УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО НАПИТКОВ

Полезная модель относится к многократно используемым сосудам с теплоизоляцией для нагревания или охлаждения пищи, преимущественно напитков.
Известны контейнеры с термическими модулями, которые обеспечивают нагревание или охлаждение содержащегося в запаянных контейнерах материала. Термические модули обычно выполняются двухкамерными, они встроены в контейнеры и содержат по два реагента, которые стабильны при изоляции друг от друга, но при их смешивании происходит либо экзотермическая реакция (с выделением тепла), либо эндотермическая реакция (с поглощением тепла) в зависимости от химического состава реагентов.
7
В частности, известен модуль для избирательного перемешивания двух веществ и контейнер для избирательного изменения температуры хранимого материала (пат. RU 2144163, МПК F 24 J 1/00, А 47 J 41/00, В 65 D 83/72; опубл. 10.01.2000). Устройство включает трубчатый алюминиевый контейнер с напитком, закрытый с одного торца запаянной крышкой с язычковым затвором для выливания напитка, а с другого торца герметично вставлен термический модуль и прикрыт защитной крышкой. Термический модуль выполнен двухкамерным, примыкающая к наружному торцу камера с легко
разрушаемым дном (из фольги) заполнена жидким реагентом, например водой, а вторая камера - твердым реагентом, например окисью кальция (негашеная известь). Первая камера имеет гибкую (из резины) крышку, которая в центральной части снабжена штырями, обеспечивающими при нажатии перфорацию ее дна и, следовательно, попадания жидкого реагента во вторую камеру, где он вступает в экзотермическую реакцию с твердым реагентом. Для выхода газообразного продукта реакции служит один или несколько клапанов, расположенных на периферийной части гибкой крышки, Недостатком этого известного устройства является то, что он разового действия с использованием только одного заранее помещенного в него напитка.
7
Известно также допускающее многократное использование устройство для изменения температуры напитка в бутылке (пат. RU 2156102, МПК А 47 G 23/04, опубл. 20.09.2000). Им оснащена пластмассовая бутылка с напитком, Оно представляет собой пластмассовый стакан, имеющий конгруэнтную с нижней частью бутылки ''форму. В стакан помещен гипотермический полиэтиленовый пакет с химическими веществами. Пакет выполнен из двух герметичных вложенных друг в друга индивидуальных пакетов - прочного наружного и пониженной прочности (за счет уменьшения толщины стенки) внутреннего, в которых размещены в заданной пропорции соответствующие сухие химические вещества. При надавливании путем сближения стакана и бутылки стенка внутреннего пакета разрушается, и содержащиеся в них вещества вступают в эндотермическую реакцию, обеспечивая охлаждение
напитка, содержащегося в бутылке. Недостатком этого известного устройства, принятого за прототип, является невозможность продолжительного сохранения измененной температуры напитка, когда его потребляют не полностью, невозможность использования заполненной напитком тары близких габаритов, но другой конфигурации, или напитка без тары, а также невозможность применения изменяющих температуру средств другой природы, чем химической.
Задача полезной модели состояла в разработке устройства для изменения температуры напитков (т.е. их нагревания или охлаждения), которое позволяет сохранять такое изменение длительное время, причем позволяет такое изменение осуществлять для фиксированного объема напитка вне зависимости от наличия тары, а при наличии тары - вне зависимости от ее формы (бутылка или банка), кроме того, позволяет использовать изменяющие температуру средства не только химической природы.
Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата устройство для изменения температуры преимущественно напитков включает базовый стакан для размещения как напитка, так и изменяющего температуру средства. Отличительной особенностью предлагаемого устройства является то, что оно снабжено дополнительным стаканом, базовый стакан выполнен из двух с противоположными торцевыми входами полостей с общей поперечной перегородкой, причем торцевой вход в полость базового стакана,
предназначенной для размещения изменяющего температуру средства, закрыт съемной изолирующей крышкой, выполненной из материала низкой теплопроводности, разьемно соединенной, например с помощью резьбы, с базовым стаканом и имеющей на своей внутренней торцевой поверхности центральный осевой выступ, базовый и дополнительный стаканы по крайней мере на некотором протяжении своих частей выполнены двустенными, между стенками которых размещен теплоизолирующий наполнитель, а дополнительный стакан разьемно соединен своей входной частью с входной в полость для размещения напитка частью базового стакана, при этом по крайней мере внутренние боковые стенки базового стакана и поперечная перегородка выполнены из материала высокой теплопроводности.
Для удобства пользования дополнительный стакан выполнен меньшей высоты, чем базовый стакан, а сами стаканы снабжены элементами замков. Для уменьшения тепловых потерь стыковые части стаканов снабжены коническими взаимно сопрягаемыми вставками из материала низкой теплопроводности.
