JP2011505544A - 瓶および缶等の飲料容器を冷却するための冷却器および冷却方法 - Google Patents
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Abstract
外側ホルダ(5)と、外側ホルダ(5)に収容される少なくとも1つの内側ホルダ(17)とを備え、飲料容器(30)のための内側ホルダ内の少なくとも一連の収容位置(28)と、少なくとも1つの内側ホルダと外側ホルダとの間に氷層を形成するための冷却装置(13)と、少なくとも1つの内側ホルダ(17)から冷却液を引き出して冷却液を内側ホルダ(17)と外側ホルダ(5)との間で上昇させるポンプ手段(22)と、上昇させた冷却液を内側ホルダ(17)に再導入するための少なくとも1つの溢流口(32)とが設けられた飲料容器用の冷却器。
【選択図】図3
【選択図】図3
Description
本発明は、瓶および缶等の飲料容器用の冷却器に関する。
ビールおよび清涼飲料等の飲料は、通常、冷蔵庫で冷やされた状態で飲まれる。場合によっては、これらの飲料を約0℃、または0℃未満、に冷却することが好ましいことさえある。冷却するには、室温から所望の温度に冷却するために、瓶または缶等の飲料容器に入った飲料を冷蔵庫に入れることができる。この欠点は、飲料が所望の温度に達するのに比較的長時間かかることである。さらに、このような冷却は、特に冷蔵庫が部分的にしか充填されていない場合は、エネルギー的に損になりうる。
本発明の目的は、飲料容器を冷却できる冷却器を提供することである。第1の態様において、冷却器は、外側ホルダと、外側ホルダ内に収容される少なくとも1つの内側ホルダとを備えることを特徴とする。内側ホルダに飲料容器のための少なくとも一連の収容位置が設けられる一方で、少なくとも1つの内側ホルダと外側ホルダとの間に氷層を形成するための冷却装置が設けられる。さらに、冷却液を内側ホルダから引き出し、内側ホルダと外側ホルダとの間で冷却液を上昇させるためのポンプ手段が設けられる。上昇させた冷却液を内側ホルダに再導入するための溢流口が少なくとも1つ設けられる。
第2の態様において、冷却器は、少なくともその一部が複数の飲料容器で満たされ、収容位置は飲料容器をその高さの少なくとも一部にわたって比較的密着して包囲することを特徴とすることができる。
さらに別の態様において、本発明は、飲料容器を内側ホルダ内に配置し、冷却液を飲料容器に液体接触させた状態で飲料容器の全体にわたって、および/または飲料容器に沿って、導くことによって飲料容器を冷却する方法によって特徴付けることができる。冷却液は、内側ホルダから引き出され、内側ホルダと外側ホルダとの間に少なくとも一部が配設された冷却装置に沿って導かれ、かくして冷却される。冷却された冷却液は、内側ホルダの溢流口を越える高さまで上昇され、溢流口を通って、および/または飲料容器に沿って、戻される。この態様においては、冷却装置によって内側ホルダと外側ホルダとの間に氷層が形成および/または維持される。
本発明を明確化するために、冷却器および方法の実施形態を図面に基づきさらに詳細に説明する。
この明細書本文において、同一または対応する部分は同一または対応する参照符号を有する。図示の各実施形態は、単に例示として示されているものであり、如何ようにも制限的であるとは見なされるべきではない。
図1には、1つの外側ホルダ2とその中に収容された2つの内側ホルダ3とを備えた冷却器1が斜視図で示されている。この場合、外側ホルダ2はほぼトレイ形状であり、底4と壁5とを有する。底4および壁5は断熱性である。外側ホルダ2は液密であり、最上部6に開口部7を有する。外側ホルダ2を覆うために、1つ以上のスライド式蓋部分、折り畳み式の蓋、または取り外し可能な蓋、またはこれらの組み合わせ等の蓋8を設けることもできる。このような蓋は断熱性であることが好ましい。外側ホルダ2は室9を備え、この室9に圧縮機10と凝縮器11とが収容される。これらは、冷却装置12の一部を形成する。冷却装置12は、圧縮機10と凝縮器11とに接続された配管システム13をさらに備える。配管システム13は1つ以上の管14を備え、管14は壁5の内側のほぼ全体にわたって一定のパターンを形成するように、外側ホルダ2の内側に壁5に沿って螺旋またはジグザグ構成で延在する。