EA020975B1 - Система и способ для изготовления самоохлаждающегося контейнера - Google Patents
Система и способ для изготовления самоохлаждающегося контейнера Download PDFInfo
- Publication number
- EA020975B1 EA020975B1 EA201190066A EA201190066A EA020975B1 EA 020975 B1 EA020975 B1 EA 020975B1 EA 201190066 A EA201190066 A EA 201190066A EA 201190066 A EA201190066 A EA 201190066A EA 020975 B1 EA020975 B1 EA 020975B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- cooling device
- container
- cooling
- beverage
- reaction
- Prior art date
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 403
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 19
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 claims abstract description 205
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 183
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 claims abstract description 32
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 claims abstract description 32
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 255
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 106
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 32
- 230000009172 bursting Effects 0.000 claims description 30
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 29
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 claims description 26
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 25
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims description 23
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 22
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 22
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 20
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 claims description 20
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 13
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 10
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 10
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 claims description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 8
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 8
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 6
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 4
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 4
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 4
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 6
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 abstract description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 17
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 17
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 16
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 16
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 15
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 14
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 13
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 12
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 12
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 10
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 10
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 description 9
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 9
- 235000014101 wine Nutrition 0.000 description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 8
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 8
- 235000013405 beer Nutrition 0.000 description 7
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 7
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 7
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 235000014171 carbonated beverage Nutrition 0.000 description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 6
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 5
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 5
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 5
- 238000009928 pasteurization Methods 0.000 description 5
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 4
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 4
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 4
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 4
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 4
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 4
- MFUVDXOKPBAHMC-UHFFFAOYSA-N magnesium;dinitrate;hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O MFUVDXOKPBAHMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 4
- 230000000979 retarding effect Effects 0.000 description 4
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 4
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 3
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 3
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002585 base Substances 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000020965 cold beverage Nutrition 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 3
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 235000015040 sparkling wine Nutrition 0.000 description 3
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 3
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 3
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 3
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N Fumaric acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 2
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical class [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019987 cider Nutrition 0.000 description 2
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 2
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 2
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000004794 expanded polystyrene Substances 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 235000015203 fruit juice Nutrition 0.000 description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 150000002603 lanthanum Chemical class 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 2
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 2
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 2
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 2
- YBSLUBPQYDULIZ-UHFFFAOYSA-N oxalic acid;urea Chemical compound NC(N)=O.OC(=O)C(O)=O YBSLUBPQYDULIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 2
- GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N resorcinol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1 GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical class O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 235000014214 soft drink Nutrition 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- UJPWWRPNIRRCPJ-UHFFFAOYSA-L strontium;dihydroxide;octahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.O.[OH-].[OH-].[Sr+2] UJPWWRPNIRRCPJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 235000013618 yogurt Nutrition 0.000 description 2
- VXGWAWGQKJMAMN-UHFFFAOYSA-N (carbamoylamino) acetate Chemical compound CC(=O)ONC(N)=O VXGWAWGQKJMAMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HTJHQIIGCAGNNI-UHFFFAOYSA-N (carbamoylamino) formate Chemical compound NC(=O)NOC=O HTJHQIIGCAGNNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XEZNGIUYQVAUSS-UHFFFAOYSA-N 18-crown-6 Chemical compound C1COCCOCCOCCOCCOCCO1 XEZNGIUYQVAUSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YASYEJJMZJALEJ-UHFFFAOYSA-N Citric acid monohydrate Chemical compound O.OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O YASYEJJMZJALEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N D-Mannitol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 1
- 101000581326 Homo sapiens Mediator of DNA damage checkpoint protein 1 Proteins 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930195725 Mannitol Natural products 0.000 description 1
- 102100027643 Mediator of DNA damage checkpoint protein 1 Human genes 0.000 description 1
- NFKYSLLAFFYLCU-UHFFFAOYSA-L O.O.O.O.O.O.C1([N+](=O)[O-])=CC([N+](=O)[O-])=CC([N+](=O)[O-])=C1[O-].[Sr+2].C1([N+](=O)[O-])=CC([N+](=O)[O-])=CC([N+](=O)[O-])=C1[O-] Chemical compound O.O.O.O.O.O.C1([N+](=O)[O-])=CC([N+](=O)[O-])=CC([N+](=O)[O-])=C1[O-].[Sr+2].C1([N+](=O)[O-])=CC([N+](=O)[O-])=CC([N+](=O)[O-])=C1[O-] NFKYSLLAFFYLCU-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- NVWNEBAADZBJDH-UHFFFAOYSA-L O.O.O.O.O.O.O.O.[Mg++].[O-]c1c(cc(cc1[N+]([O-])=O)[N+]([O-])=O)[N+]([O-])=O.[O-]c1c(cc(cc1[N+]([O-])=O)[N+]([O-])=O)[N+]([O-])=O Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.O.[Mg++].[O-]c1c(cc(cc1[N+]([O-])=O)[N+]([O-])=O)[N+]([O-])=O.[O-]c1c(cc(cc1[N+]([O-])=O)[N+]([O-])=O)[N+]([O-])=O NVWNEBAADZBJDH-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- IAPKUSBKIGQOIE-UHFFFAOYSA-N O.O.O.O.[K].[Na].C(C(O)C(O)C(=O)O)(=O)O Chemical compound O.O.O.O.[K].[Na].C(C(O)C(O)C(=O)O)(=O)O IAPKUSBKIGQOIE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000016941 Rho Guanine Nucleotide Exchange Factors Human genes 0.000 description 1
- 108010053823 Rho Guanine Nucleotide Exchange Factors Proteins 0.000 description 1
- 229920001800 Shellac Polymers 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical class [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 244000269722 Thea sinensis Species 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 235000013334 alcoholic beverage Nutrition 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229960004106 citric acid Drugs 0.000 description 1
- 229960002303 citric acid monohydrate Drugs 0.000 description 1
- 239000007931 coated granule Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- NWFNSTOSIVLCJA-UHFFFAOYSA-L copper;diacetate;hydrate Chemical compound O.[Cu+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O NWFNSTOSIVLCJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000007799 cork Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000011038 discontinuous diafiltration by volume reduction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000005429 filling process Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000001530 fumaric acid Substances 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- WJRBRSLFGCUECM-UHFFFAOYSA-N hydantoin Chemical compound O=C1CNC(=O)N1 WJRBRSLFGCUECM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 239000000594 mannitol Substances 0.000 description 1
- 235000010355 mannitol Nutrition 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- QHDUJTCUPWHNPK-UHFFFAOYSA-N methyl 7-methoxy-2h-indazole-3-carboxylate Chemical compound COC1=CC=CC2=C(C(=O)OC)NN=C21 QHDUJTCUPWHNPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000010446 mirabilite Substances 0.000 description 1
- GKRZNOGGALENQJ-UHFFFAOYSA-N n-carbamoylacetamide Chemical compound CC(=O)NC(N)=O GKRZNOGGALENQJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019520 non-alcoholic beverage Nutrition 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 238000012536 packaging technology Methods 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229950000688 phenothiazine Drugs 0.000 description 1
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920006327 polystyrene foam Polymers 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- AVTYONGGKAJVTE-OLXYHTOASA-L potassium L-tartrate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O AVTYONGGKAJVTE-OLXYHTOASA-L 0.000 description 1
- 235000019396 potassium bromate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 description 1
- 239000001472 potassium tartrate Substances 0.000 description 1
- 229940111695 potassium tartrate Drugs 0.000 description 1
- 235000011005 potassium tartrates Nutrition 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000005180 public health Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 239000004208 shellac Substances 0.000 description 1
- ZLGIYFNHBLSMPS-ATJNOEHPSA-N shellac Chemical compound OCCCCCC(O)C(O)CCCCCCCC(O)=O.C1C23[C@H](C(O)=O)CCC2[C@](C)(CO)[C@@H]1C(C(O)=O)=C[C@@H]3O ZLGIYFNHBLSMPS-ATJNOEHPSA-N 0.000 description 1
- 229940113147 shellac Drugs 0.000 description 1
- 235000013874 shellac Nutrition 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- RSIJVJUOQBWMIM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfate decahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.[Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O RSIJVJUOQBWMIM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- WLURHQRAUSIQBH-UHFFFAOYSA-N sodium;hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Na] WLURHQRAUSIQBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002195 soluble material Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 230000001256 tonic effect Effects 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F25D5/00—Devices using endothermic chemical reactions, e.g. using frigorific mixtures
- F25D5/02—Devices using endothermic chemical reactions, e.g. using frigorific mixtures portable, i.e. adapted to be carried personally
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F25D2331/00—Details or arrangements of other cooling or freezing apparatus not provided for in other groups of this subclass
- F25D2331/80—Type of cooled receptacles
- F25D2331/805—Cans
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Packages (AREA)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Abstract
Изобретение относится к контейнеру для хранения напитка, содержащему корпус и закупоривающий элемент и образующему внутреннюю камеру, которая определяет внутренний объем и вмещает определенный объем напитка. Контейнер также включает в себя охлаждающее устройство, которое содержит корпус, занимающий определенный объем. Охлаждающее устройство включает в себя по меньшей мере два отдельных, по существу, нетоксичных реагента, которые, вступая друг с другом в необратимую реакцию, протекающую с возрастанием энтропии, дают, по существу, нетоксичные продукты реакции с определенным стехиометрическим числом. Указанные по меньшей мере два отдельных, по существу, нетоксичных реагента изначально включены в охлаждающее устройство отдельно друг от друга, и при вступлении друг с другом в указанную необратимую реакцию, протекающую с возрастанием энтропии, приводят к охлаждению напитка с отбором тепловой энергии на уровне 50 Дж/мл. Охлаждающее устройство также содержит активатор для запуска реакции между указанными по меньшей мере двумя отдельными, по существу, нетоксичными реагентами.
Description
Настоящее изобретение относится к системе и способу для изготовления самоохлаждающегося контейнера.
Предшествующий уровень техники
Банки и бутылки десятилетиями используются для хранения напитков, таких как газированные напитки, включая пиво, сидр, игристое вино, газированную минеральную воду или различные безалкогольные напитки, а с другой стороны, и различные негазированные напитки, такие как негазированная вода, молочные продукты, такие как молоко и йогурт, вино или различные фруктовые соки. Конструкции контейнеров для напитков, таких как бутылки и, в частности, банки, обычно создают с расчетом размещения в них максимального количества напитка при использовании минимального количества материала, но при этом обеспечения механической прочности контейнера для напитка.
Для большинства напитков оптимальная температура для подачи потребителю существенно ниже типичной температуры хранения. Контейнеры с напитком обычно хранят при комнатной температуре в супермаркетах, ресторанах, жилищах и складах. Для большинства напитков оптимальная температура потребления составляет около 5°С, и, следовательно, перед подачей напитка требуется его охлаждение. Обычно контейнер с напитком помещают в холодильник или холодную кладовую задолго до его употребления, так чтобы перед подачей напиток мог принять температуру около 5°С. Поэтому те потребители, которые хотят, чтобы напиток был всегда готов для употребления, вынуждены постоянно его хранить при низкой температуре. Многим коммерческим учреждениям, таким как бары, рестораны, супермаркеты и заправочные станции, требуется держать холодильники постоянно работающими, чтобы можно было всегда удовлетворить потребность клиентов в холодных напитках. Это можно рассматривать как напрасную трату энергии, поскольку может потребоваться длительное хранение банок с напитком, прежде чем они будут использованы.
Как говорилось выше, охлаждение контейнеров с напитками посредством холодильника происходит очень медленно и включает напрасную трату энергии. Некоторые потребители могут сократить время, необходимое для охлаждения, помещая контейнер с напитком на короткое время в морозильную камеру или аналогичное место хранения, температура в котором значительно ниже точки замерзания. Однако в этом заключается риск, потому что, если контейнер с напитком не убрать из морозильной камеры задолго до его замерзания, банку с напитком может разорвать в силу его расширения. С другой стороны, для более эффективного охлаждения напитка можно использовать ведро со льдом или водой, поскольку теплопроводность воды существенно выше теплопроводности воздуха.
Было бы полезным, если бы контейнер с напитком сам содержал охлаждающий элемент, который можно приводить в действие незадолго до потребления напитка с целью охлаждения последнего до подходящей низкой температуры. В области технологии упаковки напитков уже описаны конкретные способы, касающиеся охлаждения банок с напитком и самоохлаждающихся банок с напитком. Среди прочих публикаций это патенты США 4403567, 7117684, 2882691, 4209413, 4273667, 4303121, 4470917, 4689164, 20080178865, 3309890, 3229478, 4599872, 4669273, 4277357, 6558434, 4993239, 4759191, 4752310, 4784678, 2746265, 1897723, 2882691, 4802343, 4993237, 3309890, 3229478, 4470917, 5261241, патенты Великобритании 2384846, 2261501, 1596076, патент Германии 3024856, патенты Японии 2003207243, 2000265165, европейские патенты 0498428, 87859, 1746365, международные заявки 2008000271, 8502009, 2000077463,02085748,0110738.
В вышеупомянутых документах описаны технологии охлаждения за счет химических реакций и, как вариант, за счет испарения. При использовании вышеописанных технологий можно обеспечивать быстрое охлаждение напитка, при этом исключается необходимость в предварительном охлаждении и расходе электроэнергии. В вышеприведенных технологиях размер охлаждающего устройства велик по сравнению с контейнером с напитком. Другими словами, для размещения небольшого количества напитка приходится предусматривать большой контейнер, что приводит к неэффективному расходу материала и объема. Вследствие этого есть потребность в охлаждающих устройствах, производящих больше холода и/или занимающих меньше места в контейнере с напитком.
Существующие технологии охлаждения за счет химической реакции сталкиваются с проблемой, состоящей в том, что, хотя охлаждающий эффект реакции известен, начальная температура контейнера с напитком не известна. Поэтому неизвестна и конечная температура напитка, так как она зависит от исходной температуры контейнера с напитком.
Сущность изобретения
Задача настоящего изобретения заключается в доведении температуры контейнера с напитком до заданного низкого уровня.
Особенностью настоящего изобретения является создание охлаждающего устройства, которое можно использовать внутри контейнера с напитком с целью снижения температуры напитка приблизительно от 22 до приблизительно 5°С, исключая при этом или, по меньшей мере, существенно сокращая необходимость охлаждения контейнера в постороннем устройстве, потребляющем электроэнергию.
Другим преимуществом настоящего изобретения является то, что контейнер с напитком и охлаждающим устройством можно будет хранить длительное время: неделями, месяцами или годами почти до
- 1 020975 самого момента потребления напитка, когда незадолго до потребления производится активирование охлаждающего устройства и напиток охлаждается до приемлемой температуры. Поэтому другая задача изобретения заключается в создании активаторов для приведения охлаждающего устройства в действие незадолго до намеченного момента потребления напитка.
Согласно настоящему изобретению в его первом аспекте охлаждающее устройство может быть использовано в сочетании с системой для доведения температуры контейнера с напитком до первого, определенного низкого уровня, например приблизительно 5°С, содержащей:
(ί) закрытый шкаф, в котором имеется внутренняя камера для хранения множества контейнеров и раздаточное отверстие для поштучной раздачи указанных контейнеров, или, как вариант, имеется открываемая дверь, обеспечивающая доступ к внутренней камере для извлечения из камеры одного или более контейнеров, причем указанный закрытый шкаф содержит средства управления температурой и термостатирования для поддержания температуры во внутренней камере шкафа на втором уровне, превышающем указанный первый уровень температуры и предпочтительно равном наружной температуре или температуре немного ниже средней наружной, (ίί) множество контейнеров, причем каждый контейнер содержит корпус и закупоривающий элемент и образует внутреннюю камеру, которая определяет внутренний объем и вмещает определенный объем напитка, каждый из контейнеров также включает в себя охлаждающее устройство, которое содержит корпус, занимающий объем, не превышающий приблизительно 33% указанного определенного объема напитка и также не превышающий приблизительно 25% указанного внутреннего объема, охлаждающее устройство включает в себя по меньшей мере два отдельных, по существу, нетоксичных реагента, которые, вступая друг с другом в необратимую реакцию, протекающую с возрастанием энтропии, дают, по существу, нетоксичные продукты реакции со стехиометрическим числом, которое по меньшей мере в 3 раза, предпочтительно по меньшей мере в 4 раза, а оптимально по меньшей мере в 5 раз превышает стехиометрическое число указанных реагентов, указанные по меньшей мере два отдельных, по существу, нетоксичных реагента изначально включены в охлаждающее устройство отдельно друг от друга и при вступлении друг с другом в указанную необратимую реакцию, протекающую с возрастанием энтропии, приводят к охлаждению напитка от указанной температуры второго уровня до указанной температуры первого уровня за период времени не более 5 мин, предпочтительно не более 3 мин, а оптимально не более 2 мин, и охлаждающее устройство также содержит активатор для запуска реакции между по меньшей мере двумя отдельными, по существу, нетоксичными реагентами, когда производится открывание контейнера.
Такая система может быть использована для обеспечения контейнерам с напитком вполне определенной температуры, однако потребует гораздо меньше энергии по сравнению с использованием традиционного холодильника. Традиционные холодильники, которые наполняют контейнерами с напитками и которые производят раздачу контейнеров, общеизвестны и описаны, например, в европейском патенте 1713038А1. В данном контексте следует упомянуть, что компания, испрашивающая патент, одна устанавливает приблизительно 17000 холодильников в год для обеспечения холодных напитков, при этом типичная мощность, потребляемая каждым холодильником, составляет примерно 200 Вт. Такие холодильники должны работать постоянно и, следовательно, потребляют значительное количество электроэнергии за время своей службы. Если вместо этого предусмотреть шкаф, поддерживающий вполне определенную температуру, обычно комнатную температуру 22°С, то в результате можно получить вполне определенное охлаждение напитка, даже если температура в помещении будет отличаться от типовой комнатной температуры. Охлаждающее устройство должно обладать способностью понижать температуру контейнера с напитком от температуры второго уровня до температуры первого уровня.
В типичном случае контейнер представляет собой небольшую банку на одну порцию с объемом напитка приблизительно от 200 до 750 мл. Однако в некоторых случаях может быть принято решение использовать охлаждающее устройство с контейнерами большего размера - с большой бутылкой или сосудом, который может вмещать 1 л напитка, или с кегом, который может вмещать 5 л напитка или более. В таких случаях охлаждающее устройство рассчитывают так, чтобы оно могло произвести быстрое охлаждение до подходящей температуры первой порции напитка, а затем для подачи последующих порций напиток уже можно держать в холодильнике. В предпочтительном варианте контейнер выполняют из алюминия, с которым проще при изготовлении (т.е. при штамповке) и который может быть экологически приемлемым способом (плавлением) утилизирован для повторного использования. С другой стороны, сжимаемые и несжимаемые контейнеры можно изготовлять из полимерных материалов, например полиэтилентерефталата. И, как вариант, контейнер может представлять собой стандартную стеклянную бутылку.
Охлаждающее устройство предпочтительно крепить к контейнеру с напитком, например, на днище или крышке контейнера. Охлаждающее устройство должно содержать корпус для отделения напитка от реагентов. Для охлаждающего устройства не должна требоваться слишком большая часть внутреннего объема контейнера, поскольку слишком крупное охлаждающее устройство приведет к тому, что контейнер можно будет разместить меньше напитка. Это либо потребовало бы более крупных контейнеров для напитков, либо потребовалось бы больше контейнеров для размещения того же количества напитка - оба
- 2 020975 варианта нежелательны и с экологической, и с экономической точек зрения, поскольку для производства контейнеров потребовалось бы больше сырья и понадобились бы большие объемы при хранении напитков и транспортировке. Предполагается, что объем корпуса охлаждающего устройства, составляющий 33% от объема напитка и 25% от общего внутреннего объема контейнера, был бы приемлемым компромиссом между эффективностью охлаждения и объемом размещаемого напитка. Слишком маленькое охлаждающее устройство не сможет охлаждать напиток до достаточно низких температур.
