ES2215698T3 - Bote autorrefrigerante. - Google Patents

Abstract

Un bote autorrefrigerante (10) que tiene un cuerpo de bote cilíndrico y que comprende: un evaporador (30) para refrigerar un producto dentro del cuerpo de bote; una unidad de absorción (20) montada al menos parcialmente al exterior del cuerpo de bote y que incluye un recipiente de desecante (22); un panel rompible (66) que comprende dos capas impermeables al gas (70, 71) para separar el evaporador de la unidad de absorción, estando una capa (70) unida al evaporador y estando una segunda lámina metálica (71) unida a la unidad de absorción, estando las dos capas en contacto entre sí en una porción central, de la cual se retira todo el aire, y estando obturadas o soldadas conjuntamente alrededor de la porción central; una o más juntas (40) para impedir penetración del gas del evaporador y/o absorbedor; un cortador (44, 52, 60); y un actuador que incluye un miembro deformable (28, 75, 103, 106, 108) y medios para deformar el miembro deformable; en el cual, en uso, el giro (25, 29, 56, 80, 85, 90) de los medios para deformar el miembro deformable causan la deformación del miembro deformable (28, 75, 103, 106, 108), el cual impulsa el panel y el cortador en relación el uno con el otro y hace que el cortador perfore el panel, proporcionando de esta manera un paso para vapor desde el evaporador hasta el absorbedor para iniciar la refrigeración.

Description

Bote autorrefrigerante.

Este invento se refiere a un bote autorrefrigerante. En particular, se refiere a un bote apropiado para contener bebida y que incluye un dispositivo de refrigeración dentro y/o unido al bote de forma que la refrigeración pueda ser iniciada en cualquier momento y lugar, por separado de cualquier refrigerador casero/comercial.

Los principios de refrigeración han sido bien establecidos, usando un refrigerante en un evaporador para extraer calor del compartimento de refrigeración (o compartimento de congelación, según sea aplicable) y liberando después calor del refrigerante por medio de un compresor y condensador o, alternativamente, en un absorbedor.

Un problema asociado con la adaptación de unidades conocidas de refrigeración para refrigerar una bebida dentro de un bote es que la iniciación del proceso de refrigeración debe idealmente ser un proceso sencillo de realizar por el consumidor.

Un problema adicional es el tiempo que tarda en refrigerar el volumen de líquido a una temperatura deseada de consumo. El flujo de líquido/vapor a través de un dispositivo de refrigeración en miniatura y la elección de refrigerante pueden ser factores que limiten el proceso. Claramente, un refrigerante no tóxico es al menos deseable y posiblemente esencial para ser usado con la bebida.

Ninguno de los dispositivos de cambio de fase propuestos hasta la fecha son considerados apropiados para refrigerar un producto dentro de un bote debido a la pérdida de la capacidad disponible del bote para el propio producto.

En la solicitud de patente GB número 9918318.8 del solicitante (solicitud PCT copendiente PCT/GB00/02983) se propone un bote autorrefrigerante al cual se le proporciona una unidad de absorción fuera del cuerpo del bote y que es conectable a un evaporador que o está dentro del bote mismo o forma parte de la pared del bote. El producto, tal como bebida, es preferentemente refrigerado por medio de vapor que pasa desde el evaporador hasta el absorbedor cuando el evaporador y el absorbedor están conectados de tal manera que se forma un camino para el vapor por medio de la conexión. Se consigue así la refrigeración principalmente por convección y conducción naturales debido a que el evaporador está a una temperatura inferior a la del producto. No obstante, si se usa una unidad de absorción que sea exterior al bote, de forma que el evaporador solamente reduzca la capacidad del bote disponible para bebida, hay mayor dificultad en conseguir el camino para el vapor de agua desde el evaporador hasta el absorbedor.

El documento WO-A-99 37958 describe un bote autorrefrigerante que tiene un cuerpo de bote cilíndrico y que comprende: un evaporador para refrigerar un producto dentro del cuerpo del bote; una unidad de absorción montada al menos parcialmente en el exterior del cuerpo del bote; un panel rompible que comprende una o más capas impermeables al gas para separar el evaporador de la unidad de absorción; una o más juntas para impedir la penetración de gas del evaporador y/o absorbedor; un cortador; y un actuador para mover el panel y el cortador en relación el uno con el otro para hacer que el cortador perfore el panel, proporcionando de esta manera un paso para vapor desde el evaporador hasta el absorbedor para iniciar la refrigeración.

