EA023787B1

EA023787B1 - Самоохлаждающийся контейнер и охлаждающее устройство

Info

Publication number: EA023787B1
Application number: EA201291150A
Authority: EA
Inventors: Ян Нерагер Расмуссен; Стен Весборг; Мартин Герт Андерсен
Original assignee: Карлсберг Брюириз А/С
Priority date: 2010-06-15
Filing date: 2011-06-15
Publication date: 2016-07-29
Also published as: EA201291150A1; CN102947655B; WO2011157735A2; WO2011157735A3; EP2583039A2; CN102947655A

Abstract

Изобретение относится к контейнеру (10') для хранения напитка, содержащему корпус с укупоривающим элементом, образующий внутреннюю камеру, определяющую внутренний объем и заключающую в себе определенный объем напитка, при этом контейнер (10') включает в себя охлаждающее устройство (20'), которое содержит корпус, занимающий объем, не превышающий приблизительно 33% указанного определенного объема напитка и также не превышающий приблизительно 25% указанного внутреннего объема, причем охлаждающее устройство (20') включает в себя по меньшей мере два отдельных, по существу, нетоксичных реагента (29), которые могут вступать друг с другом в необратимую реакцию, протекающую с возрастанием энтропии, и образовывать, по существу, нетоксичные продукты реакции со стехиометрическим числом, которое по меньшей мере в 3 раза превышает стехиометрическое число указанных реагентов (29), при этом объем продуктов реакции не должен быть более ±5% объема реагентов или охлаждающее устройство (20') выполнено с возможностью сообщения с атмосферой, причем по меньшей мере два отдельных, по существу, нетоксичных реагента (29) изначально включены в охлаждающее устройство (20') отдельно друг от друга и при вступлении друг с другом в указанную необратимую реакцию, протекающую с возрастанием энтропии, приводят к отбору тепловой энергии от напитка с интенсивностью по меньшей мере 50 Дж/мл за период времени не более 5 мин, причем охлаждающее устройство (20') образует наружную охлаждающую поверхность, контактирующую с напитком, и содержит активатор для запуска реакции между указанными по меньшей мере двумя отдельными, по существу, нетоксичными реагентами (29), при этом указанная внутренняя камера образует

Description

Настоящее изобретение относится к самоохлаждающемуся контейнеру и охлаждающему устройству.

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. Эго можно рассматривать, как напрасную трату энергии, поскольку может потребоваться длительное хранение банок с напитком, прежде чем они будут использованы. 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.

Как говорилось выше, охлаждение контейнеров с напитками посредством холодильника происходит очень медленно и заключает в себе 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.

Сущность изобретения

Задачей 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 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.

- 1 023787

Вышеуказанные задачи вместе со многими другими задачами, которые будут очевидны из нижеприведенного подробного описания предпочтительных вариантов осуществления охлаждающего устройства, соответствующего настоящему изобретению, в соответствии с настоящим изобретением в его первом аспекте решаются посредством контейнера для хранения напитка, содержащего корпус с укупоривающим элементом, образующий внутреннюю камеру, определяющую внутренний объем и заключающую в себе определенный объем напитка, при этом 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, причем 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, и образовывать, по существу, нетоксичные продукты реакции со стехиометрическим числом, которое по меньшей мере в 3 раза превышает стехиометрическое число указанных реагентов, при этом объем продуктов реакции не должен быть более ±5% объема реагентов, или охлаждающее устройство выполнено с возможностью сообщения с атмосферой, причем 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 отбору тепловой энергии от напитка с интенсивностью по меньшей мере 50 Дж/мл за период времени не более 5 мин, причем охлаждающее устройство образует наружную охлаждающую поверхность, контактирующую с напитком, и содержит активатор для запуска реакции между указанными по меньшей мере двумя отдельными, по существу, нетоксичными реагентами, при этом указанная внутренняя камера образует внутреннее верхнее полупространство, содержащее напиток, и внутреннее нижнее полупространство, содержащее напиток, причем для любой точки верхнего полупространства определено максимальное расстояние А от указанной точки до близлежащей точки наружной охлаждающей поверхности, которое составляет порядка 0,5-2,0 см.

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 литр напитка, или с кегом, который может вмещать пять литров 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 в контейнере 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 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 чис- 2 023787 ла 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 всетаки 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 2150305 А1 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 29911156 И1 раскрыта банка с напитком, содержащая внешний охлаждающий элемент. Охлаждающий элемент может быть активирован приложением давления, чтобы произвести смешивание находящихся внутри веществ. Данный документ описывает только одну химическую реакцию, включающую растворение и диссоциацию хлорида калия, 5аПре1ег 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: Ьйр://уеЪ.атсЫуе.Огд/уеЪ/20071129232734/ Ьйр://сйетей.сйегг1.ригйие.ейи/йето/йето8Ьее!8/5.1.Ыт1.

По вышеуказанной ссылке предлагается следующая реакция:

Ва(ОИ)2-8И2О(5) + 2М1АСХЫ > Ва(8С\Ь + 2ΝΗ₃(§) + 10Н₂О(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

- 3 023787 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, не токсичными.

Одна из разновидностей активатора раскрыта в ранее упомянутой заявке Германии 2150305 А1 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 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:

Να2δθ4·10Η2θ + СаС1.-6Н₂О 2ЫаС1 + Са5О-211₂О + 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 к х 1п 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 Να₂δΟ₄ с 34 г СаС1₂ давала понижение температуры на 20°С, которая поддерживалась стабильной в течение более двух часов. 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 химиче- 4 023787 ской 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 ДН для эндотермических реакций имеет положительный знак. Самопроизвольный характер химической реакции может быть подтвержден на основе изменения свободной энергии ДС Г иббса.

При постоянной температуре ДС = ΔΗ - Т-Δδ. Отрицательная величина ДС 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 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.

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, продуктами 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 кристал- 5 023787 лизационной воде или б) не растворимы в указанной воде. Далее приводится перечень хорошо растворимых и малорастворимых солевых продуктов:

Хорошо растворимые	Малорастворимые
ЫаС1	ВаЗО₄
КС1	ВаСОз
νη₄οι	Βί(ΟΗ)ϊ
ΝΗ₄Βγ	СаСОз
νη₄θ₂η₃ο₂	Са₃(РО₄)₂
νη₄νο₃	СаЗО₄ · 2Н_г0
(ΝΗ₄)₂5Ο₄	СоСОз
ΝΗ₄Η3Ο₄	Со(ОН)₂
СаС1₂	СиВг
СгС1₂	Си(ОН)₂
СиВг₂	Ре(ОН)₂
ЫВг · 2Н₂О	Ре(ОН)₃
□οι · н₂о	РеРО₄·2Н₂О
νη₂οη	Ре₃(РО₄)₂
КВг	и₂со₃
КСОз · 1½ Н₂О	МдСОз
КОН · 2Н₂О	МпСОз
ΚΝΟ₃	Мп(ОН)₂
КН₂РОз	Νϊ(ΟΗ)₂
КНЗО₄	ЗгСОз
ЫаВг₂ 2Н₂О	ЗгЗО₄
ИаСЮз	Зп(ОН)₂
ЫаОН · Н₂О	ΖηΟΟ₃
ΝθΝΟ^	Ζη(ΟΗ)₂
ΝθδΟΝ
3η3Ο₄
ΤίΟΙ₃
тюи
ΖπΒγ₂ · 2Н₂О
ΖηΟΙ₂
ΝΗ₄5ΟΝ

Пригодными для использования реагентами также являются следующие:

ΝαΑ1(δΟ₄)₂·12Η₂Ο

ΝΗ₄Α1(δΟ₄)₂·12Η₂Ο ион н₂о Να₂8ίΟ₂

Να₂8ίΟ₂, х Н₂О, х=5-9

Να₂Ο х δίΟ₂, х=2-5 №₄8Ю₄

Να₆8ί₂Οи₂зю₃ и₄§ю₄

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, 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 ±2%, 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 органических солей могут служить октагидрат пикрата магния Μ§(ΟΗ₂(ΝΟ₂)₂Ο)₂·8Η₂Ο. гексагидрат пикрата стронция §γ(Ο₆Η₂(ΝΟ₂)₂Ο)₂·6Η₂Ο, тетрагидрат виннокислого калий-натрия ΚΝαϋ₄Η₄Ο₆·4Η₂Ο, гексагидрат

- 6 023787 янтарнокислого натрия №-ь(СН₂)2(СОО)2-6Н₂О. моногидрат ацетата меди Си(СН₃СОО)₂-Н₂О 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, ЫИО₃-3Н₂О, Иа₂8О₄-10Н₂О (глауберова соль), \и₂8О;-71 РО, \а₂СО_;-101 ΙΌ, \а₂СС)то1 Κλ \а_;РСГ- 12Н2О, \:ι₂11РОЧ21РО, \иР₂О -НИРО, Иа₂Н₂Р₂О₇-6Н₂О, ИаВО₃-4Н₂О, Иа₂В₄О₇-10Н₂О, ИаС1О₄-5Н₂О, Иа₂8О₃-7Н₂О, Иа₂8₂О₃-5Н₂О, ИаВг-2Н₂О, Иа₂8₂О₆-6Н₂О, К₃РО₄-3Н₂О и т.п., подходящими и предпочтительными гидратами солей щелочноземельных металлов являются, например, М§С1₂-6Н₂О, МдВг₂-6Н₂О, М§8О₄-7Н₂О, Мд(ИО₃)₂-6Н₂О, СаС1₂-6Н₂О, СаВг₂-6Н₂О, Са(ИО₃)₂-4Н₂О, 8г(ИО₃)₂-4Н₂О, 8г(ОН)₂-8Н₂О, 8гВг₂-6Н₂О, 8гС1₂-6Н₂О, 8гС1₂-6Н₂О, ВаВг₂-2Н₂О, ВаС1₂-2Н₂О, Ва(ОН)₂-8Н₂О, Ва(ВгО₃)₂-Н₂О, Ва(С1О₃)₂-Н₂О и т.п. Подходящими гидратами солей переходных металлов являются, например, СгК(8О₄)₂-12Н₂О, Мп8О₄-7Н₂О, Мп8О₄-5Н₂О, Мп8О₄-Н₂О, РеВг₂-6Н₂О, РеВг₃-6Н₂О, РеС1₂-4Н₂О, РеС1₃-6Н₂О, Ре(ИО₃)₃-9Н₂О, Ре8О₄-7Н₂О, Ре(ИН₄)₂(8О₄)₂-6Н₂О, РеИН₄(8О₄)₂-12Н₂О, СоВг₂-6Н₂О, СоС1₂-6Н₂О, №8О₄-6Н₂О, №8О₄-7Н₂О, Си(ИО₃)₂-6Н₂О, Си(ИО₃)₂-3Н₂О, Си8О₄-5Н₂О, /п(\О_;)₂-61 РО, 2п8О₄-6Н₂О, 2п8О₄-7Н₂О и т.п. Подходящими гидратами солей алюминия являются, например, А1₂(8О₄)₃-18Н₂О, АШН₄(8О₄)₂-12Н₂О, А1Вг₃-6Н₂О, А1Вг₃-15Н₂О, А1К(8О₄)₂-12Н₂О, А1(ИО₃)₃-9Н₂О, А1С1₃-6Н₂О и т.п. Подходящим гидратом соли лантана является ЬаС1₃-7Н₂О. 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, ИаС1О₃, ИаСгО₄, ИаИО₃, К282О5, К28О4, К282О6, К282О3, КВГО3, КС1, КСЮ3, КЮ3, К2Сг2О₇, КХО. КСЮ4, КМХО. С§С1 и т.п. Подходящими безводными солями щелочно-земельных металлов являются, например, СаС1₂, Са(ИО₃)₂, Ва(ВгО₃)₂, 8гСО₃, (ИН₄)₂Се(ИО₃)₆ и т.п. Подходящими безводными солями переходных металлов являются, например, №8О₄, Си(ИО₃)₂. Подходящей безводной солью алюминия является, например, А1₂(8О₄)₃. Подходящими безводными солями олова являются, например, 8п1₂(к), 8п1₄(§) и т.п. Подходящими безводными солями свинца являются, например, РЬВг₂, РЬ(ИО₃)₂ и т.п. Подходящими безводными солями аммония являются, например, МН₄8СИ, ИН₄ИО₃, ИН₄С1, (ИН₄)₂Сг₂О₇ 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, 8С1₂, 8пС1₄, 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: Иа28О4-10Н2О(5) + СаС12-6Н2О(5) 2Иа⁺(ад) + 2С1 (и^) + ϋι8(λ-2Ι РО(® + 14Н₂О(1)

АН= 2-(-240 кДж/моль) + 2-(-167 кДж/моль) + (-2023 кДж/моль) + 14-(-286 кДж/моль) - ((-4327 кДж/моль) + (-2608 кДж/моль)) = 94 кДж/моль

Δ8=2-(58 Дж/К-моль) + 2-(57 Дж/К-моль) + (194 Дж/К-моль) + 14-(70 Дж/К-моль) - ((592 Дж/К-моль) + (365 Дж/К-моль)) = 2,361 кДж/К-моль

При комнатной температуре (Т=298 К)

ΔΟ = ΔΗ - Τ-Δ8 = 94 кДж/моль - 298 К-0,447 кДж/К-моль = -39 кДж/моль

Знак минус означает, что реакция является самопроизвольной.

Стехиометрическое отношение числа продуктов к числу реагентов 19/2=9,5:1.

Другая возможная реакция согласно настоящему изобретению следующая:

- 7 023787

ΝΗ₂δΟ₄·10Η₂Ο(5) + Ва(ОН)₂-8Н₂О(5) ΒαδΟ₄(δ) + 2\а'(ац) + 2ΟΗ (ας) + 18Η₂Ο (I)

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(ΟΗ)2·8Η2Ο(5) + 2ΝΙ Ρδί'Ν®) ΙΒι(δ('\)_; + 2ΝΗ₃(§) + 10Η2Ο (1)

ΔΗ = 102 кДж/моль

Δδ = 0,495 кДж/Кмоль

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(ΟΗ)2·8Η2Ο(5) + 2\ΙΙΝΟ_;(® ΙΒι(\Ο_;)_; + 2ΝΗ₃(§) + 10Η2Ο (1)

b) Βα(ΟΗ)2·8Η2Ο(5) + 2ΝΙ ВСЮ ВаС1₂ + 2ΝΗ₃(§) + 10Η2Ο (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 обеспечить ее завершение. В случае некоторых реакций жидкий активатор, используемый для запуска реакции, может также служить в качестве вещества, управляющего селективным поглощением, в целях

- 8 023787 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 8Йи 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:

38τ(ΘΗ)₂·8Η₂Θ(5) + 6ΝΗ₄ΝΘ₃(5) 38т²⁴ + 6ΝΟ3^- + 6ΝΗ3 + 30Η₂Ο

Поскольку ΝΗ₃ можно считать токсичным веществом или, по меньшей мере, обладающим неприятным запахом, его приходится нейтрализовать в ходе следующей реакции. Реакция нейтрализации ΝΗ₃создает эффект охлаждения, но более слабый, нежели основная реакция.

