ES2225232T3

ES2225232T3 - Tapa de recipiente con aislamiento termico.

Info

Publication number: ES2225232T3
Application number: ES00969364T
Authority: ES
Inventors: Vijay Mukund Hindustan Lever Research Centre Naik; Varkey Berty Hindustan Lever Ltd Brookefield Jacob; Vijay Hindustan Lever Research Centre Ramakrishnan
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1999-10-15
Filing date: 2000-09-27
Publication date: 2005-03-16
Anticipated expiration: 2020-09-27
Also published as: MXPA02003738A; BR0014785A; EP1220800A1; AU752195B2; PT1220800E; IL149117A0; EP1220800B1; AU7911300A; ZA200202898B; TR200201016T2; IL149117A; WO2001028886A1; CA2387448A1; DE60012955D1; ATE273203T1; DE60012955T2

Abstract

Un conjunto de tapa aislado térmicamente para un recipiente aislado, que comprende una tapa rotativa (RL) aislada térmicamente, que puede obturar una abertura de una cavidad interior (IC) del recipiente adaptado para mantener objetos que se van a almacenar en su interior, estando provista la citada tapa rotativa (RL) de, al menos, un puerto de retirada situado excéntricamente y de un tapón (PL) aislado térmicamente para el citado puerto.

Description

Tapa de recipiente con aislamiento térmico.

Campo técnico

La presente invención se refiere a una cubierta de recipiente con puerto. Más en particular, se refiere al diseño de un conjunto de tapa apropiado para adaptarse a un recipiente aislado, para mantener el contenido por debajo de 10ºC, incluso en los casos en los que se abra frecuentemente el recipiente a temperaturas ambientales altas, al mismo tiempo que proporcione facilidad de carga del contenido y fácil accesibilidad al mismo. También se refiere a un recipiente equipado con una tapa de este tipo.

Antecedentes y técnica anterior

Muchos artículos alimentarios perecederos son transportados, almacenados y distribuidos a los consumidores a temperaturas subambientales, para evitar que se estropeen como consecuencia de acciones biológicas (como en el caso de leche, pescado, carne etc.) o bien para conservar sus características físicas, olfatorias o de sensación en la boca durante el consumo (refrescos, postres congelados, helados etc.). Para materiales tales como helados y postres congelados, es preferible mantener la temperatura debajo de -18ºC para obtener la máxima aceptabilidad del consumidor. Se emplean recipientes de distintas formas y tamaños para este propósito. Los mismos están aislados térmicamente para reducir la carga de calor sobre los artículos almacenados. Se puede proporcionar el aislamiento térmico utilizando materiales de conductividad térmica baja, tales como poliestireno expandido o espumas de poliuretano, que se pueden emparedar entre las paredes interior y exterior de un recipiente, o ellos mismos pueden ser moldeadas con una forma de recipiente.

Para mantener el material almacenado a la temperatura requerida, se han empleado varias mejoras en los sistemas de diseño y de enfriamiento de recipientes, por ejemplo como el uso de baterías de enfriamiento, el uso de hielo seco, de sistemas incorporados de refrigeración, el encapsulamiento completo o parcial del recipiente con mezclas eutécticas congeladas, el superaislamiento en vacío, etc. Sin embargo, la apertura frecuente de la tapa del recipiente durante la venta al por menor y otras operaciones conduce a un intercambio entre el aire externo a temperatura ambiental y el aire frío en el interior del recipiente, lo cual resulta en un aumento de la temperatura del contenido. La abertura que conduce a la cavidad de almacenamiento está diseñada de manera que sea de dimensiones suficientemente grandes para permitir una carga fácil y rápida del material. Sin embargo, cada vez que se abre la tapa que cubre la cavidad de almacenamiento para retirar su contenido, el intercambio de calor es muy alto, lo cual produce un aumento de la temperatura del material, imponiendo, por lo tanto, una carga mayor en el sistema de refrigeración. Se mantiene el contenido a temperaturas debajo de las requeridas al aumentar la cantidad de refrigerante utilizado para mantener la temperatura requerida o bien acudiendo a temperaturas de refrigeración desmesuradamente bajas, siendo ambas soluciones poco económicas.

