PL182164B1

PL182164B1 - Urzadzenie chlodzace do chlodzenia plynu PL PL PL PL PL PL

Info

Publication number: PL182164B1
Application number: PL96315068A
Authority: PL
Inventors: M E Garrett-Guildford
Original assignee: Boc Group Plc
Priority date: 1995-07-04
Filing date: 1996-07-02
Publication date: 2001-11-30
Also published as: DE69611065D1; GR3035437T3; ZA965620B; EP0752564B1; US5692381A; DK0752564T3; GB9513606D0; EP0752564A2; PT752564E; CA2180322A1; EP0752564A3; DE69611065T2; AU5603796A; ATE197846T1; ES2152492T3; AU714872B2; PL315068A1; JPH0926245A

Abstract

1. Urzadzenie chlodzace do chlodzenia plynu, znamienne tym, ze ma pojemnik (14, 14a) z adsorbentem (12, 12a) gazu pod cisnie- niem oraz wydluzona rure (20, 86), polaczona z jednej strony z adsorbentem (12, 12a) a z drugiej strony zamknieta zaslepka (16, 84), przy czym w poblizu zaslepki (16, 84) znaj- duje sie zespól uwalniajacy (40, 80). FIG. 1 PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie chłodzące do chłodzenia płynu, a zwłaszcza urządzenie do chłodzenia napojów w puszkach lub w butelkach.

Napoje w puszkach lub butelkach, takie jak piwo, są często spożywane w sytuacjach, w których jest niedostępne wstępne ochłodzenie. Uważa się, że wywiera to szkodliwy wpływ na produkt, i z tego względu opracowano kilka sposobów chłodzenia. Obejmują one uwalnianie pewnej ilości ciekłego sprężonego butanu do atmosfery lub stosowania techniki krystalizacji na zimno. Jednakże sposoby te mają ujemny wpływ na środowisko, są kosztowne ze względu na stosowane materiały i z tego względu nie są szeroko stosowane. Główni producenci stale poszukująrozwiązania, które pozwoliłoby na uniknięcie wad związanych ze stosowaniem tych sposobów/.

Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3553976 jest znane urządzenie chłodzące do chłodzenia napojów, zawierające pojemnik z ulegającym rozprężeniu, sprężonym freonem. Jednakże tego rodzaju urządzenie chłodzące jest nieprzyjazne dla środowiska i kosztowne.

Celem wynalazku jest opracowanie niekosztownego i nieszkodliwego ekologicznie urządzenia chłodzącego do chłodzenia napojów w puszkach lub butelkach, które zredukuje lub wyeliminuje problemy związane ze stosowaniem wyżej wspomnianych sposobów.

Urządzenie chłodzące do chłodzenia płynu, według wynalazku charakteryzuje się tym, że ma pojemnik z adsorbentem gazu pod ciśnieniem oraz wydłużoną rurę, połączoną z jednej strony

182 164 z adsorbentem a z drugiej strony zamkniętą zaślepką, przy czym w pobliżu zaślepki znajduje się zespół uwalniający.

Adsorbent zawiera węgiel aktywny.

Adsorbent zawiera środek z grupy obejmującej zeolity, zeolity kationitowe, żel silikonowy, węgle aktywne i węglowe sito molekularne.

Adsorbent zawiera zaadsorbowany dwutlenek węgla.

Rura ma postać rury spiralnej, dopasowanej wokół zewnętrznej powierzchni naczynia z chłodzonym płynem.

Rura ma postać rury spiralnej, dopasowanej do wewnętrznej powierzchni naczynia z chłodzonym płynem.

Zaślepka stanowi fragment przechylnej części zespołu uwalniającego, zawierającej łamliwą część.

Rura ma ogranicznik, regulujący tempo desorpcji adsorbowanego gazu.

Na zewnątrz pojemnika z adsorbentem znajdują się liczne spiralne kanały.

Na górnym końcu spiralnych kanałów znajduje się zaślepka, przyłączona do nurnika zespołu uwalniającego.