38г²+ + 6ΝΟ3^- + 6ΝΗ3 + 30Н₂О + Μ§(ΝΟ₃)₂·6Η₂Ο(κ) 38г²+ + 8ΝΟ3^-+ Μ§(ΝΗ3)₆ ²⁺ + 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/кпК. Охлаждающее действие с|. необходимое для охлаждения напитка, определяется уравнением: д=шАЪС_р. 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 устройство может быть расположено между внутренней стенкой и наружной стенкой.

Согласно другим вариантам осуществления контейнер может содержать устройство формирования

- 9 023787 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.

Проблема, связанная с охлаждением напитков на основе воды путем добавления охлаждающего устройства и приведения его в контакт с напитком, это сравнительно низкая теплопроводность и сравнительно высокая теплоемкость воды. Это означает, что воду можно рассматривать как теплоизолятор. Что касается газированных напитков, то пузырьки углекислого газа, возникающие в напитке, будут дополнительно снижать теплопроводность газированного напитка по сравнению с негазированным напитком. Таким образом, хотя охлаждающее устройство способно охлаждать напиток, непосредственно примыкающий к холодным стенкам охлаждающего устройства, весь напиток, находящийся дальше от охлаждающего устройства, будет оставаться теплым. Основной охлаждающий эффект в контейнере с напитком обеспечивается охлаждением за счет теплопроводности и за счет конвекции. Конвективное охлаждение может быть усилено, если контейнер с напитком встряхивать, чтобы холодный напиток вблизи стенок охлаждающего устройства мог замещаться более теплым напитком, находящимся на удалении от охлаждающего устройства, однако встряхивание контейнера с газированным напитком нежелательно, поскольку это будет приводить к чрезмерному образованию пузырьков углекислого газа в напитке. Образование пузырьков, помимо опасности выброса напитка при открывании контейнера, дополнительно ухудшает охлаждение за счет теплопроводности, поскольку пузырьки углекислого газа являются идеальными теплоизоляторами. Поэтому существует необходимость улучшения охлаждения газированных напитков за счет теплопроводности при использовании охлаждающего устройства.

Поэтому еще одной задачей настоящего изобретения является создание охлаждающего устройства, способного охлаждать газированный напиток до оптимальной температуры раздачи за короткий период времени.

Вышеуказанные задачи вместе с другими задачами, которые будут очевидны из последующего подробного описания вариантов осуществления охлаждающего устройства, соответствующего настоящему изобретению, поставлены в соответствии с изобретением в аспекте создания контейнера для хранения напитка, содержащего корпус с укупоривающим элементом, образующий внутреннюю камеру, определяющую внутренний объем и заключающую в себе определенный объем напитка, при этом 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, причем 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 более предпочтительно по меньшей мере в 5 раз превышает стехиометрическое число указанных реагентов, причем 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 отбору тепловой энергии от напитка с интенсивностью по меньшей мере 50 Дж/мл, предпочтительно по меньшей мере 70 Дж/мл, например 70-85 Дж/мл, предпочтительно приблизительно 80-85 Дж/мл за период времени не более 5 мин, предпочтительно не более 3 мин, более предпочтительно не более 2 мин, причем охлаждающее устройство образует наружную охлаждающую поверхность, контактирующую с напитком, также содержит активатор для запуска реакции между указанными по меньшей мере двумя от- 10 023787 дельными, по существу, нетоксичными реагентами, при этом указанная внутренняя камера образует внутреннее верхнее полупространство, содержащее напиток, и внутреннее нижнее полупространство, содержащее напиток, причем для любой точки верхнего полупространства определено максимальное расстояние А от указанной точки до близлежащей точки наружной охлаждающей поверхности, которое составляет порядка 0,5-2,0 см, например 0,5-1,5 см, а предпочтительно приблизительно 1,0 см.

Установлено, что охлаждение напитка за счет теплопроводности можно улучшить, изменив форму наружной поверхности охлаждающего устройства. В то же самое время конвективное охлаждение играет второстепенную роль по причине небольшого объема контейнера с напитком. Сразу после активации охлаждающего устройства температура наружной охлаждающей поверхности будет быстро падать до температуры, немного превышающей точку замерзания. Следовательно, напиток, находящийся вблизи наружной охлаждающей поверхности охлаждающего устройства, будет быстро принимать низкую температуру. Передача тепла от холодного напитка, примыкающего к наружной охлаждающей поверхности охлаждающего устройства, к напитку, находящемуся на удалении от наружной охлаждающей поверхности, происходит медленнее и зависит от градиента температур. Чтобы максимально увеличить теплопередачу, следует также максимально увеличить градиент температуры. Градиент температуры можно увеличить, уменьшив расстояние между наружной охлаждающей поверхностью охлаждающего устройства и напитком, максимально удаленным от указанной поверхности. Чтобы между наружной охлаждающей поверхностью охлаждающего устройства и напитком, максимально удаленным от указанной поверхности, получить небольшое расстояние, могут быть рассмотрены различные формы охлаждающей поверхности, такие, какие приведены в данном описании, однако они могут потребовать большого количества материала и могут повлиять на истечение напитка при его потреблении за счет дополнительного сопротивления потоку со стороны охлаждающей поверхности. Сопротивление потоку может, например, привести к тому, что напиток будет вытекать существенно медленнее, или какая-то часть напитка будет захватываться охлаждающей поверхностью, и будет оставаться в контейнере. Для потребителя этот напиток будет потерян.

Путем лабораторных экспериментов установлено, что максимальное расстояние от любой точки верхнего полупространства до ближайшей точки наружной охлаждающей поверхности должно быть порядка 0,5-2,0 см, чтобы получить быстрое охлаждение и чтобы при этом напиток мог надлежащим образом полностью вытекать из контейнера.

Далее конвективную теплопередачу можно улучшить, не прибегая к встряхиванию контейнера с напитком, а за счет размещения охлаждающего устройства вблизи верхней части контейнера. Таким образом, напиток вблизи верхней части контейнера, т.е. в верхнем полупространстве контейнера с напитком, будет слегка холоднее, чем напиток вблизи днища контейнера, т.е. в нижнем полупространстве контейнера. Поскольку холодный напиток имеет большую плотность по сравнению с теплым напитком, холодный напиток сверху будет опускаться, замещая теплый напиток вблизи дна, который будет подниматься к верхней части контейнера. В данном контексте термины верх, низ следует понимать относительно нормального положения контейнера с напитком в состоянии покоя, например у типичных контейнеров с напитком, таких как банка, верх находится вблизи отверстия, откуда напиток выливают. Расположение охлаждающего устройства вблизи отверстия контейнера дает дополнительное преимущество более интенсивного охлаждения напитка, который собираются употребить или вылить из контейнера.

Согласно другому варианту осуществления изобретения в вышеприведенном его аспекте, для любой точки нижнего полупространства определено максимальное расстояние А от указанной точки до близлежащей точки наружной охлаждающей поверхности, или, что предпочтительно, для любой точки внутренней камеры определено максимальное расстояние А от указанной точки до близлежащей точки наружной охлаждающей поверхности. Поскольку конвективное охлаждение играет второстепенную роль при охлаждении напитка, наружная охлаждающая поверхность охлаждающего устройства может также проходить и в нижнее полупространство контейнера с напитком для улучшения охлаждения за счет теплопроводности во всем контейнере. Предпочтительно, чтобы наружная охлаждающая поверхность охлаждающего устройства выходила наружу из объема напитка в пространство над жидкостью, чтобы улучшить охлаждение напитка за счет теплопроводности, когда контейнер с напитком хранят в произвольном положении или положении, отличном от нормального вертикального положения, например, когда контейнер с напитком держат в горизонтальном положении.

Согласно другому варианту осуществления изобретения в вышеприведенном его аспекте внутренняя камера определяет внутреннюю поверхность контейнера, при этом площадь наружной охлаждающей поверхности больше площади указанной внутренней поверхности по меньшей мере в 3 раза, а предпочтительно по меньшей мере в 4 раза, например в 5 раз. Охлаждение за счет теплопроводности можно усилить значительным образом за счет увеличения площади наружной охлаждающей поверхности по сравнению с внутренней поверхностью внутренней камеры контейнера с напитком. Внутренняя поверхность определяет объем внутренней камеры и, тем самым, количество напитка, подлежащее охлаждению.

Согласно еще одному варианту осуществления изобретения в вышеприведенном его аспекте охлаждающее устройство образует внутреннее пространство для напитка, по меньшей мере, частично огра- 11 023787 ниченное наружной охлаждающей поверхностью, причем указанное внутреннее пространство определяет поперечное расстояние между близлежащими точками наружной поверхности, максимальная величина которого составляет 2А. Предполагается, что охлаждающее устройство может содержать отверстия или промежутки, образующие внутреннее пространство для напитка. Расстояние между противоположными участками стенки таких внутренних пространств должно быть таким, чтобы дистанция между близлежащими или противоположными точками наружной поверхности не превышала величину 2А, т.е. была порядка 1,0-4,0 см, например 1,0-3,0 см, а предпочтительно приблизительно 2,0 см. Таким образом выполняется вышеприведенное условие максимального расстояния, и градиент температуры поддерживается высоким.

Согласно другому варианту осуществления изобретения в вышеприведенном его аспекте наружная поверхность охлаждающего устройства содержит верхнюю поверхность, нижнюю поверхность и, по существу, цилиндрическую поверхность, ограничивающую указанные верхнюю и нижнюю поверхности. Цилиндрическая поверхность может быть предпочтительной в силу простоты изготовления таких поверхностей. Цилиндрическая поверхность может, например, быть получена из плоского охлаждающего устройства путем соединения противоположных краев и получения трубки.

Согласно другому варианту осуществления изобретения в вышеприведенном его аспекте, наружная поверхность охлаждающего устройства содержит верхнюю поверхность, нижнюю поверхность и гофрированную поверхность, ограничивающую указанные верхнюю и нижнюю поверхности. Гофрированная поверхность, например поверхность звездообразного профиля имеет большую охлаждающую площадь по сравнению с цилиндрической поверхностью. Такие гофрированные поверхности могут быть получены путем складывания плоского охлаждающего устройства.

Согласно еще одному варианту осуществления изобретения в вышеприведенном его аспекте наружная поверхность охлаждающего устройства содержит верхнюю поверхность, нижнюю поверхность и промежуточную поверхность, ограничивающую указанные верхнюю и нижнюю поверхности, причем промежуточная поверхность имеет кольцевую, винтовую, геликоидальную или спиральную форму. Эти дополнительные формы могут дать еще большую контактную площадь наружной охлаждающей поверхности, однако изготовление таких охлаждающих устройств может требовать большего числа операций по сравнению с предыдущими вариантами осуществления. Например, три последние формы требуют пространственного (3Ό) формования охлаждающего устройства.

Согласно другому варианту осуществления изобретения в вышеприведенном его аспекте, по меньшей мере два отдельных, по существу, нетоксичных реагента, изначально входящие в состав охлаждающего устройства, отделены друг о друга водорастворимой мембраной, при этом активатор содержит первую камеру, заполненную водой или водным раствором, эквивалентным напитку. Вода предпочтительна в качестве компонента для активатора, поскольку вода нетоксична и дешева. Вода также будет помогать перемешиванию реагентов после активирования и тем самым даст возможность реакции начаться более быстро, чем без воды. Вода также образуется в качестве продукта нескольких представленных здесь реакций, протекающих с увеличением энтальпии, и всякая часть водорастворимой мембраны, не растворенная водой активатора, будет растворена, по крайней мере, водой, образовавшейся в качестве продукта реакции. Первая камера активатора должна изначально быть отделена от водорастворимой мембраны и от реагентов. Водорастворимая мембрана должна быть жесткой, когда она сухая, и разрушаться при контакте с водой. Водорастворимая мембрана может быть выполнена, например, из крахмала. В подробном описании изобретения будут рассмотрены другие варианты осуществления.

Согласно еще одному варианту осуществления изобретения в вышеприведенном его аспекте первая камера активатора является эластичной, деформируемой и отделена от водорастворимой мембраны герметичным затвором, срабатывающим от давления, при этом охлаждающее устройство изначально поддерживается при низком давлении, а запуск реакции происходит при разрушении указанного герметичного затвора, когда давление внутри первой камеры активатора возрастает выше определенного высокого давления, причем указанное низкое давление в типичном случае соответствует атмосферному давлению или давлению ниже атмосферного, а определенное высокое давление в типичном случае соответствует атмосферному давлению или давлению выше атмосферного. Данный вариант осуществления предпочтителен для ручного активирования охлаждающего устройства, т.е. когда воду первой камеры активатора принудительно приводят в контакт с водорастворимой мембраной путем надавливания на первую камеру активатора. В ином случае, данный вариант осуществления можно использовать с вакуумными контейнерами, которые при открывании подвергаются действию увеличенного давления. Срабатывающие от давления затворы открываются, когда перепад давления на затворе превышает определенное значение.

Согласно другому варианту осуществления изобретения в вышеприведенном его аспекте первая камера активатора, будучи закрытой, способна противостоять изменениям давления, причем активатор дополнительно содержит вторую камеру, заполненную пенообразователем, расположенную между первой камерой и указанной водорастворимой мембраной и отделенную от первой камеры затвором, срабатывающим от давления, при этом вторая камера активатора в предпочтительном варианте отделена от водорастворимой мембраны посредством одного или более затворов, срабатывающих от давления. Вы- 12 023787 ражение способна противостоять изменениям давления следует понимать так, что затвор, срабатывающий от давления, должен открываться раньше, чем будет происходить какая-либо существенная деформация первой камеры активатора.

Пенообразователь дает воде возможность достигать водорастворимой мембраны независимо от ориентации активатора, поскольку пена будет целиком заполнять первую и вторую камеры активатора и распространяться в направлении водорастворимой мембраны. Пена является водной, и таким образом будет растворять водорастворимую мембрану. Между пенообразователем и водорастворимой мембраной предпочтительно использовать более слабый затвор, срабатывающий от давления, который бы открывался, по меньшей мере, от давления, создаваемого пеной.

Согласно еще одному варианту осуществления изобретения в вышеприведенном его аспекте напиток является газированным напитком, и первая камера активатора заполнена газированной водой или газированным водным раствором, эквивалентным напитку, обычно представляющим собой воду, насыщенную углекислым газом, причем охлаждающее устройство изначально содержится при высоком давлении, а запуск указанной реакции происходит при разрушении затвора, срабатывающего от давления, когда давление снаружи первой камеры активатора падает ниже определенного низкого давления, при этом указанное высокое давление в типичном случае равно давлению газированного напитка, например 2-3 бар, в то время как определенное низкое давление в типичном случае равно атмосферному давлению. Данный вариант осуществления предпочтителен для автоматического активирования охлаждающего устройства, при открывании контейнеров, содержащих газированный напиток, т.е. когда вода первой камеры активатора принудительно приводится в контакт с водорастворимой мембраной путем снятия давления, изначально прилагавшегося к первой камере активатора. Газированная вода и, в частности, вода, насыщенная углекислым газом в той же степени, что и напиток, будет реагировать на изменение температуры таким же образом, что и напиток. В силу этого исключается срабатывание активатора от изменений температуры. Когда контейнер с напитком открывают, давление внутри контейнера падает, в то время как давление внутри первой камеры активатора остается постоянным, что заставляет срабатывающий от давления затвор открыться.