管14は、壁5から一定距離、例えば数ミリメートル以上の距離D1、にあることが好ましい。配管システム13は、冷却技術においては公知の冷却液で充填される。これは、圧縮機10によって配管システムを通して、および凝縮器11に沿って、または通して、循環させることができる。配管システム13は、冷却装置12の蒸発器Vを冷却器1内に形成する。これにより、使用中、図3、図4、および図7に示すように、氷層15を配管システム13の周囲および壁5に接して形成することができる。これについて、さらに詳細に説明する。
外側ホルダ2の内部には、両内側ホルダ3が隣り合わせに配置される。図示の例においては内側ホルダ3は鏡面対称である。大半の箇所では、このような内側ホルダ3の1つについてのみ説明する。各内側ホルダ3は、ほぼトレイ形状を有し、底16と壁17とを有する。各内側ホルダ3の壁17と外側ホルダ2の壁5上の管13との間には、一定の距離、例えば数ミリメートルから数センチメートルの距離D2、が必ず存在する。各内側ホルダ3の底16は、外側ホルダ2の底4に配置される。各内側ホルダの底16には、複数の開口部18が一定パターンで設けられる。
内側ホルダ3の底16と外側ホルダ2の底4との間には、中空のソケット19が、例えば外側ホルダ2の一部として、または内側ホルダ3の一部として、またはこの両方の一部として、あるいは独立した部分として、設けられる。これは、図3に側断面図で模式的に示されている。内側ホルダ3の底16の各開口部18は、ソケット19と、底4と、底16とによって画成された空間26に液体連通する。底4の内側または上、底16の下、ソケット19の内側の空間26の上に、吸い込み管20が接続される。吸い込み管20は、吸い込み用開口部21をソケット19の内部に有する。吸い込み管20はポンプ22に接続される。ポンプ22は排出用スタブ23を備える。排出用スタブ23は、内側ホルダ3と外側ホルダ5との間の空間25に、場合によっては排出管24を介して、開口する。一実施形態においては、両方の吸い込み管20を同一のポンプ22に接続できる。別の実施形態においては、各内側ホルダ3にポンプ22を1つずつ設けることができる。さらに別の実施形態においては、ポンプ22を排出用開口部18に直接接続できる。図3Aに、一代替実施形態が示されている。この実施形態において、ポンプ22は、ソケット19の内側の空間26に開口する吸い込み用スタブまたは吸い込み用開口部20Aと、ソケット19の壁を貫通する排出用スタブ23とを有する。これにより、液体を内側ホルダ3から開口部18を通じてソケット内の空間26に直接引き出し、そこから内側ホルダ3と外側ホルダ2との間の空間25に引き込むことができる。これにより、チューブ等を省くことができるほか、比較的少数のシールを設けるだけで済むため、構造および動作の両面において技術的に好都合である。
内側ホルダ3に仕切り27を設けることができる。これによって画成された複数の区画28によって飲料容器30用の収容位置29が複数形成される。図2には、収容位置29の実現可能なパターンの一例が示されている。この実施形態において、各内側ホルダ3は12の収容位置を有するため、両内側ホルダ3で合計24の飲料容器30を同時に収容できる。図4には、各区画が、例えば複数の柱によって形成された、閉じていない壁を有する一実施形態が示されている。図6には、さらに別の実施形態が示されている。この実施形態においては、1つの内側ホルダを備え、この内側ホルダが2つの区画3A、3Bに分割され、各区画は、閉じた壁によって画成された12の収容位置29を備える。当然、他の数の収容位置および/または他の構成の仕切り27も可能である。各区画28の下に、少なくとも1つの開口部18、好ましくは一定パターンを成す複数の開口部18、が存在する。使用中、時間単位当たり、ほぼ同量の液体が流れるように、開口部18がすべての区画27に対して設けられることが好ましい。仕切り27は、ほぼ全ての区画28がそれぞれ隣接区画28から隔てられるように、互いに連結された複数の壁35から構築される。これらの壁29をそれぞれ独立部分として用意し、組み立てることによって仕切り27を形成することができる。ただし、仕切り27は、例えば底16と壁17とによって1つの部分を形成する、一体設計であることが好ましい。内側ホルダ3は、例えば射出成形によって一体に成形することができる。