Два реагента, которые используются в охлаждающем устройстве, до активации охлаждающего устройства следует держать раздельно, а активация охлаждающего устройства заставляет указанные два реагента вступить в реакцию. Реагенты можно держать раздельно, например, разместив их в двух отдельных камерах или в другом варианте один или оба реагента можно покрыть оболочкой, препятствующей запуску реакции до активирования устройства. Указанные два реагента должны быть, по существу, не токсичными, то есть случайное их употребление в количестве, которое используется в охлаждающем устройстве, не должно приводить к фатальным последствиям. Также предполагается, что может быть использовано более двух реагентов, например три и более. Реакция должна относиться к категории реакций, протекающих с возрастанием энтропии, т.е. число продуктов реакции должно быть больше числа исходных реагентов. В данном контексте было установлено, что реакция, протекающая с возрастанием энтропии и дающая продукты со стехиометрическим числом, которое по меньшей мере в 3 раза, предпочтительно по меньшей мере в 4 раза, а оптимально по меньшей мере в 5 раз превышает стехиометрическое число исходных реагентов, будет обеспечивать более эффективное охлаждение, чем в случае меньшего стехиометрического числа. Стехиометрическое число представляет собой отношение числа продуктов к числу реагентов. Реакция должна быть необратимой, т.е. не должно быть такого, чтобы реакция могла легко пойти в обратном направлении, что означало бы возможность повторного нагревания напитка. Температура напитка должна снижаться по меньшей мере на 15°С, а предпочтительно на 20°С, что для напитков на водной основе соответствует снижению тепловой энергии напитка приблизительно 50-85 Дж/л. Меньшее снижение температуры и тепловой энергии не позволит добиться достаточного охлаждения напитка, и к окончанию реакции, когда подойдет время потреблять напиток, он все еще будет оставаться неприемлемо теплым. Предпочтительно, чтобы химическая реакция давала снижение тепловой энергии реагентов порядка 120-240 Дж/мл, а оптимально - 240-330 Дж/мл. Такая эффективность охлаждения приблизительно соответствует эффективности охлаждения, достигаемой при плавлении льда в воду. Предпочтительно, чтобы химическая реакция проходила как можно быстрее, однако, чтобы все-таки оставалось какое-то время для переноса тепловой энергии, чтобы вблизи охлаждающего устройства не происходило образования льда. Предпочтительно, чтобы снижение тепловой энергии и температуры совершалось в течение не более 5 мин, а оптимально не более 2 мин. Это те промежутки времени, которые могут быть приемлемыми перед потреблением напитка. В данном контексте следует отметить, что газированные напитки обычно допускают более низкую температуру охлаждающего устройства по сравнению с негазированными напитками, поскольку образование пузырьков СО2, поднимающихся в напитке, будет увеличивать турбулентность и приводить к более быстрому выравниванию температур в напитке.
Под необратимой реакцией следует понимать реакцию, при которой продукты реакции и реагенты не находятся в состоянии химического равновесия, которое может быть обратимым за счет простого изменения пропорций реагентов, и/или продуктов реакции, и/или внешних условий, например давления, температуры и т.п. Примеры необратимых реакций включают реакции, при которых продукты представляют собой комплексные соединения, осадок или газ. Химические реакции, например реакции, включающие растворение соли в жидкости, такой как вода, и диссоциацию соли на ионы, когда создается равновесие, идут до естественной остановки, когда прямая реакция и обратная реакция протекают с одинаковой скоростью. Например, в большинстве растворов или смесей реакция ограничивается растворимостью реагентов. Согласно вышеприведенному определению необратимая реакция будет продолжаться до тех пор, пока не прореагируют все реагенты.
В опубликованной патентной заявке Германии 2150305А1 описан способ охлаждения бутылок или банок с напитком. В бутылку или банку встроен охлаждающий патрон. При растворении соли в определенном объеме воды получается эффект охлаждения за счет использования отрицательной энтальпии растворения. Однако за счет использования отрицательной энтальпии растворения, как предложено в заявке, наименьшая достижимая температура составила около 12°С, при исходной температуре 21°С. Ни в одном из вариантов осуществления не достигается искомая температура 5°С. Если рассчитать снижение тепловой энергии напитка (О=с-т-АТ). то окажется, что в указанных вариантах осуществления достигается снижение тепловой энергии напитка всего 15-38 Дж/мл. Все примеры осуществления также требуют, чтобы суммарный объем реагентов был более 33% объема напитка. Кроме того, все реакции, предложенные в вышеупомянутом документе, считаются обратимыми, поскольку реакцию можно заставить пойти в обратном направлении, просто удаляя воду из раствора. При удалении воды ионы растворенной соли будут рекомбинировать и образовывать исходные реагенты.
В полезной модели Германии 29911156Ш раскрыта банка с напитком, содержащая внешний охлаждающий элемент. Охлаждающий элемент может быть активирован приложением давления, чтобы про- 3 020975 извести смешивание находящихся внутри веществ. Данный документ описывает только одну химическую реакцию, включающую растворение и диссоциацию хлорида калия, 5аЙре1ег и хлорида аммония в воде, при этом утверждается, что достигается температура охлаждающего элемента 0°С или даже -16°С, хотя описание умалчивает об исходной температуре охлаждающего элемента. В описании также ничего не говорится о размерах охлаждающего элемента и о том, какие использованы объемы напитка и реагентов.
Известно множество необратимых реакций, как таковых, протекающих с возрастанием энтропии. Один из примеров приведен на сайте ИКЬ:
ййр://ууеЬ.агсЙ1уе.огд/етеЬ/20071129232734/йИр://сйетей.сйет.ригйие.ейи/йето/йето 8Йее18/5.1.й1т1. По вышеуказанной ссылке предлагается следующая реакция:
Βα(ΟΗ)2·8Η2Ο(5)+2ΝΗ4§ΟΝ(5)^Βα(δΟΝ)2+2ΝΗ3(§)+10Η2Ο(1).
По вышеуказанной ссылке предполагается, что указанная реакция является эндотермической, протекает с возрастанием энтропии и создает температуру ниже точки замерзания воды. Однако ничто не указывает на то, что данная реакция может быть использована для охлаждения напитков и нет никаких данных о количествах требуемых реагентов и об использовании какого-либо активатора для запуска реакции.
Следует отметить, что в отличие от большинства реакций с растворами вышеприведенная реакция может быть запущена вообще без добавления жидкой воды. Для запуска некоторых других необратимых реакций, протекающих с возрастанием энтропии, достаточно лишь одной капли воды.
Использование аммиака в контексте настоящего изобретения не желательно, поскольку аммиак можно считать токсичным соединением и в случае его попадания в напиток, последний приобретает исключительно неприятный вкус. Предпочтительно, чтобы все реагенты, а также продукты реакции, помимо нетоксичности, имели еще и нейтральный вкус на случай их случайного выхода в напиток.
Для запуска химической реакции между реагентами используется активатор. Активатор может включать в себя элемент передачи давления для передачи роста давления или спада давления из контейнера с напитком в охлаждающее устройство для запуска реакции. Спад давления обычно возникает, когда контейнер с напитком открывают, и, таким образом, охлаждающее устройство может быть устроено так, чтобы его активация происходила при открывании банки, а, с другой стороны, для запуска химической реакции может быть использован и механический активатор. Механический активатор может представлять собой нить или стержень или может быть связан с наружной стороной контейнера с напитком для запуска химической реакции. В другом варианте механический активатор может соединяться с укупоривающим элементом контейнера, так чтобы запуск реакции происходил при открывании контейнера. Осуществить активирование можно, приводя реагенты в контакт друг с другом. То есть можно содержать реагенты в разных камерах, оснащенных разрушаемой, растворяемой или пробиваемой мембраной, при этом активатор и производит разрушение, растворение или пробивание мембраны. Пробивание мембраны можно, например, производить прокалывающим элементом. Продукты реакции так же, как и реагенты, должны быть, по существу, нетоксичными.
Одна из разновидностей активатора раскрыта в ранее упомянутой заявке Германии 2150305А1 и представляет собой шип, предназначенный для пробивания мембраны, разделяющей два вещества. В заявке США 2008/0016882 даны другие примеры активаторов, причем согласно заявке два реагента разделены отслаиваемой мембраной или небольшой трубкой.
Объем продуктов реакции не должен значительно превышать объем реагентов, поскольку в противном случае охлаждающее устройство может разорвать в ходе реакции. Можно предусмотреть страховочный запас 3-5% или предусмотреть отверстие для сообщения с атмосферой. Следует также избегать и сокращения объема. Реагенты предпочтительно использовать в форме гранул, поскольку с гранулами проще обращаться и перемешивать. Можно предусмотреть оболочку на гранулах для предотвращения реакции. В процессе активации оболочку можно растворять, например, при помощи жидкости, которая входит в реакционную камеру и растворяет оболочку. Такую жидкость можно назвать активатором, и она может представлять собой, например, воду, пропиленгликоль или алкоголь. Также предполагается, что для уменьшения скорости реакции может быть использовано вещество, управляющее реакцией, например вещество, управляющее селективным поглощением, или вещество, замедляющее процесс установления температуры, а, с другой стороны, для увеличения скорости реакции может быть использован катализатор. Также предполагается, что контейнер может содержать направляющие элементы для направления течения напитка в сторону охлаждающего устройства с целью увеличения эффективности охлаждения. Соответствующее настоящему изобретению охлаждающее устройство может быть использовано в так называемых кегах для приемов, которые представляют собой кег с напитком, оснащенный внутренним источником давления и элементами для розлива напитка. Таким образом, сравнительно крупные кеги для приемов не требуется предварительно охлаждать перед использованием. В ином варианте охлаждающее устройство может быть выполнено в виде капсулы, свободно перемещающейся внутри контейнера. Такой вариант может подходить для стеклянных бутылок, в которых трудно осуществить крепление охлаждающего устройства.
В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения в его первом аспекте
- 4 020975 два отдельных реагента представляют собой один или более гидратов солей. Известно, что гидраты солей за счет высвобождения молекул воды дают реакцию с возрастанием энтропии. В контексте настоящего изобретения была проведена проверка указанного принципа в лабораторном эксперименте. В указанном лабораторном эксперименте установлено, что, когда две соли, к структуре каждой из которых присоединено большое число молекул кристаллизационной воды, вступали в реакцию и кристаллизационная вода высвобождалась в виде свободной воды, имело место сильное изменение энергии. В данном лабораторном эксперименте испытывалась следующая химическая реакция: №2БО4·10Н2О+СаСП6Н2О^-2№1С1+СаБО.г2Н2О+14Н2О. Левая часть уравнения включает всего две молекулы, в то время как правая часть уравнения включает двадцать молекул. Следовательно, член -ΤΔδ изменения свободной энергии реакционной системы становится весьма большим, поскольку изменение энтропии Δδ соответствует кх1и 20/2.
В результате вышеприведенной химической реакции получается простая соль в водном растворе гипса. Поэтому очевидно, что все составляющие данной реакции не токсичны и экологически безопасны. В рассматриваемом эксперименте реакция 64 г Ыа2БО4 с 34 г СаС12 давала понижение температуры на 20°С, которая поддерживалась стабильной в течение более 2 ч. Был изготовлен прототип пивной банки с общим объемом 450 мл, заключающей в себе 330 мл пива, с капсулой объемом 100 мл, заполненной двумя реагентами. После открывания банки реагенты вступали в реакцию, обеспечивая сильное охлаждение пива внутри банки.
Согласно настоящему изобретению предлагается охлаждающее устройство, основанное на химической реакции между двумя или более реагентами. Реакция является самопроизвольной необратимой эндотермической реакцией, протекающей за счет увеличения общей энтропии. Реакция поглощает теплоту из окружающей среды, что приводит к увеличению термодинамического потенциала системы. Изменение энтальпии ΔΗ для эндотермических реакций имеет положительный знак. Самопроизвольный характер химической реакции может быть подтвержден на основе изменения свободной энергии ΔΟ Г иббса.
При постоянной температуре ΔΟ=ΔΗ-Τ·Δδ. Отрицательная величина ΔΟ для реакции указывает на то, что реакция является самопроизвольной. Чтобы выполнить требования самопроизвольной эндотермической реакции, общее увеличение энтропии Δδ для такой реакции должно преобладать над увеличением энтальпии ΔΗ.
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения в его первом аспекте по меньшей мере два отдельных, по существу, нетоксичных реагента представляют собой первый реагент, второй реагент и третий реагент, причем второй и третий реагенты представлены отдельными гранулами, а первый реагент нанесен в качестве оболочки, покрывающей гранулы второго и третьего реагентов. Если второй и третий реагенты покрыть первым реагентом, то можно гарантировать, что все три реагента будут содержаться отдельно друг от друга, хотя и будут при этом перемешаны, поскольку первый реагент не даст второму и третьему реагентам вступить в реакцию. Таким образом, можно исключить случайный запуск химической реакции, например, при ударе или если небольшое количество воды войдет в реакционную камеру. В этом случае реакция не начнется, поскольку оболочка будет защищать второй и третий реагенты. В качестве оболочки предпочтительно использовать первый реагент, так как какая-нибудь нейтральная оболочка впустую занимала бы объем и потребовала бы увеличения размера охлаждающего устройства.
Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения в его первом аспекте второй и третий реагенты вступают друг с другом в первую необратимую реакцию, протекающую с возрастанием энтропии, результатом которой является промежуточный продукт, а указанный первый реагент вступает с промежуточным продуктом во вторую необратимую реакцию, протекающую с возрастанием энтропии. В случае, если промежуточные продукты реакции токсичны или неприятны в иных отношениях, например имеют плохой запах, то негативное действие промежуточных продуктов можно исключить, если дать им возможность прореагировать с первым реагентом и образовать конечный продукт, который безопасен и не имеет недостатков, присущих промежуточным продуктам.
В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения в его первом аспекте промежуточный продукт представляет собой газ, а продуктом второй необратимой реакции, протекающей с возрастанием энтропии, является комплексное соединение или осадок. Например, промежуточный продукт может представлять собой токсичный или пахучий газ, который не подходит для использования в контексте настоящего изобретения. Этот газ можно тогда нейтрализовать, если дать ему вступить в реакцию с первым реагентом, чтобы получить безопасные комплексное соединение или осадок.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения в его первом аспекте первый реагент обладает растворимостью в воде или органическом растворителе, предпочтительно в жидкости, такой как вода, при этом первый, второй и третий реагенты защищены от вступления в реакции посредством указанных оболочек. При запуске реакции в охлаждающее устройство вводят воду, в количестве, достаточном, по меньшей мере, для частичного растворения оболочки, и тем самым дают возможность всем трем реагентам растворяться и вступать в реакцию друг с другом.
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения в его первом аспекте темпера- 5 020975 тура указанного второго уровня находится в интервале 15-30°С, предпочтительно 18-25°С, например составляет 22°С, или в другом варианте - в интервале 18-22°С или в интервале 22-25°С. Предпочтительно, чтобы температура внутренней камеры шкафа приблизительно равнялась комнатной температуре, чтобы минимизировать энергопотребление системой. Тогда система сможет создавать небольшое охлаждение или нагрев, чтобы компенсировать вариации температуры окружающей среды снаружи шкафа.
Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения в его первом аспекте охлаждающее устройство размещено внутри контейнера. Чтобы максимальная доля энергии охлаждения использовалась для охлаждения напитка и не рассеивалась в окружающей среде, охлаждающее устройство можно поместить внутрь контейнера, при этом предпочтительно, чтобы охлаждающее устройство находилось в прямом контакте с напитком, а в оптимальном случае было полностью окружено напитком.
В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения в его первом аспекте средства управления температурой выполнены с возможностью обеспечения во внутренней камере шкафа как охлаждения, так и нагревания. Средства управления температурой могут представлять собой один агрегат, который можно переключать, чтобы обеспечивать и охлаждение, и нагрев, например агрегат на элементах Пельтье. С другой стороны, могут быть использованы два отдельных агрегата, например холодильный агрегат, содержащий компрессор и хладагент, и нагревательный агрегат, содержащий электрический нагреватель.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения в его первом аспекте потребляемая мощность, приходящаяся на один хранящийся в системе контейнер с напитком, снижена по меньшей мере на 80% по сравнению с потребляемой мощностью, приходящейся на один хранящийся контейнер, при использовании традиционного холодильника, например от 1 до 0,2 Вт/контейнер или менее. Типовой холодильник для профессионального или бытового применения может принять в себя около 200 банок с напитком и потреблять при этом около 200 Вт мощности. Поэтому в типовых холодильниках мощность охлаждения, необходимая для поддержания контейнера с напитком в охлажденном состоянии, при заполненном холодильнике составляет примерно 1 Вт/контейнер по причине утечек и ограничений теплоизоляции. Система, соответствующая настоящему изобретению, может сократить потребную мощность приблизительно до 0,2 Вт/контейнер или менее, поскольку система может работать с потребляемой мощностью 40 Вт и менее.
Реагенты.
Соответствующее настоящему изобретению охлаждающее устройство включает в себя по меньшей мере два отдельных, по существу, нетоксичных реагента, которые могут вступать друг с другом в необратимую реакцию, протекающую с возрастанием энтропии, продуктом которой являются, по существу, нетоксичные вещества со стехиометрическим числом, которое по меньшей мере в 3 раза, предпочтительно в 4 раза, а оптимально в 5 раз больше стехиометрического числа реагентов.
Предпочтительно использовать реагенты в твердом состоянии, однако предполагается, что в рассматриваемом контексте, т.е. в контексте осуществления охлаждающего устройства для применения в контейнере с напитком, уместны и такие сочетания реагентов, как твердый-жидкий, жидкий-жидкий и твердый-твердый-жидкий. Твердые реагенты могут быть в форме порошка, гранул, стружки и т.п.
Реагенты и продукты реакции, по существу, не токсичны.
В контексте настоящего изобретения термин нетоксичный не следует понимать буквально, но его следует понимать в отношении реагентов и продуктов реакции, как не смертельно опасный при условии употребления в тех количествах и в том виде, которые используются согласно настоящему изобретению. Пригодные реагенты дают продукты, которые а) легко растворимы в высвобождающейся кристаллизационной воде или б) нерастворимы в указанной воде. Далее приводится перечень хорошо растворимых и малорастворимых солевых продуктов.
Хорошо растворимые Малорастворимые №С1 Ва5О4
КС1 ВаСО3
ΝΗ4ΟΙ Βί(ΟΗ)3
ΝΗ4Βγ СаСО3
ΝΗ4ϋ2Η3Ο2 Са3(РО4)2
ΝΗ4ΝΟ3 СаВО4 · 2Н20
- 6 020975
| (ΝΗ4)2δΟ4 | СоСО3 |
| ΝΗ4Η5Ο4 | Со(ОН)2 |
| СаС12 | СиВг |
| СгС12 | Си(ОН)2 |
| СиВг2 | Ре(ОН)2 |
| ЫВг · 2Н2О | Ре(ОН)3 |
| ЫС1 * Н2О | РеРО4·2Н2О |
| νη2οη | Ре3(РО4)2 |
| КВг | и2со3 |
| КСОз· 11/2Н2О | МдСО3 |
| КОН * 2Н2О | МпСО3 |
| ΚΝΟ3 | Мп(ОН)2 |
| КН2РО3 | Νϊ(ΟΗ)2 |
| КН5О4 | ЗгСО3 |
| №Вг2 2Н2О | ЗгВО4 |
| №СЮ3 | 5п(ОН)2 |
| ЫаОН · Н2О | ΖηΟΟ3 |
| №ΝΟ3 | Ζη(ΟΗ)2 |
| №δΟΝ | |
| 5п5О4 | |
| ТЮ13 | |
| ΤϊΟΙ4 | |
| ΖιίΒγ2 · 2Η2Ο | |
| ΖηΟΙ2 | |
| ΝΗ43ΟΝ |
Пригодными для использования реагентами также являются следующие:
МаА1(5ОА* 12Н,0 ΝΗ,ΑΙ(5Ο,)?* 12Н,0 ион-н,о №?5Ю3
Ыа2ЗЮ3х Н2О, х-5-9
Ыа?О х 8Ю?, х=3-5
На.ЗЮ.л
МабЗ^О7 и25|О3
Ι_Ϊ4δϊθ4
Дополнительные реагенты или наборы реагентов приведены ниже в табл. 1 и 2.
Предпочтительно, чтобы солевой продукт представлял собой хорошо растворимую соль, хотя, что касается токсичных солевых продуктов, то чтобы они приобретали, по существу, нетоксичную форму, предпочтительно, чтобы они были малорастворимыми.
Изменение объема в ходе необратимой реакции, протекающей с возрастанием энтропии, не должно быть более ±5%, предпочтительно не более ±4%, а оптимально не более ±3% или в ином случае охлаждающее устройство должно быть выполнено с возможностью сообщения с атмосферой, чтобы дать возможность выхода в атмосферу любым излишкам газа, которые образуются в ходе указанной необратимой реакции, протекающей с возрастанием энтропии.
