RU2683480C1 - Самоохлаждающийся контейнер для продуктов питания или напитков с теплообменным блоком на основе жидкого диоксида углерода и двухфункциональным клапаном - Google Patents

Самоохлаждающийся контейнер для продуктов питания или напитков с теплообменным блоком на основе жидкого диоксида углерода и двухфункциональным клапаном Download PDF

Info

Publication number
RU2683480C1
RU2683480C1 RU2017132702A RU2017132702A RU2683480C1 RU 2683480 C1 RU2683480 C1 RU 2683480C1 RU 2017132702 A RU2017132702 A RU 2017132702A RU 2017132702 A RU2017132702 A RU 2017132702A RU 2683480 C1 RU2683480 C1 RU 2683480C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
food
container
carbon dioxide
hole
self
Prior art date
Application number
RU2017132702A
Other languages
English (en)
Inventor
Марк СИЛЛИНС
Original Assignee
Джозеф Компани Интернэшнл, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Джозеф Компани Интернэшнл, Инк. filed Critical Джозеф Компани Интернэшнл, Инк.
Application granted granted Critical
Publication of RU2683480C1 publication Critical patent/RU2683480C1/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D3/00Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies
    • F25D3/10Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies using liquefied gases, e.g. liquid air
    • F25D3/107Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies using liquefied gases, e.g. liquid air portable, i.e. adapted to be carried personally
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D29/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25D29/006Safety devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D3/00Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies
    • F25D3/10Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies using liquefied gases, e.g. liquid air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D31/00Other cooling or freezing apparatus
    • F25D31/002Liquid coolers, e.g. beverage cooler
    • F25D31/003Liquid coolers, e.g. beverage cooler with immersed cooling element
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2331/00Details or arrangements of other cooling or freezing apparatus not provided for in other groups of this subclass
    • F25D2331/80Type of cooled receptacles
    • F25D2331/805Cans
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2700/00Means for sensing or measuring; Sensors therefor
    • F25D2700/10Sensors measuring the temperature of the evaporator

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Devices For Dispensing Beverages (AREA)
  • Details Of Rigid Or Semi-Rigid Containers (AREA)

Abstract

Самоохлаждающийся контейнер для продуктов питания или напитков, содержащий наружный контейнер и теплообменный блок, закрепленный внутри указанного наружного контейнера и содержащий жидкий диоксид углерода. Теплообменный блок содержит клапанный элемент, который в одном положении образует ограничительное отверстие, обеспечивающее непосредственный переход жидкого диоксида углерода из жидкого состояния в газообразное и в то же время поддерживающее давление в теплообменном блоке для сохранения оставшегося диоксида углерода в жидком состоянии, а во втором положении образует по существу беспрепятственный путь прохождения потока, обеспечивающий возможность подачи жидкого диоксида углерода в теплообменный блок. Использование данного изобретения обеспечивает повышение эффективности охлаждения продуктов питания или напитков. 13 з.п. ф-лы, 13 ил.

