocamento vertical oscilante do carro de deslocamento vertical (5), por um período de tempo na faixa de 0,1 segundo a 3 segundos.

Desta forma, evita-se a parada total indesejada da rotação da embalagem, como é proposto nos documentos da arte prévia.

Em relação à etapa II) de desaceleração da rotação desse eixo de rotação axial (4), para fins de referência, essa desaceleração é feita diminuindo a velocidade de rotação prévia até uma velocidade preferida de, por exemplo, 50 RPM, aplicando o simultâneo deslocamento oscilante vertical do carro de deslocamento vertical (5). A amplitude preferida de movimento oscilante vertical é de 4 cm (embora sejam aceitáveis outras distâncias, de acordo com o projeto), e foi considerado adequado completar, pelo menos, um movimento oscilante vertical (na direção da ação da gravidade) durante o período de tempo que dura a desaceleração, de forma a produzir o colapso forçado do vórtice dentro da embalagem.

Tal como um especialista na técnica entenderá bem, a amplitude de movimento vertical (cm) e a velocidade de deslocamento vertical, tal como o período de tempo (segundos) da desaceleração podem variar em uma determinada faixa aplicável de forma a ser ajustada convenientemente, por exemplo, para o tipo de bebida contida na embalagem, etc.

Para isso, a unidade de controle (30) pode realizar um cálculo preditivo ou de aprendizagem prévia com base nos periféricos, e o fornecimento de informações de sensores ou informações do próprio usuário por meio da interface.

Não obstante o anterior, os inventores do presente aparelho para refrigeração (1) de bebidas embaladas descobriram que, independentemente da variação dos parâmetros mencionados aqui, resulta fundamental a agitação oscilante sobre o eixo axial vertical coincidente com a embalagem e coincidente com a direção de ação da força da gravidade, uma vez que se pensa que é produzido um efeito surpreendente durante essa agitação, oscilação ou movimento vertical de colapso na direção de ação da força de aceleração da gravidade, já que é responsável pela geometria interna adotada pelo vórtice gerado dentro da embalagem.

[0077] Observe que, em contraposição, de acordo com a arte prévia conhecida, tal como para o documento US2013/0160987, a parada total da embalagem de bebida (2) seria, em definitiva, deixar que o vórtice perda velocidade de rotação de forma natural, (em outras palavras, equivaleria a desligar a máquina), com todo o tempo possível, sem ter nenhum tipo de influência sobre ele e, portanto, na arte prévia, a espera do colapso do vórtice exige, nesse caso, entre 10 a 60 segundos.

[0078] Pelo contrário, surpreendentemente, foi descoberto que a combinação dessa desaceleração da rotação (sem parar a rotação) com um simultâneo movimento oscilante vertical do carro de deslocamento vertical (5), de modo a mover de forma axial a lata na direção vertical (direção vertical de ação da gravidade), por um período de tempo tão curto quanto, por exemplo 0,1 segundo, isto é, por tempos substancialmente curtos de acordo com o aparelho da presente invenção, permitem o colapso imediato do vórtice, tornando quase irrelevante o tempo que o vórtice precisa para colapsar, mas otimizando a evacuação do calor da bebida para o líquido refrigerante (14) onde a embalagem(2) foi submersa.

[0079] Sem tentar uma ligação com nenhuma teoria particular, os inventores pensam que a melhoria substancial na redução dos tempos de resfriamento é obtida principalmente graças ao colapso rápido, o qual produz um movimento axial na direção em que atua a gravidade sobre a embalagem, devido a que o vórtice, mais a soma das contribuições tais como o duplo espiralamento da serpentina (15) e a agitação adicional do líquido refrigerante (14) com o movimento vertical durante a desaceleração.

[0080] Após o colapso do vórtice dentro da lata, a etapa I é iniciada novamente quando a unidade de controle (30) determina que deve ser realizada uma nova etapa de rotação da embalagem, formação do vórtice e colapso dele do modo em que é produzido pelas etapas sequenciais I) e II).

[0081] Quando a unidade de controle (30) determina que já foram realizadas as etapas I) e II) a quantidade de vezes suficiente para atingir a temperatura desejada de consumo da bebida (por exemplo, um refrigerante a uma temperatura de 5 °C), ocorre a parada final da rotação do eixo de rotação axial (4), para depois elevar o carro de deslocamento vertical (5) e permitir que a lata (2) seja retirada abrindo a porta de acesso (22).