Подходящими твердыми реагентами согласно настоящему изобретению являются гидраты солей и гидраты кислот. Согласно изобретению гидраты солей могут быть гидратами солей органических кислот или гидратами солей неорганических кислот, предпочтительно, чтобы это были гидраты солей неорганических кислот. Предполагается, что некоторые из нижеприведенных солей должны присутствовать только в следовых количествах для управления селективной адсорбцией. Подходящими гидратами органиче- 7 020975 ских солей могут служить октагидрат пикрата магния М§(С6Н2(МО2)зО)2-8Н2О, гексагидрат пикрата стронция δτ(06Η2(Ν02)3Θ)2·6Η20, тетрагидрат винно-кислого калий-натрия К№С4Н4О64Н2О, гексагидрат янтарно-кислого натрия №-12(СН2)2(СОО)36Н2О. моногидрат ацетата меди Си(СН3СОО)2Ш2О и т.п. Подходящими гидратами неорганических солей согласно изобретению являются гидраты солей щелочных металлов, таких как литий, натрий и калий, гидраты солей щелочно-земельных металлов, таких как бериллий. кальций. стронций и барий. а также гидраты переходных металлов. таких как хром. марганец. железо, кобальт, никель, медь и цинк, а также гидраты солей алюминия и гидраты солей лантана. Подходящими гидратами солей щелочных металлов являются, например, Е^Оу3Н2О, №28О440Н2О (глауберова соль), №2§Ог7Н2О, №2СОз40Н2О, ^СОз^О, №зРО442Н2О, ^НРОд-ПНО, ^ЛОз^^О, №2Н2Р2Ог6Н2О, NаВО3·4Η2О, №2В4О740Н2О, №С1ОГ5Н2О, №25Ог7Н2О, №252Ог5Н2О, ХаНгСН-О, №282О6ШН2О, К3РО44Н2О и т.п., подходящими и предпочтительными гидратами солей щелочноземельных металлов являются, например, М§С12ШН2О, М§Вт2ШН2О, М§§О4^7Н2О, М§^О3)2ШН2О, СаС1г6Н2О, СаВтг6Н2О, Са^О3)24Н2О, 8т^О3)24Н2О, 8т(ОН)2^8Н2О, 8тВтг6Н2О, 8тС1г6Н2О, 8т12БН2О, ВаВт24Н2О, ВаС124Н2О, Ва(ОН)2^8Н2О, Ва(ВтО3)2<Н2О, Ва(С1О3)2<Н2О и т.п. Подходящими гидратами солей переходных металлов являются, например, СтК(8О4)242Н2О, Ми8О4^7Н2О, Ми8О4^5Н2О, Ми8О4Н2О, РеВтг6Н2О, РеВтг6Н2О, РеС124Н2О, РеС1г6Н2О, Ре^О3)3-9Н2О, Ре8О4^7Н2О, Ре(1ЧН4)2^О4)г6Н2О, Ре1ЧН4^О4)242Н2О, СоВтг6Н2О, СоС1г6Н2О, №8О4ШН2О, №8Ог7Н2О, Си^О3)2ШН2О, Си^О3)24Н2О, Си8О4^5Н2О, 2и^О3)г6Н2О, /п8О4>1 РО, /п8О'71 РО и т.п. Подходящими гидратами солей алюминия являются, например, Л12(8О4)348Н2О, ЛШН4(8О4)242Н2О, Л1Вт3БН2О, Л1Вт345Н2О, Л1К(8О4)2^12Н2О, Л1^О3)3ЭН2О, Л1С13ШН2О и т.п. Подходящим гидратом соли лантана является ЬаС134Н2О. Подходящими гидратами кислот согласно изобретению являются гидраты органических кислот, например моногидрат лимонной кислоты и т.п.
Предпочтительно, чтобы гидрат соли или кислоты вступал в реакцию с другим гидратом соли или кислоты, однако он также может вступать в реакцию с любым негидратированным химическим соединением при условии, если происходит высвобождение достаточного количества кристаллизационной воды, чтобы шла эндотермическая реакция с возрастанием энтропии.
В число негидратированных химических соединений согласно изобретению могут входить кислоты, спирты, органические соединения и негидратные соли. Кислотами могут быть лимонная кислота, фумаровая кислота, малеиновая кислота, малоновая кислота, муравьиная кислота, уксусная кислота, безводная уксусная кислота и т.п. Спиртами могут служить маннитол, резорцин и т.п. Из органических соединений может использоваться мочевина и т.п. В качестве негидратных солей согласно настоящему изобретению могут использоваться такие, как безводные соли щелочных металлов, безводные соли щелочно-земельных металлов, безводные соли переходных металлов, безводные соли алюминия, безводные соли олова и безводная соль свинца, а также безводные соли аммония и безводные органические соли. Подходящими безводными солями щелочных металлов являются, например, №С1О3, №СтО4, NаNО3, К282О5, К28О4, К282Об, К282О3, КВГО3, КС1, КСЮ3, КЮ3, К2СГ2О7, К^3, КСЮ4, КМПО4, С§С1 и т.п. Подходящими безводными солями щелочно-земельных металлов являются, например, СаС12, Са^О3)2, Ва(ВгО3)2, 8тСО3, (NΗ4)2Се(NО3)6 и т.п. Подходящими безводными солями переходных металлов являются, например, №8О4, Си^О3)2. Подходящей безводной солью алюминия является, например, Л12(8О4)3. Подходящими безводными солями олова являются, например, δηΙ2(δ), δηΙ4(§) и т.п. Подходящими безводными солями свинца являются, например, РЬВт2, РЬ^О3)2 и т.п. Подходящими безводными солями аммония являются, например, Ν^δΟΝ, NΗ4NО3, N^01, (4Н42Сг2О- и т.п. Подходящими безводными органическими солями являются, например, ацетат мочевины, формиат мочевины, нитрат мочевины, оксалат мочевины и т.п.
Также предполагается, что в реакции согласно настоящему изобретению в качестве негидратированного химического соединения может быть использована безводная форма любой гидратной соли и кислоты из вышеперечисленных.
Жидким реагентом согласно настоящему изобретению может служить жидкая соль, такая как РВг3, δθ2, δηΡΊ.-μ Т1С14, УС14, или жидкое органическое соединение, такое как СН2С12 и т.п.
Число реагентов, участвующих в реакции, по меньшей мере равно двум. В некоторых вариантах осуществления изобретения могут использоваться три и более реагентов.
Одной из возможных реакций согласно настоящему изобретению является следующая: \а4ОЧ01РОы4 аС14>1РОы >2\4(ас1)-2С1 (;1С1)42ШСУ21РОы-141РО (1),
ΔΗ=2·(-240 кДж/моль)+2ф-167 кДж/моль)+(-2023 кДж/моль)+14/-286 кДж/моль)-((-4327 кДж/моль)+(-2608 кДж/моль))=94 кДж/моль,
Δδ=2·(58 Дж/Кмоль)+2/57 Дж/Кмоль)+(194 Дж/Кмоль)+14<70 Дж/Кмоль)-((592
Дж/Юмоль)+(365 Дж/Кмоль))=2,361 кДж/Юмоль.
При комнатной температуре (Т=298 К)
ΔΟ=ΔΗ-Τ·Δδ=94 кДж/моль - 298 Κ·0,447 кДж/Кмоль=-39 кДж/моль.
Знак минус означает, что реакция является самопроизвольной.
- 8 020975
Стехиометрическое отношение числа продуктов к числу реагентов 19/2=9,5:1.
Другая возможная реакция согласно настоящему изобретению следующая:
ХаУСВ· 101 Β0(8)·ΙΒι(0ΙΒ.-·8ΙВ0(ф >ΙΒιδ0;(8)·2\;ι'Βΐ(])·2011 (а(])-181 В0(1).
ΔΗ=-1473 кДж/моль+2-(-240 кДж/моль)+2-(-230 кДж/моль)+18-(-286 кДж/моль)-(-4327 кДж/моль+ (-3342 кДж/моль))=108 кДж/моль.
ΔΟ при комнатной температуре (Т=298 К) для данной реакции может быть вычислена непосредственно:
ΔΟ=-1362 кДж/моль+2-(-262 кДж/моль)+2-(-157 кДж/моль)+18-(-237 кДж/моль)-(-3647 кДж/моль+ (-2793 кДж/моль))=-26 кДж/моль.
Таким образом, данная реакция является самопроизвольной. Стехиометрическое отношение числа продуктов к числу реагентов 23/2=11,5:1.
Еще одна возможная реакция согласно настоящему изобретению следующая:
Βα(0Η)2·8Η20(5)+2ΝΗ4δ0Ν(5)>Βα(δ0Ν)2+2ΝΗ3(§)+10Η20(1),
ΔΗ=102 кДж/моль,
Δδ=0,495 кДж/Клюль.
ΔΟ=ΔΗ-Τ·Δδ=102 кДж/моль - 298 Κ·0,495 кДж/Кмоль=-45,5 кДж/моль.
Реакция является самопроизвольной. Стехиометрическое отношение числа продуктов к числу реагентов 13/3=4,33:1.
Примерами других возможных реакций могут служить следующие:
a) Βα(0Η)2·8Η20(5)+2ΝΗ4Ν03(8)>Βα(Ν03)2+2ΝΗ3(§)+10Η20(1);
b) Βα(0Η);·8Η;0(φ·2\Η4Β1(φ >ΒαΒ1;·2\Η;(μ)·10Η;0(1).
Добавки и активаторы.
Предпочтительно, чтобы запуск реакции осуществлялся добавлением полярного растворителя, такого как вода, глицерин, этанол, пропиленгликоль и т.п., однако реакцию можно активировать, просто приводя реагенты в контакт друг с другом.
В некоторых реакциях реагенты могут проявлять инертность при приведении в контакт друг с другом или при их смешивании. Для запуска таких реакций можно использовать подходящий катализатор.
В некоторых вариантах осуществления изобретения твердые реагенты покрыты оболочкой или микрокапсулированы. Подходящие внешние покрытия должны быть теплостойкими, но растворимыми при контакте с активирующей жидкостью, способной растворять покрытие. Подходящим покрытиями являются карбогидраты, такие как крахмал и целлюлоза, полиэфиры, такие как полиэтиленгликоль (РЕО), но также шеллак или пластики. Подходящими активирующими жидкостями является вода, спирты, органические растворители, кислоты. Вместо покрытия твердые реагенты могут быть внедрены в растворимый гель или пену.
Благодаря использованию покрытия (оболочки), реагенты могут быть заранее перемешаны, чтобы увеличить скорость реакции. Кроме того, оболочка реагентов предотвращает преждевременную активацию эффекта охлаждения, которая может быть вызвана условиями хранения или тепловой обработки напитка. В некоторых вариантах осуществления изобретения часть массы реагента покрывают более толстой оболочкой, чтобы замедлить реакцию и продлить эффект охлаждения, создаваемый реакцией. Согласно другим вариантам осуществления изобретения на реагенты может быть нанесено более одного покрытия или же на разные реагенты или части массы реагента могут быть нанесены разные покрытия. Вместо покрытия реагенты могут быть помещены в виде взвеси в неводной жидкости, например в органическом растворителе.
В настоящем изобретении может быть использовано вещество с надлежащей температурой плавления, замедляющее установление температуры. Надлежащую температуру плавления выбирают таким образом, чтобы вещество, замедляющее установление температуры, оставалось жидким при температурах выше точки замерзания или выше любой температуры, при которой достигается желаемое охлаждение напитка, и переходило в твердое состояние, когда температура падает ниже указанной точки, замедляя, таким образом, реакцию, чтобы предотвратить замерзание напитка в контейнере. Веществом, замедляющим установление температуры, может быть любое химическое соединение с подходящей температурой плавления выше точки замерзания воды, например с температурой в интервале от 0 до 10°С, к примеру 2-6°С, так чтобы твердая форма вещества, замедляющего установление температуры, снижала скорость реакции, соответствующей настоящему изобретению. Примерами подходящих веществ, замедляющих установление температуры, могут служить полиэтиленгликоль, жирные кислоты, полимеры.
Реагенты могут быть в форме гранул различного размера, чтобы в конкретной задаче обеспечить конкретную скорость реакции. На гранулы также может быть нанесено покрытие, как это было описано выше.
Для осуществления некоторых реакций предпочтительно добавлять растворитель, такой как глицерин, или примеси в следовых количествах, чтобы не дать образующимся кристаллам продукта покрывать оставшиеся реагенты и тем самым препятствовать дальнейшему ходу реакции. Можно использовать адсорбент для селективного поглощения продукта с целью управления скоростью реакции и/или чтобы
- 9 020975 обеспечить ее завершение. В случае некоторых реакций жидкий активатор, используемый для запуска реакции, может также служить в качестве вещества, управляющего селективным поглощением, в целях управления реакцией.
В реакции, дающие кислые или основные продукты, может быть включен рН регулирующий буфер. Буфер также может использоваться для содействия растворению газообразных продуктов.
Предполагается также, что один или более реагентов можно получать ίη δίίπ из предшествующих продуктов. Это может быть полезным для предотвращения преждевременной активации охлаждающего устройства, после того как оно будет помещено в контейнер.
Также предполагается, что в контексте управления реакцией для некоторых реакций могут быть уместными следующие добавки: 3,7-диамино-5-фенотиазин ацетат, 18-краун-6 эфир, 1,3-диметил-2имидазолидиндион.
Реакция, предпочтительная согласно настоящему изобретению.
Предпочтительной реакцией является реакция между октагидратом гидроксида стронция и нитратом аммония. Чтобы конечные продукты сделать безопасными, в качестве третьего реагента производится добавка гексагидрата нитрата магния. Оптимально гексагидрат нитрата магния использовать в качестве оболочки для разделения октагидрата гидроксида стронция и нитрата аммония. Взаимодействие вышеуказанных реагентов протекает в виде основной реакции и реакции нейтрализации ΝΗ3. Основная реакция с эффектом сильного охлаждения протекает следующим образом:
8γ(ΘΗ)2·8Η2Θ(5)+6ΝΗ4ΝΘ3(5)^3 8γ2++6ΝΘ3-+6ΝΗ3+30Η2Θ.
Поскольку ΝΗ3 можно считать токсичным веществом или, по меньшей мере, обладающим неприятным запахом, его приходится нейтрализовать в ходе следующей реакции. Реакция нейтрализации ΝΗ3 создает эффект охлаждения, но более слабый, нежели основная реакция.
38γ2++6ΝΘ3-+6ΝΗ3+30Η2Ο+Μ§(ΝΟ3)2·6Η2Ο(5)-->38γ2++8ΝΟ3-+Μ§(ΝΗ3)62++36Η2Ο.
Конечный продукт представляет собой белый гель с легким запахом аммиака и является совершенно безопасным.
Для охлаждения 330 мл напитка на 20°С требуются 88 мл вышеуказанных реагентов. Таким образом, для размещения 330 мл напитка и 88 мл реагентов может быть использована стандартная банка для напитков объемом 440 мл.
Охлаждение напитка.
В зависимости от используемой реакции, теплоемкости реакционной смеси и напитка, начальной температуры напитка, а также количеств напитка и реагентов может соответственно быть получен широкий ряд эффектов охлаждения. Соответствующее настоящему изобретению охлаждающее устройство может содержать любое количество реагента при условии, что охлаждающее устройство занимает объем не более 30 % объема контейнера.
Холодильное действие охлаждающего устройства в контейнере с напитком должно быть достаточным, чтобы охладить объем напитка по меньшей мере на 10°С за время не более 5 мин, а предпочтительно за время не более 2 мин.
В случае напитка, состоящего преимущественно из воды, его удельную теплоемкость можно принять равной удельной теплоемкости жидкой воды: 4,18 кДж/коК. Охлаждающее действие с|. необходимое для охлаждения напитка, определяется уравнением: ц=тАЪСр. Таким образом, чтобы охладить 1 кг напитка на 20°С, охлаждающее устройство должно отобрать 83,6 кДж тепла от охлаждаемого напитка. Так, в настоящем изобретении снижение тепловой энергии напитка должно составлять по меньшей мере 50 Дж/мл, а предпочтительно по меньшей мере 70 Дж/мл, например 70-85 Дж/мл, а оптимально приблизительно 80-85 Дж/мл за период времени не более 5 мин, предпочтительно не более 3 мин, а оптимально за время не более 2 мин.
В соответствии с другими вариантами осуществления изобретения корпус контейнера может представлять собой кег из полимерного или металлического материала объемом 3-50 л, при этом кег может быть сжимаемым или жестким, а роль укупоривающего элемента может играть стыковочный фланец кега. С другой стороны, корпус контейнера может представлять собой бутылку из стекла или полимерного материала объемом 0,2-3 л, а укупоривающий элемент может быть выполнен в виде наворачиваемого колпачка, корончатой крышки или пробки. Еще в другом варианте корпус контейнера может представлять собой банку для напитка с крышкой из металлического материала, предпочтительно алюминия или алюминиевого сплава. Банка может иметь объем 0,2-1 л, а укупоривающий элемент может быть образован выпуклостью на крышке банки. Согласно еще одному варианту контейнер может представлять собой мешок, предпочтительно мешок в коробе, мешок в мешке или мешок в кеге.
Согласно другим вариантам осуществления изобретения контейнер содержит направляющие элементы для направления течения напитка из корпуса контейнера. Такие направляющие элементы могут направлять поток напитка через охлаждающее устройство в сторону укупоривающего элемента.
Охлаждающее устройство может быть размещено в контейнере или, в ином варианте, охлаждающее устройство может быть размещено вне контейнера. Корпус контейнера может представлять собой сосуд с двойными стенками, содержащий внутреннюю стенку и наружную стенку, при этом охлаждающее уст- 10 020975 ройство может быть расположено между внутренней стенкой и наружной стенкой.
Согласно другим вариантам осуществления контейнер может содержать устройство формирования давления, либо размещенное в контейнере, либо соединенное с контейнером шлангом наддува. Предпочтительно, чтобы устройство формирования давления содержало генератор двуокиси углерода для наддува напитка в контейнере с напитком.
В соответствии с другими вариантами осуществления контейнер может содержать раздаточную магистраль и раздаточный кран для избирательного розлива напитка из контейнера. Контейнер может быть заполнен напитком, насыщенным углекислым газом, например пивом, сидром, безалкогольным напитком, минеральной водой, игристым вином, или, с другой стороны, негазированным напитком, таким как фруктовый сок, молочным продуктом, таким как молоко и йогурт, водопроводной водой, вином, ликером, холодным чаем или смесью напитков.
Согласно другим вариантам осуществления охлаждающее устройство составляет неотъемлемую часть контейнера с напитком или часть верхней крышки контейнера или, в ином варианте, часть стенки или днища контейнера. Охлаждающее устройство закреплено на днище контейнера или на стенке контейнера, или на верхней крышке контейнера, или же, как вариант, охлаждающее устройство выполнено в виде капсулы, которая свободно перемещается внутри контейнера.
Согласно еще одному варианту осуществления изобретения охлаждающее устройство может быть выполнено в виде металлической банки, размер которой равен размеру банки с напитком, или выполнено в виде холодильного ящика для размещения нескольких контейнеров с напитком, или в виде холодильной палочки, предназначенной для погружения в бутылку с напитком или аналогичный сосуд, или выполнено в виде рукава, который может быть надет на контейнер и может охватывать часть контейнера, например горловину бутылки или часть корпуса металлической банки или бутылки, или может быть выполнено в виде части укупоривающей детали или колпачка бутылки.