Description

РОДСТВЕННАЯ ЗАЯВКА
Настоящая заявка представляет собой заявку на изобретение, которая испрашивает приоритет согласно дате подачи предварительной заявки 62/136,176, SELF-COOLING FOOD OR BEVERAGE CONTAINER HAVING A HEAT EXCHANGE UNIT USING LIQUID CARBON DIOXIDE AND HAVING A DUAL FUNCTION VALVE, поданной 20 марта 2015 г.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ И УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится в целом к контейнерам для продуктов питания или напитков, в которых размещен теплообменный блок на основе жидкого диоксида углерода, имеющий наружную поверхность, контактирующую с продуктами питания или напитками, который, будучи приведенным в действие, изменяет температуру продуктов питания или напитков.
Уже давно существует необходимость в простом, эффективном и безопасном устройстве, которое может быть размещено внутри контейнера, такого как контейнер для продуктов питания или напитков, с целью изменения температуры продуктов питания или напитков при необходимости.
Во многих случаях, например, когда человек находится в местах, где нет льда или холодильника, к примеру в походе, на пляже, на лодочной прогулке, на рыбалке и т.д., бывает нужно охладить напитки перед употреблением. В прошлом необходимо было брать с собой переносной холодильник и т.п., содержащий лед, и контейнеры для напитков с тем, чтобы их можно было охладить и употребить желаемым образом. Использование таких контейнеров неудобно, требует значительного пространства и длится в течение очень ограниченного периода времени, после чего лед необходимо менять. Кроме того, при использовании такого холодильника необходимо время от времени сливать из него воду, образующуюся в результате таяния льда.
Вследствие вышеперечисленного предпринималось множество попыток создания контейнера, вмещающего продукты питания или напитки, в котором также может быть размещен теплообменный блок, который при приведении в действие охлаждал бы продукты питания или напитки, содержащиеся в контейнере. Теплообменные блоки в таких известных устройствах включают охлаждающее вещество, находящееся обычно под давлением, которое при высвобождении поглощает тепло из окружающих продуктов питания или напитков, тем самым охлаждая их перед употреблением. Охлаждающие вещества, используемые в известных теплообменных блоках, включают газы под давлением, такие как фторуглеводороды, аммиак, жидкий азот, диоксид углерода и жидкий диоксид углерода. Кроме того, разработана система, использующая прессованные частицы углерода, абсорбирующие газообразный диоксид углерода под давлением. Когда теплообменный блок подвергается воздействию атмосферных условий посредством открывания клапана, газообразный диоксид углерода выделяется и охлаждает продукты питания или напитки в контейнере. Примеры таких систем описаны в патентах US 7,185,511, US 6,125,649 и US 5,692,381. Примеры таких более ранних патентов, включающих диоксид углерода в газообразном или жидком состоянии, представлены патентами US 3,373,581, US 4,688,395 и US 4,669,273. Контейнеры, в которых использованы такие теплообменные блоки, как представлены в известном уровне техники, являются сложными и трудными для изготовления, что приводит к большим затратам, делая такие известные самоохлаждающиеся контейнеры для напитков непривлекательными с коммерческой точки зрения. Кроме того, в случае использования жидкого диоксида углерода его высвобождение приводило к переходу в твердое состояние (сухой лед), что обеспечивало лишь ограниченное снижение температуры продуктов питания или напитков. Исходя из вышеописанного, существует потребность в простой, легкой для монтажа и эффективной самоохлаждающейся системе для продуктов питания или напитков.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Узел, содержащий продукты питания или напитки, который включает наружный контейнер для размещения продуктов питания или напитков, имеющий верхнюю часть и дно, в котором выполнено проходящее через него отверстие, а также теплообменный блок, содержащий металлический внутренний контейнер, заполненный жидким диоксидом углерода (CO2) и выполненный с возможностью прикрепления к отверстию наружного контейнера. Клапанное устройство, прикрепленное к указанному теплообменному блоку для образования ограничительного отверстия при приведении в действие для создания неравновесного состояния, для обеспечения перехода жидкого CO2 непосредственно из жидкого состояния в газообразное состояние, и в то же время для одновременного сохранения остающегося в теплообменном блоке CO2 в жидком состоянии. Клапанный элемент содержит шток клапана, который обеспечивает двойную функцию заправки теплообменного блока жидким диоксидом углерода и образования ограничительного отверстия.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На Фиг. 1 изображена диаграмма фазового равновесия диоксида углерода, на которой показано давление и температура, при которых CO2 представляет собой твердое тело, жидкость, газ и сверхкритическую текучую среду;
Фиг. 2 представляет собой частичный разрез, показывающий соединение теплообменного блока и контейнера, в котором он расположен;
Фиг. 3 представляет собой вид в разрезе, иллюстрирующий более подробно часть фиг. 2, обозначенную 3-3;
Фиг. 4 представляет собой схематическое изображение клапана настоящего теплообменного блока;
Фиг. 4А представляет собой частичный разрез, иллюстрирующий герметизирующую функцию клапана;
