RU2410611C2 - Устройство для быстрого охлаждения напитков и способ управления этим устройством - Google Patents

Abstract

Устройство для быстрого охлаждения напитков содержит гнездо для приема контейнеров различной длины с напитками и средство охлаждения гнезда. Гнездо содержит несколько электродов, которые расположены последовательно один за другим вдоль внутренней поверхности гнезда, которая приспособлена для поддержания контейнера в таком положении, что электроды оказываются распределенными вдоль всей длины контейнера. Электроды соединены со схемой для измерения величины емкости на каждом электроде, которая вызвана присутствием контейнера из электропроводного материала рядом с этим электродом, для определения длины контейнера, или вызванной присутствием внутри контейнера жидкого напитка рядом с этим электродом в случае выполнения контейнера из неэлектропроводного материала. Также устройство содержит средство управления для включения средства охлаждения в соответствии с величинами емкостей, измеренных схемой, на период времени, продолжительность которого зависит от длины контейнера. Использование заявленной группы изобретений позволяет быстро охладить контейнер, автоматически определить размер контейнера, запустить цикл быстрого охлаждения в зависимости от размеров контейнера. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к устройству для быстрого охлаждения напитков и к способу управления этим устройством.

Известны, например, из описания изобретения к патенту US 4368622 устройства вышеуказанного типа для быстрого охлаждения напитков, выполненные в форме встраиваемых в холодильники модулей.

Внутри холодильника создан отсек для размещения в нем контейнеров с напитками, который охлаждаясь потоком холодного воздуха, поступающим непосредственно из зоны испарителя холодильника, обеспечивает возможность быстрого охлаждения этих контейнеров.

Для этого пользователь устанавливает специально предусмотренный таймер на желаемое время охлаждения напитков, в течение которого холодный воздух направляется в отсек и проходит через него.

Задачей настоящего изобретения является создание устройства для быстрого охлаждения напитков, способного автоматически определить наличие контейнера с подлежащим охлаждению напитком в устройстве, определить реальный размер этого контейнера и запустить цикл быстрого охлаждения при наличии контейнера в устройстве с автоматическим выбором продолжительности цикла охлаждения в зависимости от размеров контейнера.

В рамках этой общей задачи частной задачей настоящего изобретения является создание устройства, способного идентифицировать, из электропроводного или неэлектропроводного материала изготовлен контейнер, например, в случае использования банки или бутылки соответственно, и установить продолжительность цикла охлаждения с учетом установленного типа контейнера.

Другой задачей настоящего изобретения является создание устройства такого типа для быстрого охлаждения, которое было бы простым в изготовлении, надежным в использовании и работе, а также имело конкурентоспособную цену.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание устройства вышеуказанного типа, которые бы обеспечивало наивысший возможный уровень безопасности и надежности.

Эти задачи решены в устройстве, обладающем признаками, приведенными в пунктах 1-15 прилагаемой формулы изобретения, и в способе, обладающем признаками, приведенными в пунктах 16 и 17 прилагаемой формулы изобретения, что будет очевидно из последующего описания.

Кроме того, особенности и преимущества настоящего изобретения будут более понятны из описания предпочтительного, но не единственно возможного варианта осуществления изобретения, приведенного ниже в качестве неограничивающего примера со ссылками на чертежи.

На фиг.1 показано в перспективе устройство для быстрого охлаждения напитков согласно настоящему изобретению;

на фиг.2 представлен вид, аналогичный виду, показанному на фиг.1;

на фиг.3 - сечение устройства для быстрого охлаждения напитков согласно настоящему изобретению с более подробным изображением гнезда и электродов;

на фиг.4 представлен вид, аналогичный виду, показанному на фиг.3;

на фиг.5 - сечение устройства для быстрого охлаждения напитков согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения с подробным изображением гнезда и электродов;

на фиг.6 представлен вид, аналогичный виду, показанному на фиг.5.

Устройство для быстрого охлаждения напитков согласно настоящему изобретению, обозначенное в целом позицией 1, содержит гнездо 2 для приема контейнеров 3 различной длины с напитками, например бутылок, банок и картонных пакетов, а также средство охлаждения гнезда 2.

На внутренней поверхности 5 гнезда 2 имеется множество электродов 4, расположенных последовательно один за другим вдоль поверхности 5.

Внутренняя поверхность 5 приспособлена для опоры контейнера 3 таким образом, что электроды 4 оказываются распределенными вокруг контейнера 3 по всей его длине.

