JP5702463B2 - 液体を自己冷却および自己分配するための小樽装置 - Google Patents

Description

発明の分野
本発明は、概して、全ての種類の飲料を分配するための小樽様装置に、より具体的には、そのような飲料を自己冷却するための、および冷却した飲料を分配するために当該小樽様装置内の圧力を自動的に維持するための小樽様装置に関する。

発明の背景
多くの飲料は、好ましくは冷やした状態で供される。そのような飲料を所望の温度に冷やすように設計された、先行技術のシステムが多くある。そのようなシステムの１つの例は、グリコール冷却システムである。この種類のシステムでは、冷却したグリコールの循環ループは、飲料を運ぶ輸送線と、または飲料用の貯蔵器との熱伝達関係において配置される。熱は、より温かい飲料からグリコール冷却ループへ伝達される。その後、温めたグリコールは、別個の冷凍剤ループの一部である熱交換器を通じてグリコールを循環させることにより冷却される。当該冷凍剤ループは、典型的には、冷凍剤ループ内で連続的に再循環されるＦｒｅｏｎ等の標準的な冷凍剤を用いる。熱は、熱交換器内で、温めたグリコールから冷凍剤へ伝達される。そのため、こうしたシステムでは、飲料の冷却は間接冷却により実現されるが、冷凍ループ内での使用の必要性がある。

先行技術のシステムの別の例は、小樽等の、飲料を収容する容器を冷凍ユニット内に配置し、その後、冷却した容器を飲料が分配されることになる領域へ移動させることにより、飲料を最初に冷却することを必要とする。明らかに、これは、飲料を所望の温度に至らせるために、所望の温度に維持された適切な冷凍システムの維持を必要とし、その後、上記で称されている典型的なグリコール循環システムを、飲料の分配時に利用することができる。

世界の多くの地域では、容器内の飲料を冷却するために利用可能な冷凍システムが全くない。それに加えて、飲料の消費者が、利用可能な冷凍が全くない遠方の地域内にいるが、同一物を消費する前に飲料を所望の温度に冷やしておくことを依然として好むだろう場合があり得る。

ほとんどの飲料分配組立体は、ある種の容器内の圧力レベルの自動調節を提供され、圧力レベルは、典型的には手動で調節される。当該圧力レベルは、典型的には、二酸化炭素システムの利用により維持される。容器内の圧力レベルが適切に維持されない場合には、飲料が分配される際に、飲料を飲料容器から抽出することが飲料容器内の飲料より上の圧力頭の利用を通じて達成されるために、そのようなことが不可能になることになる。

従って、外的な冷凍の必要性を伴わずにその中に包含された飲料を自動的に冷却する機能を有し、かつ、消費者により望まれるように連続して飲料を自動的に分配するために飲料容器内の圧力頭を維持もする、小樽様飲料容器の必要性がある。

発明の概要
飲料室であって、前記室を取り囲む側壁ならびに上壁および下壁を含む、飲料室と、飲料により包囲された前記飲料室内だが前記壁と接触せずに懸架された熱交換ユニットであって、前記熱交換ユニットは、そこを通じて開口部をそれぞれ画定する複数の個別の炭素部分がその中に配置される金属筐体と、前記開口部のそれぞれの中に受容され、かつ前記金属筐体の頂部および底部に封止された金属管と、を含む、熱交換ユニットと、炭素により吸着されるように、加圧気体を前記筐体に注入するための手段と、前記室内に包含された飲料を冷却するために前記加圧気体を放出するための手段と、前記室から前記飲料を分配するための手段と、を有する自己冷却および自己分配小樽様飲料容器。