Для повышения надежности в эксплуатации полости базового стакана выполнены в виде автономных стаканов с образованием поперечной перегородки путем плотного контакта их донных частей, теплоизолирующая крышка базового стакана и донная часть дополнительного стакана снабжены уплотнительными кольцами, например прямоугольного сечения, а базовый стакан оснащен съемной защитной крышкой.
Для расширения функциональных возможностей, необходимых в связи с переходом от одних изменяющих температуру средств к другим, изолирующая крышка снабжена герметизированным нажимным элементом, размещенным в осевом отверстии ее центрального выступа с возможностью поступательного или винтового перемещения и имеющим канал для выхода газов с элементом для его перекрытия, а также оснащенным выдвигаемым узким лезвием.
Сущность полезной модели проиллюстрирована с помощью чертежей, где изображено:
на фиг.1 - устройство для изменения температуры преимущественно напитков (модификация с автономной поперечной перегородкой между полостями базового стакана и условным размещением в них соответственно бутылки с напитком и средства для понижения температуры в виде сухого льда), общий вид, совмещенный с продольным разрезом;
на фиг.2 - то же, ступенчатый разрез А-А на фиг.1;
на фиг.3 - то же (модификация выполнения с перегородкой в виде примыкающих донных частей автономных стаканов, образующих полости базового стакана, снабженного защитной крышкой и имеющего теплоизолирующую крышку, оснащенную поступательно перемещаемым нажимным элементом, с условным размещением изменяющего температуру средства из двух реагентов в пакетах, вложенных друг в друга), часть общего вида, совмещенного с разрезом;
на фиг.4 - то же (модификация винтового нажимного элемента), часть продольного разреза;
на фиг.5 - то же (модификация поступательно перемещаемого нажимного элемента, имеющего газоотводящий канал и перекрывающий этот канал резьбовую пробку),.часть продольного разреза;
на фиг.6 - то же (модификация нажимного элемента, оснащенного выдвигаемым перфорирующим элементом в виде узкого лезвия), часть продольного разреза;
на фиг.7 - то же, часть разреза Б-Б на фиг.6;
на фиг.8 - то же, часть вида В на фиг.6;
на фиг.9 - то же (модификация с замком и установленным в дополнительном стакане уплотнительным кольцом, с условным заполнением полости напитком в баночной таре), часть общего вида, совмещенного с продольным разрезом;
на фиг.10 - то же, вид Г на фиг.9;
на фиг.11 - то же (модификация с дополнительным стаканом, снабженным клапаном, с условным заполнение полости напитком без тары), часть общего вида, совмещенного с продольным разрезом;
на фиг.12 - то же, узел I на фиг.11.
Предлагаемое устройство для изменения температуры преимущественно напитков состоит из двух блоков: базового стакана 1 (фиг.1 и 2) и дополнительного стакана 2.
Базовый стакан 1 имеет две полости - полость 3 для размещения напитка и полость 4 для размещения изменяющего температуру средства с противоположными торцевыми входами 5 и 6 соответственно. Эти полости отделены друг от друга общей поперечной перегородкой 7. Боковая часть 8 базового стакана 1 выполнена двустенной - с внутренней стенкой 9 и наружной стенкой 10, представляющие собой предпочтительно соосные круговые цилиндры, внутренний из которых является общим для двух полостей 3 и 4 и плотно и прочно соединен с поперечной перегородкой 7. Внутренняя стенка 9 и поперечная перегородка 7 выполнены из материала высокой теплопроводности, например алюминия. Наружная стенка 10 может быть выполнена из любого прочного легкого материала, в том числе и из алюминия. Между стенками 9 и 10 базового стакана размещен теплоизолирующий наполнитель 11, например стекловата, или пенополистирол, или композиция из них. У торцевых входов 5 и 6 в полости 3 и 4 соответственно размещены кольцевые вставки 12 и 13, соединяющие внутреннюю стенку 9 и наружную 10 и выполненные из материала низкой теплопроводности, например из тефлона. Кольцевая вставка 12 является пристыковой частью основного стакана 1 и имеет конический участок 14 с наружной контактной поверхностью 15 для стыковки с дополнительным стаканом 2. Вставка 13 связывает внутреннюю стенку 9 близ входа б в полость 4 с наружной стенкой 10, радиальный изгиб 16 который имеет участок 17, служащий торцевой опорой базового стакана 1.
Полость 4 для размещения изменяющего температуру средства закрыта съемной теплоизолирующей крышкой 18 из материала низкой теплопроводности, например из тефлона. Крышка 18 соединена с базовым стаканом 1 с помощью, например резьбового соединения 19, наружная резьба 20 которого выполнена на крышке 18, а внутренняя (например полученная штамповкой) резьба 21 - на внутренней стенке 9 полости 4. На внутренней своей поверхности 22 крышка 18 имеет центральный выступ 23 с близкой к сферической торцевой поверхностью 24. Для возможности вращения крышка 18, чтобы обеспечить ее винтовое движение, на наружной ее поверхности 25 выполнено углубление 26 с радиальными зубцами 27.