Электроды 4 соединены со схемой 6 обнаружения и измерения величины электрической емкости на каждом электроде 4, возникающей в присутствии контейнера 3 из электропроводного материала рядом с этим электродом 4, чтобы определить реальную длину вставленного в гнездо контейнера, или (в случае выполнения контейнера 3 из неэлектропроводного материала) возникающей в присутствии жидкого напитка внутри контейнера рядом с этим электродом 4, чтобы определить реальную длину контейнера 3, смоченного находящимся в нем жидким напитком.

В случае выполнения контейнера 3 из неэлектропроводного материала величина измеренной на электроде 4 емкости определяется контактирующим с внутренней стенкой контейнера жидким напитком, находящимся поблизости от этого электрода.

Кроме того, схема 6 выполнена с возможностью сравнения измеренных значений емкостей с заданными величинами, что позволяет различить контейнеры из электропроводного и неэлектропроводного материала.

Для автоматического включения блока охлаждения на период времени, продолжительность которого зависит от определенной длины вставленного в гнездо 2 контейнера 3, равно как и от материала, из которого изготовлен контейнер, схема 6 соединена со средством 7 управления.

Гнездо 2 содержит корпус с внутренней полостью 8, вытянутой в направлении оси 9, для приема контейнера 3 с напитком. В частности, размер гнезда 2 позволяет устанавливать в него различных размеров бутылки, банки и картонные пакеты с напитком, например бутылки или банки емкостью 0,25 л, 0,33 л, 0,5 л, 0,75 л, 1 л или 1,5 л.

Электроды 4 установлены, по меньшей мере, на участке внутренней поверхности 5, ограничивающей полость 8 гнезда 2, и расположены последовательно один за другим вдоль этого участка в направлении, параллельном направлению оси 9 полости 8.

Предпочтительно участок внутренней поверхности 5 полости 8, на котором размещены электроды 4, имеет вогнутую форму.

Кроме того, предпочтительно каждый электрод 4 выполнен в виде тонкой пластинки из электропроводного материала, изогнутой по форме кольца для обеспечения соответствия форме вогнутого участка внутренней поверхности 5 гнезда 2.

Вогнутая форма, по меньшей мере, участка внутренней поверхности 5 полости 8 гнезда 2 и соответствующая кольцевая форма электродов 4, как правило, обеспечивают наличие минимального расстояния, отделяющего боковую стенку контейнера от электродов 4, что позволяет повысить чувствительность и достичь большей точности измерений.

Предпочтительно гнездо 2 содержит цилиндрический полый корпус.

Очевидно, гнездо 2 может быть выполнено самой разнообразной формы и, в частности, оно может иметь эллиптическое, квадратное и даже многоугольное поперечное сечение, а каждый электрод 4 может быть изготовлен в виде плоского электропроводного элемента.

Электроды 4 могут быть соединены с гнездом 2 таким образом, что они будут покрывать внутреннюю поверхность 5 последнего, т.е. могут быть расположены на этой поверхности. В этом случае электроды покрыты тонким изоляционным слоем для предотвращения возможности контакта электродов 4 с водой, влагой и жидкостями вообще, что, безусловно, должно повлиять на точность измерений емкости на этих электродах.

В альтернативном варианте осуществления настоящего изобретения электроды 4 встроены или погружены в толщу стенок гнезда 2 таким образом, что они располагаются рядом с внутренней поверхностью 5 гнезда 2 под этой поверхностью. Такая конструкция обеспечивает эффективную изоляцию электродов 4, сохраняя в то же время чувствительность измерений на этих электродах 4 на адекватно высоком уровне.

Связанные с внутренней поверхностью 5 гнезда 2 электроды 4 расположены последовательно один за другим в направлении оси 9 полости 8 гнезда 2.

Когда контейнер 3 помещен на внутреннюю поверхность 5 гнезда 2, электроды 4 оказываются распределенными вокруг боковой стенки этого контейнера по всей его длине, как показано на фиг.1 и 2.

Когда контейнер 3 помещен в устройство для охлаждения, он лежит на внутренней поверхности 5 гнезда 2, а электроды 4 располагаются очень близко к этому контейнеру 3, поскольку отделены от боковой стенки последнего только тонким изоляционным слоем.

Электроды 4 расположены через определенные промежутки вдоль внутренней поверхности 5 в направлении оси 9 полости 8, а расстояние между ними предпочтительно выбрано так, чтобы их число и расположение могли быть соотнесены с типичной длиной присутствующих на рынке бутылок, банок и пакетов с напитками, которые обычно содержат стандартные объемы напитков, например 0,25 л, 0,33 л, 0,5 л, 0,75 л, 1 л или 1,5 л.

