BRPI0706295A2 - aparelho e método de refrigeração rápida para bebidas, e, método para controlar um aparelho de refrigeração rápida para bebidas - Google Patents

Abstract

APARELHO E METODO DE REFRIGERAçãO RAPIDA PARA BEBIDAS,E,MéTODO PARA CONTROLAR UM APARELHO DE REFRIGERAçãO RáPIDA PARA BEBIDAS Aparelho de refrigeração rápida para bebidas que compreende um receptáculo (2) adaptado para acomodar recipientes de bebida (3) de diferentes comprimentos, e meio de resfriamento adaptado para resfriar dito receptáculo (2), no qual dito receptáculo (2) compreende uma pluralidade de eletrodos (4) arranjados em sucessão um depois do outro ao longo da superfície interna (5) de dito receptáculo (2), dita superficie interna (5) sendo adaptada para suportar um recipiente (3) de tal maneira que os eletrodos (4) se tornam sendo distribuídos ao longo de todo o comprimento do recipiente (3), ditos eletrodos (4) sendo conectados a meio de circuito (6) adaptado para detectar e medir o valor de capacitância em cada eletrodo (4) como trazido pela presença de um recipiente (3) feito de um material condutor em proximidade do mesmo eletrodo (4), de modo a determinar o comprimento real do recipiente (3) ou,no caso de um recipiente (3) feito de um material não condutor, dito valor de capacitância como trazido pela presença dentro do recipiente de líquido da bebida em proximidade do mesmo eletrodo (4), de modo a determinar o comprimento real do recipiente (3) que é umedecido pela bebida liquida contida em seu interior, meio de controle (7) sendo fornecido para operar dito meio de resfriamento em resposta aos valores de capacitância detectados por dito meio de circuito (6) por um período de tempo, cuja duração é tornada dependente do comprimento assim eterminado do recipiente (3).

Description

"APARELHO E MÉTODO DE REFRIGERAÇÃO RÁPIDA PARABEBIDAS, E, MÉTODO PARA CONTROLAR UM APARELHO DEREFRIGERAÇÃO RÁPIDA PARA BEBIDAS"

Descrição

A presente invenção se refere a um aparelho de refrigeraçãorápida para bebidas, bem como a um método para controlar o mesmoaparelho.

Existem dispositivos conhecidos na técnica, tal como, porexemplo, da divulgação U.S. 4.368.622 do tipo observado acima refrigerarrapidamente bebidas, os quais são fornecidos na forma de unidades integradasem refrigeradores.

Em outras palavras, dentro de um refrigerador é fornecido umcompartimento que - quando resfriado por um fluxo de ar frio que vemdiretamente da região do evaporador do refrigerador - é arranjado paraacomodar os recipientes de bebida que devem ser refrigerados em um tempotão curto quanto possível.

Para tal finalidade, o usuário ajusta um temporizador fornecidoespecialmente para um valor adequado do tempo de refrigeração de bebidadesejado, durante o qual o ar de resfriamento é distribuído para ocompartimento e transportado através dele.

É um objetivo da presente invenção fornecer um arranjo pararefrigeração rápida de bebidas, que é capaz de detectar de maneira automáticaquando um recipiente de bebida a ser refrigerado é introduzido no arranjo,determinar o tamanho real do mesmo recipiente, e apenas iniciar um ciclo derefrigeração rápida quando e se tal recipiente é introduzido no arranjo, aomesmo tempo que ajusta de maneira automática a duração do ciclo derefrigeração de acordo com o tamanho do recipiente que se situa no arranjo.

Dentro de tal objetivo genérico, é uma finalidade da presenteinvenção fornecer um arranjo que seja adaptado a identificar se o recipiente éfeito de um material condutor ou de um material não condutor, como porexemplo, o caso de uma lata ou uma garrafa, respectivamente, ao mesmotempo ajustando a duração do ciclo de refrigeração resultante, também deacordo com o tipo de recipiente assim identificado.

Uma outra finalidade da presente invenção é fornecer umarranjo de refrigeração rápida deste tipo, que seja simples em construção econfiável em utilização e operação, bem como seja capaz de ser fabricado acustos competitivos.

Ainda uma outra finalidade da presente invenção é fornecerum arranjo do tipo observado acima, que assegura a máxima extensãopossível de segurança e confiabilidade.

De acordo com a presente invenção estas intenções,juntamente com outras que se tornarão evidentes a partir da divulgação aseguir, são alcançadas em um arranjo que incorpora os aspectos comodefinidos e descritos nas reivindicações 1 até 17 anexadas a ela.

De acordo com a presente invenção, estas intenções são aindaalcançadas em um método que incorpora os aspectos como definidos edescritos nas reivindicações 18 e 19 anexadas a ela.

Aspectos e vantagens da presente invenção irão de algumamaneira ser mais facilmente entendidos a partir da descrição de umaconfiguração preferencial, embora não exclusiva, dela que é fornecida abaixoa guisa de exemplo não limitativo, com referência aos desenhos queacompanham, nos quais:

A figura 1 é uma vista em perspectiva de um aparelho derefrigeração rápida para bebidas de acordo com a presente invenção;

A figura 2 é uma vista similar àquela que aparece na figura 1;

A figura 3 é uma vista em seção transversal em elevaçãolateral do aparelho de refrigeração rápida de acordo com a presente invenção,que mostra o receptáculo e os eletrodos em maior detalhe;A figura 4 é uma vista similar àquela que aparece na figura 3;

A figura 5 é uma vista em seção transversal em elevaçãolateral do aparelho de refrigeração rápida de acordo com uma outraconfiguração da presente invenção, que mostra o receptáculo e os eletrodos em maior detalhe;

A figura 6 é uma vista similar àquela que aparece na figura 5.