En la técnica anterior se conocen recipientes con tapas que disponen de una abertura de descarga, apropiada para una dispensación fácil de los contenidos. El Documento US 5743427 muestra una tapa para un recipiente que tiene una abertura de descarga en la tapa para permitir la consumición de una bebida a través de la tapa, pero el área de abertura de descarga está diseñada únicamente para comestibles fluidos.

Se ha utilizado previamente cubiertas superiores para vitrinas de helados y arcones de cubitos de hielo que disponen de una puerta dividida por el centro con una bisagra para permitir el acceso desde cualquier lado de la vitrina. Aunque este diseño restringirá la abertura al 50% del área de la cubierta, no protegerá de forma significativa ni económica los contenidos a temperaturas muy bajas.

El Documento WO 9925622 proporciona un recipiente para comestibles, particularmente alimentos y artículos confeccionados congelados, que dispone de una abertura de descarga que se puede volver a cerrar. Esta invención no resuelve el problema de almacenamiento prolongado de material bajo condiciones de exposición repetida a altas temperaturas, por ejemplo, durante la venta de los alimentos.

Un objetivo de la presente invención es diseñar un conjunto de tapa para un recipiente aislado, provisto de cantidades económicas del sistema de enfriamiento que permita una carga conveniente y la fácil y frecuente recogida de los contenidos, a la vez que mantiene la temperatura de los contenidos debajo de 10ºC durante periodos de tiempo suficientemente largos.

Breve descripción de la invención

Es un primer objetivo de la presente invención proporcionar un conjunto de tapa aislado térmicamente para un recipiente aislado, que comprende una tapa rotativa aislada térmicamente, que pueda obturar la abertura de la cavidad interior del recipiente adaptado para mantener los objetos que se van a almacenar en su interior, estando provista la citada tapa rotativa de, al menos, un puerto de recogida situado excéntricamente y un tapón aislado térmicamente para el citado puerto.

La tapa rotativa puede rotar alrededor de un eje, o de más de uno. En una Realización preferente, la tapa rotativa rota alrededor de un eje. En esta Realización preferente, el conjunto de tapa está asentado en una abertura circular del recipiente que conduce a la cavidad interior de almacenamiento, y rota sobre la misma. Se facilita la rotación de la tapa al proporcionar características ventajosas, tales como superficies suaves de contacto, lubricación, rodamientos de bolas guiados en un canal, etc. En otra realización preferente de la invención, la tapa rotativa está provista de una disposición de enfriamiento fija o desconectable, por ejemplo como una o más almohadillas eutécticas, etc. La cara de la tapa rotativa en el lado de la cavidad interior puede estar provista de un medio de enfriamiento, tal como almohadillas eutécticas/refrigerantes y dispositivos para mantenerlas en su lugar. Esto permite una capacidad de enfriamiento adicional en el interior del recipiente, mientras que en la técnica anterior, en la que cuando se abren las tapas muestran abertura completa del recipiente, no es posible tener medios adicionales de enfriamiento debajo de la
tapa.

Se sitúa excéntricamente el puerto de retirada previsto en la tapa rotativa para maximizar el área barrida por el puerto sobre la cavidad de almacenamiento y, por lo tanto, para proporcionar una vista mejor de los contenidos y facilitar el acceso al artículo específico desde la cavidad de almacenamiento. Se abre el tapón del puerto para recuperar los contenidos durante la venta. El puerto puede ser de cualquier forma geométrica regular, como por ejemplo, circular, ovalada, cuadrada, rectangular, triangular o cualquier otra forma irregular.