Фиг. 5 представляет собой увеличенное изображение клапана, представленного на фиг. 4, в дренирующем положении;
На Фиг. 6 представлен аксонометрический вид, показывающий конструкцию штока клапана;
Фиг. 6А представляет собой подробный разрез, иллюстрирующий способ прикрепления тарелки клапана к штоку клапана;
Фиг. 7 представляет собой разрез, изображающий клапан в закрытом положении;
Фиг. 8 представляет собой разрез, изображающий клапан в положении, обеспечивающем подачу жидкой диоксида углерода в теплообменный блок;
Фиг. 9 представляет собой разрез, изображающий клапан в дренирующем положении;
Фиг. 10 представляет собой разрез, иллюстрирующий функцию клапана по отклонению газообразной диоксида углерода при ее выходе из теплообменного блока; и
Фиг. 11 изображает аксонометрический вид крышки компонента основания, как показано на фиг. 3.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На фиг. 1 изображена диаграмма фазового равновесия для диоксида углерода. Как показано на чертеже, диоксид углерода может иметь твердую фазу, жидкую фазу и парообразную или газообразную фазу. В соответствии с принципами настоящего изобретения крайне важно поддерживать диоксид углерода в жидкой фазе и не допускать переход в твердую фазу, в которой образуется сухой лед, во время использования теплообменного блока для понижения температуры продуктов питания или напитков внутри контейнера. Как показано на чертеже, тройная точка на диаграмме фазового равновесия представляет собой точку, в которой сосуществуют три состояния вещества (твердое, жидкое и газообразное). Критическая точка представляет собой точку на диаграмме фазового равновесия, в которой жидкое и газообразное состояния вещества, в данном случае диоксида углерода, являются неразличимыми между собой. Кривая 10 на диаграмме фазового равновесия является кривой испарения (или конденсации), представляющей переход между жидким и парообразным или газообразным состоянием. Как показано на чертеже, диаграмма фазового равновесия изображает зависимость давления, обычно в атмосферах, по оси ординат от температуры, в данном случае в градусах Цельсия, по оси абсцисс. Линии представляют комбинации значений давления и температуры, при которых две фазы, жидкость и пар, могут находиться в равновесии. Другими словами, эти линии задают точки изменения фазы. В соответствии с принципами настоящего изобретения теплообменный блок заправляют диоксидом углерода при значениях температуры и давления, при которых диоксид углерода находится в жидком состоянии. После чего теплообменный блок герметизируют так, чтобы жидкое состояние сохранялось в равновесии внутри теплообменного блока до тех пор, пока потребуется охладить продукты питания или напитки внутри контейнера, который окружает теплообменный блок. На этом этапе создается неравновесное состояние, так что жидкий диоксид углерода может переходить в парообразное или газообразное состояние, но при этом крайне важно, что давление внутри теплообменного блока поддерживается на таком уровне, чтобы диоксид углерода, находящийся внутри теплообменного блока, оставался в жидком состоянии. Это осуществлено, как описано ниже более подробно, за счет создания пути перехода жидкого диоксида углерода из жидкого в газообразное состояние и отвода в атмосферу посредством прохождения через ограничительное отверстие, обеспечивающее падение давления таким образом, чтобы поддерживать давление внутри теплообменного блока с тем, чтобы оставшийся диоксид углерода, содержащийся внутри теплообменного блока, оставался в жидком состоянии до тех пор, пока весь диоксид углерода не перейдет из жидкого состояния в газообразное и не пройдет через ограничительное отверстие в атмосферу, вследствие чего диоксид углерода полностью будет выведен из теплообменного блока.
На фиг. 2 изображен частичный разрез контейнера 12 для напитков, содержащего верхнюю часть 14 и дно 16. В дне 16 выполнено отверстие, к которому прикреплен теплообменный блок 18. Продукты питания или напитки, содержащиеся внутри контейнера 12, окружают наружную часть теплообменного блока, заправленного жидким диоксидом углерода, который при высвобождении из блока при помощи клапанного механизма, обозначенного цифрой 20 и более подробно описанного далее, понижает температуру продуктов питания или напитков до необходимого уровня перед их употреблением. Верхняя часть 14 открыта во время процесса изготовления для обеспечения возможности установки теплообменного блока в положение, показанное на фиг. 2.
На фиг. 3 более подробно изображена область, обведенная на фиг. 2 пунктирной линией и обозначенная цифрой 3. На фиг. 3 представлен фитинг или соединительный переходник 22, выполненный из металла, более предпочтительно из алюминия, на котором выполнена резьба для осуществления резьбового соединения с верхней открытой частью теплообменного блока 18, в которой выполнена ответная резьба. В соединительном переходнике 22 расположен пластиковый клапанный элемент 24, первый 17 и второй 19 концы которого находятся в отверстии или первом сквозном отверстии 25, выполненном в соединительном переходнике, а также узел 26 разрывной мембраны, которая выполнена с возможностью резьбового соединения с отверстием или вторым сквозным отверстием 27, выполненным в соединительном переходнике 22. Соединительный переходник 22 содержит пластиковое опорное кольцо 29 основания, прикрепленное к переходнику при помощи многокомпонентного формования, при