Согласно другому варианту осуществления изобретения в вышеприведенном его аспекте первая камера активатора представляет собой, по существу, жесткую ампулу, инкапсулированную внутрь второй камеры активатора. В предпочтительном случае, первая камера активатора может представлять собой, по существу, жесткую ампулу, способную противостоять изменениям давления, которая целиком содержится внутри второй камеры активатора. Ампула может быть выполнена, например, из тонкого стекла.

Согласно другому варианту осуществления изобретения в вышеприведенном его аспекте затвор, срабатывающий от давления, представляет собой разрывную мембрану или же пробку, предпочтительно из легкоплавкого металла, например сплава, содержащего галлий и/или индий. Может быть использована миниатюрная пробка из сплава галлия и/или индия, чтобы обеспечить надлежащее уплотнение между первой и второй камерами активатора.

Согласно другому варианту осуществления изобретения в вышеприведенном его аспекте водорастворимая мембрана имеет слоистую структуру, или же сотовую структуру, или, в другом варианте, выполнена в виде оболочки. Может быть предпочтительным подготовить реагенты в предварительно смешанном состоянии, чтобы быстрее начиналась реакция, протекающая с возрастанием энтальпии.

Согласно еще одному варианту осуществления изобретения в вышеприведенном его аспекте охлаждающее устройство изготовлено, по меньшей мере частично, из пластмассовых пленок. В настоящее время предпочтительно изготовлять охлаждающее устройство, по меньшей мере частично, из пластмассовых пленок, предпочтительно многослойных пленок. Таким образом, охлаждающее устройство можно подвергать деформации, чтобы получить надлежащую наружную охлаждающую поверхность, устанавливаемую внутрь контейнера с напитком.

Вышеуказанные задачи вместе с множеством других задач, которые будут понятны из приведенного ниже подробного описания вариантов осуществления охлаждающего устройства, в соответствии с настоящим изобретением в его первом аспекте решаются посредством охлаждающего устройства, предпочтительно охлаждающего пакета, холодильной палочки или охлаждающего контейнера, содержащего 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 более предпочтительно по меньшей мере в 5 раз превышает стехиометрическое число указанных реагентов, причем 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 отбору тепловой энергии от напитка, при этом указанное охлаждающее устройство содержит активатор для запуска реакции между указанными по меньшей мере двумя отдельными, по существу, нетоксичными реагентами.

Предполагается, что вышеописанное охлаждающее устройство можно изготовлять, как отдельную

- 13 023787 часть, которая может быть использована в качестве охлаждающего пакета или холодильной палочки для охлаждения множества различных предметов, некоторые из которых упомянуты в перечне отличительных признаков, характеризующих изобретение. Такой охлаждающий пакет может явиться альтернативой использованию кубиков льда, поскольку охлаждающая эффективность охлаждающего устройства приблизительно соответствует охлаждающей способности льда.

Вышеуказанные задачи вместе с множеством других задач, которые будут понятны из приведенного ниже подробного описания вариантов осуществления охлаждающего устройства, в соответствии с настоящим изобретением в его другом аспекте решаются посредством способа изготовления охлаждающего устройства, охарактеризованного в любом из пп.52-78 и содержащего этапы размещения первой пленки, второй пленки напротив первой пленки, водорастворимой мембраны между первой и второй пленками, первого реагента между первой пленкой и водорастворимой мембраной, второго реагента между водорастворимой мембраной и указанной второй пленкой, первой камеры активатора, заполненной водой, поблизости от водорастворимой мембраны.

Предполагается, что вышеуказанный способ можно использовать для изготовления соответствующего настоящему изобретению охлаждающего устройства в ходе непрерывного процесса. Специалистам в данной области должно быть понятно, что вышеуказанный способ можно варьировать в соответствии с рассмотренными ниже конкретными вариантами осуществления.

Вышеуказанные задачи вместе с множеством других задач, которые будут понятны из приведенного ниже подробного описания вариантов осуществления охлаждающего устройства, в соответствии с настоящим изобретением в его другом аспекте решаются посредством охлаждающего устройства, предпочтительно охлаждающего пакета, холодильной палочки или охлаждающего контейнера, содержащего 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 более предпочтительно по меньшей мере в 5 раз превышает стехиометрическое число указанных реагентов, причем указанные по меньшей мере два отдельных, по существу, нетоксичных реагента изначально включены в охлаждающее устройство и при вступлении друг с другом в указанную необратимую реакцию, протекающую с возрастанием энтропии, приводят к отбору тепловой энергии от напитка, при этом указанное охлаждающее устройство содержит активатор для запуска реакции между указанными по меньшей мере двумя отдельными, по существу, нетоксичными реагентами, содержащий наружную камеру, заключающую в себе химический активатор, способный инициировать реакцию, и отделенный от указанных по меньшей мере двух, по существу, нетоксичных реагентов первой мембраной, и внутреннюю камеру, заключающую в себе компонент, способный увеличивать давление указанного химического активатора, причем внутренняя камера отделена от наружной камеры второй мембраной, при этом охлаждающее устройство выполнено с возможностью принятия неподготовленного состояния, при котором как первая мембрана, так и вторая мембрана не разрушены и препятствуют вступлению в контакт химического активатора и указанных реагентов, а также указанного компонента и химического активатора, подготовленного состояния, при котором первая мембрана не разрушена и препятствует контакту химического активатора и реагентов, в то время как вторая мембрана разрушена и дает возможность указанному компоненту и химическому активатору вступить в реакцию и увеличить давление химического активатора, и активированного состояния, при котором и первая, и вторая мембраны разрушены, что дает возможность химическому активатору и указанным реагентам вступить друг с другом в необратимую реакцию, протекающую с возрастанием энтропии.

Вышеописанное охлаждающее устройство обладает способностью принимать три состояния при двухступенчатой процедуре активации, а именно: неподготовленное состояние, подготовленное состояние и активированное состояние. Исходно охлаждающее устройство находится в неподготовленном состоянии. С охлаждающим устройством в неподготовленном состоянии можно работать при нормальных условиях, т.е. при температуре около 20°С и нормальном атмосферном давлении, и при этом активирования охлаждающего устройства происходить не будет. Таким образом, охлаждающее устройство можно изготовлять в удаленном месте, а затем транспортировать в то место, где оно должно быть установлено, например на пивоваренный завод. Во время установки охлаждающего устройства в контейнер с напитком, например, в ходе вентиляции, заполнения, пастеризации или любых других операций, выполняемых после или непосредственно до запечатывания контейнера с напитком, охлаждающее устройство за счет резкого увеличения наружного давления приводят в подготовленное состояние, разрушая вторую мембрану, так что в химическом активаторе давление увеличивается. Увеличение давления в химическом активаторе связано с медленной химической реакцией, что исключает преждевременное активирование

- 14 023787 охлаждающего устройства. Предпочтительно, чтобы химическим активатором являлась вода, а компонентом являлись бикарбонат и лимонная кислота, так чтобы после приведения охлаждающего устройства в подготовленное состояние наружная камера заполнилась газированной водой, давление которой равно давлению напитка или немного ниже этого давления. Следует понимать, что будет получен тот же самый результат, если бикарбонат и лимонная кислота будут уже смешаны с водой в наружной камере. Когда контейнер с напитком откроют, давление снаружи наружной камеры упадет, и первая мембрана наружной камеры разрушится, высвобождая химический активатор, например воду, в реагенты, которые вступят в реакцию, протекающую с увеличением энтропии.

Перечень чертежей

Ниже настоящее изобретение и многие его преимущества будут описаны более подробно со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых в целях иллюстрации изображены некоторые варианты осуществления изобретения, не ограничивающие собой идею изобретения. Среди прилагаемых чертежей фиг. 1 изображает самоохлаждающийся контейнер, содержащий охлаждающее устройство с газопроницаемой мембраной, фиг. 2 - самоохлаждающийся контейнер, содержащий охлаждающее устройство с вспомогательной камерой реагента, фиг. 3 - самоохлаждающийся контейнер, содержащий охлаждающее устройство с растворимой заглушкой, фиг. 4 - самоохлаждающийся контейнер, содержащий охлаждающее устройство с прокалываемой мембраной, фиг. 5 - самоохлаждающийся контейнер, содержащий охлаждающее устройство с выпадающей заглушкой, фиг. 6 изображает самоохлаждающийся контейнер, содержащий охлаждающее устройство с разрывной диафрагмой, фиг. 7. - самоохлаждающийся контейнер, содержащий охлаждающее устройство с телескопическим клапаном, фиг. 8 - самоохлаждающийся контейнер, содержащий охлаждающее устройство с водорастворимой диафрагмой, фиг. 9 - самоохлаждающийся контейнер, содержащий охлаждающее устройство с эластичным цилиндром, фиг. 10 - самоохлаждающийся контейнер, содержащий охлаждающее устройство с парой выпадающих заглушек, фиг. 11 - самоохлаждающийся контейнер, содержащий охлаждающее устройство с выпадающей заглушкой и разрывной диафрагмой, фиг. 12 - самоохлаждающийся контейнер, содержащий охлаждающее устройство с прокалываемой мембраной и разрывной диафрагмой, фиг. 13 - самоохлаждающийся контейнер, содержащий охлаждающее устройство в виде плавающей капсулы, фиг. 14 - самоохлаждающийся контейнер, содержащий охлаждающее устройство в виде плавающей капсулы, в которой заключена жидкость, управляющая скоростью реакции, фиг. 15 - самоохлаждающийся контейнер, содержащий охлаждающее устройство в виде плавающей капсулы с дополнительной камерой реагента, фиг. 16 - холодильный ящик в форме параллелепипеда, содержащий охлаждающее устройство в форме банки, фиг. 17 - холодильный ящик цилиндрической формы с охлаждающим устройством, расположенным в центре, фиг. 18 - процесс заливки напитка в самоохлаждающийся контейнер, содержащий охлаждающее устройство, установленное на днище контейнера, фиг. 19 - процесс заливки напитка в самоохлаждающийся контейнер, содержащий охлаждающее устройство в виде плавающей капсулы, фиг. 20 - процесс заливки напитка в самоохлаждающийся контейнер, содержащий охлаждающее устройство, установленное на крышке контейнера, фиг. 21 - систему самоохлаждающегося кега для приемов, фиг. 22 - систему розлива напитка, содержащую кег с охлаждающим устройством для быстрого охлаждения, фиг. 23 - систему розлива напитка, содержащую кег с охлаждающим устройством с прокалываемой уплотнительной мембраной, фиг. 24 - бутылку с напитком, содержащую охлаждающее устройство, активируемое кнопкой, фиг. 25 - бутылку с напитком, содержащую охлаждающее устройство, активируемое давлением, фиг. 26 - бутылку с напитком, содержащую охлаждающее устройство, которое установлено в колпачке и приводится в действие потребителем, фиг. 27 - охлаждающее устройство в виде питьевой палочки, размещенное внутри самой палочки,

- 15 023787 фиг. 28 - 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 - кристалл продукта реакции с селективным адсорбентом, замедляющим рост кристалла в его вершинах, фиг. 31 - холодильно-раздаточную систему для размещения множества банок с напитком, фиг. 32 - холодильную систему для размещения множества банок с напитком, фиг. 33 - ряд схематических чертежей соответствующего настоящему изобретению первого устройства охлаждения до и после активации, фиг. 34 - ряд схематических чертежей соответствующего настоящему изобретению второго устройства охлаждения до и после активации, фиг. 35 - ряд схематических чертежей соответствующего настоящему изобретению третьего устройства охлаждения до и после активации, фиг. 36 - ряд схематических чертежей соответствующего настоящему изобретению четвертого устройства охлаждения до и после активации, фиг. 37 - соответствующее настоящему изобретению устройство охлаждения и его установку в контейнер для напитка, фиг. 38 - ряд чертежей, иллюстрирующих другие возможные варианты наружных охлаждающих поверхностей охлаждающего устройства, соответствующего настоящему изобретению, фиг. 39 - иной вариант охлаждающей поверхности охлаждающего устройства, соответствующего настоящему изобретению, фиг. 40 - еще один вариант охлаждающей поверхности охлаждающего устройства, соответствующего настоящему изобретению, фиг. 41 - охлаждающее устройство, оснащенное держателем, фиг. 42 - ряд чертежей, изображающих заливку напитка в контейнер, соответствующий настоящему изобретению, фиг. 43 - в перспективной проекции охлаждающее устройство, представленное на фиг. 33, фиг. 44 - в перспективной проекции охлаждающее устройство, представленное на фиг. 34, фиг. 45 - в перспективной проекции охлаждающее устройство, представленное на фиг. 35, фиг. 46 - в перспективной проекции охлаждающее устройство, представленное на фиг. 36, фиг. 47 - производственную установку для изготовления охлаждающего устройства, представленного на фиг. 43, фиг. 48 - еще одну производственную установку для изготовления охлаждающего устройства, представленного на фиг. 43, фиг. 49 - в перспективной проекции охлаждающее устройство, представленное на фиг. 43, причем здесь охлаждающее устройство формуется в виде блистерной упаковки, фиг. 50 - ряд чертежей, изображающих еще один вариант осуществления охлаждающего устройства, фиг. 51 - ряд чертежей, изображающих операции вентиляции, заливки, запечатывания и пастеризации банки, содержащей охлаждающее устройство, фиг. 52 - ряд чертежей, изображающих складывание набора охлаждающих устройств, фиг. 53 - ряд чертежей, изображающих складывание другого набора охлаждающих устройств, фиг. 54 - ряд чертежей, изображающих складывание еще одного набора охлаждающих устройств, фиг. 55 - производственную установку для изготовления охлаждающего устройства.

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. Охлаждаю- 16 023787 щее 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 начинается, 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 28 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. 1Ь 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 эндо- 17 023787 термической 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. 1Ь, 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 29 в верхней части камеры 28, в то время как реагенты в нижней части камеры 28 остаются сухими.

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 29А, В, С 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. 2Ь 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. 1Ь, 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. Рас- 18 023787 творимая 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. 3Ь 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. 3Ь, после того 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 10^ιν. Самоохлаждающийся контейнер 10^ιν содержит банку 12' с напитком, аналогичную банке, описанной согласно фиг. 1-3. Банка 12' содержит днище 14', крышку 16' и охлаждающее устройство 20^ιν, которое прикреплено к крышке 16' и выступает в банку 12' с напитком. Охлаждающее устройство 20^ιν 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 20^ιν, т.е. предпочтительно из алюминия. Днище 22' соединено с наружной стенкой охлаждающего устройства 20^ιν 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. 4Ь показан самоохлаждающийся контейнер 10^ιν, 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 20^ιν 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, и 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 10^ν, аналогичный самоохлаждающемуся кон- 19 023787 тейнеру 10^ιν фиг. 4. Вместо разрывной диафрагмы самоохлаждающийся контейнер 10^ν 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 20^ν, 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. 5Ъ показан самоохлаждающийся контейнер 10^ν, соответствующий фиг. 5а, который был открыт и активирован аналогично банке с напитком, показанной на фиг. 4Ъ. Когда банку 12' открывают, днище 22' охлаждающего устройства 20^ν 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 20^ν.