Перечень фигур чертежей
Настоящее изобретение и варианты его выполнения, не ограничивающие собой изобретение, будут подробнее описаны ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1 изображает самоохлаждающийся контейнер, содержащий охлаждающее устройство с газопроницаемой мембраной;
фиг. 2 изображает самоохлаждающийся контейнер, содержащий охлаждающее устройство со вспомогательной камерой реагента;
фиг. 3 изображает самоохлаждающийся контейнер, содержащий охлаждающее устройство с растворимой заглушкой;
фиг. 4 изображает самоохлаждающийся контейнер, содержащий охлаждающее устройство с прокалываемой мембраной;
фиг. 5 изображает самоохлаждающийся контейнер, содержащий охлаждающее устройство с выпадающей заглушкой;
фиг. 6 изображает самоохлаждающийся контейнер, содержащий охлаждающее устройство с разрывной диафрагмой;
фиг. 7. изображает самоохлаждающийся контейнер, содержащий охлаждающее устройство с телескопическим клапаном;
фиг. 8 изображает самоохлаждающийся контейнер, содержащий охлаждающее устройство с водорастворимой диафрагмой;
фиг. 9 изображает самоохлаждающийся контейнер, содержащий охлаждающее устройство с эластичным цилиндром;
фиг. 10 изображает самоохлаждающийся контейнер, содержащий охлаждающее устройство с парой выпадающих заглушек;
фиг. 11 изображает самоохлаждающийся контейнер, содержащий охлаждающее устройство с выпадающей заглушкой и разрывной диафрагмой;
фиг. 12 изображает самоохлаждающийся контейнер, содержащий охлаждающее устройство с прокалываемой мембраной и разрывной диафрагмой;
фиг. 13 изображает самоохлаждающийся контейнер, содержащий охлаждающее устройство в виде плавающей капсулы;
фиг. 14 изображает самоохлаждающийся контейнер, содержащий охлаждающее устройство в виде плавающей капсулы, в которой заключена жидкость, управляющая скоростью реакции;
фиг. 15 изображает самоохлаждающийся контейнер, содержащий охлаждающее устройство в виде плавающей капсулы с дополнительной камерой реагента;
фиг. 16 изображает холодильный ящик в форме параллелепипеда, содержащий охлаждающее устройство в форме банки;
фиг. 17 изображает холодильный ящик цилиндрической формы с охлаждающим устройством, расположенным в центре;
фиг. 18 изображает процесс заливки напитка в самоохлаждающийся контейнер, содержащий охлаждающее устройство, установленное на днище контейнера;
- 11 020975 фиг. 19 изображает процесс заливки напитка в самоохлаждающийся контейнер, содержащий охлаждающее устройство в виде плавающей капсулы;
фиг. 20 изображает процесс заливки напитка в самоохлаждающийся контейнер, содержащий охлаждающее устройство, установленное на крышке контейнера;
фиг. 21 изображает систему самоохлаждающегося кега для приемов;
фиг. 22 изображает систему розлива напитка, содержащую кег с охлаждающим устройством для быстрого охлаждения;
фиг. 23 изображает систему розлива напитка, содержащую кег с охлаждающим устройством с прокалываемой уплотнительной мембраной;
фиг. 24 изображает бутылку с напитком, содержащую охлаждающее устройство, активируемое кнопкой;
фиг. 25 изображает бутылку с напитком, содержащую охлаждающее устройство, активируемое давлением;
фиг. 26 изображает бутылку с напитком, содержащую охлаждающее устройство, которое установлено в колпачке и приводится в действие потребителем;
фиг. 27 изображает охлаждающее устройство в виде питьевой палочки, размещенное внутри самой палочки;
фиг. 28 изображает охлаждающий рукав для бутылки, надеваемый на горловину бутылки с напитком;
фиг. 29 изображает охлаждающий рукав для бутылки, оборачиваемый вокруг тела бутылки с напитком;
фиг. 30 изображает кристалл продукта реакции с селективным адсорбентом, замедляющим рост кристалла в его вершинах;
фиг. 31 изображает холодильно-раздаточную систему для размещения множества банок с напитком;
фиг. 32 изображает холодильную систему для размещения множества банок с напитком.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
На фиг. 1А с частичным разрезом изображен соответствующий настоящему изобретению самоохлаждающийся контейнер 10'. Самоохлаждающийся контейнер 10' содержит банку 12 для напитка, выполненную из листового металла, например алюминия или алюминиевого сплава. Банка 12 для напитка состоит из цилиндрического корпуса, который закрыт днищем 14 и крышкой 16. Крышка 16 содержит ушко и выпуклую область, которая образует укупоривающий элемент (ушко и выпуклая область на данной проекции не видны). Банка 12 для напитка содержит охлаждающее устройство, которое размещено на днище 14 банки внутри самой банки 12. Охлаждающее устройство 20' содержит цилиндр из тонкого листового металлического материала, аналогично банке 12, однако существенно меньшего размера. В другом варианте охлаждающее устройство 20' может быть выполнено из многослойного пластика или аналогичного полимерного материала, покрытого алюминиевой фольгой. Размер охлаждающего устройства составляет приблизительно 20-30% общего объема банки 12 для напитка, а в предпочтительном случае около 25% объема банки 12 для напитка, чтобы получалось достаточно эффективное охлаждение без существенного сокращения количества напитка, которое можно разместить внутри банки 12. Напиток (предпочтительно газированный напиток, такой как пиво, игристое вино или один из множества безалкогольных напитков) заливают в банку 12, где он обычно занимает 70% объема банки, при этом еще 5% свободного пространства остается между крышкой 16 и верхней поверхностью напитка. Охлаждающее устройство 20' ограничено днищем 22 и крышкой 24. В предпочтительном варианте днище 22 прикреплено к днищу 14 банки для напитка, так что внутри банки 12 охлаждающее устройство 20' занимает неподвижное положение. В другом варианте охлаждающее устройство 20' может составлять неотъемлемую часть банки 12 для напитка. Например, банка 12 для напитка вместе с охлаждающим устройством 20' могут быть получены штамповкой из листового металла в виде единой детали. Крышка 24 охлаждающего устройства 20', а также крышка 16 банки 12 для напитка представляют собой отдельные детали, которые накладывают на свои места и крепят после заполнения соответственно охлаждающего устройства 20' и банки 12. Крышка 24 охлаждающего устройства 20' герметизирует внутреннее пространство охлаждающего устройства 20', так что напиток не может пройти внутрь последнего. Крышка 24 содержит газопроницаемую мембрану 26, которая позволяет проходить внутрь охлаждающего устройства 20' газам, например воздуху или углекислому газу, но препятствует прохождению жидкости, например напитка. Внутреннее пространство охлаждающего устройства 20' разделено на камеру 32 давления, расположенную по соседству с газопроницаемой мембраной 26, основную камеру 28 реагентов, расположенную вблизи днища 22, и водяную камеру 44, расположенную между камерой 32 давления и основной камерой 28 реагентов. Основная камера 28 реагентов составляет большую часть охлаждающего устройства 20', и при этом она заполнена гранулированными реагентами 29. Гранулированные реагенты 29 состоят по меньшей мере из двух раздельных реагентов, которые, вступая в реакцию друг с другом, будут поглощать тепловую энергию из окружающего напитка и приводить к его охлаждению. Обычно реакция начи- 12 020975 нается, когда два реагента вступают в контакт друг с другом. Точный состав реагентов будет более подробно описан ниже в той части описания, которая посвящена химическим процессам. По меньшей мере один из компонентов представляет собой гранулы с растворимой в воде оболочкой, которая не дает реагентам вступить в контакт друг с другом и, таким образом, препятствует началу реакции. Роль растворимой в воде оболочки может играть, например, крахмал. Согласно другому варианту осуществления изобретения воспрепятствовать вступлению в реакцию гранулированного материала или материалов можно, внедрив материал в растворимый гель или пену. В еще одном варианте реагенты могут быть выполнены в виде тонких, плотно упакованных дисков или пластин, отделенных друг от друга покрытием, гелем или пеной.
Камера 32 давления отделена от водяной камеры 44 гибкой диафрагмой 30. Гибкая диафрагма 30 имеет форму воронки и проходит от кругового армирующего закругленного валика 34, образующего периферический край гибкой диафрагмы 30, до круглой стенки 40, образующей центр гибкой диафрагмы 30. Круглая стенка 40 отделяет камеру 32 давления от основной камеры 28 реагентов. Круговой армирующий закругленный валик 34 наложен на шайбу 36, которая герметизирует указанный валик относительно крышки 24. Водяная камера 44 отделена от основной камеры 28 реагентов жесткой чашеобразной стенкой 38, которая идет от крышки 24 внутрь и вниз. Гибкая диафрагма содержит круговой удерживающий фланец 42, который отходит вниз от круглой стенки 40. Круговой удерживающий фланец 42 захватывает край чашеобразной стенки 38, герметично отделяя водяную камеру 44 от основной камеры реагентов.
В процессе подготовки охлаждающего устройства основную камеру 28 реагентов наполняют гранулированными реагентами 29, заполняют камеру 44 водой, затем устанавливают крышку и герметизируют охлаждающее устройство 20'. После этого в банку 12 заливают напиток, создают давление и герметично закрывают крышкой 16. Наличие давления в банке 12 гарантирует, что охлаждающее устройство 20' не переходит в активное состояние, поскольку и внутри банки 12, и внутри охлаждающего устройства 20' поддерживаются одинаковые давления.
На фиг. 1Β с частичным разрезом изображен самоохлаждающийся контейнер 10', после того как банку 12 открыли и произошло активирование химической реакции в охлаждающем устройстве 20'. Банку 12 открывают при помощи ушка 18, переводя последнее из нормального горизонтального положения (при котором ушко прилегает к крышке 16) в вертикальное положение, при котором ушко 18 поднято наружу относительно крышки 16. При переводе ушка в вертикальное положение ушко 18, выступая в направлении выпуклой области крышки 16, приводит к разрыву выпуклой области и образованию отверстия (не показано) для выпуска напитка из банки 12. При открывании банки 12 с напитком углекислый газ, который находится в банке под высоким давлением, будет выходить в атмосферу. Наличие атмосферного давления в банке 12 приведет к тому, что через газопроницаемую мембрану 26 из камеры 32 давления начнется медленное вытекание газа в банку 12 с напитком. Одновременно со стороны основной камеры 28 реагентов будет приложено высокое давление к гибкой диафрагме 30, что заставит гибкую диафрагму 30 сместиться в направлении крышки 24. Круговой армирующий закругленный валик 34 и шайба 36 будут обеспечивать непроницаемое для жидкости уплотнение между камерой 32 давления и основной камерой 28 реагентов. Когда гибкая диафрагма 30 займет активированное положение, т.е. сместится в направлении крышки 24, круговой удерживающий фланец 42 отсоединится от жесткой чашеобразной стенки 38 и даст возможность воде, которая находится в водяной камере 44, вытекать в основную камеру 28 реагентов. Вода, поступая в основную камеру реагентов, будет растворять водорастворимое покрытие гранул реагентов и приведет к началу химической реакции. Указанная реакция является эндотермической и будет отбирать тепловую энергию от напитка, т.е. напиток начнет остывать по мере того, как тепловая энергия переходит от напитка к охлаждающему устройству 20'. Более подробно химическая реакция будет описана ниже. Отбор тепловой энергии охлаждающим устройством 20' будет приводить к охлаждению напитка в банке 12. Через несколько секунд произойдет относительное снижение температуры напитка приблизительно на 10°С (в типичном случае на 20°С), и потребитель через короткое время после открывания банки сможет пользоваться уже охлажденным напитком. Банка 12 с напитком при хранении вне холодильника обычно может иметь температуру около 22°С. После открывания банки напиток быстро охлаждается приблизительно до 6°С с учетом тепловых потерь и т.п. Время, необходимое для охлаждения, обычно составляет менее 5 мин, а в типичном случае - 3 мин. После того как потребитель освободит банку, банку 12 можно будет утилизировать и металл банки использовать повторно экологически приемлемым способом.
На фиг. 1С с частичным разрезом изображен другой вариант осуществления самоохлаждающегося контейнера 10' сразу после того, как банку 12 открыли, и подобно фиг. 1Β произошло активирование химической реакции в охлаждающем устройстве 20'. На фиг. 1С дополнительно показан первый увеличенный фрагмент верхней части камеры 28 реагентов и второй увеличенный фрагмент нижней части камеры 28 реагентов. Из представленных увеличенных фрагментов видно, что в данный момент времени вода, показанная на фиг. 1С штриховыми линиями, вступила в контакт с гранулированными реагентами в верхней части камеры 28, в то время как реагенты в нижней части камеры 28 остаются сухими.
- 13 020975
У гранулированных реагентов 29 имеется ядро и оболочка, которая полностью закрывает ядро. Гранулированные реагенты 29 делятся на два типа: один тип содержит оболочку из первого вещества, обозначенного 29А, и ядро из второго вещества, обозначенного 29В, в то время как другой тип гранулированного реагента 29 имеет оболочку из первого вещества, обозначенного 29А, а ядро из третьего вещества, обозначенного 29С.
На втором увеличенном фрагменте нижней части камеры 28 реагентов химическая реакция начаться не может, поскольку ядра 29В и 29С не могут взаимодействовать друг с другом. На первом увеличенном фрагменте верхней части камеры 28 гранулированные реагенты подверглись действию воды, оболочка 29С начинает разрушаться, что приводит к перемешиванию всех трех реагентов 29АВС и вступлению в реакцию друг с другом.
Реагенты В и С могут вначале вступать в реакцию друг с другом и давать продукт реакции, который затем нейтрализуется путем реакции с реагентом А.
На фиг. 2А, с частичным разрезом изображен еще один вариант осуществления самоохлаждающегося контейнера 10”, обладающего всеми отличительными признаками самоохлаждающегося контейнера 10', показанного на фиг. 1. Однако самоохлаждающийся контейнер 10', соответствующий данному варианту осуществления, дополнительно содержит вспомогательную чашеобразную стенку 46, выполненную снаружи и снизу от основной чашеобразной стенки 38. Вспомогательный удерживающий фланец 48, образованный как продолжение основного удерживающего фланца 42, вместе с вспомогательной чашеобразной стенкой 46 и основной чашеобразной стенкой 38 образует вспомогательную камеру 50 реагента. Вспомогательная камера 50 реагента заполнена гранулами реагента, который является одним из реагентов, участвующих в реакции. Другой реагент расположен в основной камере 28 реагента и тем самым исключается необходимость заключения гранул реагента в оболочку.
На фиг. 2В показан самоохлаждающийся контейнер 10'' фиг. 2А после того, как банку открыли и произошло активирование химической реакции. В активированном состоянии произошло отсоединение кругового удерживающего фланца от чашеобразной стенки 38, как на фиг. 1В, и тем самым вода из водяной камеры 44 получила возможность вытекать в основную камеру 28 реагента. Одновременно, вспомогательный удерживающий фланец 48, который через круговой удерживающий фланец 42 соединен с гибкой диафрагмой 30, отходит от вспомогательной чашеобразной стенки 46 и дает возможность реагенту из вспомогательной камеры пройти в основную камеру 28 реагента, благодаря чему запускается химическая реакция. Рассматриваемый вариант осуществления требует вспомогательной камеры, но имеет преимущество, состоящее в том, что не требуется покрывать гранулы реагентов оболочкой, поскольку реагенты содержатся в отдельных камерах.
На фиг. 3А показан самоохлаждающийся контейнер 10''', аналогичный самоохлаждающемуся контейнеру 10'', показанному на фиг. 2. Самоохлаждающийся контейнер 10''' содержит камеру 32 давления, однако вместо газопроницаемой мембраны в крышке 24 охлаждающего устройства 20''' установлена водорастворимая заглушка 26'. Водорастворимая заглушка 26' может быть выполнена из любого водорастворимого материала, который нетоксичен и способен образовать герметичную пробку достаточной жесткости, которая растворяется за несколько минут под действием водного раствора, например напитка. Нетоксичность предполагает, что материал разрешен для использования в товарах, предназначенных для потребления, государственной службой здравоохранения или аналогичной организацией. К таким материалам относятся сахар, крахмал или желатин. Растворимая заглушка 26' дает возможность подготовить охлаждающее устройство 20' и держать его под давлением в течение продолжительного времени, например в течение дней или недель, прежде чем устройство будет использовано в банке с напитком. Растворимая заглушка 26' не позволяет газу под давлением, находящемуся внутри охлаждающего устройства 20, т.е. внутри основной камеры 28 реагентов, водяной камеры 44 и камеры 32 давления, выйти наружу через крышку 24. Гибкая мембрана в данном варианте осуществления выполнена из резины и содержит опорную диафрагму 31, также выполненную из резины, которая наложена на чашеобразную стенку 38 и проходит между круглой стенкой 40 и круговым армирующим закругленным валиком 34. Для выравнивания давлений между гибкой диафрагмой 30 и опорной диафрагмой 31 в гибкой диафрагме выполнено отверстие 52, которое дает возможность выравнивания давлений между камерой 32 давления и пространством между опорной диафрагмой 31 и гибкой диафрагмой 30.
На фиг. 3В изображен самоохлаждающийся контейнер 10''', содержащий банку 12 с напитком и охлаждающее устройство 20''', расположенное внутри банки 12, в состоянии до активирования химической реакции. Растворимая заглушка 26' не дает газу под давлением, находящемуся внутри камеры 32 давления, выходить наружу из охлаждающего устройства 20''' в то время, когда производят заполнение банки 12 напитком и насыщают напиток газом/создают давление. Через определенный промежуток времени или в процессе пастеризации растворимая заглушка 26' растворяется и устанавливается жидкостная связь между внутренним пространством банки 12 с напитком и камерой 32 давления охлаждающего устройства 20'''. Давление внутри банки 12 с напитком удерживает охлаждающее устройство 20''' в состоянии готовности к активации, т.е. химическая реакция пока не начинается.
На фиг. 3С изображен самоохлаждающийся контейнер 10''', соответствующий фиг. 3Ό, после того
- 14 020975 как банка 12 была открыта и химическая реакция запущена. Когда банку 12 с напитком открывают, давление в банке 12, а также в камере 32 давления падает до уровня наружного давления снаружи банки 12. Это приводит к запуску химической реакции в охлаждающем устройстве 20', как было ранее описано согласно фиг. 2.
На фиг. 4А представлен другой вариант осуществления самоохлаждающегося контейнера 10ιν. Самоохлаждающийся контейнер 10ιν содержит банку 12' с напитком, аналогичную банке, описанной согласно фиг. 1-3. Банка 12' содержит днище 14', крышку 16' и охлаждающее устройство 20ιν, которое прикреплено к крышке 16' и выступает в банку 12' с напитком. Охлаждающее устройство 20ιν содержит цилиндрическую алюминиевую трубку, выступающую в направлении днища 14' банки. В крышке 16' предусмотрено отверстие 52, позволяющее устанавливать связь между наружной атмосферой и камерой 32' давления, которая образована внутри охлаждающего устройства между крышкой 16' и диафрагмой 30'. Диафрагма 30' выполнена из эластичного материала, например резины, и образует непроницаемый для жидкости барьер между камерой 32' давления и водяной камерой 44'. Водяная камера 44' отделена от основной камеры 28' реагентов разрывной диафрагмой 54. Разрывная диафрагма 54, аналогично диафрагме 30', выполнена из эластичного материала. Разрывная диафрагма 54 может быть пробита, т.е. необратимо открыта прокалывающим элементом 56, который представляет собой иглу, расположен внутри основной камеры 28' реагентов и направлен в сторону разрывной диафрагмы 54. Основная камера 28' реагентов заполнена реагентами в виде покрытых оболочкой гранул, аналогично вариантам осуществления изобретения, описанным согласно фиг. 1-3. Основная камера 28' реагентов отделена от банки 12' с напитком посредством днища 22', которое располагается вблизи днища 14' банки 12', не касаясь последнего. Днище 22' выполнено из того же материала, что и наружная стенка охлаждающего устройства 20ιν, т.е. предпочтительно из алюминия. Днище 22' соединено с наружной стенкой охлаждающего устройства 20ιν через гофрированный участок 58, который позволяет днищу 22' проявлять гибкость и принимать два устойчивых механических положения: вогнутое положение и выпуклое положение. Когда в банку 12' заливают напиток и создают давление, указанное давление внутри банки 12' с напитком заставит днище 22', разрывную диафрагму 54 и диафрагму 30' принять вогнутое положение.
На фиг. 4В показан самоохлаждающийся контейнер 10ιν, содержащий банку 12' с напитком, которую открыли при помощи ушка 18. При помощи ушка 18 произведен разрыв выпуклой области крышки 16, и в крышке 16 образовалось отверстие, позволяющее газу под давлением выйти, а напитку выливаться из банки. Когда давление будет сброшено, днище 22' охлаждающего устройства 20ιν благодаря давлению внутри охлаждающего устройства примет выпуклую форму в направлении днища 14 банки. Днище 22' выполнено с возможностью принимать два устойчивых положения, поэтому, когда произойдет выпячивание днища в сторону днища 14 банки, в основной камере 28' реагентов возникнет давление ниже атмосферного, которое приведет к появлению выпуклости на разрывной диафрагме 54 и диафрагме 30', направленной к днищу 14. Разрывная диафрагма 54 своей выпуклостью столкнется с прокалывающим элементом 56, что приведет к разрыву диафрагмы. Разрывная диафрагма 54 может просто испытывать разрыв, или же, как вариант, в ней может быть заранее намечена точка разрыва или предусмотрено внутреннее напряжение, так что, когда прокалывающий элемент 56 внедряется в разрывную диафрагму 54, то образуется отверстие между водяной камерой 44' и основной камерой 28 реагентов и вода из водяной камеры 44' поступает в основную камеру 28' реагентов, тем самым запускается химическая реакция, вызывающая охлаждение напитка. Химическая реакция будет отбирать энергию от окружающей границы и тем самым вызывать относительное охлаждение по меньшей мере на 10°С, а предпочтительно на 20°С или более.
На фиг. 5А показан самоохлаждающийся контейнер 10ν, аналогичный самоохлаждающемуся контейнеру 10ιν фиг. 4. Вместо разрывной диафрагмы самоохлаждающийся контейнер 10ν содержит основную заглушку 60, выполненную из пластмассы, и разделяющую водяную камеру 44' и основную камеру 28' реагентов. Основная заглушка 60 удерживается на месте седлом 62, представляющим собой выступающий внутрь фланец, который закреплен на внутренней поверхности стенки охлаждающего устройства 20ν, и который оказывает легкое давление на основную заглушку 60. Основная заглушка 60 представляет собой невысокий круглый пластмассовый элемент, образующий непроницаемый для жидкости барьер между водяной камерой 44' и основной камерой 28' реагентов.
На фиг. 5В показан самоохлаждающийся контейнер 10ν, соответствующий фиг. 5А, который был открыт и активирован аналогично банке с напитком, показанной на фиг. 4В. Когда банку 12' открывают, днище 22' охлаждающего устройства 20ν выпучивается в направлении днища 14 банки с напитком, что приводит к падению давления внутри основной камеры 28' реагентов, что, в свою очередь, приводит к срыву основной заглушки 60 с седла 62 и ее падению в основную камеру 28' реагентов, в силу чего устанавливается жидкостная связь между водяной камерой 44' и основной камерой 28' реагентов. Вода вытекает из водяной камеры 44' в основную камеру 28' реагентов, запуская химическую реакцию и вызывая охлаждение напитка. По мере растворения гранулированных реагентов основная заглушка 60 может проваливаться в направлении днища 22' охлаждающего устройства 20ν.
На фиг. 6А показан самоохлаждающийся контейнер 10νι, аналогичный самоохлаждающемуся контейнеру 10ν, показанному на фиг. 5, однако вместо седла и основной заглушки данный вариант осущест- 15 020975 вления изобретения содержит опорную сетку 66 и разрывную диафрагму 54', отделяющую водяную камеру 44' от основной камеры 28' реагентов. Опорная сетка представляет собой сетку из металла или пластмассы, которая соприкасается с разрывной диафрагмой 54', причем диафрагма 54' находится на стороне основной камеры 28' реагентов, а сетка 66 - на стороне водяной камеры 44'. Разрывная диафрагма 54' состоит из разрывной мембраны, которая препятствует жидкостной связи между водяной камерой 44' и основной камерой 28' реагентов. Опорная сетка 66 не дает разрывной диафрагме 54' выгибаться вверх в направлении отверстия 52 и не позволяет диафрагме разрываться в случае, когда давление в основной камере 28' реагентов превышает давление в водяной камере 44'.
