ХОЛОДИЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ НАПИТКОВ, НАХОДЯЩИХСЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ
REFRIGERATING DEVICE TO COOL PRESSURISED DRINKS

Изобретение имеет отношение к усовершенствованному холодильному устройству, оснащенному средством, выполненным с возможностью вмещать герметизируемый контейнер, внутри которого установлена нежесткая и сжимаемая емкость, содержащая напиток. Это устройство также оснащено средством, выполненным с возможностью создания регулируемого давления газа внутри упомянутого герметизируемого контейнера, в котором такое давление используется для сжатия упомянутой нежесткой емкости.
Несмотря на то, что в последующем описании рассмотрено холодильное устройство, оснащенное одним отсеком хранения, очевидно, что приведенные пояснения аналогично применимы, то есть могут быть эффективно использованы, в холодильных устройствах, содержащих несколько отсеков хранения при различных температурах, например, так называемых комбинированных устройствах «холодильник-морозильник».
В процессе деятельности коммерческих предприятий общественного питания и при обеспечении доставки продуктов питания в места массового скопления людей, в ресторанах, пивных и местах отдыха в целом, очень широко применяется регулярное дозирование и отпуск напитков, которые - в силу и экономических причин, и использования места, а также из соображений удобства в обращении - не могут во всех случаях храниться в небольших контейнерах или бутылках. Следовательно, используются контейнеры большой емкости, из которых по мере необходимости разливаются заказанные напитки.
Однако такие контейнеры большой емкости, разумеется, весьма неудобны в обращении, и это также является причиной, ограничивающей их использование.
Типичным случаем, когда в настоящее время используются такие контейнеры большой емкости, являются стойки розлива пива и предприятия розлива пива в целом. Пиво транспортируется к местам продажи и обычно хранится там в больших контейнерах, в которых принудительно создается некоторое избыточное давление для обеспечения возможности немедленного и удобного розлива по заказу, а также обеспечивая поднятие упомянутых напитков с уровней ниже точки розлива. Эта практика - которая широко известна в данной области техники и, разумеется, не требует здесь никаких дальнейших пояснений, - тем не менее все шире используется в секторе рынка безалкогольных напитков и напитков в целом.
Однако следует отметить, что использование больших жестких контейнеров, которые в большинстве случаев изготовлены из металла, и, кроме того, регулярно перезаряжаются для повторного использования, связано с многочисленными достаточно серьезными недостатками, которые ясно указаны и описаны на первых двух страницах заявки РСТ WO 2004/099060 на имя фирмы «Карлсберг Брюериз» (Carlsberg Breweries), ссылка на которую сделана из соображений краткости изложения.
С целью устранения таких недостатков в вышеуказанном патентном документе описано техническое решение, состоящее в использовании не жестких, а мягких (нежестких) контейнеров невысокой стоимости для однократного использования, то есть одноразовых контейнеров. Такие нежесткие контейнеры применяются для розлива напитков, содержащихся внутри них, с использованием новаторского способа, который основан на создании избыточного давления не внутри самих контейнеров, а снаружи их. Это избыточное давление путем воздействия на нежесткие стенки таких контейнеров сжимает их управляемым способом, таким образом уменьшая их объем и вызывая постепенное сплющивание.
Внутреннее давление, которое таким образом создается внутри упомянутых контейнеров, при этом действенно для обеспечения возможности розлива напитков, то есть розлива по необходимости.
Эти контейнеры обычно представляют собой большие бутыли или банки из пластика, такого как, в частности, ПЭТ (полиэтилентерефталат), которые изготовлены с использованием технологии, абсолютно аналогичной той, которая в настоящее время распространена и широко используется для изготовления бутылей, используемых для фасовки столовой минеральной воды и других газированных или безалкогольных напитков в целом. Как хорошо известно в данной области техники, такие бутыли весьма дешевы, имеют очень низкий вес, а также наиболее быстро и удобно перерабатываются; они обеспечивают наиболее надежное и безопасное хранение и поддержание качества на период короткой и средней длительности для напитков, содержащихся в них. Кроме того, обеспечивая в целом достаточную степень прочности и жесткости, при соответствующем сжатии они легко передают приложенное таким образом давление на свое содержимое, а их объем может быть уменьшен во много раз.