На фиг. 6а показан самоохлаждающийся контейнер 10^νι, аналогичный самоохлаждающемуся контейнеру 10^ν, показанному на фиг. 5, однако вместо седла и основной заглушки данный вариант осуществления 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. 6Ъ показан самоохлаждающийся контейнер 10^νι 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^νΐ1, аналогичный самоохлаждающемуся контейнеру 10^νΐ1, 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, 70, 71. Клапанные элементы имеют вид круглых цилиндрических фланцевых элементов. Первый клапанный элемент 69, имеющий наибольший диаметр, прикреплен к внутренней поверхности стенки охлаждающего устройства 20^νΐΐ. Первый клапанный элемент 69 слегка выступает в направлении днища 22' охлаждающего устройства 20^νΐΐ 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. 7Ъ показан самоохлаждающийся контейнер 10^νΐΐ фиг. 7а после того, как банку 12' открыли. Как было описано ранее, согласно фиг. 6Ъ открывание банки 12' с напитком заставляет днище 22' охлаждающего устройства 20^νΐΐ 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 20^νΐΐ. 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 ка- 20 023787 меру 28' реагентов.

На фиг. 8а показан самоохлаждающийся контейнер 10^νΐ11, аналогичный самоохлаждающемуся контейнеру 10^ιν, 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 20^νΐ11 и разрывной диафрагмой 54, герметично перекрывая полость охлаждающего устройства 20^νΐ11. 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. 8Ь показан самоохлаждающийся контейнер 10^ν|11 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 20^ν|11 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 необходимы 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 10^1Х, аналогичный самоохлаждающемуся контейнеру 10^ιν, описанному согласно фиг. 4, однако содержащий охлаждающее устройство 20^к, целиком выполненное из полимерного материала. Охлаждающее устройство 20^1Х 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 20^1Х давление ниже, чем давление в банке 12' с напитком.

На фиг. 9Ь показан самоохлаждающийся контейнер 10^1Х 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 10^|Х, состоящий из банки 12' с напитком, содержащей охлаждающее устройство 20^1Х, аналогичное показанному на фиг. 9а и 9Ь, 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. 96 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. 96 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 20^1Х, и стенки промежуточного эластичного участка 82 расходятся.

На фиг. 10а показан самоохлаждающийся контейнер 10^Х, аналогичный самоохлаждающемуся кон- 21 023787 тейнеру 10^ν, представленному на фиг. 5. Охлаждающее устройство 20^х 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. 10Ь показан самоохлаждающийся контейнер 10^х фиг. 10а после того, как банку 12' открыли, и из-за снижения давления внутри банки 12' днище 22' охлаждающего устройства 20^х 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 10^х1, аналогичный самоохлаждающемуся контейнеру 10^х, 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 контейнере 10⁷¹ фиг. 6.

На фиг. 11Ь показан самоохлаждающийся контейнер 10^х1 фиг. 11а после того, как банку 12' открыли и активировали охлаждающее устройство 20^х1.

На фиг. 12а и 12Ь показан самоохлаждающийся контейнер 10^х11, аналогичный самоохлаждающемуся контейнеру 10^х, 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 10^х111, состоящий из банки 12 с напитком, в которой содержится погружное охлаждающее устройство 20^х111 - охлаждающая капсула. Охлаждающее устройство 20^х111 выполнено в виде цилиндра предпочтительно из полимерного материала, который может свободно двигаться в напитке внутри банки 12. В охлаждающем устройстве 20^х111 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 20^х111. 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 20^х111, 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. 13Ь показан самоохлаждающийся контейнер 10^х111 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 10^х17, аналогичный самоохлаждающемуся контейнеру 10^х111, представленному на фиг. 13, в котором, однако, охлаждающее устройство 20^х17 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. 14Ь показан самоохлаждающийся контейнер 10^х17 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

- 22 023787 действия и может использоваться, например, для предотвращения образования льда внутри банки 12 с напитком.

На фиг. 15а и 15Ь изображен самоохлаждающийся контейнер 10^χν, аналогичный самоохлаждающемуся контейнеру 10^χιν, 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 10^χνι, 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 известного 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 10^χνι одна из банок 12' с напитком заменена охлаждающим устройством 20^χνι, наружная форма которого соответствует форме банки 12' с напитком. Охлаждающее устройство 20^χνι содержит кнопку 100 активации, которую нажимают для запуска химической реакции внутри охлаждающего устройства 20^χνι. Внутреннее содержимое охлаждающего устройства 20^χνι 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. 16Ь представляет собой вид сверху самоохлаждающегося контейнера 10^χνι, содержащего теплоизолирующий ящик 96, вмещающий пять банок 12' с напитком и охлаждающее устройство 20^χνι. Самоохлаждающийся контейнер 10^χνι можно хранить при комнатной температуре. Когда подходит время воспользоваться напитком из банок, нажимают кнопку 100 на охлаждающем устройстве 20^χνι и процесс охлаждения запускается. В качестве дополнительной теплоизоляции, при желании, для теплоизолирующего ящика 96 может быть предусмотрена крышка.

На фиг. 17а показан самоохлаждающийся контейнер 10^χνΐ11 иной конструкции, нежели самоохлаждающийся контейнер 10^χνι. Охлаждающее устройство 20^χνΐ11, соответствующее охлаждающему устройству 20^χνΐ 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. 17Ь и фиг. 17с самоохлаждающийся контейнер 10^χνΐ показан в перспективной проекции и на виде сверху.

На фиг. 18а-£ 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. 18Ь.

Фиг. 18Ь 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.

- 23 023787

На фиг. 18й 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. 18Г 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 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. 19а-Г 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. 20а-Г 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. 20й.

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 трех до десяти литров 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 перегородкой 118. Контейнер 120, в котором находится соответствующее количество напитка, помещен в нижнюю камеру 116 и закреплен в перегородке 118. Контейнер 120 с напитком содержит направленное вверх отверстие 122, которое зафиксировано в перегородке 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 перегородку 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 перегородки 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 перегородки 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 20^ΧΧΙ. 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 20^ΧΧΙ. Впускное жидкостное отверстие 136 содержит обратный клапан 138, который не дает реагентам выходить через отверстие 136 и

- 24 023787 вступать в контакт с напитком при вариациях давления внутри контейнера 120.

На фиг. 21Ь 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 находящимся там напитке. Напиток пройдет во впускное жидкостное отверстие 136 охлаждающего устройства 20^ΧΧΙ 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 20^ΧΧΙ 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 20^ΧΧΙ 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.

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 располоΧΧΙΙ ΧΧΙΙ жено охлаждающее устройство 20^ΧΧΙΙ. Охлаждающее устройство 20^ΧΧΙΙ, 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^χνΐ1 оснащена эластичной диафрагмой 30, с которой соединен прокалывающий элемент 56. Прокалывающий элемент 56 проходит к разрывной диафрагме 54.

На фиг. 22Ь 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, не обязательно заранее охлаждать кег с напитком, и исключается длительный период ожидания охлаждения напитка, характерный для традиционного способа охлаждения. Охлаждающее устройство 20^ΧΧΙΙ 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 20^ΧΧΙΙΙ, которое работает аналогично охлаждающему устройству фиг. 21. Охлаждающее устройство 20^ххш 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. 23Ь показана система 140 розлива напитка в состоянии, при котором крышка 148 присоеди- 25 023787 нена 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 с встроенным охлаждающим устройством 20^χχιν. У крышки 166 бутылки имеется фланец 170, который крепится на резьбе 168 вблизи горловины бутылки 164. Охлаждающее устройство 20^ХХ111 неподвижно закреплено на крышке 166, и проходит внутрь бутылки 164. Охлаждающее устройство 20^χχιν 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 20 установлена на днище охлаждающего устройства 20^χχν. Когда крышку 166 бутылки поворачивают, давая возможность газу под давлением выйти из бутылки 164, эластичная диафрагма 20 выгибается наружу и, тем самым, запускает химическую реакцию аналогично самоохлаждающемуся контейнеру с напитком, представленному на фиг. 4а.

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 20^χχνι. Промежуточная диафрагма 174 разделяет два реагента, находящиеся внутри охлаждающего устройства 20^χχνι.

На фиг. 26Ь 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 20^χχνΐ1. Питьевая палочка 180 состоит из головки 182, которой можно пользоваться как рукояткой, и длинного гибкого резервуара 184 для размещения охлаждающего устройства. Охлаждающее устройство 20^χχν|1 содержит разрывной резервуар 186, в котором находится первый реагент. Второй реагент размещен внутри длинного гибкого резервуара 184 снаружи разрывного резервуара 186.

На фиг. 27Ь 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. 27Ь после того, как разрывной резервуар был разрушен, и запущена химическая реакция.

На фиг. 276 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. 28Ь 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, нахо- 26 023787 дящимися 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. 29Ь 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.

На фиг. 29ά 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

- 27 023787 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 охлаждения, 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.

На последующих фиг. 33-48 изображены некоторые частные предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 33 схематически изображено охлаждающее устройство 300', соответствующее настоящему

- 28 023787 изобретению. Охлаждающее устройство 300' содержит первую камеру 302 для реагента, которая заполнена первым реагентом 304. Охлаждающее устройство 300' также содержит вторую камеру 306 для реагента, примыкающую к первой камере 302. Вторая камера 306 для реагента заполнена вторым реагентом 308. Первый реагент 304 и второй реагент 308 должны обладать способностью вступать друг с другом в необратимую реакцию с увеличением энтропии, как было описано ранее, причем указанная реакция должна быть эндотермической, то есть должна протекать с поглощением энергии из окружающей среды. Реагенты 304, 308 представлены в форме гранул. При желании, для предотвращения слипания реагентов может быть добавлен реагент, предотвращающий такое слипание, и вещество с горьким вкусом, чтобы потребитель мог обнаруживать случайную утечку реагентов в напиток. Первая камера 302 для реагента и вторая камера 306 для реагента разделены водорастворимой мембраной 310. Водорастворимая мембрана 310 состоит из пленки материала, который растворяется, когда подвергается действию воды или водных растворов, таких как напиток. Водорастворимая мембрана может представлять собой, например, крахмал, металлическое мыло, такое как ЫС₁₇Н₃₅СОО и Ζη(0₁₇Η₃₅000)₂, шеллак, соль и т.п. Водорастворимая мембрана 310 не дает реагентам 304, 308 вступить в реакцию, пока на нее не подействует вода. Охлаждающее устройство 300' должно иметь плоскую и удлиненную форму так, чтобы у первой камеры 302 для реагента и второй камеры 306 для реагента была большая поверхность контакта, разделенная водорастворимой мембраной 310. Стенки первой камеры 302 и второй камеры 306 должны быть эластичными, то есть способными передавать изменения давления посредством деформации. Предпочтительно, чтобы все охлаждающее устройство было заключено в барьерный слой, например, барьер СО2.

Охлаждающее устройство 300' дополнительно содержит активатор 312. Активатор 312 состоит из первой камеры 314 и второй камеры 318. Стенки первой камеры 314 активатора должны быть неэластичными, то есть способными противостоять изменениям давления, вызванным вариациями температуры, не деформируясь при этом. Первая камера 314 активатора заполнена газированной водой 316 с уровнем насыщения углекислым газом, соответствующим насыщению углекислым газом напитка внутри контейнера. Следовательно, напиток является газированным, таким как пиво, содовая, кока-кола, тоник и т.п. Давление внутри первой камеры 314 активатора должно соответствовать давлению внутри заполненного и запечатанного контейнера с напитком, совместно с которым должно использоваться охлаждающее устройство 300'. Следовательно, при комнатной температуре давление внутри первой камеры 314 активатора составляет около 2-3 бар. Первая камера 314 активатора примыкает ко второй камере 318 активатора. Вторая камера 318 активатора отделена от первой камеры 314 посредством разрывной мембраны 322. Разрывная мембрана 322 может представлять собой пленку из пластмассы или металла, которая должна разрушаться или разрываться, когда разность давлений на мембране превышает установленную величину. Вторая камера активатора заполнена пенообразователем 320. Пенообразователь 320 в предпочтительном варианте должен представлять собой гранулы. Пенообразователь 320 должен представлять собой вещество, которое, будучи смешанным с водой, производит значительное количество водяной пены. Примером такого материала является ЫаС1₂Н₂₃§0₄. Другими примерами являются ЫаС1₂Н₂₃§0₃ и ЫаС1₂Н₂₃С₆Н₄§0₃. Первая камера 314 и вторая камера 318 активатора имеют одинаковое повышенное давление. Газированная вода 316 должна находиться в равновесии с напитком. Вторая камера 306 для реагента примыкает к первой камере 302 для реагента и ко второй камере 318 активатора. Вторая камера 318 активатора также содержит дополнительную разделительную мембрану 324, которая примыкает к водорастворимой мембране 310. Разделительная мембрана 324 отделяет вторую камеру 318 активатора от первой и второй камер 301, 306 для реагентов и тем самым препятствует какому-либо смешиванию реагентов 304, 308 и пенообразователя 320. Разделительная мембрана 324 представляет собой разрывную мембрану, которая может быть более слабой, чем вышеупомянутая разрывная мембрана 322. Согласно другим вариантам осуществления разделительная мембрана 324 представляет собой водорастворимую мембрану, аналогичную водорастворимой мембране 310. Предполагается, что в некоторых вариантах осуществления водорастворимая мембрана 310 и разделительная мембрана 324 могут быть представлены единой общей водорастворимой мембраной.

На фиг. 33а охлаждающее устройство 300' показано в неактивном состоянии, когда оно подвергается действию наружного давления равного давлению внутри контейнера с напитком (не показан), которое показано внешними стрелками. Наружное давление передается на разрывную мембрану 322 либо через разрывную мембрану 324, либо через эластичную часть второй камеры 318 активатора.

На фиг. 33Ь изображено охлаждающее устройство 300, соответствующее фиг. 33а, в состоянии, когда наружное давление снято. Наружное давление может быть снято, например, при открывании контейнера с напитком. Когда наружное давление снимается, т.е. когда охлаждающее устройство 300' оказывается под действием наружного атмосферного давления, давление внутри газированной воды 316 вызывает разрушение разрывной мембраны 322. Кроме того, будет разрушена дополнительная разделительная мембрана 324, которая также является разрывной. Разрушение разрывной мембраны 322 приведет к тому, что газированная вода 316 перемешается с пенообразователем 320, что вызовет появление внутри активатора 312 большого количества пены 326. Пена 326 на основе воды достигнет разделительной мембраны 324, которая разорвется, если к этому моменту еще не произошло ее разрушения. В случае, если

- 29 023787 разделительная мембрана является водорастворимой, пена 326 вызовет растворение мембраны 324. Когда разделительная мембрана 324 будет разрушена, пена 326, в основе которой лежит вода, продолжит растворение водорастворимой мембраны 310, по меньшей мере частично. Водорастворимая мембрана 310 отделяет первую камеру 302 для реагента от второй камеры 306 для реагента. Растворение водорастворимой мембраны 310 приведет к тому, что первый реагент 304 вступит в реакцию со вторым реагентом 308, и, тем самым, произойдет активация охлаждающего устройства 300'. Пена 326 продолжит растворение водорастворимой мембраны 310, та что через некоторое время весь первый реагент 304 прореагирует со вторым реагентом 308. Согласно некоторым вариантам осуществления изобретения продуктом реакции первого и второго реагентов 304, 308 является вода, которая будет способствовать растворению водорастворимой мембраны 310. Таким образом, сама пена должна растворить лишь небольшую часть водорастворимой мембраны 310, чтобы запустить реакцию, а следовательно, активатор 312 может быть выполнен небольшого размера. Типичный размер активатора 312 находится в интервале 5-10 мм. В целях безопасности реагенты могут содержать гелеобразующее вещество, такое как желатин, аэросил, полиакрилат, которое по завершении эндотермической реакции превращает отработавшие реагенты в гель. Таким образом, предотвращается использование отработавших реагентов не по назначению, и банку из под напитка можно прессовать, используя стандартный пресс для банок.