本発明の自己冷却飲料容器を例解する切り取り斜視図である。 図１に示されているような容器内で利用される熱交換ユニットの斜視図である。 図２の線３−３の周りで取られた図２の熱交換ユニットの横断面図である。 上蓋を有しない熱交換ユニット筐体の斜視図である。 熱交換ユニットの一部として利用される炭素部分の斜視図である。 図４に示されているようなＨＥＵ筐体内に配置された炭素部分を例解している。 その中に炭素部分が挿入された熱交換ユニット筐体、および熱交換ユニット用の筐体を完成させるように封止される上蓋の配置を例解している。 図１に例解されているような完成した容器の一部として含まれる分配気体吸収缶の分解図である。 ＨＥＵおよび分配気体吸収缶の代替的な一実施形態を例解する斜視切り取り図である。

詳細な記載
上記で示されているように、本発明の小樽様装置は、消費者が消費より前に冷やしておくことを好む、様々な種類の飲料を分配するために利用される。本発明の装置と共に利用することができるそのような既存の飲料は多くあるが、以下の検討が、記載および例解の容易さの目的のために、再使用可能なビール小樽に関して与えられることになる。様々な大きさのビール小樽を利用することができるが、この記載は、１０リットルの量でその中に包含される熱交換ユニット、および２０リットルの容器内の製品容積のための変位を含むビール小樽に関して特に与えられることになる。容器または小樽内のビールは二酸化炭素圧下で自己分配されることになり、分配圧力は典型的には０．９乃至１．５バールの間にあることになる。そのような構造の利用を通じて、かつ飲料により完全に包囲されるような飲料容器の内部に懸架された熱交換ユニットをもって、ビールをおよそ５℃の温度におよそ３分の期間で冷却することができることが見出されている。ビールが小樽から引き出される際に、小樽の飲料包含部分の内部に包含された分配気体吸収缶は、飲料容器の外部からの追加の二酸化炭素または他の気体の導入の必要性を伴わずに、適切な圧力頭を維持し、小樽内のビールを分配することを可能にするように、二酸化炭素を自動的に放出することになる。本発明の原理に従って構築されたビール小樽は、およそ六（６）時間にわたり小樽内のビールを冷却したままに維持することになることが見出されている。

ここでより具体的に図１を参照すると、伝統的な円筒形形状を有するビール小樽（１０）が例解されている。小樽（１０）の内部に配置されているのは、円筒形側壁（１４）および頂部（１６）および底部（１８）を有する飲料包含室（１２）である。熱交換ユニット（２０）は、下記でより十分に記載される方法で室（１２）内に懸架される。熱交換ユニット（２０）は、室（１２）内に包含されるビールにより包囲される。熱交換ユニット（２０）は、頂部（２４）および底部（２６）を有する封止された筐体（２２）を含む。（２８）および（３０）にて示されているような複数の開口部は、熱交換ユニット（２０）を通じてその頂部（２４）から底部（２６）へ延在する。当該開口部は、筐体の頂部（２４）および底部（２６）に封止される冷却管を包含する。筐体（２２）内に配置されるのは、二酸化炭素等の気体を吸着することができる炭素材料（３２）である。

（３４）にて示されているような適切な冷却空気入口は、（３６）にて示されているような送給管を通じて二酸化炭素気体を注入するように設けられる。当該送給管は、二酸化炭素冷却気体が圧力下で筐体（２２）の内部部分に注入され、そして炭素材料が炭素による気体の吸着により飽和されるように、溶接等により、ＨＥＵ筐体（２２）の頂面（２４）に封止して接続されることにより配置される。気体入口（３４）は弁を受容するための適合器を含み、当該送給管は、室（１２）内だが当該室の壁と接触せずに熱交換ユニット（２０）を懸架するように、小樽の頂部（１６）に溶接される。分配気体吸収缶（３８）は、熱交換ユニット（２０）内に配置されかつその一部になり、かつ、室（１２）内で適切な頭部圧力を維持し、小樽（１０）内に包含されたビールの適切な分配を提供するために利用される。その分配気体を、ＨＥＵの外部に位置付けることもできる。典型的な小樽槍開口部（４０）は、室（１２）の頂部（１６）内に設けられ、かつ、当該業界にとって周知の標準的なビール分配栓を受容するために利用される。周知の標準的な小樽槍および分配頂部の接手（図示せず）は、開口部（４０）内に位置付けられ、小樽からのビールを分配するために用いられることになる。分配気体吸収缶（３８）の出口は、室（１２）内に二酸化炭素気体を注入し、適切な平衡を維持し、所望のとおりにビールの分配を保証するように、分配栓を通じて接続される。