De acuerdo con el invento presente, se proporciona un bote autorrefrigerante de acuerdo con la reivindicación 1. Las dos capas de lámina metálica pueden estar unidas por medio de un adhesivo, tal como un adhesivo de fusión en caliente, o una junta/obturador, por ejemplo obturador de silicona. El estratificado formado de esta manera es capaz de ser perforado para romper el panel y no solamente suprime todo el aire de la junta, sino que impide también la penetración del aire tanto antes como después de la ruptura.

La junta entre las capas de lámina metálica puede ser una junta obturadora que puede actuar como junta giratoria si está adecuadamente lubricada.

El miembro deformable puede ser una porción biestable de la unidad de absorción, típicamente un diafragma o parte de la base del absorbedor. Los medios para deformar el miembro deformable pueden ser un empujador giratorio, un perfil de leva o una tapa con rosca que pueda girar hacia arriba contra el miembro deformable. El cortador puede ser un punzón, que es normalmente poroso y puede desplazarse axialmente.

Se describen a continuación realizaciones preferidas del invento, con referencia a los dibujos, en los cuales:

la Figura 1 es una vista en perspectiva de una sección lateral de un conjunto de bote autorrefrigerante de acuerdo con una primera realización del invento;

la Figura 2 es la sección lateral de la Figura 1, después de la activación;

la Figura 3 es una vista en perspectiva de una sección lateral de una segunda realización del invento;

la Figura 4 es una vista en perspectiva de una sección lateral de una tercera realización del invento;

la Figura 5 es una vista lateral ampliada de la estructura V de la Figura 4:

la Figura 6 es una vista lateral ampliada de una realización de la junta de lámina metálica;

la Figura 7 es un esquema de una vista lateral del bote autorrefrigerante mostrando el principio básico de la actuación de empuje, que no forma parte del invento;

la Figura 8 es un esquema de una vista lateral del bote autorrefrigerante mostrando otra realización de actuador;

la Figura 9 es un esquema de una vista lateral del bote autorrefrigerante con actuación de leva;

la Figura 10 es un esquema de una vista lateral del bote autorrefrigerante con actuación de torsión;

la Figura 11 es un esquema de una vista lateral del bote autorrefrigerante con una actuación alternativa de torsión;

la Figura 12 es un esquema de una vista lateral del bote autorrefrigerante con actuación de empuje axial, que no forma parte del invento;

la Figura 13 es una sección lateral parcial de otra realización del bote autorrefrigerante; y

la Figura 14 es una sección lateral parcial de la realización de la Figura 13, después de la actuación:

La Figura 1 muestra una primera realización del bote autorrefrigerante que comprende un cuerpo de bote 10, unidad de absorción 20 y evaporador 30. El cuerpo de bote tiene un volumen de unos 380 ml para contener 300 ml de producto.

La unidad de absorción 20 comprende un recipiente 22 de hojalata de 0,16 mm fabricado con múltiples componentes. El recipiente 22 contiene desecante 24 y está, a su vez, situado dentro un recipiente 25 de plástico moldeado. El recipiente 25 está lleno de material disipador de calor 26 de acetato de cambio de fase.

El contenedor de desecante 22 comprende anillos concéntricos que están llenos aproximadamente con 70 a 130 ml de desecante 24 para asegurar una gran área de contacto con el material disipador de calor 26 que lo rodea. El contenedor de desecante 22 está cerrado herméticamente a un vacío muy grande por medio del diafragma deformable 28. Un estratificado 40 de lámina de metal/adhesivo fundido en caliente/lámina de metal (u otro adhesivo u obturador), asegura la obturación tanto del módulo desecante como del elemento de evaporación 30 e impide que haya algún espacio de aire entre las láminas de metal (véase la Figura 6 a continuación).