Spiralne kanały zawierają zaczep, umieszczony we wrębie wgłębienia naczynia.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój przez puszkę z napojem zawierającą urządzenie chłodzące według wynalazku, fig. 2 i 4 - przekrój wieka z fig. 1 w położeniu odpowiednio „zamkniętym” i „otwartym”, fig. 3 i 5 - przekroje z fig. 2 i 4 w kierunku strzałek A-A i odpowiednio B-B, fig. 6 - przekrój przez urządzenie według wynalazku, zastosowane w połączeniu z naczyniem o śrubowej części górnej, fig. 7 - przekrój uproszczonej postaci wykonania urządzenia według wynalazku, a fig. 8-10- przekroj e alternatywnych postaci wykonania urządzenia chłodzącego według wynalazku.

Na figurach 1do 5 przedstawiono urządzenie chłodzące 10 według wynalazku do chłodzenia płynu, które zawiera adsorbent 12 zamknięty w uszczelnionym pojemniku 14, zawierającym zaślepkę 16 (fig. 2), która zamyka wylot 18 rury 20, tym samym zapobiegając wyciekaniu adsorbowanego gazu. Urządzenie chłodzące 10 zawiera wydłużonąrurę 20 połączonąjednym końcem 20a z adsorbentem 12 i drugim końcem 20b zamkniętym zaślepką 16 w sposób, który będzie opisany szczegółowo poniżej. W rozwiązaniu pokazanym na fig. 1 adsorbent 12 jest w postaci tarczy, która w trakcie pracy spoczywa na podstawie 22 naczynia 24, w którym została umieszczona, zaś rura 20 biegnie spiralnie w górę w stronę wylotu 26 naczynia 24 i tym samym przechodzi przez wewnętrzne naczynia 24, ułatwiając przez to skuteczne chłodzenie zawartości naczynia 24 w sposób opisany szczegółowo poniżej.

Adsorbent 12 może stanowić dowolny z licznych adsorbentów, takich jak przykładowo zeolity, zeolity kationitowe, żel silikonowy, węgiel aktywowany i węglowe sito molekularne, jednakże korzystnie stanowi węgiel aktywowany w rodzaju sprzedawanym pod nazwą handlową „AMBERSORB”. Tego rodzaju adsorbenty mają zdolność adsorbowania pod ciśnieniem znacznej ilości gazu. Gaz adsorbowany w ten sposób będzie po uwolnieniu do atmosfery podlegał znacznemu spadkowi temperatury i tym samym może być wykorzystany do chłodzenia zawartości jakiegokolwiek płynu w którym zostanie umieszczone urządzenie chłodzące 10. W szczególności, węgle aktywowane mogą przetrzymywać bardzo duże ilości CO2, przy czym jeden gram węgla ma zdolność przetrzymywania nawet 0,4 grama dwutlenku węgla pod ciśnieniem 10 barów. Zwykle dostępna jest wydajność chłodzenia rzędu w przybliżeniu 15 Kcal/mol CO2, po sprężeniu do 10 barów, zaś puszka z piwem zawierająca 300 ml płynu będzie wymagała ponad 6 Kcal dla ochłodzenia jej o 20°. Do ochłodzenia puszki do wymaganej temperatury wystarczy zastosować 44 g węgla zajmującego objętość około 100 ml.

W trakcie pracy, adsorbent 12 jest wystawiony na oddziaływanie przykładowo CO2 pod ciśnieniem pomiędzy 6 do 10 barów a korzystnie pomiędzy 6 do 8 barów tak, że CO2 zostaj e adsorbowany i w razie potrzeby następnie uszczelniony przez zablokowanie wylotu 18 rury 20 zaślepką 16. Urządzenie chłodzące 10 może być włożone do naczynia 24, zanim wieko 25 naczynia zostanie wykorzystane dla uszczelnienia. Odpowiednio ukształtowane urządzenie chłodzące 10 mo4