1
1
2
1
2
Возможна модификация выполнения базового стакана 1 (фиг.3), в котором его полости 3 и 4 образованы двумя автономными стаканами 28 и 29, а поперечная перегородка 11 представлена их плотно прижатыми друг к другу донными частями 30 и 31 соответственно. При этом толщина δ стенки 32 стакана 29, образующего полость 4 для размещения изменяющего температуру средства, выполнена не менее толщины 62 стенки 33 стакана 28, образующего полость 3 для размещения напитка (т.е. δ≥δ). Предпочтительно, чтобы выполнялось условие δ>δ.
Возможно выполнение теплоизолирующей крышки 18, которая имеет внутреннюю резьбу 34 и наружные радиальные зубцы 35 для захвата при вращении, снабжена нажимным элементом 36, расположенном в осевом отверстии 37 ее центрального выступа 23, и уплотняющим кольцом 38, например прямоугольного сечения. Нажимной элемент 36 выполнен
цилиндрическим, снабжен расположенным в его поперечном пазу 39 кольцевым уплотняющим элементом 40, например кругового сечения, и имеет ограничитель 41 хода своего поступательного движения наружу. Ограничитель 41 выполнен в виде винта 42, установленного в резьбовом отверстии 43 центрального выступа 23 и входящего в продольный паз 44 нажимного элемента 36. При этом центральная наружная часть 45 теплоизолирующей крышки 18 выполнена вогнутой. Внутренней торец 46 нажимного элемента 36 выполнен выпуклым, а наружный его торец 47 -вогнутым. Базовый стакан 1 снабжен защитной крышкой 48, выполненной, например из полиэтилена высокой плотности, установленной со стороны размещения теплоизолирующей крышки 18. Защитная крышка 48 имеет боковые консольные удерживающие элементы 49, входящие своими утолщениями 50 в кольцевой поперечный паз 51, выполненный на наружной стенке 10 базового стакана 1, а также снабжена на своей торцевой наружной поверхности 52 опорными сферическими выступами 53.
Возможна модификация выполнения нажимного элемента 36, обеспечивающая его винтовое перемещение за счет того, что он связан с теплоизолирующей крышкой 18 с помощью резьбового соединения 54 (фиг.4). Для этого нажимной элемент 36 выполнен двухступенчатым по диаметру (с меньшей рабочей ступенью 55, несущей уплотняющее кольцо 40), снабжен у наружного своего торца 47 наружной резьбой 56 и зубчатой или рифленой головкой 57, а внутренняя резьба 58 выполнен в центральном выступе 23 крышки 18 соосно отверстию 37.
Возможна также модификация выполнения поступательно перемещаемого нажимного элемента 36, обеспечивающего удаление газообразных продуктов реакции из полости для изменяющего температуру средства. Для этого нажимной элемент 36 выполнен из двух с резьбовым соединением 59 частей - рабочей части 60 (фиг.5), несущей внутренний выпуклый торец 46 и уплотнительное кольцо 40 в своем поперечном пазу 39, и кнопочной части 61, наружный вогнутый торец 47. Рабочая часть 60 нажимного элемента 36 имеет сквозной осевой центральный по крайней мере двухступенчатый по диаметру канал 62. Кнопочная часть 61 нажимного элемента 36 выполнена в виде резьбовой пробки (т.е. с наружной резьбой 63), имеющей цилиндрический запорный элемент 64 с рабочим плоским торцом 65, оснащенным уплотнительным элементом 66 в виде кольца прямоугольного сеченого; элемент 66 зафиксирован винтом 67 с шайбой 68, при этом винт 67 ввинчен в резьбовое отверстие 69 запорного элемента 66.
Герметичность перекрытия центрального канала 62 обеспечивается за счет контакта уплотняющего элемента 66 с выходным торцом 70 из канала 62. Кнопочная часть 61 нажимного элемента 36 имеет сквозной осевой нецентральный канал 71 один или несколько. У наружного торца 47 кнопочной части 61 расположена зубчатая или рифленая головка 57. Рабочая часть 60 имеет внутреннюю резьбу 72 и наружный продольный паз 44, в который вход винт 42, зафиксированный в резьбовом отверстии 43 центрального выступа 23 теплоизолирующей крышки 18, чем обеспечивается,
кроме ограничение хода, и невозможность поворота нажимного элемента 36 в отверстии 37 в центральном выступе 23.