котором пластиковый элемент формуют посредством заливки полипропилена под давлением в форму, в которой размещен соединительный переходник 22. Опорное кольцо 29 содержит выступающий наружу фланец, имеющий верхнюю поверхность, прижатую к нижнему участку 16 банки 12 с напитком, а весь узел соединительного переходника 22, клапана 24 и узла 26 разрывной мембраны удерживается на месте компонентом 28 основания, более подробное описание которого приведено ниже. Компонент 28 основания содержит пружинное упорное кольцо 30, образованное множеством лапок, которые защелкиваются над кольцевым выступом 32 в верхней части соединительного переходника 22, и, таким образом, прикрепляет теплообменный блок с клапанным механизмом 20 и разрывной мембраной 26 в сборе к нижней части банки 12 с напитком. Кроме того, между нижней частью банки и верхней поверхностью опорного кольца основания может быть расположена пластиковая шайба (не показана). Кнопочный компонент 34 удерживается на месте в компоненте 28 основания, и при перемещении вниз выступ 36 входит во взаимодействие с верхним или вторым концом 19 пластикового клапанного элемента 24 и толкает его вниз, противодействуя силе пружины 37 клапана для обеспечения ограничительного отверстия, через которое жидкий диоксид углерода, содержащийся внутри теплообменного блока, может переходить в газообразное состояние и покидать теплообменный блок. Пружина 37 клапана упирается в заплечик 39, образованный проходным отверстием 41 первого сквозного отверстия 25 в верхней части или верхней поверхности 43 соединительного переходника 22 и нижней поверхности тарелки 45 пластикового клапана, которая прикреплена посредством защелкивания к вершине штока 21 клапана. CO2 в газообразном состоянии проходит по ограничительному каналу между наружной частью пластикового клапана и отверстием, выполненным в соединительном переходнике 22, такими образом, что жидкий CO2, переходящий теперь из жидкого состояния в газообразное, может проходить вверх вокруг наружной поверхности штока 21 пластикового клапана для выхода из соединительного переходника 22. Однако, имеется газовый отражатель 38, расположенный поперек верхней части соединительного переходника 22 и работающий таким образом, что при прохождении газообразного диоксида углерода в вверх через отверстие вокруг штока 21 пластикового клапана 24 он отклоняется компонентом основания в радиальном направлении наружу вдоль наружной поверхности 40 банки 12 с напитком, как описано более полно ниже.
На фиг. 4 более подробно изображен пластиковый клапан 24. Как показано на чертеже, пластиковый клапан 24 сформован с выступающей наружу нижней частью 49, содержащей непрерывную острую кромку 42, взаимодействующую с нижней поверхностью 44 соединительного переходника 22 для создания эффективного уплотнения. Клапан 24 выполнен из полимерного материала, обладающего некоторой гибкостью. Как показано на фиг. 4А, острая кромка 42 клапана 24 слегка изгибается наружу, упираясь в поверхность 44, что обозначено цифрой 47, для более эффективного образования уплотнения. Это изгибание вызвано силами, приложенными к клапану 24 пружиной 37 клапана и давлением жидкой CO2 в теплообменном блоке. Как показано на фиг. 5, при нажатии клапана 24 первая поверхность участка 46 все еще находится внутри сквозного отверстия 25, выполненного в соединительном переходнике 22, и обеспечивает снижение давления и необходимую дроссельную заслонку для поддержания жидкого диоксида углерода в теплообменном блоке в кипящем состоянии с тем, чтобы обеспечить его переход непосредственно из жидкого состояния в газообразное. Это предотвращает образование сухого льда и, таким образом, обеспечивает максимальное охлаждение в соответствии с энтальпией испарения. Участок 46 клапана 24 и диаметр сквозного отверстия 25 в области расположения участка 46 выполнены такого размера, чтобы обеспечить зазор в диапазоне от 2 до 14 микрометров при расположении абсолютно концентрического участка 46 в сквозном отверстии 25. Если участок 46 не является абсолютно концентрическим, то размеры выполнены таким образом, чтобы обеспечить максимальный зазор в диапазоне от 4 до 28 микрометров. Зазор проходит по всей длине участка 46, которая в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения составляет 0,5 мм. Этот зазор образует критическое ограничительное отверстие, которое при активации обеспечивает прямой переход жидкого диоксида углерода из жидкого состояния в газообразное и в то же время поддерживает давление в теплообменном блоке таким образом, что весь остальной диоксид углерода остается в жидком состоянии.
Как показано на фиг. 6, клапан 24 содержит участок 46, который взаимодействует со сквозным отверстием 25, выполненным в соединительном переходнике 22, как описано выше. Кроме того, шток 21 клапана 24 содержит вторую поверхность 56, имеющую меньший диаметр по сравнению с диаметром первой поверхности и образованную множеством пазов или канавок, некоторые из которых обозначены на чертеже цифрами 50, 52, 54. Эти пазы обеспечивают большее проходное сечение, чем обеспечивает ограничительное отверстие между участком 46 и сквозным отверстием 25, выполненным в соединительном переходнике 22, и используются для заправки теплообменного блока жидким диоксидом углерода. Заправку осуществляют посредством нажатия клапана 24 вниз таким образом, что участок 46 выступает ниже сквозного отверстия 25, и внутри отверстия 25 располагается