Se vierte desde la base material de acetato disipador de calor 26 dentro del recipiente aislante 25 antes de cerrarlo. Se necesita el recipiente aislante para permitir que el consumidor maneje la unidad de absorción, la cual se calentaría de otro modo durante el enfriamiento de la bebida. Las características de moldeo del recipiente aislante 25 incluyen un dispositivo giratorio de unión y de acoplamiento para activar la unidad de absorción.

El elemento de evaporación 30 comprende un componente anular reembutido hacia el interior, formado en acero o aluminio, recubierto con laca o con un polímero, tal como polietileno, y que acabado tiene una altura de 100 mm y un diámetro de 50 mm. A una altura de 100 mm está el extremo del evaporador, aproximadamente 10 mm por debajo de la superficie del líquido y se considera que es el mínimo necesario para conseguir la superficie óptima de refrigeración. Se selecciona el diámetro para que pase a través del cuello de un bote de 202 mm. El espacio entre las paredes interior y exterior 32, 34 es mantenido al mínimo para evitar pérdida del volumen disponible del bote para un producto tal como una bebida. La superficie interior del anillo evaporador está cubierta con una película de gel 35. El elemento de evaporación es obturado y sujetado al reborde de base 12 del bote 10, bajo un borde formado 14 en la pared abombada interior. El borde puede ser moldeado, por ejemplo, mediante reformación interna de la base.

El borde del elemento de evaporación 32 está arrollado y provisto de un compuesto obturador basado en agua y aprobado para bebidas, en el interior de la base del cuerpo de bote entre el reborde de base 12 del bote y el arrollamiento para asegurar una obturación hermética. El arrollamiento del evaporador puede ser o ajustado a presión y obturado sobre el borde 14, o el evaporador puede ser asegurado en posición reformando posteriormente la característica del borde 14 alrededor del arrollamiento del evaporador. Esto asegura que el evaporador mantenga un alto vacío (necesario para conseguir el ritmo de refrigeración deseado para el proceso de refrigeración) y que la presión de la bebida no comprometa la junta.

El gel se aplica a la superficie interna del evaporador inundándolo con una suspensión del polvo en metanol, vertiendo el exceso y evaporando a continuación el metanol restante. La película seca es hidratada a continuación inundándola con agua y, de nuevo, vertiendo el exceso. Se usa una película de gel de aproximadamente 0,5 mm para que contenga 10-12 ml de agua para refrigerar los 300 ml de bebida.

El recipiente de plástico 25 de la unidad de absorción 20 está sujeto a presión al bote por medio de los anillos 29 y 42, el último de los cuales está fijado al bote de forma inamovible, por ejemplo por medio de una fijación a presión sobre la superficie externa del borde 14. El anillo exterior 20 de plástico está enroscado al recipiente 25 para que pueda girar sometido a una acción de atornillado. El punzón 44 poroso tubular asienta en su posición retraída como se muestra en la Figura 1 cuando el absorbedor está sujeto al bote.

La Figura 2 muestra el bote autorrefrigerante activado. La unidad de absorción 20 está sujeta al bote por medio del anillo exterior 29 y del anillo 42. La pared interior del anillo 29 está ajustada a rosca al recipiente 25. Como resultado de esto, el giro del anillo 29 hace que todo el recipiente del desecante se desplace axialmente hacia el bote. Se impide mediante acanaladuras el giro del módulo del desecante. Cuando el recipiente del desecante se mueve axialmente, el diafragma 28 se deforma, haciendo así que se rompa el estratificado 40 por medio del punzón poroso 44. Finalmente, el punzón 44 abre un agujero a través del estratificado y, ya que el tubo del punzón es poroso, proporciona un camino para que pase vapor de agua desde el evaporador a la unidad de absorción.

Debido al uso de una junta estratificada y al cuidadoso llenado del recipiente del desecante sometido a un alto vacío, estas condiciones se mantienen después de que el mecanismo de refrigeración haya sido activado. El consumidor necesita solamente girar el anillo exterior 29 de la unidad de absorción, y, después de tres minutos típicamente, el contenido del bote es refrigerado a una temperatura ideal para la bebida. Se ha encontrado que un dispositivo de refrigeración activado de acuerdo con el invento presente es capaz de refrigerar 300 ml de bebida a unos -1,11ºC en 3 minutos.