Com referência às figuras citadas acima, o aparelho derefrigeração rápida para bebidas de acordo com a presente invenção, comoindicado genericamente em 1 em ditas figuras, compreende um receptáculo 2adaptado para acomodar recipientes de bebida 3 de diferentes comprimentos,tais como garrafas, latas e embalagens de bebida como cartão, bem comomeio de resfriamento adaptado para resfriar dito receptáculo 2.

O próprio receptáculo compreende uma pluralidade deeletrodos 4 associados a uma superfície interna 5 do receptáculo 2, earranjados em sucessão um depois do outro ao longo de tal superfície 5.

A superfície interna 5 é, por sua vez, adaptada para suportarum recipiente 3, de tal maneira que os eletrodos 4 se tornam distribuídos aoredor do recipiente 3 ao longo de todo o comprimento do mesmo recipiente.

Os eletrodos 4 são conectados ao meio de circuito 6 adaptadopara detectar e medir o valor de capacitância em cada eletrodo 4 quando esta égerada pela presença de um recipiente 3 de um material condutor emproximidade do mesmo eletrodo 4, de modo a determinar o comprimento realdo recipiente introduzido no receptáculo, ou - no caso de um recipiente 3 deum material não condutor - quando gerada pela presença dentro do recipientede bebida liquida em proximidade do mesmo eletrodo 4, de modo adeterminar o comprimento real do recipiente 3 que está sendo umedecido pelolíquido da bebida contido dentro do mesmo.

No caso de um recipiente 3 de um material não condutor, é defato o líquido da bebida que está em contato com a parede interna dorecipiente que determina o valor de capacitância detectado e medido noeletrodo 4 na proximidade do qual tal líquido está presente.

O meio de circuito é ainda adaptado para comparar estesvalores de capacitância detectados com valores pré- definidos, paradiscriminar entre recipientes de um material condutor e um não condutor.

O meio de controle 7 é conectado ao meio de circuito 6 paraoperar de maneira automática o meio de resfriamento por um período detempo cuja duração é tornada dependente do comprimento assim determinadodo recipiente 3 introduzido no receptáculo 2, bem como do material do qual orecipiente é feito.

O receptáculo 2 é constituído de um corpo dotado de umacavidade 8 que se estende ao longo de uma direção axial 9 e é adaptado paraacomodar um recipiente de bebida 3. Em particular o receptáculo 2 édimensionado de modo a ser capaz de acomodar uma garrafa, uma lata ou umcartão de bebida de diferentes tamanhos, tais como, por exemplo, uma garrafaou lata de 0,25 litros, 0,33 litros, 0,5 litros, 0,75 litros, 1 litros ou 1,5 litros.

Os eletrodos 4 são fornecidos de modo a se assentarem sobreno mínimo uma porção da superfície interna 5 que define a cavidade 8 doreceptáculo 2, e são arranjados em sucessão um depois do outro ao longo detal porção, em uma direção que é paralela à direção axial 9 da cavidade 8.

Preferivelmente a porção da superfície interna 5 da cavidade 8sobre a qual os eletrodos 4 são arranjados é côncava.

Além disto, cada eletrodo 4 é preferivelmente fornecido naforma de uma placa fina de um material eletricamente condutor, que édobrada de modo a formar um elemento anelar adaptado para ser associado àporção côncava da superfície interna 5 do receptáculo 2.

A forma côncava de no mínimo uma porção da superfícieinterna 5 da cavidade 8 do receptáculo 2, e a conformação anelarcorrespondente dos eletrodos 4, praticamente asseguram que existe apenasuma distância mínima separando a parede lateral do recipiente dos eletrodos 4tendo em vista assegurar uma precisão e sensibilidade de detecção maiores.

Preferivelmente o receptáculo 2 compreende um corpocilíndrico oco.

Será facilmente apreciado que o receptáculo 2 pode, dequalquer maneira, ser fornecido em um número de diferentes formas, e, emparticular, pode ter uma seção transversal elíptica, quadrada ou mesmopoligonal, e cada eletrodo 4 pode ser fornecido na forma de um elementocondutor plano.

Os eletrodos 4 quatro podem ser associados ao receptáculo 2em uma maneira de modo a cobrir, isto é, a se assentarem na superfícieinterna deste último; neste caso eles são, por sua vez, cobertos com umacamada isolante fina, adaptada para impedir que os eletrodos 4 sejam capazesde entrar em contato com água, umidade e líquidos em geral, o que poderianaturalmente afetar a precisão das medições de capacitância feitas nosmesmos eletrodos.

Em uma configuração alternativa da presente invenção, oseletrodos 4 são integrados ou embutidos dentro da espessura da parede doreceptáculo, de modo a se tornarem posicionados na proximidade dasuperfície interna 5 do receptáculo 2, abaixo desta superfície. Tal arranjoassegura que os eletrodos 4 são efetivamente isolados, enquanto ao mesmotempo mantém a sensibilidade de detecção sobre os mesmos eletrodos 4 emum nível adequadamente elevado.

Os eletrodos 4 são associados à superfície interna 5 doreceptáculo 2 e arranjados em sucessão um depois do outro ao longo de umadireção que é paralela à direção axial 9 da cavidade 8 do receptáculo 2.

Na prática, quando o recipiente 3 é colocado em posiçãodentro do receptáculo 2 e sobre a sua superfície interna 5, os eletrodos setornam distribuídos ao redor da parede lateral do mesmo recipiente sobre oseu comprimento total, como está mais bem mostrado nas figuras 1 e 2.

Quando ele está colocado em posição para refrigeração orecipiente 3 passa a repousar sobre a superfície interna 5 do receptáculo 2,com os eletrodos 4 se situando bastante próximos do mesmo recipiente 3como apenas separados da parede lateral deste último pela camada isolantefina entre eles.