182 164 żna również włożyć poprzez wylot naczynia 24. Tego rodzaju alternatywa jest szczególnie przydatna wówczas, gdy urządzenie chłodzące 10 ma być stosowane w butelkach mających części górne o dużej średnicy i podobne, jak pokazano na fig. 6. Rozwiązania pokazane na fig. 1 do 5 przedstawiają urządzenie chłodzące 10 według wynalazku stosowane w puszce z napojem, mającej wylot 26 otwierany za pomocą pociągania pierścienia, jak pokazano na fig. 2 do 5. Puszki takie są ogólnie wykonane z dwóch części, i zawierajączęść podstawową28 i część szczytową mającą pociągany pierścień 32 z otworem 36. Układ pociąganego pierścienia i otworu nie stanowi części obecnego wynalazku i dlatego nie będzie opisany szczegółowo poniżej. Jednakże, należy uwzględnić, że stosowane są liczne odmiany pociąganego pierścienia, i dlatego wynalazku nie należy traktować jako ograniczonego do stosowania w związku z opisanym i zilustrowanym pociąganym pierścieniem. Tego rodzaju pociągane pierścienie obejmują rozwiązania zawierające część kontaktującą się z palcem, która po uruchomieniu przechyla się wokół stałego punktu, w którym jest przyłączona do wieka tak, aby wtłoczyć łamliwą część 38 w dół do puszki, otwierając tym samym puszkę i umożliwiając wylewanie zawartości dla spożycia. Łamliwa część 38 zawiera krawędź 38a, która pozostaje przyłączona do pozostałej części wieka, zapobiegając tym samym wpadnięciu łamliwej części 38 do wnętrza puszki. Po uruchomieniu, łamliwa część 38 pozostaje odgięta w dół (jak pokazano na fig. 5), zaś sam pociągany pierścień 32 może powrócić do położenia, w którym leży płasko na powierzchni wieka (jak pokazano na fig. 3).

W jednym z rozwiązań urządzenia według, wynalazku,otwarcie wylotu 26 puszki powoduje usunięcie zaślepki 16 z końca 20b rury 20 i tym samym ujście adsorbowanego gazu do atmosfery. Rozwiązanie to jest pokazane na fig. 2 do 5, na których zaślepka 16 zawiera zespół uwalniający 40 w postaci przechylnej części, która jest przyłączona zawiasowo w miejscu 42 do części korpusowej 44 zespojonej z wiekiem. Przechylna cześć zespołu uwalniającego 40 jest umieszczona bezpośrednio poniżej wylotu 26 i jest ukształtowana w sposób dopełniający. Wylotowy koniec 20b rury 20 jest zakończony wewnątrz części korpusowej 44 tak, że w położeniu zamkniętym zaślepka 16 zamyka wylot rury 20 i tym samym zapobiega uchodzeniu gazu z adsorbentu. Korzystnie, zaślepka 16, przechylna część zespołu uwalniającego 40 i część korpusowa 44 są wykonane z odkształcalnego tworzywa sztucznego, umożliwiając tym samym przyłączanie zaślepki w sposób „zatrzaskowy”.

Jak pokazano, zaślepka 16 korzystnie zawiera zaczep na powierzchni krawędziowej 40a przechylnej części zespołu uwalniającego 40, która jest ruchoma pomiędzy położeniem otwartym i zamkniętym (odpowiednio fig. 5 i 3) i która zawiera łamliwą część 38. W trakcie pracy, adsorbowany gaz jest uszczelniony wewnątrz rury 20 przez popchnięcie przechylnej części zespołu uwalniającego 40 w kierunku strzałki C na fig. 5, powodując tym samym zatrzaśnięcie zaślepki 16 w wylocie 18 rury 20, jak pokazano na fig. 2 i 3. Tuż po zamknięciu, urządzenie chłodzące 10 może być włożone do puszki w tym samym czasie gdy zostaje na niej umieszczone i przyłączone wieko 25 przez zaciśnięcie dopasowanych krawędzi 48, 50 (fig. 1) podstawy i odpowiednio wieka. Tego rodzaju połączenie jest przeprowadzane po napełnieniu puszki napojem 8 i tym samym stanowi ostatni z licznych etapów produkcyjnych.

Puszka jest otwierana w sposób konwencjonalny przez pociąganie pierścienia 36 w górę w kierunku strzałki U i tym samym powoduje połączenie drugiego końca 36a z łamliwączęścią38 i popchnięcie jej w dół do puszki. Gdy łamliwa cześć 38 zostanie odgięta w dół, wówczas łączy się z górnąpowierzchnią40b przechylnej części zespołu uwalniającego 40 i tym samym popychają w dół, powodując wyjęcie zaślepki 16 z wylotu 26. Gdy tylko wylot 26 zostanie otworzony, adsorbowany gaz podlega desorbowaniu z adsorbentu 12 i przechodzi w górę poprzez rurę 20, ochładzając w trakcie tego przejścia zawartość puszki. Wydobywający się gaz może być kierowany poprzez górną powierzchnię jakiegokolwiek napoju w puszce, ochładzając go dodatkowo przed ujściem z puszki poprzez wylot 18. Gdy tylko zawartość puszki zostanie wystarczająco schłodzona, wówczas może być dozowana w zwykły sposób. Szybkość desorpcji może być kontrolowana przez ewentualnie zastosowany ogranicznik 52 umieszczony w rurze 20 lub przez modyfikowanie średnicy rury 20 dla dopasowania do szczególnej żądanej szybkości.