Для обеспечения эффективного контакта между контейнером 3 и внутренней поверхностью 5 гнезда 2 и тем самым минимизации расстояния между электродами 4 и боковой стенкой контейнера 3 предпочтительно наклонное расположение гнезда 2, т.е. с некоторым углом наклона в вертикальном направлении. Другими словами, направление оси 9 полости 8 образует угол с вертикалью.

Однако внутренняя поверхность 5, на которую опирается контейнер 3, может быть расположена и ориентирована как горизонтально, так и вертикально.

Электроды 4 соединены со схемой 6 обнаружения и измерения емкости на электродах 4, возникающей из-за присутствия электропроводного материала вставленного в гнездо 2 контейнера 3 или из-за присутствия жидкого напитка, смачивающего внутреннюю стенку вставленного в гнездо 2 контейнера, если контейнер выполнен из неэлектропроводного материала.

Такая схема может содержать генератор или делитель напряжения, что известно специалистам в этой области техники, хотя для этой цели также можно использовать известные схемы других типов.

В первом варианте осуществления настоящего изобретения схема 6 обнаруживает и измеряет емкость на каждом отдельном электроде 4.

Во втором варианте осуществления настоящего изобретения схема 6 возбуждает одновременно по одному электроду 4, а остальные электроды в это время или заземляет, соединяет их с опорным потенциалом, или оставляет отсоединенными. Таким образом, в конечном итоге происходит последовательное возбуждение всех электродов одного за другим, как это схематично показано на фиг.1 и 2. Далее схема измеряет емкость между возбуждаемым в данный момент электродом и другими заземленными электродами. Таким образом, определяется величина емкости на каждом электроде 4.

В третьем варианте осуществления настоящего изобретения образуют несколько пар электродов, где в каждой паре один электрод является измерительным, а другой электрод заземлен. Затем схема 6 измеряет величину и изменение емкости между электродами в каждой паре.

Когда гнездо 2 пусто, т.е. в нем нет контейнера, измеряемая на каждом электроде величина емкости обусловлена только воздухом, который фактически представляет собой в данном случае диэлектрический материал.

Когда в полость 8 гнезда 2 помещен контейнер 3 с напитком, выполненный из неэлектропроводного материала, например стеклянная или пластмассовая бутылка или картонный пакет с напитком, величина емкости, измеряемая на каждом из электродов 4, расположенном рядом с боковой стенкой контейнера, изменяется в зависимости от того, присутствует или отсутствует жидкий напиток рядом с каждым таким электродом.

Фактически жидкий напиток имеет более высокую электрическую проводимость, чем воздух и даже стекло, пластмасса или картон, т.е. материалы, из которых обычно изготовлены присутствующие на рынке контейнеры с напитками.

Проведенные эксперименты показали, что само по себе присутствие пустого, т.е. не содержащего жидкости, контейнера из неэлектропроводного материала внутри гнезда 2 не вносит сколько-нибудь заметных изменений в величину емкости, измеряемую на электродах, по сравнению с величиной, измеренной на этих же электродах, когда в гнезде 2 нет контейнера 3.

Фактически измеренная на электродах величина емкости при наличии в гнезде 2 пустого, т.е. не содержащего жидкости, контейнера 3 из неэлектропроводного материала по существу равна емкости, измеренной на этих же электродах 4 при пустом гнезде 2, следовательно, величина емкости обусловлена только воздухом, представляющим собой в данном случае диэлектрик.

Когда на внутреннюю поверхность 5 гнезда 2 помещен содержащий жидкость контейнер 3 из неэлектропроводного материала, электроды, расположенные рядом с боковой стенкой контейнера, смоченной или покрытой изнутри содержащимся в контейнере жидким напитком, образуют величину емкости, большую величины емкости, измеренной на электродах 4, обращенных к участкам боковой стенки контейнера 3, не смоченным жидким напитком.

Как описано выше и как показали эксперименты, величина емкости, измеренная на электродах 4, расположенных в зоне, где внутренняя поверхность 5 контактирует с несмоченным участком боковой стенки контейнера 3, практически равна или очень близка к величине, обычно измеряемой при пустом гнезде 2.

Величина емкости, измеренная на каждом электроде 4, оказывается больше в ситуации, когда смоченная жидким напитком боковая стенка контейнера 3 контактирует со всей областью внутренней поверхности 5 полости 8, где находится электрод 4. Напротив, в ситуациях, когда смоченная жидким напитком боковая стенка контейнера 3 контактирует лишь частично или совсем не контактирует с областью внутренней поверхности 5 над электродом 4, измеренная на таком электроде величина емкости будет значительно ниже и практически сравнимой с величиной емкости, полученной при пустом гнезде, или когда этот электрод находится в зоне, где внутренняя поверхность 5 полости 8 контактирует с не смоченной жидким напитком боковой стенкой контейнера 3.