La realización de la Figura 3 actúa de una manera similar a la de los dispositivos de las Figuras 1 y 2 en el sentido de que el giro de parte de la unidad de absorción 50 hace que un punzón central 52 se mueva axialmente y perfore un estratificado 54 de lámina de metal/adhesivo fundido en caliente, activando de esta manera el dispositivo.

En esta realización, el giro se realiza por medio de una tuerca 56 con rosca en la base de la unidad de absorción 50. Cuando se hace girar la tuerca, el giro deforma el módulo del desecante 58 y empuja al punzón 52 a través del estratificado 54.

En las Figuras 4 y 5 se muestra otra realización que usa el concepto de giro de parte de la unidad de absorción para forzar el desplazamiento axial de un punzón para proporcionar un camino desde el evaporador hasta el módulo del desecante absorbente. Sin embargo, en este dispositivo está previsto un elemento de corte 60 en la base del evaporador y el panel abovedado 62 presenta una incisión, bien en su superficie interior o en su superficie exterior. El módulo del desecante está cerrado por una lámina de metal 66 situada directamente debajo de la incisión del panel abovedado. Una envuelta 64 para el módulo del desecante encierra y aísla a un disipador de calor de acetato de manera similar a las primeras dos realizaciones. El acoplamiento del perfil de la bóveda 62, lámina de metal 66 y una junta obturadora 69, asegura la obturación de ambos módulos de vacío e impide cualquier espacio de aire y fugas durante la activación.

Se consigue la activación por medio del giro de toda la unidad de absorción alrededor de la cara de la pared lateral del bote. Una rosca 68 de entrada múltiple proporciona desplazamiento vertical cuando es hecho girar el absorbedor. Cuando el módulo del desecante se desplaza hacia arriba, el elemento de corte 60 empuja al panel abovedado 62 con incisión y al centro 67 de la lámina de metal del modulo de desecante 66 (véase la Figura 5b). Se proporciona de esta manera un camino para vapor desde la unidad de evaporación a la unidad de absorción. El borde formado 14 en el reborde de base del bote es utilizado no solamente para sujetar al evaporador interno, sino también para retener al absorbedor en posición.

En la figura 6a se muestra una vista ampliada de la junta de lámina de metal 66 usada en la realización mostrada en la Figura 5. La junta 66 comprende dos capas de lámina de metal 70, 71 que están inicialmente en contacto en una región central 72 desde la cual se ha retirado todo el aire. La lámina de metal superior 70 (hacia la junta del absorbedor) ha sido formada en frío para casar con un disco generado al vacío en la junta 71 del bote del desecante, o viceversa, pero, en el uso, la lámina de metal debe ser perforada por el lado cóncavo. Una junta obturadora 69 en estrechamiento puede actuar también como junta giratoria si es lubricada adecuadamente. Se selecciona el espesor de la lámina de metal para que sea capaz de resistir un vacío que actúe sobre el área de la junta, esto es, 1,05 kg/cm^{2} a lo largo de un diámetro de 9,5 mm (0,75 kg.f).

Ya que tanto la unidad del evaporador como la unidad de absorción atraerán un vacío, en cuanto las capas 70, 71 estén fijas a sus unidades respectivas, se separarán en la región central 72. La capa 70 será llevada hacia arriba por el evaporador y la capa 71 por la unidad de absorción. En una junta giratoria, la grasa de la junta 69 penetrará entonces en el espacio central entre las capas 70 y 71.

Las secciones laterales esquemáticas de las Figuras 7a y 7b muestran los principios básicos de la actuación de empuje, y no forman parte del invento presente. En las figuras, la unidad de absorción 20 incluye una herramienta de corte 44, tal como un punzón poroso, y está cerrada por medio de un estratificado 66 de lámina de metal/pegamento/lámina de metal. La base del absorbedor está abovedada hacia fuera como se muestra en la figura 7a. Para iniciar la refrigeración, el usuario aprieta la base de la unidad de absorción para hacer que la bóveda biestable 75 cambie a su segunda posición estable como se muestra en la Figura 7b. Este movimiento es ayudado por el vacío con el absorbedor. Cuando la bóveda 75 se levanta, el punzón 44 perfora la lámina de metal 66, proporcionando de esta manera un camino para vapor de agua desde el evaporador hasta el módulo de desecante. Los principios de esta actuación son utilizados en las realizaciones alternativas de las Figuras 8 a 12.