室（１２）が槍開口部を通じてビールを提供することにより同一物で適切に満たされるときに、熱交換ユニット（２０）は当該ビールにより包囲される。適切な弁の作動の際に、炭素により吸着されている加圧気体は、炭素から脱着して大気に脱出させられ、そのようにする際に、ビールを冷却させる熱交換ユニット（２０）を包囲するビールからの熱を伝達することになる。ビールの冷却活性により、ビールが（２８）および（３０）等の開口部、ならびに中央開口部（４２）を通じて対流を経て移動し、このようにして容器内のビールがより多大な表面積の熱交換ユニットの外部に曝され、このようにして、消費に望ましい温度に至らせるように、ビールの追加のかつより迅速な冷却が提供されることになる。

ここでより具体的に図２を参照すると、熱交換ユニット（２０）が例解されている。筐体（２２）は、好ましくは３１６ステンレス鋼等の金属で構築される。当該筐体の様々な部分は、封止されかつ気密の構築物を形成するように共に溶接される。図２に示されているように、５つの冷却管開口部（４４）、（４６）、（４８）、（５０）、および（５２）があり、中央開口部（４２）は、ビールを消費することが望まれるときに小樽から同一物を流し出す目的のために、小樽の底部に下りる槍を受容するために設けられる。３つの気体放出管（５４）、（５６）、および（５８）も、筐体（２２）の頂面（２４）に溶接され、二酸化炭素を注入し、筐体（２２）の内部に包含される炭素と接触させるために用いられる。分配気体吸収缶（３８）も、下記でさらに詳細に記載されることになるように、熱交換ユニット（２０）内に包含される。

ここでより具体的に図３を参照すると、図２に示されているような熱交換ユニットの横断面斜視図が例解されている。炭素材料（３２）を、熱交換ユニット筐体（２２）の内部を完全に満たすと見なすことができる。その冷却管も、（４８）および（５２）にて示されているようにより良好に例解されている。冷却管（４８）および（５２）も、３１６ステンレス鋼から構築され、かつ、完全に気密の筐体を提供するために、筐体（２０）の頂面（２４）および底面（２６）に溶接される。また示されているように、気体送給管（５６）および（５８）も、ＨＥＵ筐体の頂部（２４）に溶接され、かつ、炭素（３２）が飽和されるまで二酸化炭素気体を当該炭素により吸着することを可能にするように、（５６）および（５８）等の送給管を通じかつ炭素材料（３２）の頂面上に気体が提供されるような方法で配置される。

図４に示されているように、ＨＥＵ筐体（２２）は、開口部（４２）を提供する立ち上り管（６４）を有する底部（６０）および側壁（６２）で構築される。図４に示されているような筐体の底部および側壁を、ステンレス鋼材料の薄板から深絞り法により形成することができる。その後、頂部（２４）は、炭素材料（３２）の挿入後に定位置に圧延溶接されることになるだろう。代替的には、ＨＥＵ（２０）用の全体の筐体（２２）を、それらの全てが所望の構造を提供するように共に溶接される、３１６ステンレス鋼部分で構築することができる。何れにしても、完成したときの筐体は、炭素材料を包含する流体密または気密の構造を提供する。