Низкая величина емкости может также указывать на то, что электроды 4 находятся рядом или с более узкими, или углубленными, или коническими участками контейнера 3, не контактирующими с внутренней поверхностью 5 полости 8, как это достаточно часто бывает у имеющихся на рынке бутылок.

Средство 7 управления сравнивает измеренные на каждом электроде величины емкостей с первой заданной пороговой величиной емкости, представляющей опорный уровень длины, т.е. уровень, определяющий длину, для распознавания, передает ли электрод достоверный сигнал о длине контейнера 3 или не передает сигнала о длине.

Эксперименты показали, что адекватным значением для указанной первой пороговой величины емкости является величина емкости, измеренная при пустом гнезде 2, т.е. когда в гнезде находится только воздух, и увеличенная на некоторую поправку, определяемую по результатам испытаний. Эта поправка позволяет отличать величины емкостей, определенно и четко указывающие на присутствие жидкого напитка рядом с электродом 4, на котором измерена такая величина, от величин емкостей в ситуациях, когда поблизости от электрода 4 нет жидкого напитка, т.е. боковая стенка контейнера 3 не смочена или не контактирует с жидким напитком, или боковая стенка контейнера 3, хотя и смочена или контактирует с жидким напитком, удалена от электрода 4 или лежит над этим электродом лишь частично вследствие конкретной формы контейнера 3.

Если измеренная схемой 6 величина емкости электрода 4 превосходит первую пороговую величину, то этот электрод передает достоверный сигнал о длине контейнера 3, поскольку это свидетельствует о том, что смоченная жидким напитком боковая стенка контейнера 3 контактирует с внутренней поверхностью 5 полости 8 и занимает область поверхности, где находится рассматриваемый электрод 4.

Средство 7 управления обрабатывает и взвешивает сигналы от каждого электрода 4 и затем выбирает (в направлении оси 9 полости 8) первый и последний электроды, передающие достоверный сигнал о длине контейнера, при этом расстояние между выбранными электродами 4 представляет собой реальную длину контейнера 3.

Другими словами, среди всех электродов 4, передающих достоверный сигнал о длине, средство 7 управления выбирает два электрода, расположенные дальше всего один от другого в направлении оси 9 полости 8, так что расстояние между этими двумя электродами предполагается равным длине контейнера.

Безусловно, средство 7 управления надлежащим образом настроено для того, чтобы сопоставлять каждый электрод 4 с его положением в полости гнезда и определять расстояние между любыми двумя электродами 4, поскольку расстояние между двумя соседними электродами известно.

Если ни одна из величин емкостей, измеренных на каждом электроде 4, не превышает вышеуказанную первую пороговую величину емкости, так что ни один из электродов 4 не передает достоверного сигнала о длине, средство управления определяет, что полость 8 гнезда 2 пуста, т.е. не имеет внутри себя контейнера 3, или что в гнезде 2 находится пустой контейнер из неэлектропроводного материала. В этом случае средство управления не включает блок охлаждения.

При помещении в гнездо 2 контейнера 3 из неэлектропроводного материала, содержащего жидкий напиток, так что контейнер ложится на внутреннюю поверхность 5 гнезда, происходит изменение величины емкости, измеренной на каждом электроде 4 или, возможно, на каждой паре электродов в зависимости от конкретного варианта реализации, в соответствии с длиной смоченного жидким напитком участка контейнера 3.

Кроме того, измеренная на каждом электроде 4 величина емкости может нести информацию о материале, из которого изготовлен контейнер, как будет подробнее изложено ниже.

Как показано на фиг.3, где изображен помещенный в гнездо 2 контейнер из неэлектропроводного материала, схема 6 измеряет на каждом из средних электродов 4b, 4c, 4d, вблизи которых присутствует жидкий напиток, величину емкости, превышающую первую пороговую емкость, и в результате передает достоверный сигнал о длине. Напротив, величины емкостей, измеренные на крайних электродах 4а и 4е, расположенных не рядом с жидким напитком в контейнере, оказываются ниже первой пороговой величины емкости, так что эти электроды не передают достоверный сигнал о длине.

Электрод 4а обращен к смоченному участку боковой стенки контейнера 3, но жидкость не находится рядом с электродом 4а, поскольку (вследствие формы конкретного контейнера 3) его боковая стенка удалена от внутренней поверхности 5 гнезда 2, где находится электрод 4а, и не имеет контакта с этой поверхностью.