только вторая поверхность 56, и одновременной подачи диоксида углерода в жидком состоянии под давлением из источника (не показан) через клапан 24 вдоль пазовой области 56 во внутреннюю часть теплообменного блока по существу по беспрепятственному пути прохождения потока. Данную операцию выполняют в течение некоторого периода времени, измеряемого секундами, достаточного для попадания требуемого количества жидкого диоксида углерода в теплообменный блок. В настоящее время определено, что в теплообменный блок попадет 85-95 грамм диоксида углерода в жидком состоянии. Следует также отметить, что источник жидкого диоксида углерода находится под давлением примерно 150 фунтов на квадратный дюйм (фунт/дюйм2) (10,34 бар), и что приложение этого находящегося под давлением источника к верхней части клапана 24 также заставляет клапан смещаться вниз, задействуя пазовую область 56 для обеспечения прохождения потока диоксида углерода в теплообменный блок.
На фиг.6 показано, что пружина 37 клапана установлена в отверстии 41 соединительного переходника 22, противодействует тарелке 45, которая прикреплена посредством защелкивания к верхней части клапана 24, и выполняет функцию поддержания уплотнения между острым участком 42 клапана 24 и нижней поверхностью 44 соединительного переходника 22 при нахождении блока в герметичном положении. Тарелка 45 пластикового клапана представляет собой деталь, отлитую из полипропилена, которая запрессована поверх конца штока клапана и удерживает пружину 37 на месте внутри, и указанную деталь устанавливают после того, как клапан вставлен в сквозное отверстие 25, выполненное в соединительном переходнике 22. Вставляют пружину 37 и затем защелкивают тарелку 45 на верхнем конце штока 21. На фиг. 6А показан конец 53 штока 21 клапана и канавка 55, образующая заплечик 57, проходящий по всему периметру. Кроме того, тарелка 45 содержит заплечик 59, который при нажатии на него фактически расширяется, проходя над концом 53, и затем снова защелкивается, вставая на место, и удерживает тарелку 45 на конце штока 21 клапана. На фиг. 6А изображен способ удержания тарелки на месте на штоке 21 клапана.
На фиг. 7 изображен клапан 24 в закрытом герметичном положении. Верхняя часть 60 клапана немного выступает над верхней частью 62 соединительного переходника 22 таким образом, что доступен кнопочный выступ для работы, как описано выше со ссылкой на фиг. 3.
На фиг. 8 изображен клапан 24 в положении заправки. Как показано на чертеже, заправочная головка источника жидкой CO2 (не показана) нажимает на клапан таким образом, что он оказывается значительно ниже верхней поверхности 62 соединительного переходника 22, в предпочтительном варианте осуществления изобретения на один миллиметр ниже верхней поверхности 62. Это заставляет участок 46 клапана 24 выйти из сквозного отверстия 25, выполненного в соединительном переходнике 22, тем самым задействуя пазовую область 56, как описано выше со ссылкой на фиг. 6. Это создает по существу беспрепятственный путь прохождения потока для очень быстрой заправки теплообменного блока жидкой CO2 без выработки тепла.
На фиг. 9 изображен клапан 24 в дренирующем положении, которое осуществляют нажатием кнопки таким образом, чтобы выступ взаимодействовал с верхней частью клапана. Это положение открывает клапан, но удерживает участок 46 внутри сквозного отверстия 25, образуя тем самым ограничительное отверстие или дроссельную заслонку, необходимую для поддержания диоксида углерода в кипящем жидком состоянии с тем, чтобы обеспечить его переход из жидкого состояния в газообразное без образования твердой CO2.
На фиг. 10 более подробно изображен принцип действия газового отражателя. Как видно из чертежа, когда жидкий диоксид углерода переходит в газообразное состояние и проходит вверх через зазор между штоком 21 клапана и сквозным отверстием 25, в котором он установлен как описано выше, она отклоняется газовым отражателем 38 и затем выходит наружу между нижней поверхностью компонента 28 основания и наружной поверхностью центрального контейнера 12, после чего отклоняется вниз вдоль наружной поверхности наружного контейнера 12, как показано стрелкой 64.
На фиг. 11 более подробно изображен компонент 28 основания. На фиг. 11 изображен аксонометрический вид внутренней поверхности компонента 28 основания, образующей путь прохождения потока для жидкой CO2 в газообразном состоянии, подлежащей отклонению и проходящей таким образом, что перемещается наружу и вниз вокруг наружной поверхности контейнера 12 с напитком. Как показано на чертеже, имеется множество канавок 66-76, проходящих радиально наружу, по которым CO2 в газообразном состоянии может проходить в направлении наружной поверхности 78 компонента 28 основания. Газ в этих условиях проходит в область, обозначенную в целом цифрой 80, и затем внутренняя поверхность 82 направленного вниз наружного периферического фланца 83 компонента 28 основания отклоняет его вниз, заставляя перемещаться вниз вдоль наружной поверхности банки 12 с напитком, как описано выше, для усиления охлаждающего эффекта высвобождаемой газообразной CO2. Более подробно показано множество лапок, используемых для прикрепления теплообменного блока к банке 12 с напитком. Специалистам в данной области техники понятно, что при установке компонента 28 основания на место посредством защелкивания лапки смещаются наружу над выступом 32 и затем обратно в канавку, обеспечивая прикрепление.