ここでより具体的に図５を参照すると、二酸化炭素材料を吸着するために利用される適切な炭素材料の部分（６６）が例解されている。穴（６８）は、当該炭素材料の当該部分（６６）を通じて設けられ、かつ、図３での４８および５２にて示されているような冷却管を受容するように適合される。その好適な炭素材料は、活性炭素および熱強化材料であり、その組成物内に結合剤を含むこともある。そのような材料は、参照により本明細書に組み込まれている米国特許第７，１８５，５１１号に記載されている。当該特許に示されているように、その炭素材料は二酸化炭素等の気体を吸着することになり、その気体が脱着されるときに、周囲の飲料の温度を室温からおよそ５℃へおよそ３分で低減することができる。当該活性炭素は、所定の体積以内のより多大な量の炭素粒子を収容し、より大きい体積の二酸化炭素気体の吸着を提供し、このようにして飲料のより多大な冷却を提供するように圧縮される。

ここでより具体的に図６を参照すると、熱交換ユニット（２０）の筐体（２２）内に炭素部分（６６）を位置付けることの例解がある。図６に例解されているように、その炭素材料の部分（６６）は、好ましくはパイ形状に形成される。この特定の幾何学的構成は、製造することが単純かつ容易であり、かつ、同時にＨＥＵ（２０）の筐体（２２）内に据え付けることが比較的容易であるために利用される。当該炭素部分は、当該筐体の構築に応じて望まれる任意の構成を有し得ることを理解されたい。炭素部分６６のそれぞれは、上記で記載されているように、冷却管を受容するためにそこを通じて開口部を画定することに留意されたい。六（６）つの圧縮された炭素材料部分があることにも留意されたいが、一つ一つがそこを通じて開口部を画定する、所望のとおりに任意の数のそのような部分があり得ることを理解されたい。

ここでより具体的に図７を参照すると、その炭素材料の様々な部分（６６）が定位置に挿入されており、上蓋（２４）が筐体（２２）の頂部の上方に配置され、かつ熱交換ユニット（２０）の構築を完了するために定位置に溶接されるように位置付けられる、ＨＥＵ（２０）が例解されている。

ここでより具体的に図８を参照すると、ビールの分配を達成するために適切な平衡にある小樽内の圧力の維持のための気体吸収缶が例解されている。示されているように、上記で言及されている部分（６６）の材料と同様のそれで形成された炭素弾（７０）を受容する室本体（６８）がある。（７２）および（７４）にて示されているような封止蓋および送給管は、それぞれ、その後、気密室を提供するために室本体（６８）の頂部に溶接され、その全体の構築物は、図２および３に示されているように熱交換ユニット（２０）内に挿入される。上記で示されているように、吸収缶内の炭素材料（７０）は、飽和されるようになるように上記で記載されている方法で二酸化炭素で満たされる。飲料が栓を通じて引き出される際に、吸収缶内の吸着気体は、容器内のビールが追加の労力を伴わずに分配され続けることができるように、室内の平衡を維持するために調整器弁を経由して栓を通じて放出される。

ＨＥＵに関しては、気体送給管（５４）は、好ましくは炭素材料の部分（６６）の分離点にあるように配置されることを認識されたい。これにより、二酸化炭素気体が、炭素部分間により容易に進み、ＨＥＵ内のＣＯ_２気体の吸着を強化することが可能になる。

ここでより具体的に図９を参照すると、ＨＥＵおよび分配気体吸収缶の代替的な一実施形態がそこに開示されている。ＨＥＵ８０は、好ましくは、その中に圧密炭素分節が配置されるステンレス鋼で構築された筐体８２を含む。例解されているように、炭素分節８４および８６の２つの層が設けられている。これらの層は、好ましくは、上記に記載されているように、より小さいパイ形状の分節で構築される。２つの層内に形成された分節を利用することにより、ＨＥＵの増加した縦横比が提供される。これにより、小樽の全体の内容物を一度に冷却することが可能になる。これは、同様に、まさにその最初の時に飲料の非常に冷たい分配を結果的にもたらす。