Эти сигналы не только указывают на присутствие бутылки в гнезде устройства охлаждения и, соответственно, информируют средство 7 управления, но также позволяют определить длину области бутылки, смоченной жидкостью.

Средство управления выбирает среди трех средних электродов 4b, 4с, 4d (трех пар электродов в данном конкретном случае), передавших достоверный сигнал о длине, два электрода, наиболее удаленные один от другого в направлении оси 9 полости 8, т.е. в рассматриваемом примере - электрод 4b и электрод 4d. Расстояние между этими электродами принимается в качестве длины контейнера 3.

Обычно, например, имеющиеся на рынке бутылки емкостью 1,5 л имеют одинаковые размеры, и в частности одинаковую длину. То же самое относится и к другим бутылкам, например к бутылкам емкостью 0,5 л. Таким образом, можно найденной длине помещенного в гнездо контейнера однозначно поставить в соответствие объем содержимого этого контейнера.

Таким образом, средство 7 управления определяет длину контейнера, связывает эту длину с объемом содержимого этого контейнера и включает средство охлаждения для быстрого охлаждения бутылки и ее содержимого.

Кроме того, средство 7 управления выключает средство охлаждения по истечении заданного периода времени, продолжительность которого выбирают подходящей для эффективного охлаждения бутылки в соответствии с найденной длиной бутылки и, как следствие, с объемом ее содержимого.

Очевидно, что одинаковым средствам охлаждения потребуется больше времени для охлаждения бутылки емкостью 1,5 л, чем для охлаждения бутылки емкостью 0,5 л.

Конечно, такие же соображения равным образом применимы к картонным упаковкам (пакетам) с напитками или к аналогичной таре.

Что касается собственно средств охлаждения, то такое средство может, например, содержать собственный испаритель, если устройство быстрого охлаждения выполнено в виде автономного модуля с собственным гнездом 2, схемой 6, средством 7 управления и средством охлаждения. Напротив, устройство быстрого охлаждения может быть встроено в холодильник, где гнездо можно охлаждать потоком холодного воздуха, отбираемого из области испарителя холодильника.

На фиг.5 показан еще один вариант устройства охлаждения, где полость 8 гнезда 2, равно как и внутренняя поверхность 5 гнезда, расположена наклонно по отношению к горизонтальному направлению, а схема 6 измеряет величину емкости на каждом электроде 4. В этом примере в гнездо 2 помещен контейнер из неэлектропроводного материала, а схема 6 измеряет на каждом из электродов 4с, 4f, 4g и 4h, поблизости от которых находится жидкий напиток, величину емкости, которая превосходит первую пороговую емкость, и, соответственно, получает достоверный сигнал о длине. Напротив, емкость, измеренная на электродах 4а, 4b, 4d и 4е, которые расположены не рядом с жидким напитком, оказывается ниже первой пороговой емкости, так что электроды не передают достоверных сигналов о длине.

Электроды 4а, 4b, 4d и 4е обращены к смоченному жидкостью участку боковой стенки контейнера 3, но не передают достоверного сигнала о длине, так как жидкость не находится рядом с перечисленными электродами, поскольку вследствие конкретной формы контейнера 3 его боковая стенка удалена от внутренней поверхности 5 гнезда 2, где находятся электроды 4а, 4b, 4d и 4е, и не контактирует с этой поверхностью.

Средство управления выбирает среди электродов 4с, 4f, 4g, 4h, передавших достоверный сигнал о длине, два электрода, наиболее удаленные один от другого в направлении оси 9 полости 8, т.е. в рассматриваемом примере электрод 4с и электрод 4h. Расстояние между этими электродами принимается в качестве длины контейнера 3.

На фиг.6 показан вставленный в гнездо 2 контейнер 3 из неэлектропроводного материала, а схема 6 измеряет на каждом из электродов 4е, 4f, 4g, 4h, поблизости от которых находится содержащийся в контейнере жидкий напиток, величину емкости, которая превосходит первую пороговую емкость, и, соответственно, получает достоверный сигнал о длине. Напротив, емкость, измеренная на электродах 4а, 4b, 4d, 4е, которые не располагаются рядом с находящимся в контейнере жидким напитком, оказывается ниже первой пороговой емкости, так что эти электроды не передают достоверных сигналов о длине.

На фиг.6 электроды 4с, 4d показаны обращенными к участку боковой стенки контейнера, который, будучи в контакте с внутренней поверхностью 5 полости 8, в то же время не смачивается, т.е. не контактирует с находящимся в контейнере жидким напитком. Поскольку поблизости от этих электродов 4с, 4d нет жидкости, эти электроды не передают достоверных сигналов о длине.