Другое основное преимущество этих контейнеров из ПЭТ состоит в том, что даже при уменьшении своих размеров и объема они по-прежнему сохраняют достаточную гибкость и не разрушаются, так что их стенки остаются герметичными, то есть непроницаемыми для жидкости и газа после по меньшей мере первого уменьшения объема. Таким образом, эта характерная особенность обеспечивает их пригодность для применения в описанных выше областях использования, поскольку они - благодаря своему использованию только однократно с последующей утилизацией - обеспечивают возможность для напитков, содержащихся внутри, храниться с поддержанием качества на протяжении значительного количества последовательных операций розлива, пока в конце концов полностью не опорожнятся.
Такой усовершенствованный способ транспортирования и розлива напитков, однако, вступает в противоречие с основным, хотя и легко вообразимым недостатком, который потребители в целом склонны считать наиболее неприемлемым. Иначе говоря, напитки, содержащиеся в таких больших нежестких контейнерах, не охлаждаются, и в результате хранятся и разливаются, то есть подаются при комнатной температуре. Это обстоятельство оказывается особенно неблагоприятным не только для многочисленных видов напитков, таких как пиво и тому подобные, однако также в целом в течение лета или жарких периодов, когда спрос на охлажденные напитки особенно высок.
Кроме того, имеются также аспекты, имеющие отношение к охране здоровья, которые следует принимать к рассмотрению: в действительности, если напитки хранятся и используются в условиях недостаточно низких температур, то риск ухудшения их бактериологических и органолептических характеристик значительно возрастает.
С точки зрения устранения этих недостатков совершенно очевидно, что было бы особенно удобно и предпочтительно для таких контейнеров - содержащих внутри упомянутые нежесткие контейнеры или емкости - быть выполненными с возможностью помещения и хранения в унифицированных холодильных устройствах. Эти устройства, разумеется, должны быть соответствующим образом выполнены с возможностью соответствия такому назначению и, в частности, они должны обеспечивать возможность надлежащего присоединения трубопроводов, требуемых для создания избыточного давления и его стравливания внутри контейнера, соответственно к входам и выходам устройства, если его конструкция не предусматривает средств создания избыточного давления, непосредственно размещенных в отсеке холодильного хранения (тем самым создавая, однако, многочисленные еще более серьезные проблемы и затруднения, которые необходимо преодолеть).
Кроме того, упомянутые контейнеры должны иметь конструкцию, содержащую выходное отверстие или трубопровод, расположенный снизу, то есть на низком уровне, преимущественно аналогично описанному в вышеупомянутом поданном ранее патенте, и это обстоятельство также приводит к дальнейшим усложнениям как с точки зрения конструкции, так и эксплуатации.
Дополнительные усложнения обусловлены необходимостью обеспечения достаточного пространства внутри шкафа холодильного устройства для описанных выше пневматических средств для сжатия, которые необходимо там установить.
Дальнейшая проблема возникает из необходимости не только в контейнере, в котором емкость, содержащая напиток, уже присоединена к наружной арматуре, однако также и в дополнительной емкости, наполненной налитком и хранимой в резерве для помещения внутри отдельного аналогичного холодильного отсека таким образом, что когда первая емкость опорожнена, она может быть заменена другой, которая уже охлаждена; такая необходимость должна также согласоваться с необходимостью иметь достаточно большой объем упомянутых контейнеров/емкостей, то есть чтобы вместимость их была бы не слишком малой, чтобы избежать слишком частой замены опорожненной емкости на полную.
В целом можно утверждать, что простое использование холодильного устройства распространенной в настоящее время конструкции с минимальным количеством простых внутренних переделок для обеспечения возможности размещения внутри упомянутого контейнера является далеко не удовлетворительным для решения всех вышеуказанных проблем.
Таким образом, основной целью данного изобретения является создание холодильного устройства, в котором контейнеры, содержащие упомянутые заполненные напитком емкости, выполненные с возможностью соответствующего размещения, и в котором упомянутые контейнеры выполнены с возможностью обеспечения розлива напитков удобным наиболее простым способом без наличия контейнера, который необходимо по существу вынимать или удалять из собственно холодильного устройства.