Os eletrodos 4 são espaçados um do outro ao longo dasuperfície interna 5 na direção axial 9 da cavidade 8 e, preferivelmente, adistância entre os eletrodos 4 é selecionada de maneira apropriada, de modo aassegurar que ambos, a posição e o número dos eletrodos 4 podem sercorrelacionados com os comprimentos típicos das garrafas, latas e cartões debebida que são comumente encontrados no mercado, os quais usualmentecontém volumes de bebida padrão, tais como 0,25, 0,33, 0,5, 0,75, 1,0 e 1,5litros.

Preferivelmente, para um contato efetivo ser assegurado entreo recipiente 3 e a superfície interna 5 do receptáculo 2 e, como resultado parauma distância mínima ser assegurada entre os eletrodos 4 e a parede lateral dorecipiente 3, o receptáculo 2 é arranjado em uma posição inclinada, isto é,recebe uma certa inclinação relativa à direção vertical; em outras palavras, adireção axial 9 na qual a cavidade 8 se estende forma um ângulo com avertical.

Contudo, a superfície interna 5 que suporta o recipiente 3 podeser arranjada e orientada ao mesmo tempo de maneira horizontal e de maneiravertical.

Os eletrodos 4 são conectados ao meio de circuito 6 que éadaptado para detectar e medir o valor de capacitância nos eletrodos 4,quando este é trazido, isto é, gerado pelo material condutor do qual é feito orecipiente 3 que é introduzido no receptáculo 2, ou, no caso de um recipientefeito de um material não condutor, pelo líquido da bebida que umedece aparede interna de tal recipiente introduzido no receptáculo 2 para refrigeraçãorápida.

Tal meio de circuito pode incluir, por exemplo, um circuitooscilatório, ou um divisor de voltagem, embora como aqueles versados natécnica serão facilmente capazes de apreciar, possa ser feito uso nem conexãocom isto de outros tipos de circuitos que são genericamente conhecidos comotal, na técnica.

Em uma primeira configuração da presente invenção o meio decircuito 6 é adaptado para detectar e medir o valor de capacitância em cadaeletrodo único 4.

Em uma segunda configuração da presente invenção, o meiode circuito 6 é arranjado de modo a ativar um único eletrodo 4 de cada vez, aomesmo tempo que aterra os restantes ou aqueles restantes sendo conectados aum potencial de referência, ou não sendo conectados de todo; desta maneiraeles eventualmente ativam todos os eletrodos em uma seqüência, como estámais bem mostrado de maneira esquemática nas figuras 1 e 2. Então, o meiode circuito mede o valor de capacitância entre o eletrodo de medição que estásendo um ativado cada momento e os outros eletrodos que estão, ao contrário,aterrados. Desta maneira, um valor de capacitância em cada eletrodo 4 éobtido.

Em uma terceira configuração da presente invenção éfornecida uma pluralidade de pares de eletrodos dos quais um eletrodo é oeletrodo de medição e o outro eletrodo é aquele aterrado. Então o meio decircuito 6 mede o valor da e a variação em capacitância entre cada par deeletrodos.

Quando o receptáculo 2 está vazio, isto é, nenhum recipientefoi colocado nele para resfriamento rápido, o valor de capacitância medido emcada eletrodo 4 é devido a somente ar, que é o material dielétrico real.

No caso em que um recipiente de bebida 3 feito de ummaterial não condutor, tal como uma garrafa de vidro ou de plástico, ou umaembalagem de bebida como cartão de algum tipo, é introduzido na cavidade 8do receptáculo 2, o valor de capacitância que é detectado nos eletrodos 4 quese situam próximos à parede lateral do recipiente muda de acordo com, isto é,dependendo do líquido da bebida que está ou não está presente emproximidade de cada um de tais eletrodos.

Realmente o líquido da bebida tem uma condutividade elétricamais elevada do que ar e mesmo vidro, plástico ou papelão, isto é, materiaisnão condutores, dos quais os recipientes de bebida atualmente disponíveis nomercado são comumente feitos.

Uma quantidade de testes experimentais realizados emconexão com isto, demonstraram que apenas a presença de um recipiente deum material não condutor em um seu estado vazio, isto é, não contendoqualquer líquido dentro do receptáculo 2, não traz qualquer variaçãosignificativa no valor de capacitância medido nos eletrodos quandocomparado com o valor medido nos mesmos eletrodos quando nenhumrecipiente 3 está presente em dito receptáculo 2.

Na prática, o valor de capacitância que está sendo detectadonos eletrodos quando um recipiente 3 de material não condutor está colocadoem seu estado vazio, isto é, sem qualquer líquido estando contido nele, sobrea superfície interna 5 do receptáculo 2, é substancialmente igual ao valor decapacitância medido nos mesmos eletrodos 4 quando o próprio receptáculo 2está vazio, isto é, nenhum recipiente está colocado nele, de modo que ditovalor de capacitância é unicamente devido a ar que atua como o dielétricoreal.

Por outro lado, quando um recipiente 3 de um material nãocondutor, porém que contém líquido é colocado sobre a superfície interna 5do receptáculo 2, os eletrodos que se situam próximos à parede lateral dorecipiente 3 que está sendo umedecida ou coberta internamente pelaquantidade de líquido da bebida contido nele, isto é, próximo à parede lateraldo recipiente 3, cuja superfície interna está em contato com o líquido dabebida contido no mesmo recipiente, distribuem um valor de capacitância queé mais elevado do que aquele que pode ser detectado e medido nos eletrodos 4voltados para porções da parede lateral do recipiente 3 que estão, ao contrário,não umedecidos por qualquer líquido da bebida.

Como descrito aqui anteriormente, e também com base no quefoi descoberto experimentalmente, o valor de capacitância medido noseletrodos 4 que se situam na zona na qual a superfície interna 5 está emcontato com a porção de parede lateral do recipiente 3 que não é umedecidapelo líquido da bebida contido nele, torna-se substancialmente igual oubastante similar ao valor que é tipicamente detectado quando apenas ar estápresente como um dielétrico no receptáculo 2, isto é, quando tal receptáculoestá vazio.