На фиг. 6В показан самоохлаждающийся контейнер 10νι после того, как банку 12' открыли. При открывании банки с напитком давление внутри банки 12' снижается, заставляя днище 22' выгибаться в направлении днища 14 банки с напитком, за счет чего снижается давление внутри основной камеры 28' реагентов. Снижение давления внутри основной камеры 28' реагентов приводит к тому, что разрывная диафрагма 54' выгибается в направлении днища 14 банки с напитком. Диафрагма 54' представляет собой разрывную мембрану, и за счет прокалывающего элемента происходит ее разрыв. Разрывная диафрагма 54' может и не являться эластичной, при этом ее разрыв будет вызван разностью давлений в основной камере 28' реагентов и в водяной камере 44' и будет устанавливаться жидкостная связь между указанными камерами. Вода, поступая в основную камеру 28' реагентов из водяной камеры 44', будет активировать химическую реакцию, создавая эффект охлаждения окружающего напитка, как это было описано ранее согласно фиг. 4, 5.
На фиг. 7А показан самоохлаждающийся контейнер 10™, аналогичный самоохлаждающемуся контейнеру 10νι, показанному на фиг. 6, однако вместо разрывной диафрагмы и прокалывающего элемента установлен телескопический клапан 68, отделяющий водяную камеру 44' от основной камеры 28' реагентов. Телескопический клапан 68 состоит из нескольких клапанных элементов 69-71. Клапанные элементы имеют вид круглых цилиндрических фланцевых элементов. Первый клапанный элемент 69, имеющий наибольший диаметр, прикреплен к внутренней поверхности стенки охлаждающего устройства 20νπ Первый клапанный элемент 69 слегка выступает в направлении днища 22' охлаждающего устройства 20νΐ1 и содержит выступающий внутрь валик. Второй клапанный элемент 70 представляет собой фланцевый элемент, у которого имеется верхний, выступающий наружу валик, герметично прилегающий к первому клапанному элементу, а также выступающий внутрь валик, герметично прилегающий к выступающему наружу валику первого клапанного элемента 69. Третий клапанный элемент 71 представляет собой чашеобразный элемент, у которого имеется верхний, выступающий наружу валик, герметично прилегающий к выступающему наружу валику второго клапанного элемента 70, и нижняя горизонтальная поверхность, герметично прилегающая к нижнему, выступающему внутрь валику второго клапанного элемента 70.
На фиг. 7В показан самоохлаждающийся контейнер 10νΐΐ фиг. 7А после того, как банку 12' открыли. Как было описано ранее, согласно фиг. 6В открывание банки 12' с напитком заставляет днище 22' охлаждающего устройства 20νΐΐ выгибаться наружу, что приводит к снижению давления в основной камере 28' реагентов. Это заставляет второй и третий клапанные элементы 70, 71 двигаться в направлении днища 22' охлаждающего устройства 20νΐΐ. При этом выступающий наружу валик второго клапанного элемента 70 садится на выступающий внутрь валик первого клапанного элемента 69, а выступающий наружу валик третьего клапанного элемента 71 садится на выступающий внутрь валик второго клапанного элемента 70. Во втором и третьем клапанных элементах 70, 71 предусмотрены распределенные по окружности окна 72, которые устанавливают жидкостную связь между водяной камерой 44' и основной камерой 28' реагентов. Таким образом, вода из водяной камеры 44' получает возможность поступать в основную камеру 28' реагентов.
На фиг. 8А показан самоохлаждающийся контейнер 10νΐΐΐ, аналогичный самоохлаждающемуся контейнеру 10ΐν, описанному согласно фиг. 4, однако между водяной камерой 44' и основной камерой 28' реагента предусмотрена вспомогательная камера 50' реагента. Водяная камера 44' отделена от вспомогательной камеры 50' реагента опорой 74 и разрывной диафрагмой 54. Опора 74 расположена между внутренней поверхностью стенки охлаждающего устройства 20νΐ11 и разрывной диафрагмой 54, герметично перекрывая полость охлаждающего устройства 20νΐΐΐ. Разрывная диафрагма 54 расположена в центре и закрывает собой нисходящую трубку 76, которая выступает в направлении основной камеры 28' реагента. Вспомогательная камера 50' реагента отделена от основной камеры 28' реагента водорастворимой диафрагмой 78.
На фиг. 8В показан самоохлаждающийся контейнер 10νΐΐΐ фиг. 8А после того, как банку 12' открыли. Как было описано ранее, согласно фиг. 4-7 открывание банки с напитком приводит к тому, что днище 22' охлаждающего устройства 20νΐΐΐ выгибается наружу. Снижение давления в основной камере 28' реагента заставляет водорастворимую диафрагму 78 выгибаться в направлении днища 22', а понизившееся давление во вспомогательной камере 50' реагента приводит к разрыву диафрагмы 54, что дает возможность воде из водяной камеры 44' поступать в нисходящую трубку 76 и двигаться в направлении водорастворимой диафрагмы 78. Когда вода, поступающая из нисходящей трубки, растворит указанную диафрагму, реагент, находящийся во вспомогательной камере 50' (первый из двух реагентов, которые необ- 16 020975 ходимы для осуществления химической реакции), получит возможность вступить в реакцию с реагентом, хранящимся в основной камере 28' (вторым из двух реагентов, которые необходимы для осуществления химической реакции). В результате запускается химическая реакция, вызванная контактом реагентов друг с другом. Указанная реакция создает эффект охлаждения.
На фиг. 9А показан самоохлаждающийся контейнер 10к, аналогичный самоохлаждающемуся контейнеру 10ιν, описанному согласно фиг. 4, однако содержащий охлаждающее устройство 20к, целиком выполненное из полимерного материала. Охлаждающее устройство 201Х представляет собой полимерный цилиндр, состоящий из трех участков. Первый участок представляет собой жесткий участок 80 цилиндра, который прикреплен к крышке 16 банки 12' с напитком. Крышка является газонепроницаемой и, таким образом, отсутствует какая-либо жидкостная связь между наружной средой и верхним жестким участком 80 цилиндра. Верхний жесткий участок 80 цилиндра выступает в банку 12' с напитком и соединен со вторым участком цилиндра, представляющим собой промежуточный эластичный участок 82, который, в свою очередь, соединен с третьим участком цилиндра, представляющим собой нижний жесткий участок 81, который герметично закрыт и заканчивается вблизи днища 14 банки с напитком. Верхний жесткий участок 80 цилиндра образует водяную камеру, а нижний жесткий участок 81 цилиндра заполнен гранулами реагентов. Когда банку 12' заполняют напитком и создают в ней давление, указанное давление сжимает промежуточный эластичный участок 82 цилиндра и образует пережимной клапан благодаря тому, что внутри охлаждающего устройства 201Х давление ниже, чем давление в банке 12' с напитком.
На фиг. 9Β показан самоохлаждающийся контейнер 10к фиг. 9А после того, как банку 12' открыли. Понижение давления в банке 12' приводит к тому, что промежуточный эластичный участок 82 цилиндра приходит в необжатое состояние и устанавливает жидкостную связь между верхним жестким участком 80 цилиндра и нижним жестким участком 81 цилиндра. Таким образом, промежуточный участок 82 образует канал и вода, находящаяся в верхнем жестком участке 80 цилиндра, поступает в нижний жесткий участок 81 цилиндра, активируя находящиеся там, заключенные в оболочку гранулы реагентов.
На фиг. 9С показан самоохлаждающийся контейнер 10к, состоящий из банки 12' с напитком, содержащей охлаждающее устройство 201Х, аналогичное показанному на фиг. 9А и 9Β, в котором, однако, предусмотрен дополнительный кольцевой держатель 83, расположенный на внутренней поверхности стенки промежуточного эластичного участка 82. В держателе 83 установлен разделительный элемент 84, который представляет собой небольшой пластмассовый диск, обеспечивающий более надежную герметизацию верхнего жесткого участка 80 цилиндра, где хранится вода, относительно нижнего жесткого участка 81 цилиндра, где хранятся гранулы реагентов. Предпочтительно, чтобы держатель 83 и разделительный диск 84 были выполнены, по существу, из жесткой пластмассы. Держатель 83 содержит элементы захвата, которые могут в замок соединяться с соответствующим валиком разделительного элемента 83.
На фиг. 9Ό в увеличенном виде показан держатель 83 и разделительный элемент 84 фиг. 9С в состоянии, когда банка 12' с напитком не открыта и находится под давлением.
Фиг. 9Е представляет собой увеличенный вид фиг. 9Ό в состоянии, когда банку 12' открыли, и пониженное давление, действующее снаружи промежуточного эластичного участка 82, заставило стенки участка 82 раздвинуться, что привело к отсоединению разделительного элемента 84 от держателя 83 и установлению жидкостной связи между верхним жестким участком 80 цилиндра и нижним жестким участком 81 цилиндра. За счет применения держателя 83 и разделительного элемента 84 реализуется строго определенное разделение верхнего жесткого участка 80 цилиндра и нижнего жесткого участка 81 цилиндра, а также четко выраженное соединение указанных участков, когда происходит активирование охлаждающего устройства 201Х и стенки промежуточного эластичного участка 82 расходятся.
На фиг. 10А показан самоохлаждающийся контейнер 10Х, аналогичный самоохлаждающемуся контейнеру 10ν, представленному на фиг. 5. Охлаждающее устройство 20х содержит вспомогательную камеру 50' реагента, которая расположена между водяной камерой 44 и основной камерой 28' реагента. Вспомогательная камера 50' реагента отделена от основной камеры 28' реагента основной заглушкой 60' и седлом 62' основной заглушки. Вспомогательная камера 50' реагента отделена от водяной камеры 44 вспомогательной заглушкой 86 и седлом 88 вспомогательной заглушки. Седло 62' основной заглушки и основная заглушка 60' так же, как и седло 88 вспомогательной заглушки и вспомогательная заглушка 86 действуют таким же образом, что и седло основной заглушки и основная заглушка, описанные согласно фиг. 5.
На фиг. 10Β показан самоохлаждающийся контейнер 10Х фиг. 10А после того, как банку 12' открыли, и из-за снижения давления внутри банки 12' днище 22' охлаждающего устройства 20Х приобрело выпуклую форму, обращенную наружу. Это привело к тому, что вспомогательная заглушка 86 и основная заглушка 60' под действием давления выпали в направлении днища 22', вода и реагенты перемешались и запустилась химическая реакция.
На фиг. 11А показан самоохлаждающийся контейнер 10х1, аналогичный самоохлаждающемуся контейнеру 10Х, описанному согласно фиг. 10, однако вместо седла вспомогательной заглушки и самой вспомогательной заглушки предусмотрена опорная сетка 66 и разрывная диафрагма 54'. Опорная сетка 66 и разрывная диафрагма 54' работают таким же образом, как и в ранее описанном самоохлаждающемся
- 17 020975 контейнере 1071 фиг. 6.
На фиг. 11В показан самоохлаждающийся контейнер 10х1 фиг. 11А после того, как банку 12' открыли и активировали охлаждающее устройство 20х1.
На фиг. 12А и 12В показан самоохлаждающийся контейнер 10х11, аналогичный самоохлаждающемуся контейнеру 10х, в котором разрывная диафрагма 54 и прокалывающий элемент 56 фиг. 4 применены в сочетании с опорной сеткой 66 и разрывной диафрагмой 54' фиг. 6.
На фиг. 13А показан самоохлаждающийся контейнер 10х111, состоящий из банки 12 с напитком, в которой содержится погружное охлаждающее устройство 20х111 - охлаждающая капсула. Охлаждающее устройство 20х111 выполнено в виде цилиндра предпочтительно из полимерного материала, который может свободно двигаться в напитке внутри банки 12. В охлаждающем устройстве 20х111 имеется камера 32 давления, водяная камера 44 и основная камера 28 реагентов. Камера 32 давления содержит впускное отверстие 52', которое позволяет небольшому количеству напитка войти в охлаждающее устройство 20х111. Камера 32 давления и водяная камера 44 отделены друг от друга эластичной диафрагмой 30. Водяная камера 44 и основная камера 28 реагентов отделены друг от друга седлом 90 заглушки и основной заглушкой 89, расположенной в центре седла 90. Седло 90 заглушки расположено между основной заглушкой и внутренней поверхностью стенки охлаждающего устройства 20х111, герметично перекрывая данный участок. Основная заглушка 89 соединена с диафрагмой 30. Избыточное давление в банке 12 с напитком удерживает диафрагму 30 в ненапряженном, неактивированном состоянии. Основная заглушка 89 отделяет воду, находящуюся в водяной камере 44, от гранулированных реагентов, находящихся в основной камере 28.
На фиг. 13В показан самоохлаждающийся контейнер 10х111 фиг. 13А после того, как банку 12 открыли. Когда банку 12 открывают, давление внутри банки 12 и внутри камеры 32 давления снижается и давление в водяной камере 44 приводит к выгибанию диафрагмы 30 в сторону впускного отверстия 52'. Когда диафрагма 30 выгибается в сторону впускного отверстия 52', основная заглушка 89, связанная с диафрагмой 30, выходит из седла 90 и устанавливается жидкостная связь между водяной камерой 44 и основной камерой 28 реагентов, что дает возможность воде пройти в основную камеру 28 реагентов и активировать химическую реакцию, которая вызывает охлаждение напитка.
На фиг. 14А показан самоохлаждающийся контейнер 10х|\ аналогичный самоохлаждающемуся контейнеру 10х111, представленному на фиг. 13, в котором, однако, охлаждающее устройство 20х|х дополнительно содержит вспомогательную камеру 50 реагента, в которой размещается жидкость, управляющая реакцией, предназначенная для сокращения времени реакции. Вспомогательная камера 50 реагента располагается между водяной камерой 44 и основной камерой 28 реагентов. Водяная камера 44 и вспомогательная камера 50 реагента отделены друг от друга седлом 90 основной заглушки и собственно основной заглушкой 88, в то время как вспомогательная камера 50 и основная камера 28 реагента отделены друг от друга седлом 94 вспомогательной заглушки и вспомогательной заглушкой 92. Вспомогательная заглушка 92 соединена с основной заглушкой 88.
На фиг. 14В показан самоохлаждающийся контейнер 10х1У фиг. 14А в состоянии после того, как банку 12 с напитком открыли. Падение давления при открывании банки 12 приводит к тому, что диафрагма 30 выгибается в направлении впускного отверстия 52'. Поскольку и основная заглушка 88 и вспомогательная заглушка 92 связаны с диафрагмой 30, устанавливается жидкостная связь основной камеры 28 реагентов и с водяной камерой 44 и с вспомогательной камерой 50 реагента. Это приводит к тому, что вода из водяной камеры 44 и жидкость, управляющая реакцией, из вспомогательной камеры 50 реагента поступают в основную камеру 28 реагентов, которая заполнена заключенными в оболочку гранулами реагентов. Когда оба реагента смешиваются с водой, запускается химическая реакция и начинается охлаждение. Жидкость, управляющая реакцией, увеличивает продолжительность охлаждающего действия и может использоваться, например, для предотвращения образования льда внутри банки 12 с напитком.
На фиг. 15А и 15В изображен самоохлаждающийся контейнер 10, аналогичный самоохлаждающемуся контейнеру 10х|\ представленному на фиг. 14, однако во вспомогательной камере 50 реагента вместо жидкости, управляющей реакцией, содержится второй реагент и тем самым исключается необходимость использования реагентов, покрытых оболочкой. Когда открывают банку 12 и первый гранулированный реагент в основной камере 28 реагентов смешивается в водном растворе со вторым гранулированным реагентом, происходит запуск химических реакций.
На фиг. 16А изображен самоохлаждающийся контейнер 10хг|, представляющий собой охладительную камеру в виде теплоизолирующего ящика 96, выполненного из жесткого термоизоляционного материала, например пенополистирола или аналогичного материала. Теплоизолирующий ящик 96 содержит полость 97, образующую пространство, пригодное для размещения шести стандартных банок 12' с напитком, т.е. банок типового размера, форма которых соответствует форме банок с напитком, которые были рассмотрены выше и обозначались индексом 12 (кроме охлаждающего устройства). Полость 97 содержит плоское дно и непрерывную боковую стенку с выступами 98, которые образуют множество взаимосвязанных дуг, отвечающих наружной поверхности шести банок с напитком, и определяют положения для индивидуального размещения банок 12' с напитком при их установке в виде хорошо извест- 18 020975 ного блока 3x2, обеспечивающего устойчивое и надежное положение банок. Таким образом, полость 97 рассчитана на размещение шести банок 12' с напитком в два ряда, по три банки в каждом ряду. Для заполнения промежутков между шестью банками 12' с напитком, для дополнительной устойчивости предусмотрены вкладыши 99. Вкладыш 99 предпочтительно должен быть выполнен из теплопроводящего материала или материала со слабыми теплоизоляционными свойствами, например пластика, металла или картона. В самоохлаждающемся контейнере 10χνι одна из банок 12' с напитком заменена охлаждающим устройством 20χνι, наружная форма которого соответствует форме банки 12' с напитком. Охлаждающее устройство 20χνι содержит кнопку 100 активации, которую нажимают для запуска химической реакции внутри охлаждающего устройства 20χνι. Внутреннее содержимое охлаждающего устройства 20χνι может соответствовать любому из ранее рассмотренных охлаждающих устройств, представленных на фиг. 1-15, за исключением того, что его активация осуществляется механическим воздействием снаружи, т.е. нажатием на кнопку 100. Кнопка может быть напрямую связана, например, с разрывной диафрагмой или аналогичным элементом, разделяющим два реагента, и, таким образом, нажатие на кнопку вызывает разрыв диафрагмы, что позволяет двум реагентам вступить в контакт друг с другом. В другом варианте кнопка 100 может воздействовать на камеру давления, а изменение давления может вызывать смещение эластичной диафрагмы и запуск химической реакции.
Фиг. 16В представляет собой вид сверху самоохлаждающегося контейнера 10χνι, содержащего теплоизолирующий ящик 96, вмещающий пять банок 12' с напитком и охлаждающее устройство 20χνι. Самоохлаждающийся контейнер 10χνι можно хранить при комнатной температуре. Когда подходит время воспользоваться напитком из банок, нажимают кнопку 100 на охлаждающем устройстве 20χνι и процесс охлаждения запускается. В качестве дополнительной теплоизоляции, при желании, для теплоизолирующего ящика 96 может быть предусмотрена крышка.
На фиг. 17А показан самоохлаждающийся контейнер 10χνπ иной конструкции, нежели самоохлаждающийся контейнер 10χνι. Охлаждающее устройство 20χνΐ1, соответствующее охлаждающему устройству 20χνι фиг. 16, размещено внутри центрального разделителя 99', а 6 контейнеров с напитком расположены в теплоизолирующем ящике 96', который окружает разделитель 99'. Снаружи теплоизолирующий ящик 96' имеет круглую форму, а его внутренняя полость 97' содержит выступы 98' для размещения шести банок 12' с напитком по кругу, вокруг центрального разделителя 99'.
На фиг. 17В и 17С самоохлаждающийся контейнер 10χνι показан в перспективной проекции и на виде сверху.
На фиг. 18А-Р показаны этапы заполнения напитком и создания давления в банке 12, отвечающей фиг. 1-3, в состав которой входит охлаждающее устройство 20, соответствующее фиг. 1-3.
На фиг. 18А показан процесс вентиляции банки 12 для напитка перед ее заполнением. Банка 12 для напитка содержит охлаждающее устройство 20 и фланец 104 крышки. Обычно банку для напитка вентилируют три раза, вставляя вентиляционный шланг 102 и подавая в банку 12 двуокись углерода (СО2). Двуокись углерода будет вытеснять воздух изнутри банки 12. Любой остаточный воздух внутри банки 12 может привести к порче напитка. После вентиляции банку 12 наполняют напитком, как показано на фиг. 18В.
Фиг. 18В изображает процесс заливки напитка, при котором в банку 12 вводят заправочный шланг 103 и подают напиток. Напиток предварительно насыщен углекислым газом и имеет низкую температуру, всего несколько градусов по Цельсию выше точки замерзания, чтобы в напитке могло раствориться максимально возможное количество двуокиси углерода.
На фиг. 18С показана банка 12, наполненная напитком, после того как заправочный шланг 103 был извлечен. Напиток держат в атмосфере двуокиси углерода с температурой чуть выше точки замерзания, чтобы напиток был насыщен углекислым газом и при этом не требовалась среда с высоким давлением.
На фиг. 18Ό показана банка 12 с напитком, на фланец 104 которой герметично установлена крышка 16. Крышка 16 закреплена на фланце 104 фальцовкой, образующей герметичное соединение.
На фиг. 18Е банка 12 с напитком показана внутри пастеризационной установки 106. Пастеризационная установка представляет собой водяную ванну с температурой приблизительно 70°С. Процесс пастеризации хорошо известен и применяется для замедления роста микроорганизмов в пищевых продуктах. При пастеризации давление внутри банки с напитком возрастет примерно до 6 бар вследствие нагревания напитка и высвобождения из напитка углекислого газа. Охлаждающее устройство должно быть выполнено достаточно прочным, чтобы противостоять такому высокому давлению. Кроме того, реагенты, которые используются внутри охлаждающего устройства, не должны быть затронуты повышенной температурой и давлением, т.е. не должно произойти их воспламенения, они не должны вступить в реакцию, расплавиться, закипеть или изменить свое состояние так, чтобы дальнейший запуск реакции оказался невозможным или неэффективным. Следует также отметить, что в случае непастеризованных напитков, таких как минеральная вода, реагенты все равно должны оставаться невосприимчивыми до температуры по меньшей мере 30-35°С, что соответствует температурам хранения напитков в помещениях и вне помещений.