Средство управления выбирает среди электродов 4е, 4f, 4g и 4h, передавших достоверный сигнал длины, два электрода, наиболее удаленные один от другого в направлении оси 9 полости 8, т.е. в рассматриваемом примере электрод 4е и электрод 4h. Расстояние между этими электродами принимается в качестве длины контейнера 3.

Как ясно видно из примера, иллюстрируемого фиг.6, в случае выполнения контейнеров 3 из неэлектропроводного материала устройство согласно настоящему изобретению может включать средство охлаждения на время, зависящее от реальной длины контейнера 3, определяемой оставшимся в этом контейнере количеством жидкости, т.е. реальным количеством напитка, по-прежнему находящегося в контейнере.

Если вновь рассмотреть вариант выполнения контейнера 3 из неэлектропроводного материала, средство 7 управления сравнивает величины емкостей, измеренные на электродах 4, передавших достоверный сигнал длины, с величиной, характеризующей твердый лед, образовавшийся внутри контейнера 3. Когда напиток в контейнере замерзает до превращения в твердый лед, измеренная датчиками величина емкости превосходит первую пороговую величину емкости, но по абсолютной величине оказывается меньше значения емкости, измеренного в условиях, когда напиток в контейнере находится в жидком состоянии. Таким образом, средство 7 управления может отключить режим охлаждения, обнаружив, что жидкий напиток в контейнере 3 совершил фазовый переход и превратился в твердый лед.

Кроме того, оказалось, что для контейнеров 3 из неэлектропроводного материала величина емкости, измеренная на электродах 4, передавших достоверный сигнал о длине, изменяется в зависимости от количества жидкости, находящейся внутри контейнера 3. Когда контейнер заполнен целиком, измеренная на электродах величина емкости больше, чем величина емкости, измеренная тогда, когда этот же контейнер заполнен только наполовину, что можно объяснить разным уровнем жидкости, находящейся над электродами в этих двух случаях и совершенно очевидно определяющей разные условия электрической проводимости.

Средство управления сравнивает величины емкостей, измеренные на электродах, передавших достоверный сигнал о длине, с соответствующими опорными величинами для определения количества жидкого напитка в контейнере, длину которого определили, как было описано выше. Это можно применить не только к варианту, показанному на фиг.3, где гнездо 2 и его внутренняя поверхность 5 вместе с помещенными в гнездо контейнерами расположены горизонтально, но также к вариантам, показанным на фиг.5 и 6.

Для контейнера из электропроводного материала, например алюминиевой банки, величина емкости, измеренная схемой 6 на каждом электроде 4, определяется исключительно присутствием боковой стенки контейнера поблизости от электрода независимо от того, имеется в контейнере жидкость или нет. Каждый электрод 4, расположенный рядом с боковой стенкой контейнера из электропроводного материала, образует с этой стенкой своего рода конденсатор вследствие высокой электрической проводимости материала контейнера.

Электроды 4, расположенные в зоне, где боковая стенка контейнера 3 контактирует с внутренней поверхностью 5, т.е. электроды, лежащие под зоной, где боковая стенка контейнера контактирует с внутренней поверхностью 5, и обращенные к ней, дают большую величину емкости. Электроды 4, лежащие в зоне внутренней поверхности 5, не контактирующей с боковой стенкой контейнера, дают величину емкости, определяемую воздухом, т.е. исключительно малую величину, как описано выше при рассмотрении контейнеров из неэлектропроводного материала.

Измеренная на каждом электроде 4 величина емкости больше тогда, когда боковая стенка контейнера 3 контактирует по всей площади участка внутренней поверхности 5 полости 8, где лежит соответствующий электрод 4. Напротив, в ситуациях, когда боковая стенка контейнера 3 частично контактирует или совсем не контактирует с участком внутренней поверхности 5, лежащим над электродом 4, величина емкости, измеренная на таком электроде, будет значительно ниже и практически сравнима с величиной емкости, когда в гнезде присутствует только воздух.

Низкие величины емкости могут также указывать на то, что электроды 4 оказались рядом с более узкими, углубленными или коническими участками контейнера 3, которые не контактируют с внутренней поверхностью 5 полости 8.

Величина емкости, измеренная на электродах 4, расположенных в зоне, где внутренняя поверхность 5 контактирует с контейнером из электропроводного материала, не только явно больше первой опорной пороговой величины, но также значительно выше величины емкости, измеряемой на каждом электроде для контейнера из неэлектропроводного материала.