O valor de capacitância medido em cada eletrodo 4 é maior nasituação na qual a parede lateral do recipiente 3 está sendo umedecida pelolíquido da bebida que está em contato com toda a área da superfície interna 5da cavidade 8 onde se situa um eletrodo 4. Inversamente, naquelas situaçõesnas quais a parede lateral do recipiente 3 que está sendo umedecida pelolíquido da bebida se torna apenas parcialmente em contato ou não entra emqualquer contato de todo, com a área da superfície interna 5 que se situaacima de um eletrodo 4, o valor de capacitância detectado em tal eletrodo seráconsideravelmente mais baixo e substancialmente comparável àquele trazidopor apenas ar que está sendo o dielétrico real no receptáculo, isto é, quandoeste último está vazio, ou por um mesmo eletrodo que se situa em uma zonana qual a superfície interna 5 da cavidade 8 está em contato com a paredelateral do recipiente 3, porém tal parede lateral do recipiente 3 não estáumedecida por qualquer líquido da bebida.

Valores de capacitância baixos podem também indicar aqueleseletrodos 4 que se situam próximo a porções mais estreitas ou recuadas dorecipiente 3, ou porções afuniladas que não entram em contato com asuperfície interna 5 da cavidade 8, uma vez que estas podem, em particularserem bastante freqüentemente encontradas em garrafas atualmentedisponíveis no mercado.

O meio de controle 7 é adaptado para comparar os valores decapacitância medidos em cada eletrodo 4 com um primeiro valor decapacitância limiar predeterminado que representa um nível de referência decomprimento, isto é, um nível indicativo de comprimento que é utilizado paradiscriminar se o eletrodo está distribuindo um sinal de comprimento válidopara o recipiente 3 ou se ele não distribui qualquer sinal de comprimento detodo.

Testes experimentais mostraram que um valor adequado para oprimeiro valor de capacitância limiar descrito acima é representado pelo valorde capacitância devido a apenas ar estando presente no receptáculo 2, isto é,devido a tal receptáculo estar vazio, como aumentado por uma quantidadedeterminada como resultado de um número de testes. Esta quantidadepossibilita que os valores de capacitância que são certamente edefinitivamente indicativas da presença de líquido da bebida na proximidadedo eletrodo 4 no qual tal valor foi medido, a ser discriminado dos valores decapacitância que são representativos de situações nas quais líquido da bebidanão está presente em proximidade do eletrodo 4 devido à parede lateral dorecipiente 3 não estar sendo umedecida por ou não estar em contato com olíquido da bebida, ou devido à parede lateral do recipiente 3, emboraumedecida por ou em contato com o líquido da bebida contido nele, serespaçada separada do eletrodo 4 ou vir a se situar apenas parcialmente acimade dito eletrodo devido à forma particular do recipiente 3.

Na prática, o eletrodo 4, cujo valor de capacitância - comomedido por dito meio de circuito 6 - está em excesso de dito primeiro valor decapacitância limiar, distribui um sinal de comprimento válido para orecipiente 3, indicando com isto que a parede lateral do recipiente 3umedecida pelo líquido da bebida está em contato com e ocupa a área dasuperfície interna 5 da cavidade 8 na qual aquele dado eletrodo 4 estáresidindo.

O meio de controle 7 processa e pesa os sinais distribuídos porcada eletrodo 4, e então seleciona com referência a quaisquer sentidos dadireção axial 9 da cavidade 8 o primeiro eletrodo e o último eletrodo quedistribuem um sinal válido de comprimento de recipiente, a distância entreestes eletrodos 4 representando o comprimento real do recipiente 3.

Em outras palavras, entre todos estes eletrodos 4 quedistribuem um sinal de comprimento válido, o meio de controle 7 seleciona osdois eletrodos que se situam afastados o mais longe um do outro ao longo dadireção axial 9 da cavidade 8, onde tal distância entre tais dois eletrodos éadmitida ser o comprimento do recipiente.

O meio de controle 7 é naturalmente devidamente ajustadocomo sendo capaz de associar cada eletrodo 4 a uma dada posição dereferência dentro da cavidade do receptáculo, bem como de determinar asdistâncias entre todos os eletrodos 4 um do outro, a distância entre doiseletrodos adjacentes 4 sendo de fato conhecida.

No caso em que o valor de capacitância medido em cadaeletrodo 4 não excede o acima citado primeiro valor de capacitância limiar, enenhum dos eletrodos 4, portanto, distribui um sinal de comprimento válido, omeio de controle considera que a cavidade 8 do receptáculo 2 como estandovazia, isto é, não acomodando qualquer recipiente 3, ou o receptáculo 2 comoacomodando nele um recipiente vazio de um material não condutor, de modoque ele não irá ativar o meio de resfriamento.

Introduzir um recipiente 3 de um material não condutor e quecontém nele líquido da bebida no receptáculo 2, e ter tal recipienterepousando sobre a sua superfície interna 5 é instrumental em mudar, comofoi descrito aqui anteriormente, o valor de capacitância que está sendo medidoem cada eletrodo 4 ou possivelmente em cada par de eletrodos, dependendoda configuração particular implementada de acordo com o comprimento dorecipiente 3 umedecido pelo líquido da bebida.

O valor de capacitância detectado em cada eletrodo 4 pode,além disto, distribuir informação a respeito do material do qual o recipiente éfeito, como será descrito em maior detalhe abaixo.