182 164

W niektórych rozwiązaniach, puszka jest wypełniona sprężonym gazem obojętnym, co zapobiega wybrzuszeniu ścian bocznych po poddaniu ich dużym obciążeniom pionowym. Taki sprężony gaz stanowi przykładowo azot, który wypełnia górną część puszki i tym samym zapobiega utlenianiu. Jeżeli ciśnienie w górnej części puszki jest wystarczająco wysokie, np. rzędu 5-10 barów, wówczas adsorbowany CO₂ nie będzie wymagał uszczelniania w adsorbencie i tym samym można pominąć stosowanie pracochłonnego rozwiązania zaślepki i rury z fig. 2 do 5. W rozwiązaniu alternatywnym (fig. 7), wylotowy koniec 20b rury 20 jest umieszczony tuz przy wylocie 18, zaś sam pociągany pierścień 32 spełnia tę samą funkcję co zaślepka 16, umożliwiając desorbowanie adsorbowanego gazu i wypuszczanie go do atmosfery, gdy tylko puszka zostanie otworzona i rozprężona do ciśnienia atmosferycznego.

W niektórych sytuacjach może być korzystne chłodzenie zewnętrzne pojemnika i wówczas można stosować rozwiązanie przedstawione na fig. 8. Rozwiązanie to jest bardzo podobne do rozwiązania z fig. 7 opisanego powyżej z tego względu, że adsorbent 12 i spiralna rura 20 są ukształtowane i umieszczone tak, że są w bliskim kontakcie z zewnętrzną powierzchnią 24a puszki 24. Oczywiście, można zastosować bardzo proste rozwiązanie zaślepki 16, która może być pociągana w kierunku strzałki P poza kontakt z wylotowym końcem 20b rury 20, uwalniając tym samym adsorbowany gaz i powodując chłodzenie zawartości puszki poprzez ścianę w kierunku strzałek R. Rozwiązanie tego rodzaju może być stosowane jako chłodziarkajednorazowego użytku, względnie może to być rozwiązanie chłodziarki do wielokrotnego użytku typu ponownie ładowanego, w którym to przypadku konieczne będzie stosowanie bardziej skomplikowanych konstrukcji. W każdym rozwiązaniu urządzenie chłodzące 10 może być otoczone osłoną izolacyjną 56, która skutecznie chroni użytkownika przed nadmiernym efektem chłodzenia i zapewnia, że chłodzona jest zawartość puszki a nie otaczające ją powietrze. Zewnętrzna powierzchnia 56 osłony 56 stanowi odpowiednią powierzchnię dla nanoszenia elementów reklamowych.

Na figurach 9 i 10 sąpokazane dwa dalsze rozwiązania alternatywne. W rozwiązaniu pokazanym na fig. 9 wylotowy koniec rury 20 jest zakończony korkiem 60 typu „O-ring”, mającym umieszczoną wewnątrz zaślepkę 16. Korek 60 jest korzystnie uszczelniony względem ściany puszki 24 i rury 20 tak, aby zapobiegać jakiemukolwiek przeciekowi. Jednakże można stosować inne rozwiązania alternatywne, oczywiste dla fachowców z tej dziedziny. Działanie takiego rozwiązania jest podobne do opisanego powyżej przez to, że można wyjąć zaślepkę 16 bez potrzeby otwarcia puszki, tym samym chłodząc zawartość puszki przed jej wydozowaniem. Rozwiązanie tego rodzaju będzie korzystne do stosowania w przypadku puszek z piwem, w których sązastosowane dobrze znane układy „cięgnowe”.