Preferiblemente, el área del puerto con respecto a la tapa es menor que el 40%, preferiblemente menor que el 25%, y aun más preferiblemente, menor que el 10%. El tapón puede ser libre, articulado, capaz de levantarse, o unido de cualquier otra forma a la tapa rotativa o a la parte exterior del recipiente.

En una realización preferente, la tapa es transparente. Esto permite visualizar el interior del recipiente y rotar la tapa para poder situar el puerto encima del producto que se va a extraer.

Es un segundo objetivo de la invención proporcionar un recipiente equipado con una tapa de este tipo.

El recipiente aislado de almacenamiento puede estar diseñado de manera que sea de cualquier forma apropiada, como, por ejemplo, paralelepípedo, cubo, esfera, cilindro u otra forma geométrica atractiva. Se puede emplear el recipiente en la posición horizontal, en la cual la dimensión mayor está paralela al suelo, o en la posición vertical en la cual la dimensión mayor está perpendicular al suelo. La boca y la tapa pueden estar situadas en la parte superior del recipiente o en cualquiera de sus lados.

Se pueden fabricar el recipiente, la tapa rotativa y el tapón para el puerto de cualquier material apropiado que pueda resistir bajas temperaturas. Los ejemplos de materiales apropiados de construcción son acero con bajo contenido de carbono, acero inoxidable, hierro galvanizado, aluminio, materiales poliméricos tales como polietileno de densidad alta, media o baja, polietileno lineal de baja densidad, cloruro de polivinilo, policarbonato, poliéster, espumas térmicamente aislantes tales como espuma de poliuretano y espuma de poliestireno expandido, etc.

Se puede aislar térmicamente el recipiente, la tapa rotativa y el tapón del puerto utilizando espuma de poliuretano espuma de poliestireno expandido, superaislamiento por vacío, lana de vidrio, paneles de vacío que contienen polvo o espuma de poliuretano de celda abierta o cualquier otro material apropiado conocido en la técnica.

El modo preferente de asilamiento térmico para el recipiente es superaislamiento por vacío por capas múltiples. El vacío en el espacio anular entre la envolvente exterior y la cavidad interior preferentemente es del orden de 500 Pa, o menor. En el espacio anular se pueden proporcionar materiales tales como espuma de poliuretano de celda abierta, sílice especial, láminas de capas múltiples de baja emisión térmica alternando con materiales de separación de baja conductividad térmica, etc., para mejorar la integridad estructural y/o minimizar la transferencia de calor radiante. Los materiales preferentes son láminas de aluminio de capas múltiples separadas, con aislamiento térmico o películas de mylar aluminado. El aislamiento térmico preferente para la tapa rotativa exterior y el tapón del puerto es la utilización de espuma de poliuretano o espuma de poliestireno expandido o extrudido.

Se proporciona al recipiente aislado de un medio adicional de enfriamiento, y preferentemente de un refrigerante que tenga una capacidad de absorción de calor mayor de 50 Julios/gramo en el rango de temperatura de 10ºC y -80ºC.