Como está mais bem mostrado na figura 3 que ilustra umrecipiente de material não condutor colocado no receptáculo 2, o meio decircuito 6 mede em cada um dos eletrodos centrais 4b, 4c, 4d em proximidadedo qual o líquido da bebida está presente, um valor de capacitância que émaior do que o primeiro valor de capacitância limiar, e como resultadodistribui um sinal de comprimento válido. Inversamente, o valor decapacitância medido nos eletrodos os mais externos 4a e 4e, que não se situamem proximidade do líquido da bebida carregado no recipiente, se torna maisbaixo do que dito primeiro valor de capacitância limiar, de modo que esteseletrodos não distribuem qualquer sinal de comprimento válido.

Fazendo referência novamente à figura 3, o eletrodo 4a podeser observado estr voltado para uma porção da parede lateral do recipiente 3que é umedecida por, isto é, em contato com o líquido contido nele, no qualtal líquido, contudo, não se situa em proximidade do eletrodo 4a, uma vez quedevido à forma particular do recipiente 3 a parede lateral deste último éespaçada separada dele, e não em contato com a superfície interna 5 doreceptáculo 2 sobre a qual o eletrodo 4a está posicionado.

Estes sinais não são apenas indicativos da presença de umagarrafa no receptáculo do arranjo de resfriamento, e informam ao meio decontrole 7 de acordo, porém eles também possibilitam que o comprimento damesma garrafa umedecido pelo líquido da bebida seja trabalhado édeterminado.

Fazendo referência uma vez novamente à figura 3, o meio decontrole seleciona - entre os três eletrodos centrais 4b, 4c, 4d (três pares deeletrodos neste caso particular), que distribuem um sinal de comprimentoválido - os dois eletrodos que se situam os mais afastados um do outro aolongo da direção axial 9 da cavidade 8, isto é, o eletrodo 4b e o eletrodo 4d,neste caso. A distância entre estes eletrodos é então admitida como sendo ocomprimento do recipiente 3.

Usualmente, por exemplo, garrafas de 1,5 1 atualmentedisponíveis no mercado têm substancialmente o mesmo tamanho e, emparticular, o mesmo comprimento. O mesmo também se aplica a outrasgarrafas tais como, por exemplo, garrafas de 0,5 1. E portanto possível que umcomprimento detectado do recipiente introduzido no receptáculo sejaassociado de maneira unívoca a um volume do seu conteúdo.

Assim o meio de controle 7 deriva o comprimento da garrafa eassocia tal comprimento a um seu conteúdo volumétrico correspondente, eentão ativa o meio de resfriamento de modo a fazer com que a garrafa e o seuconteúdo sofram refrigeração rápida.

Além disto, o meio de controle 7 é adaptado para cortar aoperação do meio de resfriamento depois de um período de tempopredeterminado, cuja extensão foi selecionada de modo a se provar adequadoem possibilitar que a garrafa seja efetivamente resfriada dependendo docomprimento assim detectado da mesma garrafa e, como resultado, o seuconteúdo volumétrico.

Em conexão com isto, pode ser facilmente apreciado que meiode resfriamento igual e o mesmo irá necessitar um tempocorrespondentemente maior para ser capaz de resfriar uma garrafa de 1,5litros do que uma garrafa de 0,5 litros.

Naturalmente as mesmas considerações como descritas acimase aplicam igualmente a pacote de bebida como cartão ou similares.

Da mesma maneira como os próprios meios de resfriamentoestão envolvidos, eles podem por exemplo compreender um evaporadordedicado, no caso em que o aparelho de refrigeração rápida é constituído poruma unidade auto-suportante, isto é, autônoma, que compreende de maneiraintegrada seu próprio receptáculo 2, meio de circuito 6, meio de controle 7 emeio de resfriamento. Inversamente, o aparelho de refrigeração rápida podeser integrado em um refrigerador, no qual o seu receptáculo pode, porexemplo, ser resfriado por um fluxo de ar de resfriamento tomado a partir daárea do evaporador do refrigerador.

Está ilustrada na figura 5 uma outra configuração do aparelhode refrigeração inovador, na qual a cavidade 8 do receptáculo 2, bem como asua superfície interna 5 são arranjadas de modo a se estenderem com umaorientação inclinada em relação à direção horizontal, e no qual o meio decircuito 6 mede o valor de capacitância em cada eletrodo 4. No exemplo queestá sendo discutido aqui, no qual um recipiente de um material não condutorestá ilustrado como sendo introduzido no receptáculo 2, o meio de circuito 6irá, portanto, medir em cada um dos eletrodos 4c, 4f, 4g, 4h na proximidadedos quais se situa líquido da bebida, um valor de capacitância que é maior doque o primeiro valor de capacitância limiar e, como resultado, distribuir umsinal de comprimento válido. Inversamente, o valor de capacitância medidonos eletrodos 4a, 4b, 4d, 4e que não se situam em proximidade do líquido dabebida mantido no recipiente, se torna mais baixo do que dito primeiro valorde capacitância limiar, de modo que estes eletrodos não distribuem qualquersinal de comprimento válido.

Fazendo referência novamente à figura 5, os eletrodos 4a, 4b,4d e 4e estão voltados para uma porção da parede lateral do recipiente que éumedecida por, isto é, está em contato com o líquido da bebida contido nele,porém não distribuem qualquer sinal de comprimento válido, uma vez que opróprio líquido da bebida não se situa na proximidade dos eletrodos acimamencionados, uma vez que devido à forma particular do recipiente 3 a paredelateral deste último é espaçada separada dele e não está em contato com asuperfície interna 5 do receptáculo 2, sobre a qual os eletrodos 4a, 4b, 4d e 4eestão localizados.

Novamente com referência à figura 5, o meio de controleseleciona - entre os eletrodos 4c, 4f, 4g, 4h que distribuem um sinal decomprimento válido - os dois eletrodos que se situam os mais afastados um dooutro ao longo da direção axial 9 da cavidade 8, isto é, o eletrodo 4c e oeletrodo 4h neste caso. A distância entre estes eletrodos é então admitidacomo sendo o comprimento do recipiente 3.