Claims (24)

1. Самоохлаждающийся контейнер для продуктов питания или напитков, содержащий теплообменный блок, в котором используется жидкий диоксид углерода, который содержит:
- наружный контейнер для размещения продуктов питания или напитков;
- теплообменный блок, содержащий внутренний контейнер, в котором выполнено отверстие, прикрепленный к наружному контейнеру и проходящий в нем таким образом, что наружная поверхность внутреннего контейнера контактирует с продуктами питания или напитками, содержащимися внутри наружного контейнера;
- соединительный переходник, имеющий верхнюю и нижнюю поверхности и образующий проходящее через него первое сквозное отверстие и кольцевой выступ, прилегающий к его верхней поверхности, прикрепленный к указанному теплообменному блоку возле указанного отверстия;
- клапанный элемент, имеющий первый и второй концы, установленные в первом сквозном отверстии, выполненном в соединительном переходнике,
причем клапанный элемент имеет первую непрерывную поверхность, прилегающую к первому концу, расположенную на расстоянии от 2 до 28 микрометров от указанного сквозного отверстия, и вторую поверхность, расположенную на расстоянии от указанного сквозного отверстия, обеспечивающем образование пути прохождения потока, обеспечивающего по существу беспрепятственное введение жидкого диоксида углерода под давлением в указанный внутренний контейнер;
- уплотнение между клапанным элементом и соединительным переходником, такое, что жидкий диоксид углерода во внутреннем контейнере остается при давлении и температуре, которые обеспечивают нахождение в равновесии в указанном жидком состоянии;
причем первая непрерывная поверхность при устранении уплотнения образует ограничительное отверстие для создания неравновесного состояния, обеспечивающего переход жидкого диоксида углерода непосредственно из жидкого в газообразное состояние и выпуск в атмосферу через указанное ограничительное отверстие с охлаждением, таким образом, продуктов питания или напитков и сохранением при этом остающегося во внутреннем контейнере диоксида углерода в жидком состоянии; и
- исполнительный механизм для расположения клапанного элемента между первым положением для обеспечения ограничительного отверстия и вторым положением таким образом, чтобы вторая поверхность находилась в положении, обеспечивающем указанный беспрепятственный путь прохождения потока.
2. Самоохлаждающийся контейнер для продуктов питания или напитков по п. 1, дополнительно содержащий
разрывную мембрану, прикрепленную к внутреннему контейнеру, которая постоянно сообщается с жидким диоксидом углерода и выполнена с возможностью разрыва в случае превышения заданного значения давления жидкого диоксида углерода.
3. Самоохлаждающийся контейнер для продуктов питания или напитков по п. 1, в котором клапанный элемент включает элемент из формованного пластика, содержащий выступающий наружу край, имеющий непрерывную острую кромку, прижатую к нижней поверхности соединительного переходника для обеспечения указанного уплотнения.
4. Самоохлаждающийся контейнер для продуктов питания или напитков по п. 1, в котором наружный контейнер имеет нижнюю поверхность, задающую проходящее через нее отверстие, а соединительный переходник расположен возле указанного отверстия, выполненного в нижней поверхности.
5. Самоохлаждающийся контейнер для продуктов питания или напитков по п. 1, в котором соединительный переходник включает пластиковое опорное кольцо, нанесенное с помощью многокомпонентного литья и содержащее выступающий наружу фланец, имеющий верхнюю поверхность, прижатую к нижней поверхности наружного контейнера вокруг указанного отверстия.
6. Самоохлаждающийся контейнер для продуктов питания или напитков по п. 1, в котором в соединительном переходнике выполнено второе отверстие, а разрывная мембрана установлена внутри указанного второго отверстия, постоянно сообщается с жидким диокидом углерода и выполнена с возможностью разрыва в случае превышения заданного значения давления жидкого диоксида углерода.
7. Самоохлаждающийся контейнер для продуктов питания или напитков по п. 6, в котором во внутреннем контейнере выполнено резьбовое отверстие, а соединительный переходник содержит резьбовой выступ, выполненный с возможностью резьбового соединения с резьбовым отверстием, выполненным во внутреннем контейнере, для прикрепления клапана и разрывной мембраны к внутреннему контейнеру.
8. Самоохлаждающийся контейнер для продуктов питания или напитков по п. 3, в котором первое сквозное отверстие, выполненное в верхней поверхности соединительного переходника, задает проходное отверстие, образующее заплечик, причем в указанное проходное отверстие выступает второй конец клапанного элемента, к которому прикреплена тарелка клапана, а между заплечиком и тарелкой клапана расположена пружина для подпружинивания непрерывной острой кромки клапанного элемента с обеспечением его контакта с нижней поверхностью соединительного переходника.
9. Самоохлаждающийся контейнер для продуктов питания или напитков по п. 8, в котором непрерывная острая кромка является гибкой и в ответ на подпружинивание указанной пружиной перемещается наружу с упором в нижнюю поверхность соединительного переходника для содействия обеспечению уплотнения.
10. Самоохлаждающийся контейнер для продуктов питания или напитков по п. 2, дополнительно содержащий газовый отражатель, расположенный над верхней поверхностью соединительного переходника для отклонения выходящего через первое сквозное отверстие газообразного диоксида углерода радиально наружу.
11. Самоохлаждающийся контейнер для продуктов питания или напитков по п. 10, дополнительно содержащий формованный пластиковый элемент основания, который установлен над нижней частью наружного контейнера и содержит пружинное упорное кольцо, взаимодействующее с кольцевым выступом, выполненным на соединительном переходнике, для прикрепления соединительного переходника с клапанным элементом и разрывной мембраной к первому контейнеру.
12. Самоохлаждающийся контейнер для продуктов питания или напитков по п. 11, в котором указанное пружинное кольцо содержит множество отдельных лапок.
13. Самоохлаждающийся контейнер для продуктов питания или напитков по п. 11, в котором элемент основания содержит направленный вниз наружный периферический выступ и множество канавок, проходящих радиально наружу, для образования пути прохождения потока для направления указанным периферическим выступом газообразного диоксида углерода наружу и вниз вдоль наружной поверхности наружного контейнера.
14. Самоохлаждающийся контейнер для продуктов питания или напитков по п. 11, в котором исполнительный механизм содержит кнопкообразный элемент, размещенный на элементе основания, и проходящий вниз выступ, расположенный над вторым концом клапанного элемента,
причем кнопкообразный элемент выполнен с возможностью перемещения вниз при нажатии на него таким образом, что обеспечивается взаимодействие указанного выступа с клапанным элементом с перемещением его вниз для отодвигания острой кромки указанного края от нижней поверхности соединительного переходника для устранения уплотнения и образования указанного ограничительного отверстия.
RU2017132702A 2015-03-20 2016-03-18 Самоохлаждающийся контейнер для продуктов питания или напитков с теплообменным блоком на основе жидкого диоксида углерода и двухфункциональным клапаном RU2683480C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562136176P 2015-03-20 2015-03-20
US62/136,176 2015-03-20
PCT/US2016/023194 WO2016154025A1 (en) 2015-03-20 2016-03-18 Self-cooling food or beverage container having a heat exchange unit using liquid carbon dioxide and having a dual function valve