На фиг. 34а изображено охлаждающее устройство 300 аналогичное охлаждающему устройству 300' фиг. 33а. Охлаждающее устройство 300 отличается от охлаждающего устройства 300' предыдущего варианта осуществления тем, что содержит другой активатор 312'. Активатор 312' содержит вторую камеру 318', которая заполнена пенообразователем 320. Вторая камера 318' активатора также содержит в себе первую камеру 314', которая является эластичной и полностью заключена внутри второй камеры 318'. Первая камера 314' активатора представляет собой неэластичную ампулу, заполненную газированной водой 316 по давлением, равным давлению окружающего напитка. Первая камера 314' активатора способна, не деформируясь, противостоять изменениям давления, вызванным изменением температуры. Первая камера 314' активатора дополнительно отделена от второй камеры 318' герметичной пробкой 328. В предпочтительном случае для обеспечения высокой герметизации пробка образована каплей расплавленного металла, такого как галлий/индий, температура плавления которого составляет приблизительно 66°С. В ином варианте может быть использована пробка, выполненная из воска. Вторая камера 318' активатора выполнена из эластичного материала, и в силу этого давление, действующее на вторую камеру 318', передается первой камере 314'. Давление во второй камере 318' активатора удерживает пробку 328 закрепленной на первой камере 314'.

На фиг. 34Ь изображено охлаждающее устройство 300 в ситуации, когда наружное давление снято, т.е. когда контейнер с напитком открыли. Когда наружное давление снимается, падает давление и внутри второй камеры 318' активатора, поскольку стенки второй камеры 318' являются эластичными. Повышенное давление, которое остается внутри первой камеры 314' активатора в силу присутствия газированной воды 316 и наличия жестких стенок первой камеры, вызовет освобождение пробки 328 из первой камеры 314' активатора, и, тем самым, газированная вода 316 получит возможность проникнуть во вторую камеру 318' активатора и войти в контакт с пенообразователем 320. Когда вода 316 вступает в контакт с пенообразователем 320, образуется водяная пена 326, которая будет растворять водорастворимые мембраны 324 и 310, как это было описано в отношении предыдущего варианта осуществления.

На фиг. 35а изображен еще один вариант осуществления охлаждающего устройства 300', аналогичного двум предыдущим вариантам, за исключением того, что здесь использован другой вариант активатора 312. Активатор 312 подобен активатору 312' фиг. 34а и Ь, однако в данной конструкции первая камера 314 активатора представляет собой миниатюрный баллончик, который сам по себе образует разрывную мембрану 322. Первая камера 314 активатора, как и в предыдущих вариантах, заполнена газированной водой 316 и в ней создано давление близкое давлению газированного напитка, совместно с которым должно быть использовано охлаждающее устройство. Пока наружное давление, указанное стрелками, высоко, давление внутри второй камеры 318 активатора будет оставаться высоким, и разрыва первой камеры 314 активатора не произойдет.

На фиг. 35Ь изображено охлаждающее устройство 300' в ситуации, когда наружное давление снято, т.е. когда контейнер с напитком открыли. Когда наружное давление снимается, давление внутри второй камеры 318 падает, и повышенное давление внутри первой камеры 314 приводит к разрушению разрывной мембраны 322', при этом вода 316, заключенная в первой камере активатора, вступает в контакт с пенообразователем 320, находящимся во второй камере 318 активатора. Как вариант первая камера 314 активатора может быть целиком выполнена из тонкого стекла.

На фиг. 36а изображен еще один вариант осуществления охлаждающего устройства 300^ιν, аналогичного двум предыдущим вариантам, за исключением того, что здесь использован другой вариант активатора 312'. Активатор 312' аналогичен активаторам из предыдущих вариантов осуществления за исключением того, что активатор 312' содержит только первую камеру 314', заполненную негазированной водой 330. Вторая камера активатора и пенообразователь опущены. Стенка первой камеры 314 активатора выполнена из эластичного материала, что является отличием по сравнению с предыдущими рас- 30 023787 смотренными вариантами осуществления. Кроме того, на фиг. 36а изображено охлаждающее устройство 300^ιν в ситуации, когда оно не подвергается действию повышенного давления. Охлаждающее устройство 300^ιν содержит разделительную мембрану 324, отделяющую первую камеру 314' активатора, и водорастворимую мембрану 310. Разделительная мембрана 324 образует разрывную мембрану подобную разрывным мембранам 322, рассмотренным ранее согласно фиг. 33-35.

Фиг. 36Ь изображает охлаждающее устройство 300^ιν в ситуации, когда последнее подвергается действию наружного давления, показанного стрелкой. Когда на первую камеру 314' активатора действует наружное давление, указанная камера сжимается, и разрывная мембрана 322 разрушается, что дает возможность негазированной воде 330 вступить в контакт с водорастворимой мембраной 310, что, в свою очередь, как в предыдущих вариантах осуществления, позволяет первому реагенту 304 вступить в контакт со вторым реагентом 308, запуская, тем самым, реакцию с увеличением энтальпии. Следует отметить, что данный вариант осуществления изобретения отличается от трех предыдущих тем, что запуск устройства производится увеличением наружного давления, в то время как три предыдущие конструкции активировались снижением наружного давления. Поэтому данный вариант осуществления можно эффективно использовать с продуктами, которые хранятся при низком давлении, такими как напитки, или иными продуктами в вакуумной упаковке. Кроме того, данный вариант осуществления может быть использован в качестве охлаждающего устройства с ручной активацией, такого как ранее рассмотренные охлаждающая палочка или охлаждающий рукав. Такие устройства могут быть активированы вручную потребителем, например, путем надавливания рукой или пальцем на первую камеру 314' активатора.

На фиг. 37 изображен контейнер 334 для напитка и охлаждающее устройство 300, у которого имеется наружная охлаждающая поверхность 301. Охлаждающее устройство 300 может быть одного из типов, которые были рассмотрены ранее согласно фиг. 33-36. Изображенное на фигуре охлаждающее устройство 300 имеет наружную охлаждающую поверхность 301 кольцевой формы. Охлаждающее устройство 300 должно иметь такой наружный размер, чтобы его можно было ввести через отверстие 335 контейнера 334 для напитка. Длина наружной охлаждающей поверхности 301 меньше, чем длина контейнера 334 для напитка, и поэтому охлаждающее устройство 300 фиксируется внутри контейнера 334 противоположно направленными держателями 332, 332', которые прикреплены к противоположным торцам наружной охлаждающей поверхности 301. Держатель 332 состоит из кольца 331, которое предназначено для посадки на наружную охлаждающую поверхность 301, и ряда усов 333, направленных в сторону от наружной охлаждающей поверхности 301. Держатель 332, который направлен вверх, в возможном варианте имеет более короткие усы 333, чем держатель 332', направленный вниз, т.е. в сторону, противоположную отверстию 335. Таким способом наружную охлаждающую поверхность 301 можно разместить в верхнем полупространстве, т.е. вблизи отверстия 335 контейнера 334 для напитка. Размещение наружной охлаждающей поверхности 301 в верхнем полупространстве контейнера 334 для напитка, во-первых, даст возможность напитку, находящемуся в верхнем полупространстве, т.е. вблизи отверстия 335, охлаждаться в первую очередь, а, во-вторых, создаст разность температур в контейнере, что в свою очередь улучшит конвективное охлаждение напитка в нижнем полупространстве контейнера 334 с напитком, поскольку теплый напиток со дна контейнера 334 будет подниматься в сторону холодного напитка в верхнюю часть контейнера 334. Для герметизации отверстия 335 предусмотрена крышка 336. Крышка содержит удаляемый язычок 338, который можно удалять для розлива напитка и для активирования охлаждающего устройства 300.

Два позиционных номера 300 и 301 для охлаждающего устройства использованы просто, чтобы разграничить аспекты, касающиеся внутреннего принципа действия охлаждающего устройства и наружной контактной охлаждающей поверхности охлаждающего устройства.

На фиг. 37Ь изображен контейнер 334 в ситуации, когда внутри его установлена наружная охлаждающая поверхность 301. Усы 333 опоры 332 поддерживают наружную охлаждающую поверхность 301 в надлежащем положении внутри контейнера 334, опираясь на внутренние стенки контейнера 334. Как говорилось ранее, наружную охлаждающую поверхность 301 предпочтительно располагать ближе к крышке 336, чем к дну контейнера 334, чтобы охлаждать напиток, находящийся вблизи крышки 336, который в ближайшее время и будут потреблять. Кроме того, за счет создания в контейнере небольшой разности температур может быть усилен эффект конвекции.

На фиг. 38а изображена наружная охлаждающая поверхность 301', имеющая тороидальную или трубчатую форму. Тороидальная или трубчатая форма дает возможность какой-то части напитка располагаться во внутреннем пространстве 338, внутри наружной охлаждающей поверхности 301. Таким образом, увеличивается размер наружной поверхности охлаждающего устройства для контакта с напитком. Увеличение наружной контактной поверхности усиливает охлаждение напитка за счет теплопроводности по сравнению с цилиндрическим охлаждающим устройством. Активатор 312 расположен на боковой стороне наружной охлаждающей поверхности 301'.

На фиг. 38Ь изображен другой вариант наружной охлаждающей поверхности 301, которая имеет конфигурацию, несколько отличающуюся от предыдущего варианта осуществления; однако принцип ее работы соответствует любому из ранее рассмотренных вариантов осуществления охлаждающего устрой- 31 023787 ства 300. Наружная охлаждающая поверхность 301 имеет спиральную форму, что позволяет какой-то части напитка располагаться во внутреннем пространстве 338'. В данном варианте осуществления активатор 312 расположен в центре наружной охлаждающей поверхности 301.

На фиг. 38с изображено охлаждающее устройство 301' с гофрированной наружной поверхностью, т.е. поверхностью звездообразного сечения, которая по сравнению с круговым цилиндром предоставляет значительно большую наружную поверхность для контактного охлаждения. Активатор 312 расположен в центре охлаждающего устройства.

На фиг. 38ά изображено охлаждающее устройство 301^ιν , имеющее гофрированную наружную поверхность или поверхность звездообразного сечения, и дополнительно внутреннее пространство 338, что обеспечивает еще большую наружную охлаждающую поверхность, чем в предыдущих вариантах осуществления. Все вышеупомянутые варианты охлаждающих устройств 301'-301^ιν имеют наружную поверхность, которая велика по сравнению с объемом охлаждающего устройства, поэтому охлаждающий эффект таких охлаждающих устройств будет более сильным, чем у охлаждающего устройства, имеющего форму ровного кругового цилиндра.

На фиг. 39 изображен контейнер 334 для напитка, который содержит крышку 336 и охлаждающее устройство 300. Охлаждающее устройство 300 содержит наружную охлаждающую поверхность 301^ν, которая образована длинной полосой, расположенной внутри контейнера 334 для напитка. Полоса должна быть гибкой и при этом свободно опертой, чтобы обеспечить большую охлаждающую поверхность. В предпочтительном варианте полоса может представлять собой спираль.

На фиг. 40 показан контейнер 40 для напитка, включающий в себя охлаждающее устройство 300. Охлаждающее устройство 300 может относиться к типу, ранее представленному на фиг. 1, и обладать наружной охлаждающей поверхностью 301^νι в форме геликоида, который, в целях обеспечения большой поверхности контакта с напитком, проходит от дна контейнера к крышке 336 контейнера.

Предполагается, что все охлаждающие устройства 300 могут быть выполнены со всеми вышеупомянутыми формами охлаждающих поверхностей 301.

На фиг. 41а изображена сборка активатора 312 и наружной охлаждающей поверхности 301 охлаждающего устройства 300. Как вариант, охлаждающее устройство 300 можно разместить в чехле, например в патроне 340 охлаждающего устройства. Патрон 340 охлаждающего устройства может быть выполнен из непроницаемого материала, содержащего барьерный слой, как, например, многослойный пакет, чтобы предотвратить любые утечки реагента из охлаждающего устройства 300 в напиток, и не дать СО₂или напитку проникать в охлаждающее устройство 300. Патрон 340 охлаждающего устройства может представлять собой контейнер из алюминиевой фольги или подобного материала.

На фиг. 41Ь показан активатор 312 в сборе с патроном 340 охлаждающего устройства, при этом в патроне размещено само охлаждающее устройство (не показано).

Фиг. 41с изображает сечение активатора аналогичного активатору, показанному на фиг. 1а.

Фиг. 41 в сечении на виде сверху изображает охлаждающее устройство 300, имеющее тороидальную форму. Охлаждающее устройство 300 содержит первую камеру 302 для реагента, обращенную наружу, и вторую камеру 304 для реагента, обращенную внутрь, а также водорастворимую мембрану 310, расположенную между камерами и отделяющую первую камеру 302 для реагента от второй камеры 304 для реагента.

На фиг 41е изображен еще один вариант осуществления охлаждающего устройства 300 тороидальной формы. Охлаждающее устройство 300 имеет сотовую структуру и содержит большое количество шестигранных капсул, представляющих собой либо первую камеру 302 для реагента, либо вторую камеру 304 для реагента. Шестигранные капсулы разделены водорастворимой мембраной 310. Данный вариант осуществления имеет преимущество, заключающееся в том, что реагенты находятся в предварительно смешанном состоянии, что обеспечивает большую контактную поверхность между реагентами, как только будет растворена водорастворимая мембрана 310, чем обеспечивается протекание быстрой и полной реакции между двумя реагентами. Также предполагается, что реагенты могут быть подготовлены в виде гранул, которые индивидуально покрывают водорастворимой мембраной.

На фиг. 41д изображен другой вариант осуществления охлаждающего устройства 300, в котором множество первых и вторых камер для реагентов расположены одна над другой в виде многослойной структуры и отделены друг от друга множеством водорастворимых мембран 310, которые проходят в радиальном направлении.

На фиг. 42а изображена вентиляция контейнера 334 для напитка перед заполнением напитком. Чтобы перед заполнением контейнера 334 напитком в контейнере не оставалось никакого кислорода, в контейнер 334 вводят вентиляционную трубку 342 и вентилируют контейнер 334 углекислым газом, как показано стрелками.