В более широком понимании, целью данного изобретения является создание холодильного устройства, спроектированного и изготовленного таким образом, чтобы оптимизировать условия как хранения, так и эксплуатации контейнера, внутри которого размещена наполненная напитком емкость, а также замену такой емкости при упрощении и оптимизации обращения с этим контейнером, а также в целом управления всей работой этого холодильного устройства.
Эти цели, а также другие характерные особенности данного изобретения, которые описаны далее, реализованы в холодильном устройстве, изготовленном и работающем в соответствии с прилагаемой формулой изобретения. Характерные особенности и преимущества данного изобретения становятся более четко и ясно понятыми из описания, приведенного ниже в виде примера, не ограничивающего объем изобретения, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
- Фиг.1 представляет собой вид спереди в перспективе холодильного устройства по данному изобретению,
- Фиг.2 представляет собой соответствующий вид холодильного устройства, показанного на Фиг.1, со снятой стенкой;
- Фиг.3 представляет собой схематический вид в поперечном сечении основных составных частей устройства по данному изобретению с использованием условных обозначений;
- Фиг.4 представляет собой вид в перспективе с другой точки холодильного устройства, показанного на Фиг.1;
- Фиг.5 представляет собой местный вид, частично в разрезе, одной из основных составных частей устройства по данному изобретению;
- Фиг 6 представляет собой вид сбоку с изображением внутренних элементов, где показан способ установки устройства, показанного на Фиг.5.
На Фиг.1, Фиг.2 и Фиг.3 изображен вариант на основе по существу известного холодильного устройства, то есть холодильного устройства, которое как таковое известно в данной области техники и содержит отсек 1 холодильного хранения, доступ к которому снаружи обеспечивается через обычную дверцу 2. В этом пространстве 1 холодильного хранения установлен герметизируемый контейнер 3, конструкция которого в целом как таковая известна в данной области техники, например, описана в вышеуказанном патенте, выданном на имя фирмы «Карлсберг» и выполнена с возможностью размещения внутри 3А (смотри Фиг.2 и Фиг.3) нежесткой и сжимаемой емкости 4, в которой содержится напиток, который необходимо охлаждать и разливать.
Упомянутая емкость 4 в нормальном состоянии закрыта пробкой 15, сквозь которую можно пропустить - герметично относительно самой пробки - розливную линию 9 для розлива напитка.
Также упомянутый герметизируемый контейнер 3 оснащен - на одной из своих стенок - соответствующей герметизирующей крышкой 31, выполненной с возможностью снятия для помещения внутрь контейнера упомянутой емкости 4. Кроме того, в этой крышке 31 выполнен сквозной канал для упомянутой розливной линии 9, выполненной с возможностью проходить через него, тем самым устанавливая сообщение между внутренней полостью емкости, то есть напитком, и розливным устройством, предусмотренным снаружи для розлива упомянутого напитка.
Упомянутое холодильное устройство также содержит воздушный компрессор 6, выполненный с возможностью сжатия окружающего воздуха для создания давления выше атмосферного, а также так называемый контур 5 создания избыточного давления, который соединяет сторону нагнетания упомянутого воздушного компрессора с внутренней полостью упомянутого контейнера 3.
Воздушный компрессор 6 оснащен устройством управления по существу известной конструкции, в частности, оснащен устройством 17 управления, выполненным с возможностью непрерывного автоматического контроля - при помощи соответствующего датчика 16 - давления, имеющегося в герметизированном контуре, то есть давления, создаваемого во внутренней полости 3А контейнера 3, и поддержания такого давления на уровне заданного значения, то есть значения, соответствующего с точки зрения сжатия упомянутой емкости 4 с уменьшением ее объема тогда, когда часть напитка, содержащегося внутри, необходимо подать наружу.
В целом данный воздушный компрессор 6 поддерживает упомянутую емкость 4 под постоянным давлением, и напиток не может выливаться наружу из этой емкости при перекрытой упомянутой розливной линии. Напротив, когда эта розливная линия открыта, имеющееся давление вызывает вытекание напитка наружу и, тем самым, его розлив таким образом, что объем емкости как таковой соответственно уменьшается; это также вызывает снижение давления внутри контейнера 3, что немедленно обнаруживается упомянутым датчиком, и в результате упомянутое давление вызывает срабатывание средства управления, которое, в свою очередь, немедленно приводит в действие компрессор, который продолжает работу до тех пор, пока минимальное предварительно заданное значение давления в контейнере не восстановится.