また例解されているように、分配気体吸収缶８８はＨＥＵ筐体８２より下に配置され、かつ、例えば、吸収缶８８および筐体８２の底部に溶接される棒９０および９２により支持される。適切な弁９６をそれに貼付される管９４は、吸収缶８８の内部および小樽１０の内部と連通する。上記に記載されているように、二酸化炭素は、管９４を通じて吸収缶８８に注入され、かつ、適切な頭部圧力を維持し、ビールを小樽から引き出すことができることを保証するように、その中の圧密炭素により吸着され、その後ビールが小樽から引き出される際に脱着される。複数の吸収缶を、９８にて例解されているように、適切な頭部圧力を維持するために用いることができることが見出されている。

図９に示されているように、ＨＥＵ８０は、冷却管１００、１０２、および１０３と、適切な気体入口弁１０４と、圧密炭素８４および８６による吸着および小樽１０内に包含されたビールまたは他の液体を冷却するためのそこからの脱着のための二酸化炭素気体を注入するための取り付けられた管と、を含む。

このようにして、自己冷却および自己分配飲料小樽、具体的には、外的な冷凍の必要性を伴わずにビールならびに他の飲料を自己冷却および自己分配することができ、およそ六（６）時間の維持される冷却を提供することになるものが開示されてきた。

Claims (7)

1. （Ａ）数リットルの飲料の容積を有する飲料室であって、前記室を取り囲む側壁ならびに上壁および下壁を含む、飲料室と、
   （Ｂ）前記上壁に連結され、かつ前記飲料室中で飲料によって包囲されるように前記飲料室内だが前記壁と接触せずに懸架された熱交換ユニットであって、
   （Ｃ）前記熱交換ユニットは、
   （１）頂部および底部を有する、気密封止されたステンレス鋼の金属筐体と、
   （２）前記筐体内に配置された開口部を、そこを通じてそれぞれ画定する複数の個別の圧密固体炭素部分と、
   （３）前記圧密固体炭素部分内の前記開口部のそれぞれの中に受容され、かつ前記ステンレス鋼の金属筐体の前記頂部および前記底部に封止された金属管と、を備える、熱交換ユニットと、
   （Ｄ）前記圧密固体炭素部分により吸着されるように、二酸化炭素加圧気体を前記筐体に注入するための、複数の金属気体放出管を含む手段と、
   （Ｅ）前記室内に包含された飲料を冷却するために、前記筐体から前記二酸化炭素加圧気体を放出するための手段と、
   （Ｆ）二酸化炭素加圧気体を吸着するための炭素弾を包含する別個の吸収缶と、前記室から前記飲料を分配するのに十分な前記室内の圧力頭を維持するために、前記室内に二酸化炭素気体を放出するために前記吸収缶に貼付された調整器弁と、を含む前記室から飲料を分配するための手段と、
   を備える、自己冷却および自己分配飲料小樽。
2. 前記複数の金属気体放出管は、第１の端部および第２の端部をそれぞれ有し、前記第１の端部は、前記熱交換ユニット筐体の前記頂部に貼付され、かつ弁は、その前記第２の端部に貼付される、請求項１に記載の自己冷却および自己分配飲料小樽。
3. 前記気体放出管のそれぞれの前記第１の端部が、２つの個別の圧密固体炭素部分の交点にあるように位置付けられる、請求項２に記載の自己冷却および自己分配飲料小樽。
4. 各前記気体放出管の前記第２の端部に固定された適合器であって、各前記気体放出管は、前記室内に前記熱交換ユニットを懸架するために前記飲料室の前記上壁に溶接され、かつ前記適合器は、前記気体放出管の前記第２の端部に溶接される、適合器、をさらに含む、請求項２に記載の自己冷却および自己分配飲料小樽。
5. 複数の別個の吸収缶を含む、請求項１に記載の自己冷却および自己分配飲料小樽。
6. 前記複数の吸収缶が、前記小樽内だが前記熱交換ユニットの外側に配置される、請求項５に記載の自己冷却および自己分配飲料小樽。
7. 前記複数の吸収缶が、前記熱交換ユニットの下に懸架され、かつ前記小樽内の飲料により包囲される、請求項６に記載の自己冷却および自己分配飲料小樽。
   

Images