特に図1、図3、図4、および図7において分かるように、仕切り27は長手方向上縁部31、または少なくとも上端面、を有する。各区画28はほぼ同様の形態および同様のサイズを有する。内側で測定した仕切りの高さH1は、内側で測定した内側ホルダ3の壁16の高さH2より小さい。内側で測定した外側ホルダ2の高さH3は、高さH2より大きい。図示の例示的実施形態において、各区画28は、直径D3のほぼ円筒状である。内側ホルダ3の壁5に少なくとも1つの溢流口32が設けられる。図示の実施形態において、溢流口32は、壁16に設けられた一連の開口部33によってほぼ画成されており、これらの開口部33は、壁16の長手方向縁部34から距離H4だけ下方にある。距離H4は、高さH1およびH2間の差より小さい。距離H4は、この差の例えば3分の1以下、より具体的には4分の1以下である。
図3に図示の実施形態において、各区画28は飲料容器としての瓶30を収容するように設計されている。瓶30は胴部51と首部52とを有する。胴部51の高さH5は、仕切り27の高さH1にほぼ等しい。さらに、胴部51は、区画28の直径D3より若干小さい断面D4のほぼ円筒形状を有する。この直径差は、比較的小さいことが好ましく、例えば数ミリメートルであることが好ましい。一実施形態において、この直径差は、区画28の壁35と瓶30の胴部51との間に形成される間隙36の平均幅Bが、壁35と胴部51との間の最短距離として測定された場合、約ゼロミリメートルと5ミリメートルの間、より具体的には約ゼロミリメートルと3ミリメートルの間、になるようにすることができる。一実施形態においては、幅Bを約2分の1ミリメートルと3ミリメートルの間にすることができる。好都合な幅Bは、例えば2ミリメートルでありうる。瓶30の、例えば開いた状態またはキャップによって閉じられた状態の、上端44が溢流口32の高さより上方になるように、壁5の高さH3と縁部34および開口部33間の距離H4との間の差より瓶30の高さH6を大きくすることができる。瓶30の高さは、例えば溢流口32の高さより下になるように、異なる高さにすることもできる。
図3には、内側ホルダ3の内部に液位Viが存在しうることが模式的に示されている。液位Viは、開口部33より低く、さらに内側ホルダ3と外側ホルダ2との間の空間25内の液位Vuより低いが、好ましくは壁30の縁部31より高い。液位Vuを開口部33より高く、しかし長手方向縁部34よりは低くできると都合よく、かつ液位Viを仕切り27の長手方向縁部3と開口部33との間にできると都合よい。開口部33の位置を求めるときは、特に明示されていなければ、その中心位置を必ず起点にする。ポンプは、その揚液位が所望の液位Vi、特にVu、をもたらすように、選択または調整される。使用中、開口部33によって形成された溢流口32を通って水が流れると、液位Vuによって全ての開口部33を通じてほぼ等しい、または少なくとも一定の、液体流がもたらされる。開口部33は、例えば液体が瓶30の首部52に当たって、または瓶30の間を、流れるように、配置することができる。液位Viは、長手方向縁部30と瓶30の上端44との間、例えば首部52のほぼ真ん中、の高さであることが好ましい。液位Viが長手方向縁部30より若干上方にあるので、各収容位置にかかる液圧が常にほぼ等しいため、例えば冷却器1が厳密に水平でないときでも、瓶30に沿って一様な液流パターンを維持できる。全ての瓶30がほぼ一様に冷却されるように全ての瓶30に沿って、ほぼ等しい液体流が常に発生する。少なくとも同等の理由により、開口部33の位置は液位Vuより下方であると好都合でありうる。これにより、冷却器の配置を容易にしうる。