На Фиг.1, 2 и 4 можно заметить, что внутренние стенки упомянутого отсека 1 хранения изнутри имеют углубление 20, то есть заглубленное пространство, выполненное в нижней части одной из его боковых стенок.
Кроме того, на той же боковой стенке внешнего кожуха устройства с внешней стороны предусмотрен отсек 22, имеющий по существу ту же высоту и ту же горизонтальную глубину, как и само устройство, а также ширину, достаточную для размещения и блока охладителя, и блока воздушного компрессора.
В результате нижняя часть оказывается шире, чем верхняя часть, поскольку ширина упомянутого отсека увеличивается за счет ширины упомянутого расположенного рядом углубления, которое к нему преимущественно примыкает.
Фактически реальное преимущество заключается в этом случае в том, что компрессор 21, который является обычно самой большой составной частью холодильного устройства, может быть наиболее удобно размещен в упомянутой расширенной нижней части, без возникновения каких бы то ни было сопутствующих проблем, касающихся размещения и установки прочих составных частей.
Таким образом, высота отсека 1 холодильного хранения является лишь немного меньшей, чем высота внешнего кожуха устройства, что позволяет разместить контейнер 3 максимально возможной высоты, сравнимой с высотой самого отсека хранения. Поскольку контейнер имеет такую значительную высоту, имеется также возможность обеспечить - для той же площади поперечного сечения - увеличенную емкость для размещения напитка, и, таким образом, может быть обеспечена весьма ограниченная площадь поперечного сечения при сохранении достаточного объема для размещения напитка, причем без исключения - при установке в вертикальном положении - возможности наличия также резервной емкости для напитка, соответствующим образом размещенной вблизи основной внутри упомянутого отсека хранения.
Преимущество, обеспечиваемое этим решением, состоит в том, что такая резервная емкость для напитка, следовательно, может храниться в охлажденном состоянии для немедленной установки в контейнер на замену рабочей емкости сразу же после опорожнения последней, то есть после израсходования напитка.
Вышеописанное техническое решение может быть усовершенствовано и далее; действительно, на Фиг.4, испаритель 23 - изготовленный по широко известной технологии прокатно-сварным - расположен сбоку вертикально на боковой стенке отсека холодильного хранения и, в частности, он расположен непосредственно над небольшой ступенчатой конструкцией 24, которая и образует вышеупомянутое углубление 20. Совершенно очевидно, что такая конструкция обеспечивает возможность размещения испарителя таким образом, что он не занимает никакого полезного пространства внутри отсека холодильного хранения, поскольку зона, расположенная над вышеупомянутой ступенчатой конструкцией 24, никак не может быть использована ни контейнером, ни резервной емкостью для напитка.
Вкратце, достигается замечательный синергический эффект между размерами контейнера, размерами отсека холодильного хранения и размерами внешнего кожуха такого холодильного устройства, а также размещением различных составных частей, поскольку:
- компрессор, то есть самая большая составная часть, размещен без всяких проблем в нижней зоне отсека 22, без всякого излишнего нежелательного уменьшения внутреннего объема отсека холодильного хранения,
- даже при размещении компрессора снизу сбоку две емкости для напитка все же могут быть размещены одновременно внутри отсека холодильного хранения,
- упомянутые емкости все же могут быть полностью достаточными по своей емкости хранимого напитка благодаря тому, что они имеют почти такую же высоту, что и внешний кожух холодильного устройства,
- испаритель установлен таким образом, что не занимает никакого полезного пространства внутри отсека холодильного хранения.
Кроме того, наличие упомянутого испарителя 23 и под ним ступенчатой конструкции 24 предоставляет возможность для дальнейших полезных усовершенствований, состоящих в наличии поддона 27, установленного на упомянутой ступенчатой конструкции, для сбора сконденсированной воды, капающей с упомянутого испарителя.
Другое усовершенствование может быть достаточно просто осуществлено следующим образом: поскольку пневматическое средство, использованное для сжатия воздуха внутри контейнера 3, должно обязательно содержать воздухозаборник или всасывающую трубу, в современной практике это легко может иметь следствием следующие недостатки, вызванные таким обстоятельством:
- чрезмерный шум, вызванный потоком поступающего внутрь воздуха,
- возможность поступления внутрь недостаточно чистого воздуха, а также
- возможность поступления внутрь насыщенного влагой воздуха (обычно присутствующего внутри помещений с большим количеством посетителей).