Un refrigerante apropiado para el recipiente, y también para la tapa rotativa, puede ser partículas de hielo seco. Alternativamente, se pueden utilizar almohadillas selladas que contienen refrigerantes diferentes, como se especifica más arriba, que pueden ser en forma de bolsas, disposiciones de ampollas, botellas, bloques, bolsitas, paquetes de blister, etc., para servir como "baterías de refrigeración" con este propósito. El refrigerante contenido dentro de las almohadillas puede ser congelado parcialmente o completamente a una temperatura lo suficientemente baja. Las almohadillas se pueden llenar de forma suelta o pueden estar apiladas a lo largo de la superficie interior del recipiente, utilizando un dispositivo de retención para mejorar el acceso a los artículos alimentarios almacenados. Las almohadillas de refrigeración también pueden estar unidas a la superficie debajo de la tapa rotativa. Opcionalmente, se puede proporcionar la superficie de refrigeración en forma de almohadillas o camisas fijadas a la cavidad interior del recipiente y refrigeradas/congeladas en su posición utilizando un líquido primario de refrigeración como, por ejemplo, R-12, CARE-30, que se hace circular a través de los conductos de diseño apropiado unidos a las almohadillas/camisas de refrigeración. La fuente del refrigerante primario puede estar unida al recipiente o se puede colocar por separado y acoplarla al recipiente en el momento y de la manera que sea necesaria. Como otra opción, las almohadillas/camisas selladas que están fijadas al recipiente interior pueden ser refrigeradas utilizando salmueras refrigerantes secundarias, tales como soluciones acuosas de disminuidores de punto de congelación o mezclas eutécticas de sales en agua, que circulan a través de conductos de diseño apropiado. La fuente para circular salmueras refrigerantes secundarias puede estar unida al recipiente o puede estar situada en el exterior y acoplada al recipiente de la forma y en el momento que se requiera.

Alternativamente, se puede refrigerar directamente la cavidad interior del recipiente empleando un líquido refrigerante primario como, por ejemplo, R-12, CARE -30 etc., que circula por espirales/camisas/conductos de diseño apropiado. La fuente del refrigerante primario puede estar unida al recipiente o puede estar situada de forma separada y acoplada al recipiente de la forma y en el momento que sea necesario. Como otra opción, la cavidad interior del recipiente puede ser refrigerada utilizando salmueras refrigerantes secundarias, tales como soluciones acuosas de disminuidores de punto de congelación o mezclas eutécticas de sales en agua, que circulan a través de los conductos de diseño apropiado. La fuente de circulación de las salmueras refrigerantes secundarias puede estar unida al recipiente o puede estar situada en el exterior y acoplarse al recipiente de la forma y en el momento que se requiera.

Se pueden fabricar las camisas y almohadillas y conductos de refrigeración de un material de construcción apropiado que pueda resistir bajas temperaturas. Los ejemplos de tales materiales han sido descritos anteriormente. Puede ser en forma de paquetes de una sola unidad o como unidades retirables/desmontables de varias maneras, formas y tamaños. Pueden ser en forma de disposiciones discretas de ampollas, cápsulas o paquetes de blister que sean preferiblemente flexibles, al mismo tiempo que puedan mantenerse erguidas por sí mismas cuando se sitúen en su lugar. También pueden ser en forma de planchas continuas de paquetes interconectados de blister, de ampollas o de cápsulas.

Descripción detallada de la invención

A continuación se describirán en más detalle los objetivos principales y otros de esta invención y sus ventajas, con referencia a las Realizaciones ejemplares no limitantes de la invención descrita.

Ejemplo 1 Construcción del recipiente

Figura 1: Describe las características de construcción del recipiente aislado.

El recipiente se realizó de doble pared, con paredes (w1 y w2). El recipiente interior que forma la cavidad interna (IC) y la envolvente exterior (OE) se realizaron de lámina de aleación de aluminio, de 3 mm de grosor. El recipiente interior tenía un diámetro de 460 mm y una altura de 470 mm. La envolvente exterior tenía un diámetro de 540 mm y una altura de 645 mm. El volumen de la cavidad interior es de 75 litros y el peso en vacío era de 30,0 kg. El espacio anular (AS) entre el recipiente interior y la envolvente exterior fue aspirado hasta alcanzar un vacío de \sim 1,33 X 10^{-4}Pa. Adicionalmente, se proporcionaron láminas de múltiples capas de aluminio, alternando con papel para minimizar la transferencia de calor radiante. También se proporcionaron "captadores" de zirconio para capturar gases, en el espacio anular para prolongar la vida de funcionamiento y minimizar la entrada de calor.

Se proporcionó el medio de refrigeración en forma de almohadillas llenas de un refrigerante eutéctico a -23ºC en la cavidad interior de almacenamiento. La temperatura de congelación/fusión del refrigerante eutéctico era de \sim -23ºC, teniendo una capacidad de absorción de calor de \sim230 Joules/gramo.