Na figurze 10 przedstawiono jeszcze inne rozwiązanie, w którym puszkajest wyposażona w przechodzące podłużnie wgłębienie 70, utworzone przez odkształcenie podstawy 22 puszki podczas procesu formowania. To wgłębienie 70 jest wykorzystywane do umieszczenia samodzielnego urządzenia chłodzącego 10a, zmodyfikowanego dla dopasowania do szczególnego zastosowania. W szczególności, urządzenie chłodzące 10a zawiera zewnętrzny pojemnik 14a, mieszczący adsorbent 12a i posiadający przy górnym końcu 72 wylot 74 dla umożliwiania desorbowania adsorbowanego gazu do górnej przestrzeni 76. Zewnętrzna powierzchnia 78 pojemnika 14ajest formowana tak, aby powstały liczne spiralne kanały 81 przechodzące pomiędzy końcem górnej przestrzeni 76 i końcem podstawy 10c. Średnica zewnętrznej powierzchni 78 jest tak dobrana, że po włożeniu, urządzenie chłodzące 10a jest dopasowane ciasno względem ściany 90 tworzącej wgłębienie 70, tworząc tym samym przejścia do zamkniętych kanałów 81 ograniczonych przez ścianę 90. Przez środkowy kanał 86 przechodzący przez adsorbent 12a przechodzi kontrolowany zespół uwalniający 80 w postaci nurnika, pręta 82 i zaślepki 84. Nurnik wystaje ponad podstawę 10c urządzenia chłodzącego 10a i powoduje, że zaślepka 84 uszczelnia wylot 74. Inne cechy tego rozwiązania obejmują zespół zapadkowy w postaci wrębu 91 i zaczepu 92 na puszce i odpowiednio na urządzeniu chłodzącym 10a. Tuż po włożeniu, zespół zapadkowy zabezpiecza urządzenie chłodzące 10a we wgłębieniu 70 i zapobiegając jego przypadkowemu usunięciu podczas chłodzenia.

182 164

Działanie urządzenia pokazanego na fig. 10 obejmuje wkładanie urządzenia chłodzącego 10a do wgłębienia 70 i obniżenie nurnika zespołu uwalniającego 80 do położenia 80a tak, że zaślepka 84 zostaje wypchana z wylotu 72 a adsorbowany gaz jest desorbowany do górnej przestrzeni 76. Ciasne dopasowanie spiralnych kanałów 81 względem ściany 90 wgłębienia 70 powoduje wyznaczenie obszaru dobrej przewodności termicznej, co umożliwia ochłodzenie zawartości puszki poprzez ścianę 90. Ochłodzony napój będzie przepływał w kierunku wnętrza puszki do ściany 90 i będzie zastępowany napływającym stosunkowo ciepłym napojem do następnego ochłodzenia. Urządzenie chłodzące 10a może być stosowane wówczas, gdy nie jest możliwe ochłodzenie napoju w bardziej konwencjonalny sposób, lub gdy istnieje potrzeba zastosowania dodatkowego chłodzenia.

182 164

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie chłodzące do chłodzenia płynu, znamienne tym, że ma pojemnik (14,14a) z adsorbentem (12,12a) gazu pod ciśnieniem oraz wydłużoną rurę (20, 86), połączoną z jednej strony z adsorbentem (12,12a) a z drugiej strony zamkniętą zaślepką (16,84), przy czym w pobliżu zaślepki (16, 84) znajduje się zespół uwalniający (40, 80).
2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że adsorbent (12, 12a) zawiera węgiel aktywny.
3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że adsorbent (12,12a) zawiera środek z grupy obejmującej zeolity, zeolity kationitowe, żel silikonowy, węgle aktywne i węglowe sito molekularne.
4. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienne tym, że adsorbent (12,12a) zawiera zaadsorbowany dwutlenek węgla.
5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że rura (20) ma postać rury spiralnej, dopasowanej wokół zewnętrznej powierzchni naczynia (24) z chłodzonym płynem.
6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że rura (20) ma postać rury spiralnej, dopasowanej do wewnętrznej powierzchni naczynia (24) z chłodzonym płynem.
7. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zaślepka (16) stanowi fragment przechylnej części zespołu uwalniającego (40), zawierającej łamliwą część (38).
8. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że rura (20) ma ogranicznik (52), regulujący tempo desorpcji adsorbowanego gazu.
9. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że na zewnątrz pojemnika (14a) z adsorbentem (12a) znajdują się liczne spiralne kanały (81).
10. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że na górnym końcu spiralnych kanałów (81) znajduje się zaślepka (84), przyłączona do nurnika zespołu uwalniającego (80).
11. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że spiralne kanały (81) zawierają zaczep (92), umieszczony we wrębie (91) wgłębienia (70) naczynia (28).