図7に模式的に示されているように、外側ホルダ2の壁5の内側に氷センサ37が設けられる。これは、抵抗計でもよく、例えば、互いに離隔されて相互に絶縁された2つの電極38、39を備えることができる。これらの電極間に氷が存在しない間、これらの電極は特に高い抵抗を測定する。電極38、39間に氷が形成されると、抵抗が相対的に下がるため電流が電極間に流れることができる。これにより、少なくとも電極38、39間の距離にほぼ対応する厚さWの氷層を測定することができる。この厚さWは、以下に詳細に説明するように、限界値として用いることができる。これを制御するための制御装置40を冷却手段9、特に圧縮機10、に接続する。さらに、少なくともセンサ37を制御装置40に接続する。さらに、冷却器1内の温度、例えばその内部に存在する冷却液42の温度、を測定できる温度センサ41を制御装置40に接続することができる。これにより、例えば冷却器30の温度の表示を得ることができる。
図4A〜図4Cには、ソケット19が凹部として底4に組み込まれた(図4C)冷却器1の一実施形態が示されている。各ソケット19内の吸い込み用開口部21がはっきりと見える。ソケット19は若干凹んだ長手方向縁部43を有し、この縁部43に内側ホルダ3の底16を液密な、好ましくはさらに気密な、封止状態で連結することができる。図4には、配管システム13の一部と内側ホルダ3の底16に設けられた開口部18のパターンとがはっきりと見える。さらに、図4Aには、2部構成のスライド式蓋が示され、瓶30が収容位置に収容されている。外側ホルダ2の上面の一方の側に換気グリル50が設けられている。外側ホルダには、例えば1つ以上のポンプ22を冷却するために空気を外側ホルダ2に沿って導くことができ、さらに圧縮機10と凝縮器11とに沿って導くことができるファン45を設けることができる(図6を参照)。空気は、底面近くのグリル46(図5)を通して引き込むことができる。
図5には、特に冷却装置9とポンプ22および関連の管の実現可能な配置が示されている。これは、実現可能な構成の単なる一例であり、如何ようにも制限的としては見なされるべきでないことは明らかであろう。この実施形態において、配管システム13は、圧縮機10と凝縮器11とに接続された螺旋形状の連続した1本の管14として表されている。冷却装置には珍しく、蒸発器は外側ホルダ2の内部に、すなわち冷却対象の空間に、配置され、少なくとも氷層15が蒸発器上に形成されるまでは、冷却対象の液体42に接触している。慣例とは異なり、さらに、本発明による冷却器1では、蒸発器V上に、例えば壁5に接して、さらに説明する方法によって制御される氷層15を形成し、この氷層15によって低温バッファを構築することを目的とする。凝縮器11は、図5の実施形態においては内側ホルダ3の下に配置され、図6の実施形態においては外側ホルダ2の背部、例えばファン45の直下に、配置される。
冷却器1は、次のように使用することができる。冷却器1を飲料容器30で満たす。図示の各例においては例えば24の瓶30で満たす。これらの瓶30は、例えば図示および説明されているように、収容位置29に配置される。胴部51は区画28内にほぼ収容され、首部52はその上方に突出する。液位VuおよびViを設定できるように、冷却液、例えば水、凍結防止成分を含む水、または別の冷却液、を冷却器1に充填する。次に、ポンプ22と冷却装置9とを作動させる。氷センサ37は氷層を検出しないと、制御装置40を介して圧縮機10を作動させる。これにより、冷却液が蒸発器を通って導かれ、氷がその上に形成される。氷の形成は、例えば氷層15が限界値Wの厚さに達するまで、継続する。氷層15が例えば限界値Wの約1.25から2倍の厚さWendになるまで氷の形成が継続するように、限界値Wに達した後しばらくの間、圧縮機10をオンに切り換えたままにしておくように、制御装置40が設定されることが好ましい。限界値Wに達した後も圧縮機10をオンに切り換えたままにしておく時間は、適切に選択することができ、例えば数分から数時間にすることができる。この継続時間は、冷却器1のサイズ、冷却能力等に応じて決めることもできる。限界値Wに達した直後に圧縮機10がオフに切り換わらない場合は、圧縮機10のオンとオフの切り換え頻度が下がるという利点が得られる。さらに、相対的に厚い氷層15は、大きな低温バッファをもたらす。これにより、冷却器がしばらくの間オフに切り換えられていても、液体42の低温をより長時間維持することができる。氷層15の使用は、水等の冷却液42が比較的少量でも瓶を長時間冷却できるという利点をさらにもたらす。ここで、比較的小さな直接冷却能力を使用でき、氷層15が間接冷却能力をもたらすことができるため、比較的小型の圧縮機を使用できる。