На фиг. 18Р показана банка 12 с напитком при комнатной температуре. Давление внутри банки 12 с напитком составляет приблизительно 3-5 бар, что достаточно для того, чтобы не сработало охлаждающее
- 19 020975 устройство 20. Когда банку с напитком открывают, газ под давлением начнет выходить в атмосферу, банка 12 примет атмосферное давление 1 бар и охлаждающее устройство 20 сработает, как это было описано согласно фиг. 1-15.
На фиг. 19Л-Р показаны этапы заполнения напитком и создания давления в банке 12, отвечающей фиг. 13-15, в состав которой входит охлаждающее устройство 20, соответствующее фиг. 13-15. Процесс похож на процесс заполнения, описанный согласно фиг. 18, за исключением этапа погружения охлаждающего устройства 20, который показан на фиг. 19С и происходит после заливки напитка, но до установки крышки 16.
На фиг. 20Л-Р показаны этапы заполнения напитком и создания давления в банке 12, отвечающей фиг. 4-12, в состав которой входит охлаждающее устройство 20, соответствующее фиг. 4-12. Поскольку охлаждающее устройство 20 закреплено на крышке 16, указанное охлаждающее устройство и крышку крепят на банку 12 с напитком как единую деталь, что показано на фиг. 20Ό.
На фиг. 21А показана система кега 110 для приемов, в которой имеются встроенная система создания давления и самоохлаждающийся контейнер с напитком. Кег для приемов представляет собой простую систему раздачи напитка, обычно для однократного использования, в которой помещается от 3 до 10 л напитка, а в типичном случае - 5 л напитка. Кеги для приемов часто используют для небольших событий, таких как частные вечеринки или аналогичные мероприятия. Кеги для приемов часто включают в себя систему создания давления и сатурации, и одна такая система кега для приемов описана в находящейся в стадии рассмотрения, но еще не опубликованной европейской заявке на патент 08388041.9. Однако кег для приемов, рассмотренный в заявке 08388041.9, не обеспечивает никакого внутреннего охлаждения и, таким образом, требуется внешнее охлаждение до того, как напиток будет решено употреблять. Кег 110 для приемов содержит корпус 112, который в предпочтительном случае выполнен из легкого теплоизоляционного материала, например пенополистирола или аналогичного материала. В корпусе имеется верхняя камера 114 и нижняя камера 116, которые разделены перекрытием 118. Контейнер 120, в котором находится соответствующее количество напитка, помещен в нижнюю камеру 116 и закреплен в перекрытии 118. Контейнер 120 с напитком содержит направленное вверх отверстие 122, которое зафиксировано в перекрытии 118 посредством фланца 123 крепления. Внутрь контейнера 120 с напитком через отверстие 122 проходит раздаточная магистраль 124. Раздаточная магистраль представляет собой восходящую трубку, проходящую через перекрытие 118, верхнюю камеру 114 наружу корпуса 112. Снаружи корпуса 112 для управления истечением напитка из кега 110 используется кран 126. Когда кран 126 находится в открытом положении, напиток проходит по раздаточной магистрали 124 и выходит из системы кега 110 через выпускное отверстие 127, при этом напиток можно собирать в стакан или аналогичный сосуд. Прокладка 128 уплотняет раздаточную магистраль 124 относительно перекрытия 118. В верхней камере 114 расположен формирователь 130 давления. Формирователь давления может представлять собой патрон со сжатым углекислым газом, или химический генератор давления. Формирователь 130 давления соединен с контейнером 120 с напитком посредством шланга 132 наддува. Шланг 132 наддува связан с внутренним пространством контейнера 120 через отверстие 122 и уплотнен относительно перекрытия 118 при помощи прокладки 128. Рукоятка наддува, которая проходит от формирователя 130 давления наружу корпуса 112, используется для инициирования наддува контейнера 120 с напитком. Контейнер 120 наполнен напитком и дополнительно содержит охлаждающее устройство 20ΧΧ|. Охлаждающее устройство содержит основную камеру 28 реагента и вспомогательную камеру 50 реагента, которые отделены друг от друга водорастворимой диафрагмой 78. Рядом с водорастворимой диафрагмой расположено впускное жидкостное отверстие 136. Впускное жидкостное отверстие 136 позволяет жидкости под давлением войти в охлаждающее устройство 20ΧΧ|. Впускное жидкостное отверстие 136 содержит обратный клапан 138, который не дает реагентам выходить через отверстие 136 и вступать в контакт с напитком при вариациях давления внутри контейнера 120.
На фиг. 21Β показана система кега 110 для приемов, соответствующая фиг. 21А, после того как она была активирована посредством рукоятки 134 наддува. После того как рукоятка 134 наддува будет приведена в действие, двуокись углерода под давлением начнет поступать в контейнер 120 с напитком и создавать давление в находящемся там напитке. Напиток пройдет во впускное жидкостное отверстие 136 охлаждающего устройства 20ΧΧΙ и растворит водорастворимую диафрагму 78. Это приведет к тому, что основной реагент, находящийся в основной камере 28 реагентов, смешается со вспомогательным реагентом, находящимся во вспомогательной камере 50 реагентов, и произойдет запуск химической реакции охлаждения. Принцип действия данного охлаждающего устройства 20ΧΧ| аналогичен принципу действия охлаждающего устройства 207111 фиг. 8, однако его действие происходит обратным образом, а именно охлаждающее устройство 207111 фиг. 8 запускается понижением давления, в то время как охлаждающее устройство 20ΧΧ| фиг. 21 запускается увеличением давления. Таким образом, система кега 110 для приемов не требует предварительного охлаждения и ее можно хранить при комнатной температуре. Незадолго до потребления напитка нажимают на рукоятку наддува, что автоматически запускает реакцию охлаждения, и через несколько минут охлажденный напиток можно разливать при помощи крана 126. Также можно рассматривать и вариант, при котором корпус системы кега для приемов опущен или заменен более простым корпусом, если, например, не требуется никакой теплоизоляции.
- 20 020975
На фиг. 22А показана система 140 розлива напитка для бытового или профессионального применения. Такие системы розлива напитков хорошо известны в данной области техники и ранее были описаны в международной заявке 2007/019853. Система 140 розлива напитка содержит откидной корпус 142, который крепится к основанию 144. Внутри корпуса 142 образована камера 146 давления. Камера 146 давления отделена от основания 144 крышкой 148, которая рассчитана для работы под давлением. Крышка 148 уплотнена относительно основания 144 прокладками 150. На стороне крышки 148, обращенной внутрь к камере 146 давления, образован соединительный фланец 152. Соединительный фланец 152 используется для крепления кега 120' с напитком, который размещается внутри камеры 146 давления и занимает большую ее часть. Кег 120' с напитком представляет собой сжимаемый контейнер, который можно под действием давления сминать и при этом производить розлив напитка. С камерой 146 давления соединен генератор 156 охлаждения и наддува для обеспечения охлаждения напитка, находящегося внутри кега 120', и создания в нем давления. Раздаточная магистраль 124' соединяет камеру 146 давления с краном 126 розлива. Конец раздаточной магистрали 124', обращенный к камере 146 давления, оснащен иглой 151, которая проходит сквозь соединительный фланец 152 и дает возможность установить жидкостную связь между внутренним пространством кега 120' с напитком и краном 126 розлива. Рукоятка 154 крана используется для управления краном 126 и перевода его из закрытого положения в положение розлива напитка и обратно. Для розлива напитка рукоятку 154 переводят из нормального вертикального положения в горизонтальное положение, и напиток получает возможность течь через кран 126 и выходить из системы 140 розлива напитка через выпускное отверстие 127'. Внутри кега 120' с напитком расположено охлаждающее устройство 20 . Охлаждающее устройство 20 , которое поддерживается крепежной штангой 158, включает в себя основную камеру 28 реагентов и вспомогательную камеру 50 реагентов. Основная камера 28 реагентов и вспомогательная камера 50 реагентов отделены друг от друга разрывной диафрагмой 54. Верхняя часть охлаждающего устройства 20^11 оснащена эластичной диафрагмой 30, с которой соединен прокалывающий элемент 56. Прокалывающий элемент 56 проходит к разрывной диафрагме 54.
На фиг. 22В показана система 140 розлива напитка, соответствующая фиг. 22А, в состоянии, когда в камере 146 создано давление. Давление в камере 146 воздействует на кег 120' с напитком, деформирует кег и заставляет эластичную диафрагму 30 выпучиться внутрь, в направлении разрывной диафрагмы 54. Вследствие этого выступающий прокалывающий элемент 56 пробивает разрывную диафрагму 54 и запускает химическую реакцию для охлаждения. Таким образом, осуществляется быстрое охлаждение напитка внутри кега 120' и через несколько минут после активации охлаждения уже можно разливать холодный напиток из кега 120' при помощи рукоятки 154 крана. Таким образом, необязательно заранее охлаждать кег с напитком и исключается длительный период ожидания охлаждения напитка, характерный для традиционного способа охлаждения. Охлаждающее устройство 20УМ1 быстро охладит напиток после установки кега.
На фиг. 23А показана система 140 розлива напитка, аналогичная системе 140 розлива напитка, представленной на фиг. 22, за исключением охлаждающего устройства 20УУ111, которое работает аналогично охлаждающему устройству фиг. 21. Охлаждающее устройство 20УМ11 содержит основную камеру 28 реагентов и вспомогательную камеру 50 реагентов, которые отделены друг от друга водорастворимой диафрагмой 78. Водорастворимая диафрагма 78 связана с соединительным фланцем 152 каналом 160 активации. Соединительный фланец 152 содержит двойную уплотнительную мембрану 162, которая герметично изолирует канал 160 активации от внутреннего пространства кега 120' с напитком и наружной стороны соединительного фланца 152. На фиг. 23А показана процедура установки кега 120' с напитком, когда корпус 142 откинут и получен доступ к камере 146 давления.
На фиг. 23В показана система 140 розлива напитка в состоянии, при котором крышка 148 присоединена к корпусу 142, а сам корпус 142 повернут обратно в нормальное положение и камера 146 давления герметично закрыта. Когда производится присоединение крышки 148, происходит прокалывание двойной уплотнительной мембраны 162 и жидкость получает возможность войти в канал 160 активации и растворить водорастворимую мембрану 78, находящуюся в конце канала 160 активации. Таким образом осуществляется активация и запускается химическая реакция, охлаждающая напиток, как это уже обсуждалось согласно фиг. 22.
На фиг. 24 представлена бутылка 164, которая содержит крышку 166 со встроенным охлаждающим устройством 20^ιν. У крышки 166 бутылки имеется фланец 170, который крепится на резьбе 168 вблизи горловины бутылки 164. Охлаждающее устройство 20^ιν неподвижно закреплено на крышке 166 и проходит внутрь бутылки 164. Охлаждающее устройство 20^ιν содержит кнопку 100' активации, которую нажимают для запуска процесса охлаждения перед тем, как снять крышку 166 с бутылки 164.
На фиг. 25 представлена бутылка 164, оснащенная охлаждающим устройством, аналогичным охлаждающему устройству, показанному на фиг. 4А, за исключением того, что эластичная диафрагма 30 установлена на днище охлаждающего устройства 20. Когда крышку 166 бутылки поворачивают, давая возможность газу под давлением выйти из бутылки 164, эластичная диафрагма 30 выгибается наружу и тем самым запускает химическую реакцию аналогично самоохлаждающемуся контейнеру с напитком, представленному на фиг. 4А.
- 21 020975
На фиг. 26А показана бутылка 164, у которой имеется крышка 166 и наружный колпачок 172. Наружный колпачок 172 соединен с зубчатым стержнем, который находится внутри охлаждающего устройства 20χχνι. Промежуточная диафрагма 174 разделяет два реагента, находящиеся внутри охлаждающего устройства 20χχνι.
На фиг. 26В показана бутылка 164 фиг. 26А в состоянии после того, как наружный колпачок 172 повернули. При повороте наружного колпачка зубчатый стержень 176 разрывает промежуточную диафрагму 174, вследствие чего два указанных реагента смешиваются и начинается химическая реакция, обеспечивающая охлаждение. Через несколько минут наружный колпачок 172 вместе с крышкой 166 бутылки можно снять и пользоваться охлажденным напитком.
На фиг. 27А показана питьевая палочка 180, представляющая собой холодильную палочку, в которую встроено охлаждающее устройство 20χχνΐ1. Питьевая палочка 180 состоит из головки 182, которой можно пользоваться, как рукояткой, и длинного гибкого резервуара 184 для размещения охлаждающего устройства. Охлаждающее устройство 20χχνΐΐ содержит разрывной резервуар 186, в котором находится первый реагент. Второй реагент размещен внутри длинного гибкого резервуара 184 снаружи разрывного резервуара 186.
На фиг. 27В показана активация питьевой палочки 180 фиг. 27А. Питьевую палочку 180 активируют, изгибая ее в направлении, указанном стрелками. При изгибе питьевой палочки 180 разрывной резервуар 186 разрушается и первый реагент смешивается со вторым реагентом, запуская химическую реакцию, обеспечивающую эффект охлаждения.
На фиг. 27С показана питьевая палочка 180 фиг. 27В после того, как разрывной резервуар был разрушен и запущена химическая реакция.
На фиг. 27Ό показана питьевая палочка 180 фиг. 27С, вставленная в бутылку 164. Бутылка 164 может представлять собой обычную бутылку для напитков, содержащую пиво или слабоалкогольный напиток, имеющий комнатную температуру. Благодаря охлаждающему действию питьевой палочки 180, напиток в бутылке 164 охлаждается до температур значительно более низких, чем комнатная температура. Можно также себе представить возможность использования питьевой палочки 180 с другими контейнерами с напитками для быстрого охлаждения любых напитков. Например, питьевые палочки 180 можно использовать в барах для подачи охлажденных напитков в высоких стаканах, например джина с тоником, чтобы напиток мог оставаться холодным продолжительное время.
В другом варианте осуществления вышеописанная питьевая палочка 180 может иметь коническую форму и использоваться вместе с формой для льда с целью быстрого приготовления кубиков льда при помещении активированной питьевой палочки в форму для льда, заполненную водой. С другой стороны, питьевая палочка может быть выполнена в форме кубика для прямого использования в качестве кубика льда в напитках и т.п.
На фиг. 28А представлен первый вариант осуществления рукава 188 для бутылки, пригодного для применения снаружи бутылки 164, например, в качестве охладителя вина. Рукав 188 для бутылки содержит основную камеру 28 реагентов и водяную камеру 44, которые отделены друг от друга разрывной диафрагмой 54. Рукав 188 крепится на бутылке фиксирующим кольцом 189, которое соответствует первой канавке 190 на рукаве 188. Фиксирующее кольцо 189 плотно удерживается на бутылке 164. Первая канавка 190 располагается напротив основной камеры 28 реагентов. Вторая канавка 191 находится выше первой канавки 190 и расположена напротив водяной камеры 44.
На фиг. 28В показан рукав 188 для бутылки после того, как он был активирован путем проталкивания вниз в направлении стрелок. При проталкивании рукава 188 вниз фиксирующее кольцо 189 выходит из канавки 190 и должно попасть во вторую канавку 191. При этом разрывная диафрагма 54 под действием кольца 189 должна разрушиться, а вода из водяной камеры 44 должна смешаться с реагентами, находящимися в основной камере 28 реагентов, что должно привести к запуску химической реакции охлаждения.
На фиг. 28С бутылка 164 с надетым рукавом 188 изображена в перспективной проекции.
На фиг. 29А изображен рукав для бутылки, который имеет плоскую конструкцию и образует охладитель 192 вина. Охладитель 192 вина содержит наружный слой 193, внутренний слой 194 и разрывную диафрагму 54, расположенную между наружным слоем и внутренним слоем. Промежуток между наружным слоем 193 и разрывной диафрагмой образует водяную камеру 44, а промежуток между разрывной диафрагмой и внутренним слоем 194 образует основную камеру 28 реагентов. Наружный слой и внутренний слой 193, 194 обладают гибкостью, и являются слоями с двумя устойчивыми состояниями, у которых первое устойчивое состояние - плоское, как показано на фиг. 29А.
Фиг. 29В изображает охладитель 192 вина в его втором устойчивом состоянии, когда охладитель приобретает форму кольца, при этом наружный слой 193 обращен наружу, а внутренний слой 194 обращен внутрь. Второе устойчивое состояние может быть получено, если к охладителю 192 вина приложить легкое изгибающее усилие. Когда охладитель перейдет во второе устойчивое состояние, т.е. примет форму кольца, разрывная диафрагма 54 будет разрушена, вследствие чего вода и реагенты перемешаются, обеспечивая охлаждение.
На фиг. 29С охладитель 192 вина изображен в перспективной проекции.
- 22 020975
На фиг. 29Ό показано, что охладитель 192 вина надет снаружи на бутылку 164 с напитком. Благодаря этому, напиток внутри бутылки 164 эффективно охлаждается до температуры, приемлемой для употребления.
Предполагается, что эффективность вышеописанных самоохлаждающихся контейнеров с напитком и охлаждающих устройств сильно зависит от свойств теплопередачи (коэффициента теплопередачи) конкретного охлаждающего устройства. Коэффициент теплопередачи можно изменять, изменяя геометрию, в особенности площадь поверхности контакта охлаждающего устройства с напитком. Например, предусмотрев на охлаждающем устройстве металлические ребра, коэффициент теплопередачи можно увеличить и, таким образом, увеличить эффективность охлаждения. И соответственно, если охлаждающее устройство заключить в капсулу, например в пенополистирол или в гидрофобный материал, коэффициент теплопередачи можно уменьшить, т.е. снизить эффективность охлаждения. С другой стороны, для увеличения эффективности химической реакции охлаждения может быть использован катализатор, а для снижения эффективности химической реакции охлаждения может быть использовано вещество, селективно управляющее поглощением.
Также предполагается, что охлаждающее устройство целиком может быть изготовлено из эластичного материала, например резины или пластмассы, и само по себе может образовывать эластичную диафрагму.
Как вариант, охлаждающее устройство можно активировать путем вытягивания шнура, который через охлаждающее устройство соединен со смесительным элементом.
Охлаждающее устройство может быть выполнено в виде трубки в трубке для охлаждения напитка, который протекает по внутренней трубке, при этом отсеки с реагентами могут быть расположены в промежутке между внутренней и наружной трубками.
Охлаждающее устройство может быть выполнено с возможностью охвата раздаточной магистрали для охлаждения напитка, который проходит по раздаточной магистрали.
Охлаждающее устройство может содержать разрушаемое герметизирующее уплотнение, чтобы предотвратить случайное активирование охлаждающего устройства.
Охлаждающее устройство может содержать устройство подготовки, которое состоит из проницаемой для напитка мембраны, насыщенного соляного раствора и непроницаемой мембраны, отделяющей соляной раствор от внутреннего пространства охлаждающего устройства. При погружении охлаждающего устройства в контейнер вода из напитка за счет осмоса проходит через проницаемую мембрану в насыщенный соляной раствор, который увеличивается в объеме и оказывает на мембрану давление, которое передается во внутреннее пространство охлаждающего устройства, приводя к увеличению внутреннего давления, что может быть использовано для активирования реакции, как это было описано выше.
На фиг. 30 в упрощенном виде изображен кубический кристалл 195, который представляет собой нерастворимый продукт необратимого процесса реакции, протекающей с возрастанием энтропии, которая соответствует настоящему изобретению. Кристалл 195 содержит всего 6 граней, одна из которых обозначена индексом 196. Кроме того, кристалл 195 содержит всего 8 вершин, одна из которых обозначена индексом 198. На гранях 196 кристалла 195 присутствуют области роста, одна из которых обозначена индексом 197. В вершинах 198 рост кристалла замедлен за счет осадков, один из которых обозначен индексом 199. Осадки образуются из селективного адсорбента, который избирательным образом сцепляется с вершинами 198 кристалла 195. Использование селективного адсорбента для предотвращения роста кристаллов предписано в реакциях, где нерастворимый продукт по мере образования может инкапсулировать оставшиеся реагенты, прекращая, таким образом, процесс.
На фиг. 31 изображена соответствующая настоящему изобретению раздаточная система с холодильником, в целом обозначенная индексом 200. Система содержит холодильный шкаф 202, который представляет собой шкаф, в котором определено внутреннее пространство, показанное в нижней правой части фиг. 31 в виде частичного разреза холодильного шкафа 202, где можно видеть множество банок с напитком, одна из которых обозначена индексом 204 и которые лежат на выдвижных лотках, один из которых обозначен индексом 206 и несет на себе всего восемь банок с напитком. Внутри холодильного шкафа 202 расположены холодильный агрегат 208 и нагревательный агрегат 210 соответственно для осуществления охлаждения и нагревания внутренней камеры холодильного шкафа 202 в целях обеспечения термостатического контроля и поддержания внутри указанной камеры определенной, заранее заданной температуры, например 16-20°С, в частности температуры, приблизительно равной наружной, или температуры, немного большей или меньшей, чем наружная.