Fazendo referência agora à figura 6 que ilustra um recipiente 3de um material não condutor inserido no receptáculo 6, em cada um doseletrodos 4e, 4f, 4g, 4h que se situam em proximidade do líquido da bebidacontido em dito recipiente, o meio de circuito 6 mede um valor decapacitância que é maior do que o primeiro valor de capacitância limiar e,como resultado, distribui um sinal de comprimento válido. Inversamente, ovalor de capacitância medido nos eletrodos 4a, 4b, 4d, 4e que não se situamem proximidade do líquido da bebida mantido no recipiente se torna maisbaixo do que dito primeiro valor de capacitância limiar, de modo que esteseletrodos não distribuem qualquer sinal de comprimento válido.

Na figura 6 os eletrodos 4c, 4d estão mostrados voltados parauma porção da parede lateral do recipiente que embora estando em contatocom a superfície interna 5 da cavidade 8 não é umedecida por, isto é, não estáem contato com o líquido da bebida contido em dito recipiente. Portanto, auma vez que o líquido não se situa na proximidade de ditos eletrodos 4c, 4d,estes não distribuem qualquer sinal de comprimento válido.

Fazendo referência novamente à figura 6, o meio de controleseleciona - entre os eletrodos 4e, 4f, 4g, 4h que distribuem um sinal decomprimento válido, - os dois eletrodos que se situam mais afastados um dooutro ao longo da direção axial 9 da cavidade 8, isto é, o eletrodo 4e e oeletrodo 4h neste caso. A distância entre estes eletrodos é então admitidacomo sendo o comprimento do recipiente 3.

Como aparece claramente do exemplo ilustrado na figura 6, nocaso de recipientes 3 que são feitos de um material não condutor, o aparelhode acordo com a presente invenção é capaz de operar o meio de resfriamentopor uma extensão de tempo que depende do comprimento real do recipiente 3como determinado pelo seu conteúdo líquido o residual, isto é, pelaquantidade real de bebida ainda mantida no mesmo recipiente.

Novamente no caso de recipientes 3 feitos de um material nãocondutor, o meio de controle 7 é adaptado para comparar os valores decapacitância medidos nos eletrodos 4 que distribuem um sinal decomprimento válido, com um valor que é representativo de gelo sólido que seforma dentro do recipiente 3. Quando a bebida no recipiente resfria até gelosólido, o valor de capacitância medido nos sensores excede o primeiro valorde capacitância limiar, porém é mais baixo como um valor absoluto do que ovalor que é detectado na condição na qual a bebida no recipiente está em seuestado líquido. O meio de controle 7 é, portanto, adaptado para desligar aoperação de resfriamento tão logo ele sensoreie que o líquido da bebidadentro do recipiente 3 sofreu uma transição de fase para gelo sólido.

Além disto, foi descoberto que no caso de recipientes 3 feitosde um material não condutor, o valor de capacitância medido nos eletrodos 4que distribuem um sinal de comprimento válido, varia de acordo com aquantidade de líquido ainda presente dentro do recipiente 3. Quando orecipiente está totalmente cheio, o valor de capacitância detectado noseletrodos é maior do que o valor que é medido quando o mesmo recipienteestá apenas meio cheio, isto podendo ser atribuído ao fato que a camadalíquida diferente que vem se situar acima dos eletrodos nestes dois casos émais obviamente efetiva na determinação de condições diferentes decondutividade elétrica.

O meio de controle é adaptado para comparar os valores decapacitância medidos nos eletrodos que distribuem um sinal de comprimentoválido, com valores de referência correspondentes, de modo a determinar aquantidade de líquido da bebida contido no recipiente cujo comprimento foideterminado como explicado acima. Isto pode ser aplicado não apenas àconfiguração ilustrada na figura 3 na qual o receptáculo 2 e a superfícieinterna 5 juntamente com os recipientes inseridos nela se situam em umaposição horizontal, mas também as configurações ilustradas nas figuras 5 e 6.

No caso de um recipiente feito de um material condutor, talcomo, por exemplo, uma lata de alumínio, o valor de capacitância detectadopelo meio de circuito 6 em cada eletrodo 4 é apenas determinado pelapresença da parede lateral do recipiente em proximidade do mesmo eletrodo,a despeito do próprio recipiente que mantém líquido ou não.

Cada eletrodo 4 que se situa próximo à parede lateral dorecipiente feito de material eletricamente condutor forma com este último umtipo de capacitor, devido exatamente à propriedade de condutividade elétricaelevada do material do qual o recipiente é feito.

Estes eletrodos 4 que são posicionados na zona onde a paredelateral dos recipientes 3 está em contato com a superfície interna 5, isto é, oseletrodos que se situam sob, e isto é, voltados para a zona onde a paredelateral do recipiente está em contato com dita superfície interna, distribuemum valor de capacitância elevado. Aqueles eletrodos 4 que, ao contrário, sesituam em uma zona da superfície interna 5 na qual este último não está emcontato com a parede lateral do recipiente 3, distribuem um valor decapacitância que é determinado pelo ar que atua como o dielétrico e, comoresultado, é extremamente baixo como descrito no caso anteriormenteconsiderado de recipientes feitos de material não condutor.O valor de capacitância medido em cada eletrodo 4 é maior nasituação na qual a parede lateral do recipiente 3 está em contato com toda aárea da superfície interna 5 da cavidade 8 onde um eletrodo 4 se situa.Inversamente, naquelas situações nas quais a parede lateral do recipiente 3somente está parcialmente em contato ou não entra em qualquer contato detodo com a área da superfície interna 5 que se situa acima de um eletrodo 4, ovalor de capacitância detectado em tal eletrodo será consideravelmente maisbaixo e substancialmente comparável àquele trazido por somente ar que é odielétrico real no receptáculo.