内側ホルダ3では、ポンプ22によって冷却液42が、瓶に沿って、特にその胴部に沿って、間隙36を通して引き込まれる。間隙36は比較的狭く、例えば約2mmであるので、冷却液42と瓶30との間に速い流速が得られ、かつ冷却液42が瓶30に密着するため、良好な熱伝達が得られる。冷却液42は開口部18から引き出され、ポンプ22と入り口開口部23とを経由して内側ホルダ3と外側ホルダ2との間の空間25に再導入される。そこで、冷却液42は氷層15に沿って上方に流れ、冷却される。次に、冷却液42は開口部33を通って内側ホルダ3の内部に戻る。全ての開口部33を等量の冷却液42が流れ、十分に投与され、位置付けられるように、冷却液を開口部33の上方、縁部34の下方の液位Vuまで冷却液を空間25内で上昇させる。場合によっては、内側ホルダ3間で液位を均衡化できるように、内側ホルダ3を相互に液体連通させることができる。内側ホルダ3は、図6に示すように、一体構造にすることもできる。氷層15は、低温バッファを長時間もたらす。さらに、冷却液42を、凍結させずに、特に低い温度に冷却することができる。例えば、摂氏6度未満まで、またはさらに摂氏4度未満まで、の冷却が可能である。場合によっては、摂氏約2度以下まで、例えば摂氏約0度以下までの冷却が行われることが好ましい。ここで、冷却液42に不凍液、および/または凍結点を下げる添加剤、例えばNaCl等、が追加されていてもよいが、添加剤はNaClだけに限定されるものではない。
この説明において、内側ホルダは、瓶、缶等の容器、およびそのような飲料容器をその中に、および/またはその上に、配置でき、冷却液を容器に沿って再循環させ、一時的に冷却するために、冷却液の引き出しおよび供給を飲料容器の下面に隣接して行え、冷却液を内側ホルダと外側ホルダとの間の空間に再導入でき、またはそこから引き出すことができる、外側ホルダ2の内部の各構造を意味することは少なくとも、ただし排他的にではなく、理解される。内側ホルダ3は、外側ホルダに固定的に連結された複数の部分、例えば壁5および/または底4に連結された複数の壁、複数の仕切り、複数の柱等、によって完全または部分的に形成することもできる。ただし、内側ホルダ3を形成する部分は、このような壁、仕切り、柱等にに限定されるものではない。
冷却器1では、例えば瓶30をほぼ冷却液42の温度にまで比較的短時間で冷却することができる。これは、例えば数分と1時間の間の時間で、例えば約15分から20分の間で、行うこともできる。ただし、これは本発明による冷却器1に対する限定ではない。具体的な一事例においては、時間をずらして段階的に、最初に一方の内側ホルダ3を満たし、次に他方の内側ホルダ3を満たし、同じ順序でこれらの内側ホルダ3を空にすることによって、冷却された瓶30をほぼ連続的に供給することができる。同じ種類の冷却器1を他の瓶、缶等にも適するようにできることは明らかであろう。
Claims (23)
- 外側ホルダと、前記外側ホルダに収容される少なくとも1つの内側ホルダとを備える飲料容器用の冷却器であって、
−前記内側ホルダの内部の、飲料容器用の少なくとも一連の収容位置と、
−前記少なくとも1つの内側ホルダと前記外側ホルダとの間に氷層を形成するための冷却装置と、
−前記少なくとも1つの内側ホルダから冷却液を引き込んで前記内側ホルダと前記外側ホルダとの間で冷却液を上昇させるポンプ手段と、
−上昇された冷却液を前記内側ホルダに再導入するための少なくとも1つの溢流口と、
を備える冷却器。 - 前記少なくとも1つの内側ホルダに、前記収容位置の下面に隣接して、排出用開口部が設けられ、前記ポンプ手段が前記排出用開口部に接続される、請求項1に記載の冷却器。
- 使用中、各収容位置から時間単位当たりほぼ同量の冷却液が引き出されるように、前記収容位置の下方に分散された一連の排出用開口部が前記少なくとも1つの内側ホルダに設けられる、請求項2に記載の冷却器。
- 前記少なくとも1つの内側ホルダは上縁部を有し、前記溢流口は一連の開口部を前記上縁部から一定距離に備える、先行請求項の何れか1項に記載の冷却器。