Любому специалисту в данной области техники очевидны обстоятельства, влияющие на эксплуатацию пневматического средства для сжатия воздуха, обычно содержащего воздушный насос.
Для устранения таких недостатков предусмотрена трубка 25, один конец которой соединен с упомянутым пневматическим средством, а другой конец 26 помещен внутри упомянутого отсека холодильного хранения 1. Таким образом шум, который может появляться, в значительной степени подавляется слоем изоляции вокруг упомянутого отсека 1, поскольку воздух внутри будет обычно суше, чем окружающий воздух.
Обычно вышеупомянутый контейнер 3 имеет продолговатую форму, полностью подобную форме емкости 4 для напитка, которая размещена в нем, и, следовательно, имеет форму, напоминающую цилиндр, чтобы обеспечить возможность простого и удобного помещения внутрь таких емкостей для напитка. Кроме того, упомянутая крышка 31 практически совпадает по форме с основанием упомянутого контейнера 3 цилиндрической формы.
Наличие такого поворотного контейнера позволяет внести полезное усовершенствование в его работу: действительно, на Фиг.5 и Фиг.6 показано, что внутри отсека 1 холодильного хранения установлен трехходовой клапан 40, имеющий первый канал 41, второй канал 42 и третий канал 43.
Первый канал 41 соединен с внутренней полостью отсека холодильного хранения 1, второй канал 42 соединен с упомянутым пневматическим средством, то есть средством для сжатия воздуха, а третий канал 43 соединен с внутренней полостью контейнера 3.
Конструкция этого клапана 40 такова, что он имеет два рабочих положения, то есть первое положение, в котором третий канал 43 соединен с упомянутым вторым каналом 42, тогда как первый канал 41 перекрыт, причем совершенно очевидно, что это первое положение соответствует сжатию, то есть фазе создания избыточного давления во внутренней полости контейнера 3, а во втором положении упомянутый первый канал 41 соединен с упомянутым третьим каналом 43 для создания условий сброса давления из внутренней полости этого контейнера.
Клапан переключается между этими двумя положениями автоматически в зависимости от текущего положения и состояния контейнера таким образом, чтобы обеспечивать возможность надлежащего выполнения операций функционирования и эксплуатации, которые должны происходить или выполняться в соответствии с фактическим положением и состоянием данного контейнера. Иначе говоря, в первом положении упомянутого клапана холодильное устройство закрыто и работает в обычном режиме, когда пневматическое средство создает избыточное давление во внутренней полости контейнера, тогда как во втором положении упомянутого клапана это пневматическое средство отключено, и сжатый воздух выпускается из внутренней полости контейнера 3 в отсек 1 холодильного хранения.
Для обеспечения этого режима работы упомянутого клапана 40 автоматически, последний расположен в соответствующем положении снаружи упомянутого контейнера 3 и оснащен штоком 45 привода для открывания и закрывания упомянутых трех его каналов.
Такая организация положений клапана, ориентация упомянутого его штока привода и, разумеется, общая геометрическая форма и размеры, и размеры в этом случае выбраны таким образом, чтобы при работе контейнера 3 в закрытом положении, то есть когда он опущен в рабочее положение, обеспечивать нажатие на шток 45 привода клапана 40, тем самым приводя его в действие путем взаимодействия с определенной зоной или частью 46 стенки, в частности задней стенки отсека холодильного хранения, как показано на Фиг.5. При этом клапан автоматически переключается в свое упомянутое первое рабочее положение, которое и соответствует именно упомянутому режиму работы холодильного устройства и контейнера, установленного внутри него.
И напротив, когда возникает необходимость в замене опорожненной емкости для напитка в упомянутом контейнере, то этот контейнер 3 необходимо повернуть и поднять, отчего шток 45 привода отводится пружиной (не показана); в свою очередь, это вызывает переключение упомянутого клапана 40 в свое упомянутое второе положение, в котором давление стравливается из внутренней полости контейнера, то есть в состояние, которое однозначно соответствует повернутому и поднятому положению этого контейнера.