На фиг. 42Ь изображено заполнение контейнера 334 напитком 346. После продувки в контейнер 334 для напитка вводят заливочную трубку 344 и запускают в контейнер 334 надлежащее количество напитка. Надлежащее количество напитка должно быть таким, чтобы после размещения внутри заполненного контейнера 334 наружной контактной поверхности 301 охлаждающего устройства 300 над жидкостью

- 32 023787 оставалось бы небольшое пространство 347. Вентиляцию и заполнение можно производить на обычной высокоскоростной фасовочной машине.

На фиг. 42с изображен атмосферный шлюз 348 и технологическая позиция 354 снаряжения. Перед передачей на позицию 354 снаряжения контейнер 334 с напитком выдерживают внутри атмосферного шлюза 348. Контейнер 334 с напитком содержит напиток 346 и пространство 347 над жидкостью. Чтобы исключить выплески, объем пространства 347 над жидкостью должен быть не меньше, чем общий объем охлаждающего устройства 300. Атмосферный шлюз 348 содержит первую створку 350, через которую вводят контейнер с напитком, и вторую створку 352, через которую контейнер с напитком поступает на позицию 354 снаряжения. После размещения контейнера 334 с напитком внутри атмосферного шлюза 348 обе створки - первую и вторую - закрывают и увеличивают давление в атмосферном шлюзе от уровня наружного давления до уровня повышенного давления, соответствующего давлению насыщения напитка углекислым газом.

Внутри камеры на позиции 354 снаряжения охлаждающее устройство 300 располагают закрепленным внутри направляющей трубы 356. Направляющая труба 356 удерживает усы держателей в сведенном состоянии, которое соответствует ширине горловины контейнера 334 для напитка. Крышку 336 располагают над охлаждающим устройством 300.

На фиг. 42й камера позиции 354 снаряжения показана в состоянии, когда охлаждающее устройство 300 было высвобождено и опущено в контейнер 334 с напитком. Когда охлаждающее устройство 300 входит в контейнер 334 с напитком, усы опоры 332 расходятся и фиксируют охлаждающее устройство 300 внутри контейнера 334.

На фиг. 42е изображена технологическая позиция 356 пастеризации. Камеру на позиции 356 пастеризации заполняют горячей водой 357 с температурой около 72°С, чтобы уничтожить существенное количество микроорганизмов внутри напитка. Из-за увеличения температуры при пастеризации давление в контейнере 334 с напитком также увеличится. Однако это зависящее от температуры увеличение давления не повлияет на активатор (не показан) охлаждающего устройства 300, поскольку температура активатора будут приблизительно равна температуре напитка. Следовательно, благодаря наличию газированной воды внутри активатора охлаждающего устройства 300 давление внутри активатора вырастет приблизительно на такую же величину, что и давление снаружи охлаждающего устройства. Таким образом, пастеризация или аналогичные изменения давления, вызванные температурой, не окажут влияния на активатор.

На фиг. 42£ изображен контейнер 334 с напитком, включающий с себя охлаждающее устройство 300, готовый для поставки потребителю.

На фиг. 43а показано охлаждающее устройство 300' в процессе изготовления. Изготовление охлаждающего устройства 300' может представлять собой непрерывный процесс. Охлаждающее устройство 300' содержит первую пленку 358 из эластичной пластмассы, водорастворимую мембрану 310 в виде пленки или листа, расположенную ниже первой пленки, и вторую пленку 360 из эластичной пластмассы, расположенную ниже водорастворимой мембраны 310. Ширина водорастворимой мембраны 310 немного меньше ширины первой пленки 358 и второй пленки 360, которые целиком охватывают водорастворимую мембрану 310. Пространство между первой пленкой 358 и водорастворимой мембраной 310 заполняют первым реагентом 304, а пространство между водорастворимой мембраной 310 и второй пленкой 360 заполняют вторым реагентом 308. Реагенты 304, 308 подготавливают в форме гранул. Как вариант реагенты 304 и 308 могут быть представлены в виде стержней, пластин или блоков.

Активатор 312 располагают вблизи одного края охлаждающего устройства 300', на котором не размещают никаких реагентов. Первая пленка 358 и вторая пленка 360 также покрывают активатор 312, расположенный вблизи края охлаждающего устройства 300'. Активатор 312 содержит вторую камеру 318, которую заполняют пенообразователем 320. Вторую камеру 318 активатора отделяют от первого и второго реагентов 304, 308 и от водорастворимой мембраны 310 посредством разделительной мембраны 324, представляющей собой слабую разрывную мембрану. Вторую камеру активатора далее отделяют от первой камеры 314 активатора посредством разрывной мембраны 322. Первую камеру 314 активатора заполняют газированной водой 316, давление насыщения углекислым газом которой, по существу, равно аналогичному давлению газированного напитка. Первую камеру 314 активатора покрывают первой армирующей пленкой и с противоположных сторон второй армирующей пленкой 362, 364 с целью увеличения жесткости первой камеры 314 активатора так, чтобы первая камера 314 была менее эластичной и могла противостоять повышенным давлениям без деформации в отличие от остальной части охлаждающего устройства 300'.

На фиг. 43Ъ на боковой проекции в разрезе изображено охлаждающее устройство 300' в неактивированном состоянии, при котором активатор 312 подвергается действию давления, по существу, равного давлению внутри контейнера с напитком (не показан), которое представляет собой давление газированного напитка, находящегося в равновесии.

На фиг. 43с изображено охлаждающее устройство 300' в состоянии, когда произошло активирование активатора 312 за счет снижения давления снаружи активатора 312 приблизительно до уровня атмо- 33 023787 сферного давления, например, вследствие открывания контейнера с напитком (не показан). Разности между наружным давлением и давлением внутри первой камеры 314 активатора 312 оказалось достаточно, чтобы разрушить разрывную мембрану 322 и дать возможность воде из первой камеры 314 активатора смешаться с пенообразователем 320, как это было описано ранее. После этого пена проникла сквозь разделительную мембрану 324 и растворила водорастворимую мембрану 310, дав возможность реагентам 304, 308 вступить в реакцию.

На фиг. 44а изображено охлаждающее устройство 300, аналогичное ранее описанному варианту осуществления за исключением того, что в первой камере 314' активатора заключена ампула с газированной водой 316, запечатанная пробкой (не показана). Таким образом, первая камера активатора расположена внутри второй камеры 318' активатора.

На фиг. 44Ь на боковой проекции в разрезе изображено охлаждающее устройство 300 в неактивированном состоянии, при котором давления внутри и снаружи первой камеры 314' активатора, по существу, равны между собой, и пробка (не показана) герметично закупоривает первую камеру 314' активатора.

На фиг. 44с на боковой проекции в разрезе изображено охлаждающее устройство 300 в активированном состоянии, при котором давление снаружи первой камеры 314' активатора снижено, и давление, действующее внутри первой камеры 314' активатора, приводит к выбросу пробки (не показана).

На фиг. 45а изображено охлаждающее устройство 300', аналогичное ранее описанному варианту осуществления, представленному на фиг. 44, и содержащее первую камеру 314 активатора, целиком инкапсулированную внутрь второй камеры 318, однако вместо первой камеры 314' активатора в виде ампулы с пробкой, первая камера 314 активатора в данном варианте осуществления представляет собой баллончик или ампулу, выполненную из разрушаемого мембранного материала. Таким материалом, может служить, например, стекло.

На фиг. 45Ь изображено охлаждающее устройство 300' в неактивированном состоянии, при котором давления внутри и снаружи первой камеры 314 активатора, по существу, равны между собой.

На фиг. 45с на боковой проекции в разрезе изображено охлаждающее устройство 300' в активированном состоянии, при котором давление снаружи первой камеры 314 активатора понижено, и давление, действующее внутри первой камеры 314 активатора, приводит к разрыву первой камеры 314, что дает возможность воде из первой камеры 314 активатора вступить в контакт с пенообразователем 320.

На фиг. 46а изображено охлаждающее устройство 300^ιν, в котором вторая камера активатора опущена, а первая камера 314' активатора отделена от водорастворимой мембраны 310 посредством разрывной мембраны 324.

На фиг. 46Ь изображено охлаждающее устройство 300 в неактивированном состоянии, при котором отсутствует сжатие первой камеры 314' активатора.

На фиг. 46с изображено охлаждающее устройство 300 в активированном состоянии, при котором первая камера 314' сжата. Из-за увеличенного давления в первой камере 314' активатора произошло разрушение разрывной мембраны 324, и вода растворяет водорастворимую мембрану 310, разделяющую реагенты.

Фиг. 47 изображает производственную установку 365 для изготовления охлаждающего устройства 300'. Производственная установка содержит первую пленку 358 и вторую пленку 360, непрерывно подаваемые из соответствующих рулонов. Дозатор 366 первого реагента наносит слой первого реагента 304 на первую пленку 358, а дозатор 368 второго реагента наносит слой второго реагента 308 на вторую пленку 360. На части первой и второй пленок 358, 360, которые предназначены для формирования активатора, реагенты не наносятся. Затем два соответствующих валка, обозначенных индексом 370, сжимают и фиксируют первый и второй реагенты 304 и 308 на соответствующих первой и второй пленках 358, 360. После этого первая и вторая пленки 358, 360 накладываются друг на друга так, чтобы первый и второй реагенты 304, 308 были обращены друг к другу, а между ними расположилась пленка водорастворимой мембраны 310. Далее сварочные ролики 372 сваривают между собой первую пленку и вторую пленку, формируя камеры 302, 306 для реагентов и камеры 314, 318 активатора. Дозатор 376 пенообразователя вводит определенное количество пенообразователя во вторую камеру 318 активатора, а водяной дозатор 374 вводит определенное количество газированной воды в первую камеру 314 активатора. Наконец, штамп 378 используется для придания формы и запечатывания первой и второй камер 314, 318 активатора. Чтобы исключить преждевременную активацию охлаждающего устройства 300', изготовление и последующее хранение охлаждающего устройства 300' должно производиться при повышенном давлении, соответствующем давлению газированного напитка, например при избыточном давлении 2-3 бар над наружным атмосферным давлением.

Разрывные мембраны можно получить, если в местах сварки между первой и второй камерами 314, 318, а также между второй камерой 318 активатора и водорастворимой мембраной 310 заранее предусмотреть точки разрыва, которые будут открываться при активировании охлаждающего устройства. Такие заранее намеченные точки разрыва можно получить путем сваривания двух материалов, которые не являются полностью совместимыми, т.е. образуют сварочный шов менее прочный, чем окружающий материал пленки. Первая армирующая пленка и вторая армирующая пленка могут быть при желании

- 34 023787 нанесены поверх первой пленки 358 и второй пленки 360. В другом варианте пленки 358, 360 могут быть заранее армированы в месте расположения первой камеры активатора.

На фиг. 48 в перспективной проекции изображена видоизмененная производственная установка 365'. Видоизмененная производственная установка 365' аналогична производственной установке 365 фиг. 47, однако в данном случае первый и второй реагенты подаются из рулонов 366', 368' в виде заранее подготовленных пленок. Далее пенообразователь подается из рулона 376' в виде заранее подготовленной пленки. Таким образом, производственная установка может быть выполнена более компактной, поскольку некоторые валки могут быть опущены.

На фиг. 49 в перспективной проекции изображен вариант охлаждающего устройства 300'в процессе изготовления. Охлаждающее устройство 300' в данном варианте аналогично охлаждающему устройству 300' фиг. 43, однако здесь первая и вторая пленки 358, 360 образуют блистерную упаковку, т.е. вторая пленка 360 является плоской и жесткой, в то время как первая пленка 358 эластична и образует полости для хранения реагентов, воды и пенообразователя.

На фиг. 50 изображен еще один вариант осуществления охлаждающего устройства 300^ν, которое аналогично охлаждающим устройствам 300'^-ιν, представленным согласно фиг. 33-36. Охлаждающее устройство 300^ν отличается от ранее представленных вариантов осуществления тем, что оно может принимать, вдобавок к неактивированному состоянию и активированному состоянию, еще подготовленное, но не активированное состояние.

На фиг. 50а на боковой проекции в разрезе изображено охлаждающее устройство 300^ν в неподготовленном состоянии. Охлаждающее устройство 300^ν содержит общую реакционную камеру 380, заполненную смесью первого реагента 304 и второго реагента 308. Первый реагент 304 и второй реагент 308 должны обладать способностью вступать друг с другом в необратимую реакцию, протекающую с увеличением энтропии, как это было описано ранее, к тому же указанная реакция является эндотермической, то есть протекает с поглощением энергии из окружающей среды. Реагенты 304, 308 подготавливают в виде гранул. При желании, для предотвращения слипания реагентов может быть добавлен реагент, предотвращающий такое слипание, и вещество с горьким вкусом, чтобы потребитель мог обнаруживать случайную утечку реагентов в напиток. Работу со смесью реагентов 304, 308 следует производить в среде, в которой полностью исключено присутствие воды, поскольку даже небольшое количество воды может запустить реакцию между первым реагентом 304 и вторым реагентом 308. В ином варианте, как уже говорилось, первый реагент 304 и второй реагент 308 могут быть разделены водорастворимой мембраной (не показана).

Охлаждающее устройство 300^ν также содержит активатор 312^ιν. Активатор 312^ιν содержит первую камеру 314^ιν и вторую камеру 318^ιν Первая камера 314^ιν активатора отделена от общей реакционной камеры 380 посредством перегородки, содержащей заранее намеченную точку 386 разрыва, или в ином варианте посредством перегородки, содержащей разрывную мембрану. Первая камера 314^ιν активатора заполнена негазированной водой 316' и как вариант может содержать пенообразователь 320, например поверхностно-активное вещество. Пенообразователь 320 должен представлять собой вещество, которое при смешении с водой образует значительное количество водяной пены. Примером такого материала является ЫаС1₂Н₂₃§0₄. Другие примеры - это ЫаС1₂Н₂₃§0₃ и ЫаС1₂Н₂₃СбН₄§0₃. Вода 316' может также содержать гелеобразующее вещество, покрывающий компонент или компонент, демонстрирующий слабую растворимость в воде, чтобы замедлить реакции и/или растворение химических компонентов, входящих в состав охлаждающего устройства. Компонентами, демонстрирующими слабую растворимость в воде, является одно из следующих веществ: карбонат кальция, карбонат железа, карбонат стронция, а также кислоты, демонстрирующие слабую растворимость, такие как пропановая кислота, бутеновая кислота, пентеновая кислота, аланин, лейцин. Гелеобразующие вещества могут включать карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ), гидроксиэтилцеллюлозу (ГЭЦ), гидроксипропилметилцеллюлозу (ГПМЦ), метилцеллюлозу (МЦ), желатин, камедь бобов рожкового дерева, возможно, в смеси с ксантановой камедью.