Средство 7 управления может учитывать вторую пороговую величину емкости, представляющую уровень определения вида материала, при превышении которого контейнер в гнезде может быть признан металлическим и, как следствие, например, банкой.

Вследствие значительно более высокой теплопроводности по сравнению с бутылками из стекла или пластмассы банки и контейнеры из электропроводного материала в общем случае позволяют получить значительно более быстрый эффект охлаждения при таком же объемном содержании. Поскольку бутылки емкостью 0,5 л имеют такую же длину, как и банки емкостью 0,5 л, совершенно очевидно, что способность различать контейнеры этих двух типов очень важна с практической точки зрения для оптимизации времени охлаждения путем включения средства охлаждения на разные промежутки времени в зависимости от материала, из которого изготовлен контейнер.

Как показано на фиг.4, на каждом из средних электродов 4b, 4с, расположенных в зоне, где банка контактирует с внутренней поверхностью 5, схема измеряет величину емкости, превосходящую и первую, и вторую пороговые величины. Таким образом, каждый из этих электродов передает достоверный сигнал о длине и в то же время указывает, что контейнер является банкой. Напротив, крайние электроды 4а, 4d, которые не обращены в зону контакта внутренней поверхности с банкой, показывают величину емкости ниже первой пороговой величины и потому не передают достоверного сигнала о длине.

Длину банки определяют таким же способом, как и длину бутылки.

Банки имеют стандартные размеры в соответствии с их объемом. Другими словами, все банки емкостью 0,33 л имеют одинаковую длину. То же самое относится ко всем банкам емкостью 0,25 л и 0,5 л соответственно. Таким образом, найденной длине банки можно однозначно поставить в соответствие объем ее содержимого.

На основе измеренных схемой 6 величин средство 7 управления определяет длину контейнера, устанавливает, что контейнер выполнен из металла, т.е. является банкой, связывает длину с соответствующим объемом и затем включает средство охлаждения для быстрого охлаждения банки вместе с ее содержимым. Другими словами, средство охлаждения выполняет цикл охлаждения в зависимости от длины контейнера и соответствующего ему объема, равно как и материала (металла, в случае банки), из которого изготовлен контейнер.

Claims (17)

1. Устройство для быстрого охлаждения напитков, содержащее гнездо (2) для приема контейнеров (3) с напитками разной длины и средство охлаждения этого гнезда, отличающееся тем, что гнездо (2) снабжено множеством электродов (4), расположенных последовательно один за другим вдоль внутренней поверхности (5) гнезда (2), которая приспособлена для поддержания контейнера (3) в таком положении, что электроды (4) оказываются распределенными вдоль всей длины контейнера (3), причем электроды (4) соединены со схемой (6) для измерения величины емкости на каждом электроде, вызванной присутствием контейнера (3) из электропроводного материала рядом с этим электродом (4), для определения длины контейнера, или вызванной присутствием внутри контейнера жидкого напитка рядом с этим электродом (4) в случае выполнения контейнера (3) из неэлектропроводного материала, для определения реальной длины смоченного жидким напитком контейнера (3), при этом устройство также содержит средство (7) управления, выполненное с возможностью включения в действие средства охлаждения в соответствии с измеренными схемой (6) величинами емкостей на период времени, продолжительность которого зависит от определенной длины контейнера (3).

2. Устройство по п.1, в котором средство (7) управления выполнено с возможностью сравнения величин емкостей с заданной величиной для определения электропроводности материала, из которого выполнен контейнер (3), при этом продолжительность времени работы средства охлаждения зависит от материала, из которого выполнен контейнер (3).

3. Устройство по п.1, в котором средство (7) управления выполнено с возможностью сравнения измеренных на электродах (4) величин емкостей с соответствующими опорными величинами для определения количества жидкого напитка, находящегося в контейнере, при наличии контейнера из неэлектропроводного материала.

4. Устройство по любому из пп.1-3, в котором внутренняя поверхность (5) гнезда (2) является опорой для контейнера (3), а электроды (4) присоединены к этой внутренней поверхности (5) и расположены последовательно один за другим в направлении оси (9) гнезда (2).

5. Устройство по п.4, в котором электроды (4) нанесены на внутреннюю поверхность (5) гнезда (2), а поверх этих электродов (4) нанесен защитный слой.

6. Устройство по п.4, в котором электроды (4) встроены или погружены в толщу стенки гнезда, так что они располагаются рядом с внутренней поверхностью (5) гнезда (2).

7. Устройство по п.1, в котором схема (6) содержит генератор.