La abertura (O) tenía una sección transversal circular, estaba situada encima del recipiente y estaba compuesta por un cuello (N) de plástico reforzado con fibra y un anillo (AR) circular de aluminio en la parte superior. El diámetro de la boca era de 450 mm.

La figura 2 muestra una vista esquemática del conjunto de tapa rotativa y tapón del puerto. La tapa rotativa (RL) que forma la tapa fue construida de polietileno lineal de baja densidad y aislada con espuma de poliuretano (TI) de densidad 40 kg por metro cúbico. La placa superior (TP) de la tapa rotativa se apoya en el anillo de aluminio (AR en la figura 1) y puede ser rotada hasta su posición. El grosor de aislamiento en la tapa era de 125 mm. La tapa estaba provista de un puerto cuadrado (P) de lado 180 mm. El tapón (PL) del puerto estaba construido de polietileno lineal de baja densidad aislado con espuma de poliuretano (TI) de densidad 40 kg por metro cúbico. El grosor de aislamiento en el tapón era de 125 mm. El reborde de la abertura de la cavidad interior y la tapa fueron pulidos suavemente para minimizar la fricción y permitir la fácil rotación de la tapa. Se proporcionaron dos asas (H1 y H2) en la tapa rotativa exterior y un asa (H3) en el tapón del puerto.

El peso del tapón del puerto con el asa era de 0,5 kg y el peso de todo el conjunto de tapa rotativa era de 3,0 kg.

Ejemplo 2 Evaluación del rendimiento del recipiente descrito en el Ejemplo 1, en comparación con el recipiente sin el puerto

Se evaluó el rendimiento de los recipientes aislados listados a continuación.

Recipiente 1:: Como en el ejemplo 1 con 3 kg de refrigerante.

Recipiente 2:: Como el recipiente 1, pero la tapa no era rotativa y no disponía de un puerto. Era necesario levantar toda la tapa para coger los productos.

Recipiente 3:: Como el recipiente 1, pero disponía de solamente 1,5 kg de refrigerante.

Refrigeración previa

Los recipientes fueron refrigerados previamente desde la temperatura de ambiente de 30ºC hasta una temperatura de \sim -20ºC, por medio de la carga de 2,0 kg de almohadilla congeladas previamente que contenían refrigerante eutéctico a -23ºC, como se ha descrito anteriormente.

Evaluación del rendimiento

Después de dos horas, se retiraron las almohadillas de refrigeración que se habían introducido para el enfriamiento previo de los recipientes. Se introdujeron nuevas almohadillas de refrigeración, previamente congeladas a -23ºC, en el interior de cada uno de los recipientes aislados por vacío. Después de introducir las almohadillas, se introdujeron 15 litros de helado en cada uno de los recipientes. La temperatura del helado era de -20C. A continuación, se utilizaron estos recipientes para almacenar helados a lo largo de un periodo de tiempo, asegurando que se abriese frecuentemente la tapa del puerto en los recipiente 1 y 3 y toda la tapa en el recipiente 2 (cada 10 minutos, durante 90 segundos). Se midió la temperatura de una muestra de helado a intervalos regulares. Los datos se presentan en la Tabla 1.

TABLA 1

	Temperatura del helado (Cº)
	0 horas	6 horas	12 horas	24 horas
recipiente 1	-20	-19,8	-19,5	-18,6
recipiente 2	-20	-18,5	-16,5	-14,0
recipiente 3	-20	-19,8	-19,5	-14.0

Esto muestra que el recipiente aislado con un puerto puede conservar helados a la temperatura deseada durante más tiempo y permite economizar un 50% la cantidad de refrigerante utilizado.

Ejemplo 3 Evaluación de rendimiento y conveniencia de utilización

Se evaluó el rendimiento y la conveniencia de utilización de los recipientes aislados listados a continuación.