Aunque la junta giratoria 66 de la Figura 6a es apropiada para el uso con cualquiera de las realizaciones de las figuras 7 a 12, así como la de la Figura 5, la junta fija más sencilla (o sea, no giratoria) de la Figura 6b puede ser usada en las realizaciones de las Figuras 7 a 12, en las que no se requiere que la junta gire. En este caso, en lugar de poner una grasa entre las capas 70 y 71, las dos capas son fiadas entre sí por medio de pegamento 73.

De manera similar, en la Figura 8, se hace un camino para vapor cuando el punzón poroso 44 perfora el panel 66. Para iniciar este proceso, la tapa 80 de la base es hecha girar como se indica por medio de la flecha en una acción de enroscamiento alrededor de la rosca 81 en el recipiente del desecante. Alternativamente, un anillo de plástico roscado puede ser pegado o fijado mecánicamente a un recipiente de desecante de pared lisa y a la tapa de la base roscada a este anillo de plástico. En esta realización, el absorbedor está pegado 84 a la base del bote.

Una depresión central 82 en la tapa 80 aprieta a la bóveda biestable 75 del absorbedor hasta que, finalmente, la bóveda 75 cambia a la posición indicada por la línea de puntos. Cuanto esto sucede, el punzón 44 es forzado hacia arriba, a la posición de línea discontinua 44', creando de esta manera el camino para vapor cuando perfora el panel 66.

En lugar de usar una rosca de tornillo, en la realización de la Figura 9, el giro de la tapa 85 de la base impulsa la bóveda 75 hacia arriba usando el perfil de leva 86 y las acanaladuras de acoplamiento 87 complementarias. Es posible también la realización inversa a ésta. Para seguridad, es usual situar en la camisa exterior 77 una banda 83 que evidencie la manipulación.

Está previsto un empujador giratorio para accionar la refrigeración cuando se usan los absorbedores de las Figuras 10 y 11. En la Figura 10, cuando se hace girar la sobretapa 90, las orejetas 101 se mueven a lo largo de ranuras helicoidales 102 (se muestra una) en la camisa 77, haciendo que el rotor activador (tapa 90) se eleve. Éste, a su vez, empuja un botón biestable 103 en la base del bote absorbedor 20 hasta que cambia a una posición invertida y por lo tanto fuerza al punzón 44 de tubo de tamiz rígido a través de un panel de lámina metálica 66 en la base del bote de bebida fijado por encima del absorbedor 20, proporcionando de esta manera un paso para vapor desde el evaporador hasta el absorbedor. La tapa 107 de la unidad de absorción es rígida y se proporciona un espacio de aire 91 entre el absorbedor y la camisa 77.

En la realización de la figura 11, un anillo de activación 92 con rosca en la sobretapa, es asegurado mediante el collar 93 a un extremo de metal 104. La rosca 105 en el interior de la sobretapa casa con una tuerca elevadora 94 que, a su vez, es empujada para que encaje en el rebajo 95 de la base del bote de absorción. Cuando se hace girar el anillo de activación 92 de la sobretapa, la tuerca roscada 94 se eleva, empujando el bote de absorción dentro de la camisa 77. Cuando el bote de absorción se eleva, la tapa aplastable 106 es deformada hasta que cambia a su otra posición estable. Cuando salta la tapa, el tubo 44 en forma de punta perfora el panel de lámina metálica 66. Se impide el giro del bote de absorción por medio de cualesquiera medios adecuados conocidos.

El bote autorrefrigerante mostrado de forma esquemática en la Figura 12 usa de nuevo el principio de la Figura 7, pero solamente con una acción de empuje para activar la refrigeración y no forma parte del invento. El actuador comprende un nódulo duro 96 que está emparedado en posición en la base del punzón poroso 44, entre la capa flexible 97 y la membrana 98. La membrana 98 impide que el nódulo 96 se mueva antes de la actuación y la membrana y/o capa 97 puede incluir también medios de tapa que evidencien la manipulación. Estas capas impiden también la penetración de gas o de vapor desde la atmósfera a la unidad de absorción.