[0082] Tal como um especialista na técnica pode entender, existe uma variedade de características extrínsecas, tais como a temperatura de entrada da lata, o tipo de bebida que será resfriado, o volume da embalagem, o tipo de material da embalagem, etc., bem como características intrínsecas, como a temperatura de trabalho, a temperatura ambiente, a velocidade de trabalho, o tempo de processo e os ciclos de trabalho, entre outras variáveis, que podem ser consideradas e processadas por meio de uma lógica ou algoritmo de cálculo para determinar a quantidade de vezes que as etapas I) e II) indicadas acima devem ser realizadas até a parada final da rotação do eixo de rotação axial (4), uma vez que é submersa a lata ou outro tipo de embalagem com a bebida de interesse.

Claims (9)

REIVINDICAÇÕES

1. Aparelho para refrigeração rápida de bebidas embaladas, em que tal aparelho (1) compreende: um tanque de imersão (11) revestido com um isolamento térmico (21). Esse taque de imersão (11) é adequado para conter um líquido refrigerante (14). uma serpentina evaporadora (15) de um fluido refrigerante de um circuito de refrigeração fechado. Essa serpentina (15) está localizada dentro do tanque de imersão (11). um meio de fixação (3) de, pelo menos, uma embalagem (2). Esse meio de fixação (3) está conectado a um eixo de rotação axial (4) vertical, e esse eixo de rotação axial vertical (4) pode ser acionado por um primeiro meio motor (6). Caracterizado por compreender, também: um carro de deslocamento vertical (5) que sustenta o eixo de rotação axial (4) vertical e pode ser acionado por um segundo meio de motor (10). uma unidade de controle (30) operacionalmente conectada com, pelo menos, o primeiro meio motor (6) e o segundo meio motor (10), que comanda as seguintes etapas sequenciais: I) acionamento da rotação desse eixo de rotação axial (4) vertical em uma faixa de velocidade de 500 RPM a 2500 RPM por um período de tempo na faixa de 0,1 segundo a 7 segundos. II) desaceleração da rotação desse eixo de rotação axial (4) vertical a uma velocidade que não supere 500 RPM, e simultâneo deslocamento oscilante vertical do carro de deslocamento vertical (5), por um período de tempo na faixa de 0,1 segundo a 3 segundos. III) determinação do número de vezes que são reproduzidas as etapas I) e II) até a parada final da rotação do eixo de rotação axial (4) vertical.

2. Aparelho para refrigeração rápida de bebidas embaladas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a serpentina inclui: uma primeira seção espiralada (15a) com forma de bobina concêntrica e interior, e uma segunda seção espiralada (15b) externa, em um tanque de imersão

(11) com forma cilíndrica.

3. Aparelho para refrigeração rápida de bebidas embaladas, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que esse tanque de imersão (11) cilíndrico inclui uma abertura de entrada da embalagem (20) que pode ser bloqueada por um prato giratório (18) que inclui uma abertura giratória (8). O meio de fixação (3) pode passar através da abertura de entrada da embalagem (20) e da abertura giratória (8) quando a abertura de entrada da embalagem (20) e a abertura giratória (8) se encontram alinhadas verticalmente.

4. Aparelho para refrigeração rápida de bebidas embaladas, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o prato giratório (18) funciona em conjunto com uma porta de acesso giratória (22) que inclui uma alça (23).

5. Aparelho para refrigeração rápida de bebidas embaladas, de acordo com as reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o líquido refrigerante é etanol a uma temperatura na faixa de -28 °C a -42,5 °C.

6. Aparelho para refrigeração rápida de bebidas embaladas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que na etapa I), o acionamento da rotação do eixo de rotação axial (4) é realizado a uma velocidade de 1100 RPM por um período de 0,5 segundo.

7. Aparelho para refrigeração rápida de bebidas embaladas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que na etapa II), a desaceleração da rotação desse eixo de rotação axial (4) é realizada a uma velocidade de 120 RPM com o simultâneo deslocamento vertical oscilante do carro de deslocamento vertical (5) com, pelo menos, um movimento oscilante com uma amplitude de movimento vertical de 4 cm, por um período de tempo de 0,5 segundo.

8. Aparelho para refrigeração rápida de bebidas embaladas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a determinação da quantidade de vezes que as etapas I) e II) são reproduzidas até a parada final da rotação do eixo de rotação axial (4) é obtida por meio da unidade de controle (30), com base em, pelo menos, as seguintes informações de referência: • temperatura inicial da embalagem (2).

• temperatura atual do líquido refrigerante (14). • quantidade de líquido refrigerante (14) no tanque de imersão (11). • tipo de embalagem (2) inserida. • tipo de bebida líquida contida na embalagem.

9. Aparelho para refrigeração rápida de bebidas embaladas, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que as informações de referência ainda incluem: • capacidade calorífica da embalagem (2). • capacidade calorífica do líquido refrigerante (14). • capacidade calorífica da bebida líquida contida na embalagem.