Вторая камера 318^ιν активатора отделена от первой камеры 314^ιν прокалываемой разрывной мембраной 322'. Прокалываемая разрывная мембрана 322' может представлять собой пластмассовую или металлическую пленку, рассчитанную на разрушение или разрыв, когда перепад давления на мембране превышает установленную величину. Согласно возможному варианту, вторая камера 318^ιν активатора содержит прокалывающий элемент 382, направленный на прокалываемую разрывную мембрану 322', в виде острия, которое должно входить в мембрану 322', когда перепад давления на мембране превышает установленную величину. Следует понимать, что любой из ранее рассмотренных активаторов 312'-312' также может содержать прокалывающий элемент, чтобы у любой разрывной мембраны величина давления разрушения имела гарантированный заранее заданный уровень. Вторая камера активатора заполнена компонентом 384, выделяющим С0₂, например смесью лимонной кислоты и бикарбоната. Как вариант во вторую камеру 318^ιν активатора может быть включено гелеобразующее вещество и/или пенообразователь.

Фиг. 50Ь на боковой проекции в разрезе далее изображает охлаждающее устройство 300^ν, когда происходит его приведение в подготовленное состояние. Подготовка осуществляется приложением к

- 35 023787 охлаждающему устройству 300^ν направленной внутрь силы давления. Сила давления заставляет прокалываемую разрывную мембрану 322' деформироваться вовнутрь и порваться под действием прокалывающего элемента 382. Первая камера 314^ιν активатора разрушена не будет, поскольку она заполнена только несжимаемой жидкостью. Разрушение разрывной мембраны 322' заставит компонент 384, выделяющий СО₂, смешаться с негазированной водой 316', чтобы произошло образование газированной воды 316. Чтобы исключить преждевременную активацию охлаждающего устройства 300^ν, для замедления процесса насыщения воды углекислым газом могут быть применены вышеупомянутые гелеобразующее вещество или, как вариант, водорастворимый покрывающий компонент так, чтобы процесс подготовки охлаждающего устройства 300^ν не завершился, пока не пройдут несколько минут после приложения силы давления к охлаждающему устройству 300^ν. Приложение силы давления обозначенного на фиг. 50Ь стрелками, может быть связано с операциями вентиляции контейнера для напитка углекислым газом, заполнения контейнера напитком, или пастеризации контейнера с напитком. Сила давления может быть приложена механически или за счет увеличения давления, связанного с указанными операциями. В ином варианте, разрывную мембрану 322' заменяют на расплавляемую мембрану, которая разрушается при определенной температуре, например, при 60°С во время пастеризации.

На фиг. 50с изображено охлаждающее устройство 300^ν после завершения его подготовки. Компонент 384, выделяющий СО2, прореагировал с водой, и образовалась газированная вода с уровнем насыщения углекислым газом, соответствующим или немного более низким уровня насыщения углекислым газом напитка внутри контейнера. Напитком является газированный напиток, такой как пиво, содовая вода, кока-кола, тоник и т.п. Давление внутри первой камеры 314^ιν активатора должно быть равным или немного меньшим давления внутри заполненного и запечатанного контейнера с напитком (не показан), совместно с которым должно использоваться охлаждающее устройство 300'. Давление напитка показано стрелками, направленными снаружи (из напитка) в сторону охлаждающего устройства, в то время как стрелки, направленные наружу из активатора 312^ιν, представляют давление газированной воды 316. Поэтому давление внутри первой камеры 314^ιν при комнатной температуре составляет 2-3 бар и изменяется с температурой, а следовательно изменяется и давление напитка. Газированная вода 316 в отношении давления должна находиться в равновесии с напитком. Первая камера 314^ιν активатора примыкает ко второй камере 318^ιν активатора и к общей реакционной камере 380.

На фиг. 50й изображено охлаждающее устройство 300^ν, соответствующее фиг 50с, в ситуации, когда наружное давление со стороны напитка снято. Наружное давление может быть снято, например, когда контейнер с напитком откроют. Когда наружное давление будет снято, т.е. когда на охлаждающее устройство 300^ν будет действовать наружное атмосферное давление, давление газированной воды 316 вызовет разрушение стенки первой камеры 314^ιν в определенной точке 386 разрыва. При желании, как говорилось выше, может быть использована разрывная мембрана. Разрушение первой камеры 314^ιν приведет к тому, что газированная вода 316 смешается с первым реагентом 304 и вторым реагентом 308, которые вступят в реакцию, и, тем самым, охлаждающее устройство 300^ν будет активировано. Согласно возможному варианту пенообразователь создает большое количество пены, которая увеличивает скорость реакции. В некоторых вариантах осуществления, первый и второй реагенты 304, 308 в качестве продукта реакции дают воду, которая способствует ускорению реакции. В качестве меры безопасности, реагенты могут включать гелеобразующее вещество, такое как желатин, аэросил, полиакрилат, которое по завершении эндотермической реакции превращает отработавшие реагенты в гель. Таким образом, исключается любое использование отработавших реагентов не по назначению, и банки из-под напитка можно прессовать, используя стандартный пресс для банок.

На фиг. 51а-Т изображен ряд операций заполнения и создания давления в банке 12 с напитком такого типа, какой показан на фиг. 1-3, содержащей охлаждающее устройство 300^ν такого типа, какой представлен на фиг. 50. В данном варианте осуществления показано приведение охлаждающего устройства в подготовленное состояние во время пастеризации, однако подготовка охлаждающего устройства возможна в связи с такими операциями или во время таких операций, как вентиляция контейнера для напитка газом СО₂ или заполнение контейнера напитком, как указывалось выше, в частности, для напитков, не подлежащих пастеризации.

На фиг. 51а изображен процесс вентиляции банки 12 для напитка газом СО₂ перед заполнением банки. Банка 12 для напитка в данный момент не содержит охлаждающего устройства 300^ν, однако в другом варианте осуществления охлаждающее устройство 300^ν может быть вставлено в банку 12 для напитка перед вентиляцией газом СО₂. В типичном случае банку для напитка вентилируют три раза, вводя в банку вентиляционный шланг 102 и подавая в банку 12 углекислый газ (СО2) под давлением около 3 бар. Давление в процессе вентиляции является достаточным, чтобы перевести охлаждающее устройство 300^ν в подготовленное состояние, если охлаждающее устройство присутствует в банке. Углекислый газ будет замещать воздух в банке 12 для напитка. Любое количество остаточного воздуха в банке 12 для напитка может привести к порче последнего. После вентиляции банку 12 заполняют напитком, как показано на фиг. 51Ь.

Фиг. 51Ь изображает процесс заливки напитка, при котором вводят заливочный шланг 103 и подают напиток в банку 12. Напиток предварительно насыщен углекислым газом и имеет низкую температуру

- 36 023787 всего несколько градусов по Цельсию над точкой замерзания для поглощения максимального количества углекислого газа напитком в растворенном виде.

Фиг. 51с изображает банку 12, заполненную напитком, после того как заливочный шланг 103 был удален. Напиток держат в атмосфере углекислого газа при температуре чуть выше точки замерзания, чтобы напиток мог сохранить насыщенность углекислым газом, и не было необходимости в организации среды высокого давления. В данном случае показано, что внутрь контейнера с напитком помещено не приведенное в состояние готовности и неактивированное охлаждающее устройство 300^ν.

Фиг. 51ά изображает банку 12 с напитком в состоянии, когда на фланец 104 герметично установлена крышка 16. Крышка 16 фальцовкой закреплена на фланце 104 с образованием герметичного соединения.

Фиг. 51е изображает банку 12 с напитком внутри установки 106 пастеризации. Установка пастеризации содержит водяную баню с температурой около 70°С. Процесс пастеризации, как средство замедления роста любых микроорганизмов в пищевых продуктах, хорошо известен. Во время пастеризации давление внутри банки 12 с напитком вырастет приблизительно до 6 бар в силу нагревания напитка и высвобождения из напитка углекислого газа. Охлаждающее устройство должно быть выполнено достаточно жестким, чтобы противостоять таким высоким давлениям. Кроме того, увеличенная температура и давление не должны оказывать влияния на реагенты, используемые внутри охлаждающего устройства, т.е. они не должны взрываться, вступать в реакции, плавиться, закипать или как-то иначе изменять свое состояние, что позднее сделало бы запуск реакции невозможным или неэффективным. Следует также отметить, что в случае негазированных напитков, таких как минеральная вода, все равно реагенты должны оставаться в неизмененном виде до температуры по меньшей мере 30-35°С, которую такие напитки могут приобрести при хранении внутри или снаружи помещения. Согласно данному варианту осуществления изобретения, перевод охлаждающего устройства в подготовленное состояние происходит во время пастеризации, когда давление внутри контейнера с напитком и внутри общей реакционной камеры вызывает появление силы давления, действующей на прокалываемую разрывную мембрану 322, которая деформируется вовнутрь, так что прокалывающий элемент 382 протыкает прокалываемую разрывную мембрану, и компоненты 384, выделяющие СО₂, смешиваются с негазированной водой 316' для образования газированной воды 316.

На фиг. 51£ изображена банка 12 с напитком при комнатной температуре. Давление внутри банки 12 с напитком составляет около 3-5 бар, что достаточно для предотвращения активации охлаждающего устройства 20. Когда банку с напитком откроют, давление внутри банки 12 упадет до уровня давления окружающей атмосферы, и банка 12 с напитком примет атмосферное давление 1 бар. Давление газированной воды 316 в активаторе 312^ιν окажется более высоким, чем окружающее давление, и стенка первой камеры 314^ιν активатора прорвется в заранее намеченной точке 386 разрыва, давая возможность воде смешаться с первым и вторым реагентами 304, 308 в общей реакционной камере. Тем самым, охлаждающее устройство 300^ν окажется активированным.

На фиг. 52а изображен вариант осуществления набора 388 охлаждающих устройств, образованного тремя охлаждающими устройствами 300^ν, соединенными посредством наружной охлаждающей поверхности 301^ν. Каждое охлаждающее устройство 300^ν из набора 388 содержит отдельный активатор 312. Набор 388 охлаждающих устройств предпочтительно выполнить в виде единой многослойной конструкции, подобно описанной согласно фиг. 55. Охлаждающие устройства 300^ν, представляющие собой удлиненные плоские секции, разделены тонким стыком, расположенным вдоль длинной стороны двух соседних охлаждающих устройств, что позволяет охлаждающие устройства набора 388 складывать, как показано стрелкой.

На фиг. 52Ь изображен набор 388 охлаждающих устройств, сложенный в виде треугольника.

На фиг. 52с изображен набор 388 охлаждающих устройств внутри контейнера 12 для напитка.

На фиг. 53а-с изображен другой вариант осуществления наружной охлаждающей поверхности 301^νιнабора 388' охлаждающих устройств аналогичный варианту, представленному на фиг. 52, в котором охлаждающие устройства 300^ν| соединены посредством стыка 390', расположенного вдоль короткой стороны каждого охлаждающего устройства 300^νι. Стык 390' позволяет охлаждающие устройства сложить в виде треугольника, подворачивая каждое охлаждающее устройство 300^νι внутрь, как указано стрелкой. Стык 390' содержит отверстие 392, которое дает возможность напитку протекать между охлаждающими устройствами 300^νι.

На фиг. 54а-с изображен другой вариант осуществления наружной охлаждающей поверхности 301^νπ набора 388 охлаждающих устройств аналогичный варианту, представленному на фиг. 53, в котором охлаждающие устройства 300^νΐ1 соединены посредством стыка 390, расположенного вдоль короткой стороны каждого охлаждающего устройства 300^νΐ1. Вариант фиг. 54а-с отличается от варианта фиг. 53 тем, что только два охлаждающих устройства 300^ν|1 соединены в набор 388 охлаждающих устройств посредством наружной охлаждающей поверхности 301^νΐ1. Набор 388 охлаждающих устройств можно сложить, как показано стрелкой, чтобы получить согнутую конструкцию, удобную для установки внутрь банки 12 с напитком.

На фиг. 55 изображена производственная установка 365' для изготовления охлаждающего устрой- 37 023787 ства 200^ν. Производственная установка 265' содержит первую пленку 258' и вторую пленку 260', непрерывно подаваемые с соответствующих рулонов. Дозатор 266' реагентов накладывает блок 294' или слой смеси первого реагента 204 и второго реагента 208 на первую пленку 258'. В данном варианте осуществления наносят три примыкающих друг к другу блока 294', образующих ряд блоков 294' на первой пленке 258'. В предпочтительном варианте на первой пленке 258' предусматривают впадины для приема реагентов. После заполнения впадин блоками 294' реагентов на каждом из блоков 294' реагентов располагают активатор 212^ιν Согласно другому варианту активатор 212^ιν помещают в каждую из впадин первой пленки 258' перед тем, как в указанные впадины вкладывать реагенты 204, 208. Согласно еще одному варианту активатор может быть создан в первой пленке путем формирования внутренней камеры активатора и внешней камеры активатора посредством приваривания первой и второй мембраны к первой пленке и путем заполнения соответствующих камер, как это было описано в отношении фиг. 50.

Горячий валок 270' затем сваривает вместе первую и вторую пленки 258', 260', чтобы сформировать закрытый пакет. Валку 270' придана особая форма, чтобы не прикладывать чрезмерного давления к активатору 212^ιν и избежать преждевременного активирования охлаждающего устройства. Может быть предусмотрен резак 296, который разрезает пленки на полосы, каждая из которых образует набор 288 охлаждающих устройств.

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. Специалистам в данной области должно быть понятно, что любой из активаторов 212-212^ιν может быть использован совместно с любым из охлаждающих устройств 200'-200^ν. Кроме того, предполагается, что помимо упомянутых выше реагентов могут быть использованы и другие реагенты. Например, могут быть использованы реакции между гидроксидом стронция, гексаметилтетрамином и, как вариант, мочевиной, или гидроксидом стронция, гуанидином и мочевиной. Также предполагается, что помимо вышеупомянутых могут быть использованы и другие добавки.