Valores de capacitância baixos também pode indicar aqueleseletrodos 4 que vêm se situar próximos a porções mais estreitas ou recuadasdo recipiente 3 ou porções afuniladas que não entram em contato com asuperfície interna 5 da cavidade 8.

O valor de capacitância medido nos eletrodos 4 que sãolocalizados na zona na qual a superfície interna 5 está em contato com orecipiente de material condutor colocado no receptáculo não é somenteclaramente maior do que o primeiro valor limiar de referência, mas tambémsignificativamente maior do que o valor de capacitância detectado em cadaeletrodo no caso de um recipiente feito de um material não condutor.

O meio de controle 7 é adaptado para considerar um segundovalor de capacitância limiar que representa um tipo de nível de detecção dematerial além do qual o recipiente no receptáculo pode ser admitido ser feitode metal e, como resultado, ser por exemplo uma lata.

Devido a eles serem capazes de se apoiarem em umacondutividade térmica maior do que garrafas de vidro ou de plástico, latas erecipientes feitos de material eletricamente condutor em geral permitem umefeito de resfriamento muito mais rápido para um mesmo conteúdovolumétrico. Uma vez que garrafas de 0,5 1 têm um mesmo comprimento quegarrafas de 0,5 1, parece claramente que ser capaz de discriminar entre estesdois tipos de recipientes é de grande importância prática à vista da otimizaçãodo tempo de resfriamento ativando o meio de resfriamento para diferentesextensões de tempo dependendo do material do qual o recipiente é feito.

Como melhor mostrado na figura 4, em cada um dos eletrodoscentrais 4b, 4c que são posicionados na zona onde a lata está em contato coma superfície interna 5, o meio de circuito mede um valor de capacitância que émaior do que o primeiro valor limiar e maior do que o segundo valor limiar.Cada um de tais eletrodos 4b, 4c portanto, distribui um sinal de comprimentoválido e ao mesmo tempo indica que o recipiente é uma lata. Ao contrário, oseletrodos os mais externos 4a, 4d que não estão voltados para a zona decontato entre a superfície interna e a lata, têm um valor de capacitância que émais baixo do que o primeiro valor limiar e, portanto, não distribuemqualquer sinal de comprimento válido.

O comprimento de uma lata é determinado da mesma maneiraque o comprimento de uma garrafa.

Latas têm tamanhos padrão de acordo com o seu conteúdovolumétrico. Em outras palavras, todas as latas de 0,33 1 têm o mesmocomprimento, e o mesmo também se aplica a todas as latas de 0,25 1 e 0,5 1,respectivamente. Portanto, é possível que o comprimento detectado de umalata seja associado de maneira unívoca a um volume de seu conteúdo.

Com base nos valores medidos pelo meio de circuito 6, o meiode controle 7 deriva o comprimento do recipiente, e estabelece que o própriorecipiente é feito de metal e, portanto, é uma lata, associa tal comprimento aum conteúdo volumétrico correspondente, e então ativa o meio deresfriamento à vista de ter a lata refrigerada rapidamente juntamente com oseu conteúdo. Em outras palavras, dito meio de resfriamento realiza um ciclode resfriamento que depende do comprimento do recipiente e, portanto, de seuconteúdo volumétrico, bem como o material - isto é, metal, no caso de umalata - do qual o recipiente é feito.

Claims (16)

1. Aparelho de refrigeração rápida para bebidas quecompreende um receptáculo (2) adaptado para acomodar recipientes debebida (3) de comprimento diferente, e meio de resfriamento adaptado pararesfriar dito receptáculo (2), caracterizado pelo fato de dito receptáculo (2)compreender uma pluralidade de eletrodos (4) arranjados em sucessão umdepois do outro ao longo de uma superfície interna (5) de dito receptáculo (2),dita superfície interna (5) sendo adaptada para suportar um recipiente (3) detal maneira que ditos eletrodos (4) se tornam distribuídos ao longo de todo ocomprimento do recipiente (3), ditos eletrodos (4) sendo conectados a meio decircuito (6) adaptado para detectar e medir o valor de capacitância em cadaeletrodo (4) como trazido pela presença de um recipiente (3) feito de ummaterial condutor em proximidade do mesmo eletrodo (4), de modo adeterminar o comprimento real do recipiente (3), ou, no caso de um recipiente(3) feito de um material não condutor, dito valor de capacitância ser trazidopela presença dentro do recipiente (3) de líquido da bebida em proximidadedo mesmo eletrodo (4), de modo a determinar o comprimento real dorecipiente (3) que está sendo umedecido pelo líquido da bebida contido dentrodo mesmo, meio de controle (7) sendo fornecido para operar dito meio deresfriamento em resposta aos valores de capacitância detectados por dito meiode circuito (6) por um período de tempo cuja duração é tornada dependente docomprimento assim determinado do recipiente (3).

2. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de dito meio de controle (7) ser adaptado para comparar ditosvalores de capacitância com um valor pré-definido para determinar se orecipiente (3) é feito de um material condutor, a duração de dito tempo deoperação do meio de resfriamento dependendo do material do qual orecipiente (3) é feito.

3. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de o meio de controle (7) no caso de recipientes feitos de ummaterial não condutor, ser adaptado para comparar os valores de capacitânciamedidos nos eletrodos (4) com valores de referência correspondentes de modoa determinar a quantidade de líquido da bebida ainda presente dentro dorecipiente.

4. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 3, caracterizado pelo fato de ditos eletrodos (4) serem associados a umasuperfície interna (5) do receptáculo (2) e arranjados em sucessão um depoisdo outro ao longo de uma direção axial (9), a dita superfície interna (5) sendoadaptada para suportar dito recipiente (3).

5. Aparelho de acordo com a reivindicação 4, caracterizadopelo fato de ditos eletrodos (4) serem aplicados sobre dita superfície interna(5) do receptáculo (2) e uma camada protetora ser aplicada para cobrir ditoseletrodos (4).