Если наружная температура в основном постоянная и превышает определенную нижнюю границу, то нагревательный агрегат 210 можно опустить, так как внутренняя камера холодильного шкафа 202 постоянно охлаждается до температуры, немного меньшей, чем наружная. Поскольку внутренняя температура холодильного шкафа 202 установлена на определенном уровне и поддерживается термостатически, каждая из банок 204 с напитком может содержать охлаждающее устройство, осуществленное в соответствии с принципами настоящего изобретения, для охлаждения напитка за весьма короткий промежуток времени порядка нескольких минут, например 1-5 мин, а предпочтительно приблизительно за 2 мин от температуры, при которой банки хранятся в холодильном шкафу 202, до определенной температуры ох- 23 020975 лаждения, например 5°С.
Холодильный шкаф, показанный на фиг. 31, оснащен окном 212 раздачи, с которым связан раздаточный лоток, обозначенный индексом 216. Представленная на фиг. 31 система 200 оснащена дополнительными, хорошо известными компонентами, такими как монетоприемник или считыватель карт или чипов для приведения в действие раздаточного механизма, который входит в состав холодильного шкафа 202, для управления поштучной раздачей банок 204 с напитком из системы 200 после подтверждения платежа или квитирования перевода определенной суммы.
За счет использования термостатически управляемого холодильного шкафа 202, в котором отдельные банки 204 с напитком хранятся при заданной постоянной температуре, предпочтительно чуть более низкой, чем наружная температура, общее потребление электрической энергии из сети оказывается намного ниже по сравнению с традиционной системой раздачи банок с напитком, в которой все банки охлаждаются до определенной низкой температуры, например до температуры 5°С, которая является удобной для потребления напитка. Благодаря охлаждению банок до температуры, равной наружной или немного ниже наружной, потребление электрической энергии системой раздачи напитков, соответствующей настоящему изобретению и фиг. 31, будет составлять только часть энергопотребления традиционной системы охлаждения банок с напитком и их раздачи. В то время как традиционной раздаточной системе для банок с напитком приходится охлаждать банки до 5°С от наружной температуры, например 25°С или даже более высокой, система 200 в соответствии с настоящим изобретением просто охлаждает банки до температуры, например, 20°С, что по грубой оценке дает снижение энергопотребления по меньшей мере на 80% по сравнению с традиционной холодильно-раздаточной системой, в которой происходит охлаждение банок с напитком от 25 до 5°С.
На фиг. 32 показана соответствующая настоящему изобретению холодильная система, которая в целом обозначена индексом 200'. Следует понимать, что раздаточная система 200 для напитков, представленная на фиг. 31, может быть модифицирована в традиционный холодильник с открываемой передней дверью 203, за которой отдельные банки 204 с напитком могут стоять на полках 206', с которых потребитель эти банки может брать, открыв переднюю дверь 203 холодильника.
Холодильная система 200' аналогична холодильной системе 200 фиг. 31, за исключением того, что холодильная система 200' содержит дверь 203 шкафа, которую можно открывать, чтобы открылось внутреннее пространство холодильного шкафа. Полки, одна из которых обозначена индексом 206', поддерживают множество бутылок с напитками, одна из которых обозначена индексом 204' и кегов, один из которых обозначен индексом 204. Полки 206' заменяют лотки системы, описанной согласно фиг. 31. В холодильном шкафу 202' размещены холодильный агрегат 208' и нагревательный агрегат 210', служащие соответственно для охлаждения и нагрева внутренней камеры холодильного шкафа 202' и поддержания во внутренней камере определенной заданной температуры с термостатическим контролем, например температуры 16-20°С, в частности температуры, приблизительно равной наружной температуре, или температуры, немного выше или немного ниже наружной.
Благодаря охлаждению отдельных банок с напитком, находящихся в холодильном шкафу или традиционном холодильнике, как было описано выше, до определенной заданной температуры, охлаждающее устройство, включенное в состав индивидуальной банки с напитком и осуществленное в соответствии с принципами настоящего изобретения, может быть рассчитано на заданное точное охлаждение индивидуальной банки с напитком от температуры, действующей внутри холодильного шкафа, до температуры, при которой потребитель должен пить или наливать напиток из банки.
Хотя настоящее изобретение было описано на примерах ряда конкретных предпочтительных вариантов осуществления контейнеров с напитком, банок с напитком, бутылок, охлаждающих устройств, холодильно-раздаточных систем и т.п., следует понимать, что настоящее изобретение никоим образом не ограничивается вышеприведенными описаниями вариантов осуществления, поскольку отличительные признаки вышеописанных вариантов осуществления самоохлаждающегося контейнера, а также охлаждающего устройства могут в сочетании давать дополнительные варианты осуществления самоохлаждающегося контейнера и охлаждающего устройства. Предполагается, что такие дополнительные варианты осуществления являются частью настоящего изобретения. Также следует понимать, что настоящее изобретение заключает в себе любые конструкции, эквивалентные или аналогичные вышеописанным, и действует в границах нижеуказанных аспектов, отличающих настоящее изобретение, а также пунктов формулы изобретения, определяющих объем охраны настоящей патентной заявки.
- 24 020975
Таблица 1
| Реагент 1 | Реагент 2 | Реагент 3 | Реагент 4 | Измеренная энергия охлаждения на грамм хладагента [Дж/г] |
| №2δΟ4·10Η2Ο | МдС12*6Н2О | 92 | ||
| №25Ο4·10Η2Ο | СаС12*6Н2О | 148 | ||
| №25Ο4·10Η2Ο | δΓϋΙ2·6Η2Ο | 141 | ||
| №25Ο4·10Η2Ο | Мд(ЫО3)2*6Н2О | 106 | ||
| №25Ο4·10Η2Ο | Са(ЫО3)2*4Н2О | 172 | ||
| №25Ο4·10Η2Ο | Ι_ΐΝΟ3 | 126 | ||
| №25Ο4·10Η2Ο | Ι_ΐΝΟ3·3Η2Ο | - | ||
| №25Ο4·10Η2Ο | δΓ(ΝΟ3)·5Η2Ο | - | ||
| Мд5О4*7Н20 | Са(ЫО3)2*4Н2О | 49 | ||
| Мд5О4*7Н2О | δΓϋΙ2·6Η2Ο | - | ||
| ΚΑΙ(5Ο4)2·12Η2Ο | СаС12»6Н2О | 88 | ||
| №ΑΙ(5Ο4)2·12Η2Ο | СаС12»6Н2О | - | ||
| ΝΗ4ΑΙ(5Ο4)2·12Η2Ο | Са(ЫО3)2-4Н2О | - | ||
| ΖηδΟ4·7Η2Ο | СаС12»6Н2О | 84 | ||
| Ыа2СО3*ЮН2О | Мд(ЫО3)2*6Н2О | 119 | ||
| Ыа2СО3*ЮН2О | ΝΗ4ΟΙ | 240 | ||
| Ыа2СО3»ЮН2О | ΝΗ4δΟΝ | - | ||
| Ыа2СО3*ЮН2О | ΝΗ4ΝΟ3 | - | ||
| Ва(ОН)2*8Н2О | ΝΗ4δΟΝ | - | ||
| 5γ(ΟΗ)2·8Η2Ο | ΝΗ4ΝΟ3 | 190 | ||
| 5γ(ΟΗ)2·8Η2Ο | νη4οι | 181 | ||
| 5γ(ΟΗ)2·8Η2Ο | νη4νο3 | Мд(ЫО3)2*6Н2О | 183 | |
| 5γ(ΟΗ)2·8Η2Ο | νη4νο3 | Глицин | 173 | |
| 5γ(ΟΗ)2·8Η2Ο | νη4νο3 | ЫаНСО3 | 176 | |
| 5γ(ΟΗ)2·8Η2Ο | ι_ϊοη·η2ο | ΝΗ4ΝΟ3 | 195 | |
| 5γ(ΟΗ)2·8Η2Ο | ΝΗ4δΟΝ | 183 | ||
| 5γ(ΟΗ)2·8Η2Ο | ΝΗ4ΝΟ3 | №26Ю3*9Н2О | Н3ВО3 | 204 |
| №25ίΟ3·9Η2Ο | νη4νο3 | δΓ(ΟΗ)2·8Η2Ο | 218 | |
| №25ίΟ3·9Η2Ο | νη4οι | δΓ(ΟΗ)2·8Η2Ο | - | |
| Ν32δίΟ3·9Η2Ο | νη4νο3 | δΓ(ΟΗ)2·8Η2Ο | ΝΗ4δΟΝ | - |
| Ыа25Ю3*9Н2О | νη4οι | δΓ(ΟΗ)2·8Η2Ο | ΝΗ4δΟΝ | - |
| №25ίΟ3·9Η2Ο | νη4οι | δΓ(ΟΗ)2·8Η2Ο | ΝΗ4ΑΙ(δΟ4)2·12Η2Ο | - |
| Ыа2 δίΟ3·9Η2Ο | νη4νο3 | Мд(ЫО3)2*6Н2О | 155 | |
| Ыа2 δίΟ3·9Η2Ο | νη4νο3 | Са(ЫО3)2*4Н2О | 128 | |
| Ыа2 δίΟ3·9Η2Ο | ΝΗ4δΟΝ | 235 | ||
| Ыа2 δίΟ3·9Η2Ο | МдВО4*7Н2О | ΝΗ4ΝΟ3 | 198 | |
| ΚΗ2 ΡΟ4 | СаС12»6Н2О | 27 | ||
| №2НРО4*12Н2О | СаС12»6Н2О | 153 | ||
| №Η2ΡΟ4·2Η2Ο | СаС12»6Н2О | - | ||
| ЫаНСОз | Лимонная к-та | Η2Ο | 102 | |
| Са(ЫО3)2*4Н2О | Щавелевая к-та | ЫаНСОз | 147 | |
| Са(ЫО3)2*4Н2О | Щавелевая к-та | КНСОз | - | |
| Са(ЫО3)2*4Н2О | Лимонная к-та | ЫаНСОз | - |
- 25 020975
Таблица 2
| Реагент | - Охлаждение на моль [ккал/гмоль1 |
| ΝΗ4ΟΙ | - 3,82 |
| (ΝΗ4)3Ο4·Η2Ο | - 4,13 |
| Н3ВО3 | - 5,4 |
| СаС12*6Н2О | - 4,11 |
| Са(МО3)2*4Н2О | - 2,99 |
| Ρβ(ΝΟ3)2·9Η2Ο | - 9,1 |
| иС1*ЗН2О | - 1,98 |
| Мд(ЫОз)*6Н2О | - 3,7 |
| Мд5О4*7Н2О | - 3,18 |
| Μη(ΝΟ3)2·6Η2Ο | - 6,2 |
| ΚΑΙ(5Ο4)·12Η2Ο | - 10,1 |
| КС1 | - 4,94 |
| ΚΙ | - 5,23 |
| ΚΝΟ3 | - 8,633 |
| К2С2О4 | - 4,6 |
| К2С2О4*Н2О | - 7,5 |
| Κ232Ο5·1/2Η2Ο | - 10,22 |
| Κ2δ2Ο5 | - 11,0 |
| Κ2δΟ4 | - 6,32 |
| Κ2δ2Ο6 | - 13,0 |
| К2520з | - 4,5 |
| №2Β4Ο7·10Η2Ο | - 16,8 |
| №2СО3*7Н2О | - 10,81 |
| №2СО3*10Н2О | - 16,22 |
| Мак2Н2О | - 3,89 |
| №ΝΟ3 | - 5,05 |
| №ΝΟ2 | - 3,6 |
| №3ΡΟ4·12Η2Ο | - 15,3 |
| №ΗΡΟ4·7Η2Ο | - 12,04 |
| №2НРО4*12Н2О | - 23,18 |
| №4Ρ2Ο7·10Η2Ο | - 11,7 |
| Ыа2Н2Р2О7*6Н2О | - 14,0 |
| №2ЗО3*7Н2О | - 11,1 |
| Ыа282Об*2Н2О | - 11,86 |
| Ыа282Оз*5Н2О | - 11,30 |
| δΓ(ΝΟ3)2·4Η2Ο | - 12,4 |
| Ζη(ΝΟ3)2, 6Н2О | - 6,0 |
| Ацетилмочевина Ο2Η6Ν2Ο2 | - 6,812 |
| Бензойная кислота | - 6,501 |
| Щавелевая кислота | - 8,485 |
| Рафиноза Οι8Η32Οι6ι·5Η2Ο | - 9,7 |
| Виннокислый калий*4Н2О | - 12,342 |
| Оксалат мочевины | - 17,806 |
- 26 020975
Claims (16)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Система для доведения температуры контейнера с напитком до первого, определенного низкого уровня, соответствующего приблизительно 5°С, содержащая:(ί) закрытый шкаф, в котором имеется внутренняя камера для хранения множества контейнеров и раздаточное отверстие для поштучной раздачи указанных контейнеров, или открываемая дверь, обеспечивающая доступ к внутренней камере для извлечения из камеры одного или более контейнеров, причем указанный закрытый шкаф содержит средства термостатического управления температурой для поддержания температуры во внутренней камере шкафа на втором уровне, превышающем указанный первый уровень температуры и предпочтительно равном наружной температуре или температуре немного ниже наружной, при этом температура второго уровня находится в интервале 15-30°С, (ίί) множество указанных контейнеров, причем каждый контейнер содержит корпус и закупоривающий элемент и образует внутреннюю камеру, которая определяет внутренний объем и вмещает определенный объем напитка, каждый из указанных контейнеров включает в себя охлаждающее устройство, которое содержит корпус, занимающий объем, не превышающий приблизительно 33% указанного определенного объема напитка и также не превышающий приблизительно 25% указанного внутреннего объема, охлаждающее устройство включает в себя по меньшей мере два отдельных, по существу, нетоксичных реагента, которые, вступая друг с другом в необратимую реакцию, протекающую с возрастанием энтропии, дают, по существу, нетоксичные продукты реакции со стехиометрическим числом, которое по меньшей мере в 3 раза превышает стехиометрическое число указанных реагентов, по меньшей мере два отдельных, по существу, нетоксичных реагента изначально включены в охлаждающее устройство отдельно друг от друга и при вступлении друг с другом в указанную необратимую реакцию, протекающую с возрастанием энтропии, приводят к охлаждению напитка от указанной температуры второго уровня до указанной температуры первого уровня за период времени не более 5 мин, а охлаждающее устройство содержит активатор для запуска реакции между по меньшей мере двумя отдельными, по существу, нетоксичными реагентами, когда производится открывание контейнера.
- 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что активатор включает в себя элемент передачи давления, например газопроницаемую мембрану или эластичную мембрану, для передачи роста давления во внутренней камере к охлаждающему устройству для запуска указанной реакции, или для передачи спада давления во внутренней камере к охлаждающему устройству для запуска указанной реакции, или указанный активатор включает в себя механический исполнительный элемент для запуска реакции между указанными по меньшей мере двумя отдельными, по существу, нетоксичными реагентами.
- 3. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что указанные реагенты содержатся в охлаждающем устройстве в отдельных отсеках, разделенные разрушаемой, растворяемой или разрывной мембраной, выполненной с возможностью разрушения, растворения или разрыва посредством указанного активатора, или разделенные смещаемой заглушкой, или активатор включает пробойник, выполненный с возможностью разрушения или прокалывания мембраны, и/или активатор доступен снаружи контейнера и предпочтительно выполнен с возможностью активации посредством закупоривающего элемента.
- 4. Система по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что объем указанных, по существу, нетоксичных продуктов необратимой реакции, протекающей с возрастанием энтропии, отличается от объема указанных по меньшей мере двух, по существу, нетоксичных реагентов не более чем на ±5%, предпочтительно не более чем на ±4%, более предпочтительно не более чем на ±3%, или охлаждающее устройство выполнено с возможностью сообщения с атмосферой, чтобы дать возможность выхода в атмосферу любым излишкам газа, которые образуются в ходе указанной необратимой реакции, протекающей с возрастанием энтропии.
- 5. Система по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что указанные по меньшей мере два отдельных, по существу, нетоксичных реагента присутствуют, каждый, в гранулированной форме или по меньшей мере один реагент присутствует в гранулированной форме и по меньшей мере один реагент - в жидкой форме, или каждый в отдельности реагент присутствует в жидкой форме, при этом гранулированные реагенты предпочтительно защищены от вступления в реакцию друг с другом посредством одной или более внешних оболочек, например оболочки из крахмала, растворимой пластмассы или аналогичного материала, причем указанная одна или более оболочек растворимы в воде или органическом растворителе подобно водорастворимой оболочке, или указанные гранулированные реагенты защищены от вступления в реакцию путем их внедрения в растворимый гель или пену.
- 6. Система по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что охлаждающее устройство содержит химический активатор, например воду, органический растворитель, например спирт, пропиленгликоль или ацетон, причем указанный жидкий активатор предпочтительно служит в качестве вещества, управляющего реакцией, например вещества для селективного управления адсорбцией, или в качестве замедлителя установления температуры.
- 7. Система по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что указанные по меньшей- 27 020975 мере два отдельных, по существу, нетоксичных реагента содержат один или более гидратов солей, предпочтительно гидратов неорганических солей, высвобождающих в ходе указанной необратимой реакции, протекающей с возрастанием энтропии, некоторое количество молекул свободной воды.
- 8. Система по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что указанные по меньшей мере два отдельных, по существу, нетоксичных реагента представляют собой первый реагент, второй реагент и третий реагент, причем второй и третий реагенты представлены отдельными гранулами, а первый реагент нанесен в качестве оболочки, покрывающей гранулы второго и третьего реагентов.
- 9. Система по п.8, отличающаяся тем, что указанные второй и третий реагенты имеют возможность вступления друг с другом в первую необратимую реакцию, протекающую с возрастанием энтропии, результатом которой является промежуточный продукт, а указанный первый реагент имеет возможность вступления с промежуточным продуктом во вторую необратимую реакцию, протекающую с возрастанием энтропии.
- 10. Система по п.9, отличающаяся тем, что промежуточный продукт представляет собой газ, а продуктом второй необратимой реакции, протекающей с возрастанием энтропии, является комплексное соединение или осадок.
- 11. Система по любому из пп.8-10, отличающаяся тем, что указанный первый реагент обладает растворимостью в воде или органическом растворителе, предпочтительно в жидкости, такой как вода, при этом первый, второй и третий реагенты защищены от вступления в реакции посредством указанных оболочек.
- 12. Система по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что температура второго уровня находится в интервале 18-25°С, например составляет 22°С, или находится в интервале 18-22°С, или в интервале 22-25°С.
- 13. Система по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что охлаждающее устройство размещено внутри контейнера.
- 14. Система по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что указанные средства управления температурой выполнены с возможностью обеспечения во внутренней камере шкафа как охлаждения, так и нагревания.
- 15. Система по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что потребляемая мощность, приходящаяся на один хранящийся в системе контейнер с напитком, снижена по меньшей мере на 80% по сравнению с потребляемой мощностью, приходящейся на один хранящийся контейнер, при использовании традиционного холодильника, например от 1 до 0,2 Вт/контейнер или менее.