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2683480C1 true RU2683480C1 (ru) 2019-03-28

Family

ID=56979004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017132702A RU2683480C1 (ru) 2015-03-20 2016-03-18 Самоохлаждающийся контейнер для продуктов питания или напитков с теплообменным блоком на основе жидкого диоксида углерода и двухфункциональным клапаном

Country Status (14)

Country Link
US (1) US10443919B2 (ru)
EP (1) EP3271668B1 (ru)
JP (1) JP6786510B2 (ru)
CN (1) CN107614989B (ru)
AU (1) AU2016235481B2 (ru)
CA (1) CA2980319A1 (ru)
CL (1) CL2017002364A1 (ru)
DK (1) DK3271668T3 (ru)
ES (1) ES2824114T3 (ru)
MX (1) MX2017011841A (ru)
PL (1) PL3271668T3 (ru)
RU (1) RU2683480C1 (ru)
WO (1) WO2016154025A1 (ru)
ZA (1) ZA201706419B (ru)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2015253152A1 (en) * 2014-04-30 2016-11-17 Joseph Company International, Inc. Self-cooling beverage container having a heat exchange unit using liquid carbon dioxide
GB2578792B (en) * 2018-11-09 2021-07-14 Kaelo Tech Ltd Cooling device
US11408670B2 (en) * 2018-12-14 2022-08-09 Taylor Cunningham Devices for cooling beverages

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996037743A1 (en) * 1995-05-24 1996-11-28 The Joseph Company Self-cooling container including liner member
RU2110023C1 (ru) * 1992-01-29 1998-04-27 Энвайрочилл Интернэшнл Лтд. Самоохлаждающийся контейнер для жидкостей, узел выпуска холодильного агента для такого контейнера и контейнер для жидкостей
US6128906A (en) * 1999-02-10 2000-10-10 Chill-Can International, Inc. Non-metallic food or beverage container having a heat exchange unit contained therein
US6732886B2 (en) * 2001-10-25 2004-05-11 David J. Cull Over pressure automatic release mechanism for a container housing a pressurized medium

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3373581A (en) 1966-08-31 1968-03-19 Wray Jr John Robert Container arrangement with coolant therein
US3597937A (en) * 1969-06-06 1971-08-10 Eugene H Parks Self-cooling device for beverage container
US4688395A (en) 1985-10-03 1987-08-25 Superior Marketing Research Corp. Self-contained cooling device for food containers
US4669273A (en) 1986-05-07 1987-06-02 Liquid Co2 Engineering Inc. Self-cooling beverage container
US4888955A (en) * 1988-08-23 1989-12-26 Liquid Carbonic Corporation Two phase CO2 storage tank
US5148679A (en) * 1991-09-10 1992-09-22 The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services Portable device for producing solid carbon dioxide
US5214925A (en) * 1991-09-30 1993-06-01 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Use of liquified compressed gases as a refrigerant to suppress cavitation and compressibility when pumping liquified compressed gases
US5331817A (en) 1993-05-28 1994-07-26 The Joseph Company Portable self-cooling and self-heating device for food and beverage containers
GB9513606D0 (en) 1995-07-04 1995-09-06 Boc Group Plc Apparatus for chilling fluids
BR9711083A (pt) * 1996-04-04 1999-08-17 Joseph Co Dispositivo para recipiente auto-refrigerante e recipiente combinado
EP0964214A1 (en) * 1998-06-11 1999-12-15 Colpo Company Limited Compact chilling system for containers and method for preserving cold
US6125649A (en) 1999-02-10 2000-10-03 Chill-Can International, Inc. Heat exchanger unit with conductive discs
GB9910984D0 (en) * 1999-05-13 1999-07-14 Searle Matthew Atmospheric seal
BR0110239A (pt) * 2000-04-22 2003-06-24 Jung Min Lee Recipiente de auto-refrigeração de lìquido
GB0023380D0 (en) 2000-09-23 2000-11-08 Sutcliffe Speakman Carbons Ltd An improved composition and apparatus for transferring heat to or from fluids
KR100403428B1 (ko) * 2001-02-28 2003-10-30 (주)아이스텍 냉각기능을 갖는 음료용기
US7713440B2 (en) 2003-10-08 2010-05-11 Lyotropic Therapeutics, Inc. Stabilized uncoated particles of reversed liquid crystalline phase materials
US7275395B1 (en) * 2004-09-15 2007-10-02 Ventura Entreprises Method and apparatus for making dry ice
EP1747822A1 (en) * 2005-07-28 2007-01-31 Linde Aktiengesellschaft Cooling / heating system for CO2 cleaning machine
MY157703A (en) * 2009-06-11 2016-07-15 Ortloff Engineers Ltd Hydrocarbon gas processing
BRPI1010714A2 (pt) * 2009-06-12 2016-03-15 Shell Int Research processo para a liquefação de uma corrente gasosa, aparelho de liquefação de gás, processo para a recuperação de dióxido de carbono líquido de uma corrente gasosa, e, método para criar um instrumento financeiro
US20130174581A1 (en) * 2009-12-09 2013-07-11 CARLSBERG BREWERIES AlS Self cooling container and a cooling device
CN102947654B (zh) * 2010-04-23 2016-06-29 约瑟夫国际股份有限公司 用于自冷却容器的热交换单元
US20130305757A1 (en) * 2010-06-02 2013-11-21 City Holdings (Aus) Pty Ltd Integrated Cascading Plant
US20110272166A1 (en) * 2011-06-09 2011-11-10 Robert Daniel Hunt Separation Under Pressure of Methane from Hot Brine Useful for Geothermal Power
AU2015253152A1 (en) * 2014-04-30 2016-11-17 Joseph Company International, Inc. Self-cooling beverage container having a heat exchange unit using liquid carbon dioxide