6. Aparelho de acordo com a reivindicação 4, caracterizadopelo fato de ditos eletrodos (4) serem integrados ou embutidos dentro daespessura da parede do receptáculo, de modo a se tornarem posicionados emproximidade da superfície interna (5) do receptáculo (2).

7. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de dito meio de circuito (6) compreender um circuito oscilatório.

8. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de dito meio de controle (7) ser adaptado para comparar os valoresde capacitância medidos em cada eletrodo (4) com um primeiro valor decapacitância limiar predeterminado que representa um nível de referência decomprimento, que é utilizado para discriminar se o eletrodo está distribuindoum sinal de comprimento válido para o recipiente (3) ou não distribuiqualquer sinal de comprimento de todo.

9. Aparelho de acordo com a reivindicação 8, caracterizadopelo fato de o meio de controle ser adaptado para interferir que nenhumrecipiente (3) esteja presente no receptáculo (2) e, além disto, no caso de umrecipiente feito de um material não condutor, que o recipiente introduzido noreceptáculo (2) esteja vazio e, como resultado, não ativar o meio deresfriamento quando o valor de capacitância medido em cada eletrodo (4) nãoexcede o primeiro valor de capacitância limiar e, portanto, nenhum doseletrodos (4) distribui um sinal de comprimento válido.

10. Aparelho de acordo com a reivindicação 8, caracterizadopelo fato de o eletrodo (4) cujo valor de capacitância é em excesso de ditoprimeiro valor de capacitância limiar, distribuir um sinal de comprimentoválido para o recipiente (3) indicando que se situando em proximidade de ditoeletrodo (4) existe a parede lateral de um recipiente de um material condutore, no caso de um recipiente (3) feito de um material não condutor, indicandoque se situando em proximidade de dito eletrodo (4) existe a parede lateral dorecipiente que está sendo umedecida pelo líquido da bebida contido nele e noqual o eletrodo (4) cujo valor de capacitância é mais baixo do que ditoprimeiro valor de capacitância limiar não distribui qualquer sinal decomprimento válido para o recipiente (3) indicando que a parede lateral dorecipiente (3) está espaçada separada do eletrodo (4) e, além disto, no caso deum recipiente feito de um material não condutor, que a parede lateral dorecipiente (3) embora se situando na proximidade do eletrodo (4) não estáumedecida pelo líquido da bebida dentro do recipiente.

11. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato de o meio de controle (7) ser adaptadopara selecionar entre todos os eletrodos (4) que distribuem um sinal decomprimento válido, os dois eletrodos que se situam mais afastados um outroao longo de dita direção axial (9), dito meio de controle (7) sendo adaptadopara admitir tal distância entre estes dois eletrodos como sendo ocomprimento do recipiente.

12. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato de o meio de controle (7) ser adaptadopara comparar o valor de capacitância medido em cada eletrodo (4) com umsegundo valor de capacitância limiar o qual é mais elevado do que o primeirovalor de capacitância limiar e representar um nível de identificação dematerial de referência além do qual o recipiente é admitido ser feito de ummaterial condutor.

13. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato de os meios de controle (7), com base nosvalores medidos nos eletrodos (4), são adaptados para derivar o comprimentodo recipiente, associar tal comprimento a um conteúdo volumétricocorrespondente do mesmo recipiente (3), estabelecer se o próprio recipiente éfeito de um material condutor e então ativar os meios de resfriamento paraoperar de acordo com o conteúdo volumétrico então detectado e material dorecipiente.

14. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato de o meio de controle (7) no caso derecipientes feitos de um material não condutor ser adaptado para comparar osvalores de capacitância medidos nos eletrodos (4) que distribuem um sinal decomprimento válido com um valor que é representativo de formação de gelosólido dentro do recipiente (3), dito meio de controle (7) sendo assimadaptado para desligar o resfriamento tão logo ele sensoreie que o líquido dabebida dentro do recipiente (3) sofreu uma transição de fase para gelo sólido.

15. Método para controlar um aparelho de refrigeração rápidapara bebidas que compreende um receptáculo (2) adaptado para acomodarrecipientes de bebida (3) de diferentes comprimentos, do tipo garrafa, lata,cartão ou similar, e meio de resfriamento adaptado para resfriar ditoreceptáculo (2), caracterizado pelo fato de compreender as etapas de:fornecer uma pluralidade de eletrodos (4) arranjados emsucessão um depois do outro ao longo de uma superfície interna (5) de ditoreceptáculo (2), dita superfície interna (5) sendo adaptada para suportar umrecipiente (3) de modo que ditos eletrodos (4) se tornam distribuídos sobretodo o comprimento do recipiente (3);detectar e medir o valor de capacitância em cada eletrodo (4)como trazido pela presença no receptáculo (2) de um recipiente (3) que é feitode um material condutor em proximidade do mesmo eletrodo (4) de modo adeterminar o comprimento de dito recipiente (3), ouno caso de um recipiente feito de um material não condutorque é introduzido em dito receptáculo (2) como trazido pela presença delíquido da bebida em proximidade do mesmo eletrodo (4) de modo adeterminar o comprimento real do recipiente (3) que está sendo umedecidopelo líquido da bebida contido no interior dele;operar meio de resfriamento em resposta a valores decapacitância detectados, por um período de tempo cuja duração depende docomprimento assim determinado do recipiente.

16. Método de refrigeração rápida para bebidas de acordo coma reivindicação 18, caracterizado pelo fato de ainda compreende as etapas de:comparar ditos valores de capacitância com um valorpreestabelecido para determinar se o recipiente é de material eletricamentecondutor,operar dito meio de resfriamento em resposta aos valores decapacitância detectados por um período de tempo cuja duração depende domaterial do qual o recipiente é feito.