- 16. Способ доведения температуры контейнера с напитком до первого, определенного низкого уровня, соответствующего приблизительно 5°С, причем контейнер содержит корпус и закупоривающий элемент и образует внутреннюю камеру, которая определяет внутренний объем и вмещает определенный объем напитка, контейнер включает в себя охлаждающее устройство, которое содержит корпус, занимающий объем, не превышающий приблизительно 33% указанного определенного объема напитка и также не превышающий приблизительно 25% указанного внутреннего объема, охлаждающее устройство включает в себя по меньшей мере два отдельных, по существу, нетоксичных реагента, которые, вступая друг с другом в необратимую реакцию, протекающую с возрастанием энтропии, дают, по существу, нетоксичные продукты реакции со стехиометрическим числом, которое по меньшей мере в 3 раза превышает стехиометрическое число указанных реагентов, по меньшей мере два отдельных, по существу, нетоксичных реагента изначально включены в охлаждающее устройство отдельно друг от друга и при вступлении друг с другом в указанную необратимую реакцию, протекающую с возрастанием энтропии, приводят к охлаждению напитка от температуры второго уровня, которая существенно выше указанной температуры первого уровня и предпочтительно равна наружной температуре или температуре немного ниже наружной, до указанной температуры первого уровня за период времени не более 5 мин, а охлаждающее устройство содержит активатор для запуска реакции между по меньшей мере двумя отдельными, по существу, нетоксичными реагентами, когда производится открывание контейнера, при этом способ содержит этапы, на которых:(ί) предусматривают закрытый шкаф, в котором имеется внутренняя камера для хранения множества указанных контейнеров и раздаточное отверстие для поштучной раздачи контейнеров, или открываемая дверь, обеспечивающая доступ к внутренней камере для извлечения из камеры одного или более контейнеров, (ίί) осуществляют термостатическое управление температурой внутренней камеры шкафа, поддерживая ее на указанном втором уровне, при этом температура второго уровня находится в интервале 1530°С, (ш) хранят множество контейнеров во внутренней камере шкафа в течение продолжительного периода времени, чтобы дать возможность температуре напитка, содержащегося в каждом из контейнеров, стабилизироваться на указанном втором уровне, (ίν) выдают контейнер из внутренней камеры шкафа и- 28 020975 (ν) открывают контейнер, чтобы инициировать указанную необратимую реакцию, протекающую с возрастанием энтропии, и вызвать охлаждение напитка, содержащегося в контейнере, до температуры указанного первого уровня.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP08388046A EP2196752A1 (en) | 2008-12-09 | 2008-12-09 | A self cooling container |
| EP09170226 | 2009-09-14 | ||
| PCT/EP2009/066697 WO2010066772A1 (en) | 2008-12-09 | 2009-12-09 | A system and method for providing a self cooling container |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201190066A1 EA201190066A1 (ru) | 2012-02-28 |
| EA020975B1 true EA020975B1 (ru) | 2015-03-31 |
Family
ID=41693168
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201190065A EA022570B1 (ru) | 2008-12-09 | 2009-12-09 | Самоохлаждающийся контейнер и охлаждающее устройство |
| EA201190066A EA020975B1 (ru) | 2008-12-09 | 2009-12-09 | Система и способ для изготовления самоохлаждающегося контейнера |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201190065A EA022570B1 (ru) | 2008-12-09 | 2009-12-09 | Самоохлаждающийся контейнер и охлаждающее устройство |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US20110271692A1 (ru) |
| EP (2) | EP2376850A1 (ru) |
| JP (2) | JP5551180B2 (ru) |
| CN (2) | CN102308163B (ru) |
| AU (2) | AU2009324381A1 (ru) |
| CA (2) | CA2745986A1 (ru) |
| EA (2) | EA022570B1 (ru) |
| IL (2) | IL213332A (ru) |
| WO (2) | WO2010066772A1 (ru) |
| ZA (2) | ZA201104226B (ru) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102022884A (zh) * | 2010-12-10 | 2011-04-20 | 包蕾 | 环保节能便携式冷冻箱 |
| CN102022882B (zh) * | 2010-12-10 | 2012-06-27 | 包蕾 | 一种便携式制冷设备 |
| US8826672B2 (en) * | 2011-10-11 | 2014-09-09 | Heat Wave Technologies, Llc | Self-cooling compositions, systems and methods |
| EP2695560A1 (en) | 2012-08-10 | 2014-02-12 | Carlsberg Breweries A/S | A cooling device including coated reactants |
| US8939311B2 (en) * | 2012-11-05 | 2015-01-27 | Mideas, LLC | Beverage container with recessed top and method for using same |
| US10051875B2 (en) | 2012-11-05 | 2018-08-21 | Mideas, LLC | Beverage container with recessed lid and breathable seal |
| US9365334B2 (en) | 2012-11-05 | 2016-06-14 | Mideas, LLC | Beverage container with removable cover |
| WO2014166867A1 (en) | 2013-04-08 | 2014-10-16 | Carlsberg Breweries A/S | A system for externally cooling a beverage holder and a method of externally cooling a beverage holder |
| WO2014171945A1 (en) * | 2013-04-18 | 2014-10-23 | Empire Technology Development, Llc | Thermostatic packaging materials |
| US20160109174A1 (en) * | 2013-05-31 | 2016-04-21 | Empire Technology Development Llc | Dynamic insulation |
| WO2015155570A1 (de) * | 2014-04-10 | 2015-10-15 | Do-Tech Gmbh | Kühlelement für getränkedosen, selbstkühlende getränkedose und verfahren dazu |
| US11898796B1 (en) * | 2014-05-30 | 2024-02-13 | Michael Mark Anthony | Humidification and dehymidification process and apparatus for chilling beverages and other food products and process of manufacture |
| DE202014010391U1 (de) | 2014-05-30 | 2015-06-17 | Pixel Your Mind Gmbh | Flaschenkühler mit ansteuerbarer Anzeigeeinrichtung |
| WO2015181364A1 (de) | 2014-05-30 | 2015-12-03 | Pixel Your Mind Gmbh | Flaschenkühler mit ansteuerbarer anzeigeeinrichtung |
| WO2016110820A1 (en) * | 2015-01-07 | 2016-07-14 | Aitchison Garfield Reid | Self-cooling beverage container |
| DE102018001950A1 (de) * | 2018-03-10 | 2019-09-12 | Imran Ramic | Knick dein Getränk |
| GB201816380D0 (en) * | 2018-10-08 | 2018-11-28 | Sunamp Ltd | Group II metal nitrate based compositions for use as phase change materials |
| CN109350343A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-02-19 | 黄达元 | 一种子宫托及其使用方法 |
| CN110375439B (zh) * | 2019-07-02 | 2024-06-28 | 河北耀伏储能电器有限公司 | 内电热相变储能波纹管 |
| WO2021137864A1 (en) * | 2019-12-31 | 2021-07-08 | Anthony Michael Mark | Apparatus for cooling and heating food products and process |
| CN111772709A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-10-16 | 中国人民解放军陆军军医大学第一附属医院 | 自动充气动脉转流管 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3369369A (en) * | 1964-12-21 | 1968-02-20 | Joseph F. Weiss | Food container |
| DE2150305A1 (de) * | 1971-10-08 | 1973-04-12 | Hoehne Reinhard F Dr | Kuehlung von getraenken |
| DE29911156U1 (de) * | 1999-06-21 | 1999-09-16 | Reckleben, Torsten, 22159 Hamburg | Selbstkühlende Getränkedose |
| EP1713038A1 (en) * | 2005-04-13 | 2006-10-18 | Delphi Technologies, Inc. | High efficiency beverage vending machine |
| WO2008000274A1 (en) * | 2006-06-30 | 2008-01-03 | Carlsberg Breweries A/S | Chemical cooling |
| US20080016882A1 (en) * | 2006-07-24 | 2008-01-24 | Neuweiler Jeffrey C | Self-contained system for rapidly cooling liquids |
Family Cites Families (65)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1559980A (en) * | 1919-01-10 | 1925-11-03 | Yablick | Purification of air containing ammonia |
| US1897723A (en) | 1927-04-29 | 1933-02-14 | Walter H Free | Refrigerating device |
| US2746265A (en) | 1955-01-07 | 1956-05-22 | Evan D Mills | Container cooling device |
| US2882691A (en) | 1956-06-15 | 1959-04-21 | Kwik Kold Of America Inc | Beverage cooling means |
| US3229478A (en) | 1964-12-02 | 1966-01-18 | Alonso Jose | Self-cooled beverage container |
| US3309890A (en) | 1965-03-15 | 1967-03-21 | Eugene R Barnett | Refrigerated disposable container |
| JPS5413050A (en) | 1977-05-18 | 1979-01-31 | Tomoji Tanaka | Safe immediately cooled body of nonndeliquescence |
| GB1584559A (en) | 1977-06-10 | 1981-02-11 | Calor Group Ltd | Thermal energy storage materials |
| US4303121A (en) | 1978-04-24 | 1981-12-01 | Institute Of Gas Technology | Energy storage by salt hydration |
| IE49097B1 (en) | 1978-11-10 | 1985-07-24 | Ic Gas Int Ltd | Thermal energy storage material |
| JPS568482A (en) | 1979-07-02 | 1981-01-28 | Yuuji Tanaka | Freezing mixture |
| US4277357A (en) | 1980-01-31 | 1981-07-07 | Boardman Energy Systems Incorporated | Heat or cold storage composition containing a hydrated hydraulic cement |
| JPS5729349A (en) * | 1980-07-31 | 1982-02-17 | Fukuo Iwabori | Instantaneous freezing mixture |
| US4403567A (en) | 1980-08-21 | 1983-09-13 | Commonwealth Scientific Corporation | Workpiece holder |
| DE3363231D1 (en) | 1982-02-23 | 1986-06-05 | Allied Colloids Ltd | Thermal energy storage compositions |
| JPS58187482A (ja) * | 1982-04-27 | 1983-11-01 | Kashiwa Kagaku Kogyo:Kk | 携帯用冷却剤 |
| US4462224A (en) * | 1983-07-11 | 1984-07-31 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Instant hot or cold, reusable cold pack |
| WO1985002009A1 (fr) | 1983-10-25 | 1985-05-09 | Mohamed Marzouki | Enceinte frigorigene, procede de refroidissement sans source froide externe |
| DE8420664U1 (de) | 1984-07-10 | 1990-03-22 | Kaubek, Fritz, Dipl.-Ing., 8035 Gauting | Tragbare, adiabatische Heiz- und Kühlvorrichtung nach dem Adsorptionsprinzip |
| US4689164A (en) | 1984-10-16 | 1987-08-25 | Transphase Systems, Inc. | Eutectoid salt composition for coolness storage |
| US4599872A (en) | 1984-12-07 | 1986-07-15 | Rist Wesley G | Pour through beverage chiller |
| JPS6273062A (ja) * | 1985-09-25 | 1987-04-03 | 右近 村次郎 | 発熱または吸熱反応により飲料水または食品を自己加熱または自己冷却する罐 |
| US4669273A (en) | 1986-05-07 | 1987-06-02 | Liquid Co2 Engineering Inc. | Self-cooling beverage container |
| JPS63107971U (ru) * | 1986-12-27 | 1988-07-12 | ||
| US4784678A (en) | 1987-04-06 | 1988-11-15 | The Coca-Cola Company | Self-cooling container |
| US4780117A (en) * | 1987-04-14 | 1988-10-25 | Lahey Thomas P | Time release cooling system |
| US4802343A (en) * | 1987-07-01 | 1989-02-07 | The Coca-Cola Company | Self-cooling container |
| US4993239A (en) | 1987-07-07 | 1991-02-19 | International Thermal Packaging, Inc. | Cooling device with improved waste-heat handling capability |
| US4759191A (en) | 1987-07-07 | 1988-07-26 | Liquid Co2 Engineering, Inc. | Miniaturized cooling device and method of use |
| JPH0166573U (ru) * | 1987-10-22 | 1989-04-27 | ||
| JPH0512694Y2 (ru) * | 1987-11-24 | 1993-04-02 | ||
| JPH0629646Y2 (ja) * | 1988-11-18 | 1994-08-10 | 克良 安達 | 冷却飲料容器 |
| JPH02166375A (ja) * | 1988-12-20 | 1990-06-27 | Sanken Setsubi Kogyo Kk | 冷熱剤 |
| US5240144A (en) * | 1989-01-06 | 1993-08-31 | Joseph Feldman | Beverage dispensing apparatus |
| US4993237A (en) * | 1989-09-21 | 1991-02-19 | Heritage Ventures U.S., Ltd. | Self-cooling containers |
| JPH043975U (ru) * | 1990-04-25 | 1992-01-14 | ||
| TW252147B (ru) | 1991-02-08 | 1995-07-21 | Nippon Paionikussu Kk | |
| GB2261501A (en) * | 1991-11-13 | 1993-05-19 | Huang Kin Shen | A rapid cooling or heating device for a can |
| US5214933A (en) * | 1992-01-29 | 1993-06-01 | Envirochill International Ltd. | Self-cooling fluid container |
| US5461867A (en) * | 1994-05-31 | 1995-10-31 | Insta-Heat, Inc. | Container with integral module for heating or cooling the contents |
| CN1126815A (zh) * | 1995-11-20 | 1996-07-17 | 青岛市市北区四方化工研究所 | 制冷袋 |
| CH693284A5 (de) | 1997-11-26 | 2003-05-15 | Albert Furrer | Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen durch Aufhebungeiner Kristallfeldentartung. |
| US5943875A (en) * | 1997-12-08 | 1999-08-31 | Envirochill International, Ltd. | Self-cooling fluid container with nested refrigerant and fluid chambers |
| PL342655A1 (en) * | 1997-12-20 | 2001-07-02 | Genencor Int | Granule incorporating a hydrated barrier material |
| GB9801436D0 (en) * | 1998-01-24 | 1998-03-18 | Bass Plc | Improvements in & relating to cooling containers of beverages |
| US6105384A (en) * | 1999-01-19 | 2000-08-22 | Chill-Can International, Inc. | Self-cooling or self-heating food or beverage container having heat exchange unit with external protective coating |
| JP2000265164A (ja) * | 1999-03-12 | 2000-09-26 | Arkray Inc | 冷却剤 |
| JP2000265165A (ja) | 1999-03-18 | 2000-09-26 | Nakae Bussan Kk | 寒剤組成物および寒剤 |
| GB9910984D0 (en) * | 1999-05-13 | 1999-07-14 | Searle Matthew | Atmospheric seal |
| WO2000077463A1 (en) | 1999-06-11 | 2000-12-21 | Schieder Hans B | Self-contained, pressure-activated cooling device |
| DE60009508T4 (de) | 1999-08-04 | 2005-01-27 | Crown Cork & Seal Technologies Co., Alsip | Selbstkühlende dose |
| WO2001024672A1 (en) * | 1999-10-06 | 2001-04-12 | Thermotic Developments Limited | Self-heating or self-cooling containers |
| ITPD20010096A1 (it) | 2001-04-23 | 2002-10-23 | Guida & C Spa | Contenitore autoraffreddante, particolarmente per bevande. |
| JP3985527B2 (ja) | 2002-01-17 | 2007-10-03 | クミアイ化学工業株式会社 | 瞬間冷却剤 |
| GB2384846A (en) | 2002-02-05 | 2003-08-06 | Maxwell Alexander Lamb | A device for cooling pressurised beverages |
| US6827080B2 (en) * | 2002-10-03 | 2004-12-07 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Pressure activated reaction vessel and package |
| US7117684B2 (en) | 2004-03-15 | 2006-10-10 | Ontech Delaware Inc. | Container with integral module for heating or cooling the contents |
| JP4945238B2 (ja) * | 2004-03-26 | 2012-06-06 | 帝國製薬株式会社 | 冷却シート |
| JP2006172311A (ja) * | 2004-12-17 | 2006-06-29 | Sanden Corp | 物品冷却供給装置 |
| GB2422659B (en) * | 2005-03-12 | 2007-04-18 | Sabbir Ahmed Bham | Self-heating or self-cooling containers |
| CN101142456A (zh) * | 2005-03-17 | 2008-03-12 | 安泰克特拉华公司 | 具有用于加热或冷却内容物的整体模块的容器 |
| US7721797B2 (en) * | 2005-04-25 | 2010-05-25 | Be Intellectual Property, Inc. | Refrigerator-oven combination for an aircraft galley food service system |
| EP1746365A2 (de) | 2005-07-22 | 2007-01-24 | ZEO-TECH Zeolith Technologie GmbH | Sorptions-Kühlelement mit gasdichter Folie |
| CN101484570A (zh) | 2006-06-30 | 2009-07-15 | 嘉士伯酿酒有限公司 | 包含不溶性气体的饮料 |
| US20080178865A1 (en) | 2007-01-05 | 2008-07-31 | Shelley Retterer | Portable beverage bottle heaters and coolers |
-
2009
- 2009-12-09 AU AU2009324381A patent/AU2009324381A1/en not_active Abandoned
- 2009-12-09 JP JP2011540067A patent/JP5551180B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2009-12-09 WO PCT/EP2009/066697 patent/WO2010066772A1/en active Application Filing
- 2009-12-09 CN CN200980156212.6A patent/CN102308163B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2009-12-09 JP JP2011540068A patent/JP2012511690A/ja active Pending
- 2009-12-09 EA EA201190065A patent/EA022570B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2009-12-09 US US13/133,621 patent/US20110271692A1/en not_active Abandoned
- 2009-12-09 CA CA2745986A patent/CA2745986A1/en not_active Abandoned
- 2009-12-09 US US13/133,609 patent/US20110259020A1/en not_active Abandoned
- 2009-12-09 AU AU2009324384A patent/AU2009324384A1/en not_active Abandoned
- 2009-12-09 EP EP09764862A patent/EP2376850A1/en not_active Withdrawn
- 2009-12-09 CN CN200980156213.0A patent/CN102308164B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2009-12-09 CA CA2746246A patent/CA2746246A1/en not_active Abandoned
- 2009-12-09 EP EP09795379A patent/EP2376851A1/en not_active Withdrawn
- 2009-12-09 WO PCT/EP2009/066703 patent/WO2010066775A1/en active Application Filing
- 2009-12-09 EA EA201190066A patent/EA020975B1/ru not_active IP Right Cessation
-
2011
- 2011-06-02 IL IL213332A patent/IL213332A/en not_active IP Right Cessation
- 2011-06-02 IL IL213331A patent/IL213331A0/en unknown
- 2011-06-07 ZA ZA2011/04226A patent/ZA201104226B/en unknown
- 2011-06-07 ZA ZA2011/04225A patent/ZA201104225B/en unknown
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3369369A (en) * | 1964-12-21 | 1968-02-20 | Joseph F. Weiss | Food container |
| DE2150305A1 (de) * | 1971-10-08 | 1973-04-12 | Hoehne Reinhard F Dr | Kuehlung von getraenken |
| DE29911156U1 (de) * | 1999-06-21 | 1999-09-16 | Reckleben, Torsten, 22159 Hamburg | Selbstkühlende Getränkedose |
| EP1713038A1 (en) * | 2005-04-13 | 2006-10-18 | Delphi Technologies, Inc. | High efficiency beverage vending machine |
| WO2008000274A1 (en) * | 2006-06-30 | 2008-01-03 | Carlsberg Breweries A/S | Chemical cooling |
| US20080016882A1 (en) * | 2006-07-24 | 2008-01-24 | Neuweiler Jeffrey C | Self-contained system for rapidly cooling liquids |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| "5.1 Endothermic Reactions - Ba(OH)2 H2O+NH4SCN" [Online], 29 November 2007 (2007-11-29), 20071129, XP007909050, Retrieved from the Internet: URL:http://web.archive.org/web/20071 129232 734/http://chemed.chem.purdue.e du/demos/demo sheets/5.1.html> [retrieved on 2009-07-02], the whole document * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IL213332A0 (en) | 2011-07-31 |
| US20110259020A1 (en) | 2011-10-27 |
| AU2009324384A1 (en) | 2011-06-30 |
| WO2010066772A1 (en) | 2010-06-17 |
| CN102308163A (zh) | 2012-01-04 |
| US20110271692A1 (en) | 2011-11-10 |
| EA022570B1 (ru) | 2016-01-29 |
| EA201190065A1 (ru) | 2012-02-28 |
| AU2009324381A1 (en) | 2011-06-30 |
| IL213332A (en) | 2016-03-31 |
| CN102308164A (zh) | 2012-01-04 |
| ZA201104225B (en) | 2012-09-26 |
| WO2010066775A1 (en) | 2010-06-17 |
| JP2012511689A (ja) | 2012-05-24 |
| CN102308164B (zh) | 2014-11-05 |
| CA2746246A1 (en) | 2010-06-17 |
| CN102308163B (zh) | 2014-11-05 |
| EP2376851A1 (en) | 2011-10-19 |
| ZA201104226B (en) | 2012-09-26 |
| JP5551180B2 (ja) | 2014-07-16 |
| JP2012511690A (ja) | 2012-05-24 |
| IL213331A0 (en) | 2011-07-31 |
| EA201190066A1 (ru) | 2012-02-28 |
| CA2745986A1 (en) | 2010-06-17 |
| EP2376850A1 (en) | 2011-10-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA020975B1 (ru) | Система и способ для изготовления самоохлаждающегося контейнера | |
| US20130174581A1 (en) | Self cooling container and a cooling device | |
| EP2196752A1 (en) | A self cooling container | |
| JPH01124575A (ja) | 自冷容器 | |
| US20100251731A1 (en) | Self-Chilling Beverage Can | |
| EA023787B1 (ru) | Самоохлаждающийся контейнер и охлаждающее устройство | |
| US20080016882A1 (en) | Self-contained system for rapidly cooling liquids | |
| US20150354885A1 (en) | System for externally cooling a beverage holder | |
| US20140157795A1 (en) | Self-Contained Thermal Beverage System | |
| WO2008000274A1 (en) | Chemical cooling | |
| US20130025296A1 (en) | Container Cap With Enhanced Shelf-Life Heating Or Cooling Agent Insert | |
| US20130098069A1 (en) | Self-Cooling Beverage Can | |
| EP2695560A1 (en) | A cooling device including coated reactants | |
| WO2014166867A1 (en) | A system for externally cooling a beverage holder and a method of externally cooling a beverage holder | |
| EP2397796A1 (en) | A self cooling container and a cooling device | |
| KR100874565B1 (ko) | 흡열 반응을 이용한 자가 냉각 보틀 | |
| CN201032323Y (zh) | 啤酒快速制冷机 | |
| US20120198860A1 (en) | Device for emergency cooling a beverage receptacle | |
| WO2007139429A1 (fr) | Boîte-boissons à refroidissement autonome | |
| RU56347U1 (ru) | Самоохлаждающаяся банка для напитков | |
| KR20120092789A (ko) | 액상물 냉각 부재 | |
| KR20000069873A (ko) | 냉각기 및 유체 저장 용기 | |
| KR20100044415A (ko) | 보온 및 보냉 장치 | |
| JPH01308778A (ja) | 自己冷却機能付容器 | |
| KR20020018867A (ko) | 음료 냉각용 냉각카트리지를 내장한 냉각캔 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): RU |