- 28 023787

Перечень деталей и узлов к фиг. 1-32

10. Самоохла>едающийся контейнер для напитка	68. Телескопический клапан
12. Банка для напитка	69. Первый клапанный элемент
14. Основание банки для напитка	70. Второй клапанный элемент
16. Крышка	71. Третий клапанный элемент
18. Язычок	72. Окна клапанных элементов
20. Охлаждающее устройство	74. Опора
22. Днище	76. Нисходящая трубка
24. Крышка	78. Водорастворимая диафрагма
26. Газопроницаемая мембрана	80. Верхний жесткий участок цилиндра
28. Основная камера реагентов	81. Нижний жесткий участок цилиндра
30. Гибкая диафрагма	82. Промежуточный эластичный участок цилиндра
31. Опорная диафрагма	83. Держатель
32. Камера давления	84. Разделительный элемент
34. Закругленный валик	86. Вспомогательная заглушка
36. Шайба	88. Седло вспомогательной заглушки
38. Жесткая чашеобразная стенка	89. Основная заглушка
40. Круглая стенка	90. Седло заглушки
42. Круговой удерживающий фланец	92. Вспомогательная заглушка
44. Водяная камера	94. Седло вспомогательной заглушки
46. Вспомогательная чашеобразная стенка	96. Теплоизолирующий ящик
48. Вспомогательный удерживающий фланец	97. Внутренняя полость
50. Вспомогательная камера реагента	98. Выступы
52. Отверстие для связи с атмосферой	99. Разделитель
54. Разрывная диафрагма	100. Кнопка активации
56. Прокалывающий элемент	102. Вентиляционный шланг
58. Гофр	103. Заправочный (заливочный) шланг
60. Основная заглушка	104. Фланец крышки
62. Седло основной заглушки	106. Пастеризационная установка
66. Опорная сетка	110. Система кега для приемов

112. Корпус	168. Резьба
114. Верхняя камера	170. Фланец крышки
116. Нижняя камера	172. Наружный колпачок
118. Перегородка	174. Промежуточная диафрагма
120. Кег с напитком	176. Зубчатый стержень
122. Отверстие	180. Питьевая палочка
123. Фланец крепления	182. Головка
124. Раздаточная магистраль	184. Длинный эластичный резервуар
126. Раздаточный кран	186. Разрывной резервуар
127. Выпускное отверстие	188. Рукав для бутылки
128. Прокладка	189. Фиксирующее кольцо
130. Формирователь давления.	190. Первая канавка
132. Шланг наддува	191. Вторая канавка
134. Рукоятка наддува	192. Охладитель вина
136. Впускное жидкостное отверстие	193. Наружный слой
138. Обратный клапан	194. Внутренний слой
140. Система розлива напитка	195. Кубический кристалл
142. Корпус	196. Грань кристалла
144. Основание	197. Область роста кристалла
146. Камера давления	198. Вершина кристалла
148. Крышка	199. Осадок
150. Прокладки (уплотнительные)	200. Раздаточная система с холодильником
152. Соединительный фланец	202. Холодильный шкаф
154. Рукоятка крана	204. Банки с напитком
156. Генератор охлаждения и наддува	206. Выдвижные лотки
158. Крепежная штанга	208. Холодильный агрегат
160. Канал активации	210. Нагревательный агрегат
162. Двойная уплотнительная мембрана	212. Окно раздачи
164. Бутылка	216. Раздаточный лоток
166. Крышка бутылки

- 39 023787

Перечень деталей и узлов к фиг. 33-48

300. Охлаждающее устройство	347. Пространство над жидкостью
301. Наружная поверхность охлаждающего устройства	348. Атмосферный шлюз
302. Первая камера для реагента	350. Первая створка
304. Первый реагент	352. Вторая створка
306. Вторая камера для реагента	354. Позиция заливки
308. Второй реагент	355. Направляющая труба
310. Водорастворимая мембрана	356. Пастеризационная установка
312. Активатор	357. Горячая вода
314. Первая камера активатора	358. Первая пленка
316. Газированная вода	360. Вторая пленка
318. Вторая камера активатора	362. Первая армирующая пленка
320. Пенообразователь (в гранулах)	364. Вторая армирующая пленка
322. Разрывная мембрана	365. Производственная установка
324. Водорастворимая мембрана	366. Дозатор первого реагента
326. Пена	368. Дозатор второго реагента
328. Пробка	370. Валок
330. Негазированная вода	372. Сварочный аппарат
331. Кольцо	374. Дозатор воды
332. Держатель	376. Дозатор пенообразователя
333. Усы	378. Штамп
334. Контейнер для напитка	380. Общая реакционная камера
335. Горловина	382. Прокалывающий элемент
336. Крышка	384. Компонент, выделяющий СО₂
338. Внутреннее пространство	386. Заранее намеченная точка разрыва
340. Держатель охлаждающего устройства	388. Набор охлаждающих устройств
342. Вентиляционная трубка	390. Стык
344. Заливочная трубка	392. Отверстие
346. Напиток	394. Блок реагента

Таблица 1

Реагент 1	Реагент 2	Реагент 3	Реагент 4	Измеренная энергия охлаждения на грамм хладагента ГДж/П
Νθ₂30₄»10Η₂0	МдС1₂*6Н₂О			92
Νθ₂30₄»10Η₂0	СаС1₂*6Н₂О			148
Ν8₂5 0₄*10Η₂0	ЗгС1₂*6Н₂О			141
Ν8₂5 0₄·10Η₂0	Ν^(ΝΟ₃)₂·6Η₂Ο			106
ИагбОгЮНгО	0β(ΝΟ₃)₂·4Η₂Ο			172
ЫагЗОгЮНгО	Ι ΐΝΟ₃			126
Ν3₂5Ο₄*10Η₂Ο	□ ΝΟ₃*3Η₂Ο
Ν3₂3Ο₄*10Η₂Ο	5γ(ΝΟ₃)’5Η₂Ο
Мд5О₄»7Н₂0	0β(ΝΟ₃)₂·4Η₂Ο			49
МдЗО₄*7Н₂О	ЗгС1₂»6Н₂О
ΚΑΙ(5Ο4)₂·12Η₂Ο	СаС1₂*6Н₂О			88
МаА1(5О₄)₂‘12Н₂О	СаС1₂‘6Н₂О
ΝΗ4ΑΙ(5Ο4)₂*12Η₂Ο	Са(1ЧО₃)₂»4Н₂О
Ζη50₄*7Η₂0	СаС1₂*6Н₂О			84
Ма₂СО₃»ЮН₂О	Мд(МО₃)₂‘6Н₂О			119
Ν3₂00₃·10Η₂0	ΝΗ₄0Ι			240
Ν3₂00₃·10Η₂0	ΝΗ₄50Ν
Ν3₂00₃·10Η₂0	νη₄νο₃
Ва(ОН)_?»8Н₇О	νη₄$ον
3γ(ΟΗ)₂·8Η₂Ο	νη₄νο₃			190
3γ(ΟΗ)₂·8Η₂Ο	νη₄οι			181
3γ(ΟΗ)₂·8Η₂Ο	νη₄νο₃	Мд(МО₃)2*6Н₂О		183
3γ(ΟΗ)₂·8Η₂Ο	νη₄νο₃	Глицин		173
3γ(ΟΗ)₂·8Η₂Ο	νη₄νο₃	ИаНСОз		176
3γ(ΟΗ)₂·8Η₂Ο	Ι ΐΟΗ·Η₂Ο	ΝΗ₄ΝΟ₃		195
3γ(ΟΗ)₂·8Η₂Ο	ΝΗ₄30Ν			183
3γ(ΟΗ)₂·8Η₂Ο	νη₄νο₃	Ν3₂8ίΟ₃·9Η₂Ο	Н₃ВОз	204
Ν8₂3ί0₃·9Η₂Ο	νη₄νο₃	3γ(ΟΗ)₂·8Η₂Ο		218
Ν8₂3ί0₃·9Η₂Ο	νη₄οι	3γ(ΟΗ)₂·8Η₂Ο		-
Ν8₂3ί0₃·9Η₂Ο	νη₄νο₃	3γ(ΟΗ)₂·8Η₂Ο	ΝΗ₄5ΟΝ	-
Ν3₂3ί0₃·9Η₂Ο	νη₄οι	3γ(ΟΗ)?·8Η?Ο	ΝΗ₄5ΟΝ	-
Ν3₂3ί0₃·9Η₂Ο	νη₄οι	3γ(ΟΗ)?·8Η?Ο	ΝΗ4ΑΙ(3Ο4)_?·12Η_?Ο	-
Ыа₂ 5ί0₃·9Η₂0	νη₄νο₃	Мд(МО₃)₂‘6Н₂О		155
Ыа₂ 3ί0₃·9Η₂0	νη₄νο₃	Са(ГЮ₃)₂‘4Н₂О		128
Νβ₂ 3ί0₃·9Η₂0	ΝΗ₄50Ν			235
Ыаг 3ί0₃·9Η₂0	Мд30₄*7Н₂0	ΝΗ₄ΝΟ₃		198
ΚΗ₂ Ρ0₄	СаС1₂*6Н₂О			27
Ν3₂ΗΡΟ₄·12Η₂Ο	СаС1₂*6Н₂О			153
МаН₂Р0₄*2Н₂0	СаС1₂*6Н₂О			-
ИаНСОз	Лимонная к-та	Η₂Ο		102
Са(МО₃)₂»4Н₂О	Щавелевая к-та	ЫаНСО₃		147
Са(ГЮ₃)₂‘4Н₂О	Щавелевая к-та	КНСОз		-
Са(МО₃)₂*4Н₂О	Лимонная к-та	ЫаНСОз		-

- 40 023787

Таблица 2

Реагент	- Охлаждение на моль Гккал/гмоль1
1ЧН₄С1	- 3,82
(ΝΗ₄>εο₄*Η_Ξο	- 4,13
Н₃ВОз	5,4
СаС1₂*6Н₂О	- 4,11
0β(ΝΟ₃)₂·4Η₂Ο	- 2,99
Ρθ(ΝΟ₃)₂*9Η₂Ο	9,1
Ι_ΐΟ3Η₂0	- 1,98
Мд(ЫО₃)‘6Н₂О	- 3,7
Мд5О₄*7Н₂О	- 3,18
Μη(Ν0₃)₂·*6Η₂0	- 6,2
ΚΑΙ(3Ο₄)·Ί2Η₂Ο	- 10,1
КС1	- 4,94
ΚΙ	- 5,23
ΚΝΟ₃	- 8,633
К₂С₂О₄	- 4,6
К2С₂О₄*Н₂О	- 7,5
Κ₂ε_ζ0₅·1/2Η₂0	- 10,22
κ₂ε₂ο₅	- 11,0
κ₂εο₄	- 6,32
КзЗгОе	- 13,0
КгЗзОз	- 4,5
Ыа₂В₄0₇*10Н₂0	- 16,8
Ыа₂СО₃*7Н₂О	- 10,81
Ма₂СО₃*ЮН₂О	- 16,22
МаН2Н₂О	- 3,89
ЫаЫОз	- 5,05
ΝθΝΟ₂	- 3,6
Ыа₃РО₄*12Н₂О	- 15,3
№ΗΡΟ₄·7Η₂Ο	- 12,04
Ν9₂ΗΡΟ₄·12Η₂Ο	- 23,18

Claims

1. Контейнер для хранения напитка, содержащий корпус с укупоривающим элементом, образующий внутреннюю камеру, определяющую внутренний объем и заключающую в себе определенный объем напитка, при этом 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, причем 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, и образовывать, по существу, нетоксичные продукты реакции со стехиометрическим числом, которое по меньшей мере в 3 раза превышает стехиометрическое число указанных реагентов, при этом объем продуктов реакции не должен быть более ±5% объема реагентов или охлаждающее

- 41 023787 устройство выполнено с возможностью сообщения с атмосферой, причем 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 отбору тепловой энергии от напитка с интенсивностью по меньшей мере 50 Дж/мл за период времени не более 5 мин, причем охлаждающее устройство образует наружную охлаждающую поверхность, контактирующую с напитком, и содержит активатор для запуска реакции между указанными по меньшей мере двумя отдельными, по существу, нетоксичными реагентами, при этом указанная внутренняя камера образует внутреннее верхнее полупространство, содержащее напиток, и внутреннее нижнее полупространство, содержащее напиток, причем для любой точки верхнего полупространства определено максимальное расстояние А от указанной точки до близлежащей точки наружной охлаждающей поверхности, которое составляет порядка 0,5-2,0 см.

2. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что для любой точки нижнего полупространства определено максимальное расстояние А от указанной точки до близлежащей точки наружной охлаждающей поверхности или предпочтительно для любой точки внутренней камеры определено максимальное расстояние А от указанной точки до близлежащей точки наружной охлаждающей поверхности.

3. Контейнер по п.1 или 2, отличающийся тем, что указанная внутренняя камера определяет внутреннюю поверхность контейнера, при этом площадь наружной охлаждающей поверхности больше площади указанной внутренней поверхности по меньшей мере в 3 раза, предпочтительно по меньшей мере в 4 раза, например в 5 раз.

4. Контейнер по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что охлаждающее устройство образует внутреннее пространство для напитка, по меньшей мере, частично ограниченное наружной охлаждающей поверхностью, причем указанное внутреннее пространство определяет поперечное расстояние между близлежащими точками наружной поверхности, максимальная величина которого составляет 2А.

5. Контейнер по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что наружная поверхность охлаждающего устройства содержит верхнюю поверхность, нижнюю поверхность и, по существу, цилиндрическую поверхность, ограничивающую указанные верхнюю и нижнюю поверхности.

6. Контейнер по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что наружная поверхность охлаждающего устройства содержит верхнюю поверхность, нижнюю поверхность и гофрированную поверхность, ограничивающую указанные верхнюю и нижнюю поверхности.

7. Контейнер по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что наружная поверхность охлаждающего устройства содержит верхнюю поверхность, нижнюю поверхность и промежуточную поверхность, ограничивающую указанные верхнюю и нижнюю поверхности, причем промежуточная поверхность имеет кольцевую, винтовую, геликоидальную или спиральную форму.

8. Контейнер по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что указанные по меньшей мере два отдельных, по существу, нетоксичных реагента, изначально входящих в состав охлаждающего устройства, отделены друг о друга водорастворимой мембраной, при этом активатор содержит первую камеру, заполненную водой или водным раствором, эквивалентным напитку.

9. Контейнер по п.8, отличающийся тем, что первая камера активатора выполнена эластичной, деформируемой и отделена от водорастворимой мембраны герметичным затвором, срабатывающим от давления, при этом охлаждающее устройство изначально поддерживается при низком давлении, а запуск реакции происходит при разрушении указанного герметичного затвора, когда давление внутри первой камеры активатора возрастает выше определенного высокого давления, причем указанное низкое давление в типичном случае соответствует атмосферному давлению или давлению ниже атмосферного, а определенное высокое давление в типичном случае соответствует атмосферному давлению или давлению выше атмосферного.

10. Контейнер по п.8, отличающийся тем, что первая камера активатора в закрытом состоянии способна противостоять изменениям давления, причем активатор дополнительно содержит вторую камеру, заполненную пенообразователем, расположенную между первой камерой и указанной водорастворимой мембраной, и отделенную от первой камеры затвором, срабатывающим от давления, при этом вторая камера активатора предпочтительно отделена от водорастворимой мембраны посредством одного или более затворов, срабатывающих от давления.

11. Контейнер по п.10, отличающийся тем, что указанный напиток является газированным напитком, а первая камера активатора заполнена газированной водой или газированным водным раствором, эквивалентным напитку, обычно представляющим собой воду, насыщенную углекислым газом, причем охлаждающее устройство изначально содержится при высоком давлении, а запуск указанной реакции происходит при разрушении затвора, срабатывающего от давления, когда давление снаружи первой камеры активатора падает ниже определенного низкого давления, при этом указанное высокое давление в типичном случае равно давлению газированного напитка, например 2-3 бар, в то время как определенное низкое давление в типичном случае равно атмосферному давлению.

12. Контейнер по п.10 или 11, отличающийся тем, что первая камера активатора представляет собой, по существу, жесткую ампулу, инкапсулированную внутрь второй камеры активатора.

- 42 023787

13. Контейнер по любому из пп.9-12, отличающийся тем, что указанный затвор, срабатывающий от давления, представляет собой разрывную мембрану или пробку предпочтительно из легкоплавкого металла, например сплава, содержащего галлий и/или индий.

14. Контейнер по любому из пп.8-13, отличающийся тем, что водорастворимая мембрана имеет слоистую структуру или сотовую структуру или выполнена в виде оболочки.

15. Контейнер по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что охлаждающее устройство изготовлено, по меньшей мере частично, из пластмассовых пленок.