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2110023C1 (ru) * 1992-01-29 1998-04-27 Энвайрочилл Интернэшнл Лтд. Самоохлаждающийся контейнер для жидкостей, узел выпуска холодильного агента для такого контейнера и контейнер для жидкостей
WO1996037743A1 (en) * 1995-05-24 1996-11-28 The Joseph Company Self-cooling container including liner member
US6128906A (en) * 1999-02-10 2000-10-10 Chill-Can International, Inc. Non-metallic food or beverage container having a heat exchange unit contained therein
US6732886B2 (en) * 2001-10-25 2004-05-11 David J. Cull Over pressure automatic release mechanism for a container housing a pressurized medium

Also Published As

Publication number Publication date
ES2824114T3 (es) 2021-05-11
CN107614989A (zh) 2018-01-19
BR112017020079A8 (pt) 2022-11-01
MX2017011841A (es) 2018-11-12
ZA201706419B (en) 2018-11-28
AU2016235481B2 (en) 2020-09-17
JP2018513339A (ja) 2018-05-24
PL3271668T3 (pl) 2021-03-08
CA2980319A1 (en) 2016-09-29
CN107614989B (zh) 2020-03-17
JP6786510B2 (ja) 2020-11-18
DK3271668T3 (da) 2020-10-12
EP3271668B1 (en) 2020-07-15
US20180045450A1 (en) 2018-02-15
US10443919B2 (en) 2019-10-15
CL2017002364A1 (es) 2018-05-11
AU2016235481A1 (en) 2017-10-12
BR112017020079A2 (pt) 2018-06-05
WO2016154025A1 (en) 2016-09-29
EP3271668A4 (en) 2018-11-21
EP3271668A1 (en) 2018-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2683480C1 (ru) Самоохлаждающийся контейнер для продуктов питания или напитков с теплообменным блоком на основе жидкого диоксида углерода и двухфункциональным клапаном
US4669273A (en) Self-cooling beverage container
KR20160147850A (ko) 액체 이산화탄소를 사용하는 열교환 장치를 가진 자냉식 음료용기
JPH0650160B2 (ja) 流体容器体
US996127A (en) Liquid-cooler.
US3987643A (en) Thermodynamic beverage cooling unit
US8919618B2 (en) Over pressure release valve
JP6603420B2 (ja) 陰圧解除ポート及び冷凍装置
CA2407018A1 (en) Self-cooling liquid container
KR20010108201A (ko) 열 교환 장치를 내부에 갖춘 비금속제 식품 또는 음료용기
US20150000329A1 (en) Liquid container designed to include an autonomous selective cooling device and cooling device applicable to said liquid container
DK150668B (da) Cryogen koeler med termisk kompensation paa nedstroemssiden
CN109564049A (zh) 具有使用液态二氧化碳的热交换单元和扭转顶部激活系统的自冷饮料容器
US3596800A (en) Device for automatically and periodically spraying pressurized fluid
US3803867A (en) Thermodynamic beverage cooling unit
KR101733466B1 (ko) 바이패스 밸브와 이를 포함하는 바이패스 밸브 조립체
KR200491690Y1 (ko) 음료 냉각기
US20210156611A1 (en) Apparatus for cooling liquid stored therein
JP7140585B2 (ja) ドレントラップ
US1850371A (en) Control valve
JP7329076B2 (ja) 冷凍装置
KR100405394B1 (ko) 자가 냉각 기능을 갖는 캔
US958931A (en) Cooler.
KR20110139899A (ko) 음료 분배장치
JP2016017724A (ja) 飲料水保冷体及び飲料水保冷方法