Para activar la refrigeración, el usuario aprieta la superficie 99 de la capa 97 para empujar el nódulo 96 a través de la membrana 98. Esto a su vez hace que el punzón 44 sea empujado hacia arriba a través de la capa 66 y cree un camino para vapor.

Aunque en teoría el usuario podría sencillamente empujar al punzón directamente o por medio de una capa sencilla como la capa 97, es claro que esto podría poner en riesgo la penetración de gas o de vapor no deseada que comprometería el vacío existente dentro del absorbedor, o podría dar lugar a una activación incontrolada.

Las Figuras 13 y 14 muestran una realización similar a la de la Figura 8, pero en la que la tapa 108 de la unidad de absorción 20 salta para actuar. Esto es preferible cuando el absorbedor incluya un módulo de desecante 22 rígido que no sea susceptible a la distorsión. La junta de lámina metálica 66 es una junta giratoria similar a la de la figura 6a, pero que usa un anillo tórico circular 69' para asegurar que se mantenga una buena obturación y que se excluya a todo el aire. Un anillo de plástico con rosca se sujeta al reborde de la base reformada del bote 10 y tiene una rosca exterior para conectar a una rosca complementaria de la unidad de absorción.

La Figura 14 muestra el movimiento de la tapa 108, punzón 44, junta 66 y unidad de absorción después de la actuación. Cuando la unidad de absorción es hecha girar, ésta se eleva hasta el anillo con rosca 110, hasta que la porción exterior de la tapa 108 cambia a la posición 108' y el punzón perfora la lámina metálica 66, proporcionando de esta manera un camino para vapor desde el evaporador para iniciar la refrigeración.

Aunque la mayoría de los ejemplos descritos anteriormente son activados desde el absorbedor/base del bote, es también claramente posible dentro del ámbito del invento, proporcionar un camino para vapor mediante actuación de arriba hacia abajo usando dispositivos de activación en el bote y/o evaporador.

Claims (6)

1. Un bote autorrefrigerante (10) que tiene un cuerpo de bote cilíndrico y que comprende:

un evaporador (30) para refrigerar un producto dentro del cuerpo de bote;

una unidad de absorción (20) montada al menos parcialmente al exterior del cuerpo de bote y que incluye un recipiente de desecante (22);

un panel rompible (66) que comprende dos capas impermeables al gas (70, 71) para separar el evaporador de la unidad de absorción, estando una capa (70) unida al evaporador y estando una segunda lámina metálica (71) unida a la unidad de absorción, estando las dos capas en contacto entre sí en una porción central, de la cual se retira todo el aire, y estando obturadas o soldadas conjuntamente alrededor de la porción central;

una o más juntas (40) para impedir penetración del gas del evaporador y/o absorbedor;

un cortador (44, 52, 60); y

un actuador que incluye un miembro deformable (28, 75, 103, 106, 108) y medios para deformar el miembro deformable;

en el cual, en uso, el giro (25, 29, 56, 80, 85, 90) de los medios para deformar el miembro deformable causan la deformación del miembro deformable (28, 75, 103, 106, 108), el cual impulsa el panel y el cortador en relación el uno con el otro y hace que el cortador perfore el panel, proporcionando de esta manera un paso para vapor desde el evaporador hasta el absorbedor para iniciar la refrigeración.

2. Un bote de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el panel rompible comprende dos capas de lámina de metal obturadas conjuntamente por medio de un adhesivo, junta o grasa lubricante.

3. Un bote de acuerdo con la reivindicación 2, en el que la junta entre las capas de lámina de metal comprende una junta obturadora, grasa o producto obturador.

4. Un bote de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el miembro deformable es una porción biestable de la unidad de absorción.

5. Un bote de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el cortador comprende un punzón poroso.

6. Un bote de acuerdo con la reivindicación 1, en el que los miembros de deformación y/o miembro deformable incluyen un perfil de leva.