- 前記ポンプ手段は前記冷却液の揚液位を前記開口部よりかなり上方に規定する、請求項4に記載の冷却器。
- 前記少なくとも1つの内側ホルダに仕切りが設けられ、前記区画のうちの少なくともいくつか、好ましくは各区画、が収容位置を画成する、先行請求項の何れか1項に記載の冷却器。
- 前記仕切りは壁によって少なくとも部分的に画成され、前記壁は、前記少なくとも1つの溢流口より低い長手方向上縁部を有する、請求項6に記載の冷却器。
- 前記複数の壁の前記長手方向上縁部は共に前記内側ホルダの最上部にほぼ平行な平面をほぼ画成する、請求項7に記載の冷却器。
- 前記冷却手段は、前記外側ホルダと前記少なくとも1つの内側ホルダとの間に、前記冷却液に液体接触させることができる配管システムを備え、前記配管システムは前記冷却装置の蒸発器の少なくとも一部を形成する、先行請求項の何れか1項に記載の冷却器。
- 前記配管システムは少なくとも圧縮機と蒸発器とに接続され、使用中に前記配管システム上に氷層を形成するための冷却液が前記配管システム内に供給される、請求項9に記載の冷却器。
- 前記外側ホルダと前記少なくとも1つの内側ホルダとの間に氷センサが設けられる、先行請求項の何れか1項に記載の冷却器。
- 前記冷却装置のオンおよびオフの切り換えに用いることができる制御装置が設けられ、前記氷センサに接続される、請求項11に記載の冷却器。
- 前記制御装置は、前記氷センサが第1の厚さの氷層を検出した後、一定時間の経過後に前記冷却装置をオフに切り換えるように設計される、請求項12に記載の冷却器。
- 前記飲料容器の温度表示を読み取ることができるインジケータが少なくとも1つ設けられる、先行請求項の何れか1項に記載の冷却器。
- 複数の飲料容器によって少なくとも部分的に満たされ、収容位置が飲料容器を、前記飲料容器の高さの少なくとも一部にわたって比較的密着して、包囲する、先行請求項の何れか1項に記載の冷却器。
- 収容位置は、壁と飲料容器との間に空間が囲い込まれるように、前記飲料容器を前記飲料容器の高さの一部にわたって包囲する前記壁を備え、前記空間の平均幅が約5ミリメートル未満、より具体的には3ミリメートル未満、好ましくは0.5ミリメートルと3ミリメートルの間、である、請求項15に記載の冷却器。
- 前記飲料容器は胴部と首部とを有し、前記溢流口は前記飲料容器の前記首部の高さ、またはそれより上方、に延在する、請求項15または16に記載の冷却器。
- 前記収容位置は壁を有し、前記壁の長手方向上縁部が前記首部の前記高さに延在する、請求項17に記載の冷却器。
- 前記冷却装置は前記冷却液を約4℃未満、特に約2℃未満、より具体的には約0℃未満、に冷却するように設定される、先行請求項の何れか1項に記載の冷却器。
- 飲料容器を冷却する方法であって、複数の飲料容器を内側ホルダ内に配置し、冷却液を、前記飲料容器に液体接触させた状態で、前記飲料容器の全面にわたって、および/または前記飲料容器に沿って、導き、前記冷却液を前記内側ホルダから引き出し、冷却装置に沿って導き、前記内側ホルダと外側ホルダとの間に配置し、ここで冷却し、前記冷却した冷却液を前記内側ホルダの溢流口を越える高さまで上昇させ、前記溢流口から前記飲料容器の全面にわたって、および/または前記飲料容器に沿って、戻すことによって飲料容器を冷却し、かつ前記冷却装置によって前記内側ホルダと前記外側ホルダとの間に氷層を構築および/または維持する方法。
- 前記冷却液は、前記飲料容器の全面にわたって、および/または前記飲料容器に沿って、比較的高速で導かれ、前記冷却装置に沿って比較的低速で導かれる、請求項20に記載の方法。
- 前記冷却装置は氷層を限界厚まで構築し、前記限界値は氷センサによって検出され、一定時間の経過中、前記冷却装置は前記氷層を前記限界厚より厚い厚さまでさらに構築する、請求項20または21に記載の方法。
- 前記冷却液は前記溢流口から前記内側ホルダに導入され、前記内側ホルダと前記外側ホルダとの間の液位が前記溢流口より上方に維持される、請求項20乃至22の何れか1項に記載の方法。
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