8. Устройство по п.1, в котором средство (7) управления выполнено с возможностью сравнения величин емкостей, измеренных на каждом электроде (4), с первой заданной пороговой величиной емкости, представляющей собой опорный уровень сигнала о длине, для определения, передает ли этот электрод достоверный сигнал о длине контейнера (3) или не передает сигнал о длине.

9. Устройство по п.8, в котором средство (7) управления способно определять, наличие в гнезде (2) контейнера (3), а при контейнере из неэлектропроводного материала определять, что вставленный в гнездо (2)контейнер пуст, и в результате не включать средство охлаждения, когда величина емкости, измеренной на каждом электроде (4), не превышает первой пороговой величины емкости и, следовательно, ни один из электродов (4) не передает достоверный сигнал о длине.

10. Устройство по п.8, в котором электрод (4), величина емкости которого превышает указанную первую пороговую величину емкости, передает достоверной сигнал о длине контейнера (3), указывая, что рядом с этим электродом (4) находится стенка контейнера из электропроводного материала, а при наличии контейнера (3) из неэлектропроводного материала, указывая, что рядом с указанным электродом (4) находится боковая стенка контейнера, смоченная содержащимся в контейнере жидким напитком, при этом электрод (4), величина емкости которого ниже первой пороговой величины, и не передающий достоверный сигнал о длине контейнера (3), указывает на то, что боковая стенка контейнера (3) удалена от электрода (4) или при наличии контейнера из неэлектропроводного материала на то, что боковая стенка контейнера (3), хотя и лежит рядом с электродом (4), не смочена жидким напитком внутри контейнера.

11. Устройство по любому из пп.1 или 8, в котором средство (7) управления выбирает среди всех электродов (4), передающих достоверный сигнал о длине, два электрода, наиболее удаленных один от другого в направлении оси (9), и принимает такое расстояние между этими двумя электродами в качестве длины контейнера.

12. Устройство по п.4, в котором средство (7) управления выбирает среди всех электродов (4), передающих достоверный сигнал о длине, два электрода, наиболее удаленных один от другого в направлении оси (9), и принимает такое расстояние между этими двумя электродами в качестве длины контейнера.

13. Устройство по любому из пп.1 или 8, в котором средство (7) управления сравнивает измеренные на каждом электроде (4) величины емкостей со второй заданной пороговой величиной емкости, превышающей первую пороговую величину емкости и представляющей опорный уровень идентификации материала, выше которого контейнер считается выполненным из электропроводного материала.

14. Устройство по п.1, в котором средство (7) управления на основе измеренных на электродах (4) величин определяет длину контейнера, связывает эту длину с соответствующим объемом этого контейнера (3), устанавливает, выполнен ли контейнер из электропроводного материала, и включает средство охлаждения в соответствии с найденными объемом и материалом контейнера.

15. Устройство по любому из пп.1 или 8, в котором средство (7) управления при наличии контейнера из неэлектропроводного материала сравнивает измеренные на электродах (4) величины емкостей, передающих достоверный сигнал о длине, с величиной, соответствующей образованию твердого льда внутри контейнера (3), и выключает охлаждение при обнаружении фазового перехода жидкого напитка внутри контейнера (3) в состояние твердого льда.

16. Способ управления устройством для быстрого охлаждения напитков, которое содержит гнездо (2), приспособленное для приема контейнеров (3) с напитками различной длины - бутылок, банок, картонных пакетов или контейнеров аналогичного типа, и средство охлаждения этого гнезда (2), характеризующийся тем, что он включает следующие этапы, на которых:
располагают множество электродов (4) последовательно один за другим вдоль внутренней поверхности (5) указанного гнезда (2), которая приспособлена для поддержания контейнера (3) в таком положении, что электроды (4) оказываются распределенными вдоль всей длины контейнера (3);
определяют и измеряют величину емкости на каждом электроде (4), образованной присутствием в гнезде (2) контейнера (3) из электропроводного материала вблизи от электрода (4) для определения длины контейнера (3), или при наличии в гнезде (2) контейнера из неэлектропроводного материала измеряют емкость, образованную присутствием жидкого напитка вблизи от этого электрода (4) для определения реальной длины контейнера (3), смоченной жидким напитком, находящимся внутри контейнера;
включает средство охлаждения в соответствии с измеренными величинами емкостей на период времени, продолжительность которого зависит от найденной длины контейнера.

17. Способ быстрого охлаждения напитков по п.16, дополнительно содержащий следующие этапы, на которых:
сравнивают указанные величины емкостей с предварительно заданной величиной для определения, выполнен ли контейнер из электропроводного материала;
включают блок охлаждения в соответствии с измеренными величинами емкостей на период времени, продолжительность которого зависит от материала, из которого выполнен контейнер.

Images