Recipiente 1:: Como el ejemplo 1.

Recipiente 3:: Como el recipiente 1, pero la tapa no era rotativa y disponía de seis puertos.

La tabla 2 enumera las características de diseño de las tapas de los recipientes anteriores.

TABLA 2 Características de diseño y de construcción de la tapa

1

En la Tabla 3 se resumen las observaciones sobre la conveniencia de uso.

TABLA 3

2

Se anotó la temperatura de una muestra de helado a intervalos regulares. En la Tabla 4 se presentan los datos. la evaluación de rendimiento y refrigeración previa es como la que se ha descrito en el Ejemplo 2.

TABLA 4

	Temperatura (Cº) del helado después de
	0 horas	6 horas	12 horas	24 horas
Recipiente 1	-20	-19,8	-19,5	-18,6
Recipiente 2	-20	-18,5	-16,5	-14
Recipiente 3	-20	-19,0	-17,5	-15,3

Esto muestra que el recipiente aislado con tapa rotativa y puerto es de uso conveniente, proporciona un acceso fácil y una visibilidad clara de los contenidos y puede conservar helados por debajo de la temperatura deseada durante más tiempo en comparación con los otros recipientes.

El conjunto de tapa propuesto como se describe anteriormente tiene varias ventajas sobre los diseños convencionales. Estas son:

(a): minimiza el peso del tapón térmicamente aislado que tiene que ser levantado cada vez que los contenidos tienen que ser retirados de la cavidad interior de almacenamiento, en comparación con un puerto grande o diseños de puertos múltiples.

(b): proporciona mayor visibilidad y acceso a los productos en la cavidad de almacenamiento.

(c): permite la colocación de almohadillas de refrigeración sobre un área grande de superficie debajo de la tapa rotativa, sin el riesgo de exponer las almohadillas de refrigeración a las temperaturas ambientales durante cada abertura del tapón.

(d): minimiza el número de veces que se abre el grueso tapón aislado para retirar producto, y

(e): proporciona una protección térmica superior a los productos en la cavidad de almacenamiento.

Claims

1. Un conjunto de tapa aislado térmicamente para un recipiente aislado, que comprende una tapa rotativa (RL) aislada térmicamente, que puede obturar una abertura de una cavidad interior (IC) del recipiente adaptado para mantener objetos que se van a almacenar en su interior, estando provista la citada tapa rotativa (RL) de, al menos, un puerto de retirada situado excéntricamente y de un tapón (PL) aislado térmicamente para el citado puerto.

2. Un conjunto de tapa aislado térmicamente de acuerdo con la Reivindicación 1, en el que el área del puerto con respecto a la tapa (RL) es menor que el 40%, preferentemente menor que el 25%.

3. Un conjunto de tapa aislado térmicamente de acuerdo con la Reivindicación 1, en el que la tapa (RL) es transparente.

4. Un conjunto de tapa aislado térmicamente, que comprende una tapa rotativa (RT) aislada térmicamente, que puede obturar una abertura de una cavidad interior (IC) del recipiente adaptado para mantener objetos que se van a almacenar en su interior, estando provista la citada tapa rotativa (RL) de, al menos, un puerto de retirada situado excéntricamente y un tapón (PL) aislado térmicamente para el citado puerto.

5. Un conjunto de tapa aislado térmicamente de acuerdo con la Reivindicación 4, en el que el área del puerto con respecto a la tapa (RL) es menor que el 40%, preferentemente menor que el 25%.

6. Un conjunto de tapa aislado térmicamente de acuerdo con la Reivindicación 4, en el que la tapa (RL) es transparente.

7. Un conjunto de tapa aislado térmicamente de acuerdo con la Reivindicación 4, en el que la cara de la tapa rotativa (RL) en el lado de la cavidad interior está provista de medios de refrigeración.