Возможна универсальная модификация выполнения поступательно перемещаемого нажимного элемента 36, обеспечивающая, кроме функции надавливания на реагенты в пакетах, отвода газообразных продуктов реакции, а также возможности перехода на физические средства изменения температуры путем перекрытия газоотводного канала, еще и перфорирование упаковки реагентов для вступления их реакцию. В отличие от вышеописанной его модификации цилиндрический запорный элемент 64 нажимного элемента 36 выполнен съемным, снабжен перфорирующим элементом 73 (фиг.6) в виде узкого лезвия, например двухстороннего. примыкающим к его нерабочему внешнему торцу 74. Запорный элемент 64 своим штоком 75 закреплен в осевом центральном отверстии 76 (предпочтительно сквозном) в кнопочной части 61 нажимного элементе 36 с помощью винта 77, входящий в его поперечный паз 78. С рабочим кольцевым торцом 79 запорного элемента 64 контактирует уплотняющий прямоугольного сечения кольцевой элемент 80, надетый на шток 75 с возможностью взаимодействия с кольцевым торцом 81 входного участка 82 осевого центрального канала 62. Входной участок 82 центрального канала 62 выполнен большего диаметра, чем его выходной из зоны перекрытия (кольцевого торца 81) участок 83, и имеет по крайней мере один продольный газопроводной паз 84 (фиг.7).
Нажимной элемент 36 для исключения его перемещения в рабочем направлении может быть снабжен стопором 85 (фиг.6 и 8) в виде поворотной пластины крючкообразной формы с отверстием 86 под ось 87 поворота в виде винта с рифленой головкой 88, ввинченного в осевое отверстие 89 на наружной поверхности 25 теплоизолирующей крышки 18. Для возможности взаимодействия стопора 85 с нажимным элементом 36 на кнопочной части 61 выполнен кольцевой поперечный паз 90.
Дополнительный стакан 2 (фиг.1) аналогично базовому стакану 1 тоже выполнен двустенным - с внутренней (донной) стенкой 91 и наружной 92 с торцевым участком 93 и боковым участком 94, которые соответствуют одноименным частям дополнительного стакана 2 (на чертеже они не обозначены). Стенки 91 и 92 выполнены из алюминия и соединены между собой с помощью кольцевой вставки 95 из тефлона. Между стенками 91 и 92 размещен теплоизоляционный наполнитель 11 (стекловата). Кольцевая вставка 95 является пристыковой частью дополнительного стакана 2 и имеет коническую часть 96 с внутренней конической поверхностью 97 для контакта с наружной конической поверхностью 15 основного стакана 1. На торцевом участке 93 наружной стенке 92 выполнены опорные сферические выступы 98.
Возможна модификация устройства с замком 99 (фиг.9 и 10), выполненном, например в виде двух пар контактных лент - длинных 100 и коротких 101 (относительно друг друга) с ворсистой поверхностью 102, которые закреплены неразьемно (с помощью клея) своими нерабочими
участками 103 на наружных поверхностях 104 и 105 базового стакана 1 и дополнительного стакана 2 соответственно в их углублениях 106 и 107 в продольных направлениях с диаметрально противоположных сторон.
Для длительного сохранения измененной температуры содержимого основного стакана 1 устройство может быть снабжено дополнительным теплоизоляционным колпаком (на чертеже не показано), надеваемым на дополнительный стакан 2 с охватом концевой части 12 основного стакана 1.
Возможна модификация дополнительного стакана 2, который снабжен уплотнительным кольцом 108 (фиг.11), например прямоугольного сечения. Уплотнительное кольцо 108 размещено в кольцевом пазу 109, выполненном в кольцевой вставке 95 или во внутренней стенке 91 дополнительного стакана 2 с возможностью взаимодействия с входным торцом 110 полости 3 для размещения напитка базового стакана 1.
Для обеспечения обеззараживания напитка, например охлаждаемой воды, дополнительный стакан 2 может быть снабжен пластиной 111 из серебра, расположенной на внутренней стенке 91 и неразбемно с ней связан, например с помощью контактной сварки. Возможно также закрепление такой пластины и на донной части базового стакана 1 (в том числе и на внутренней поверхности перегородки 7). Пластина 111 может быть выполнена кольцевой формы.
Для возможности отвода пара в случае доведения до кипения наливного напитка дополнительный стакан 2 в своей центральной части 112 снабжен клапаном 113 (фиг.11 и 12), включающим винт 114, который
расположен в продольно ориентированной резьбовой втулке 115 из материала низкой теплопроводности, например тефлона, имеет диаметральный входной канал 116 (т.е. в виде двух соосных радиальных каналов), расположенного между запорной, например конической, частью 117 и резьбовой частью 118 и гидравлически связанного с выходным осевым центральным каналом 119. Запорная коническая часть 117 винта 114 при запирании контактирует с выходной кромкой 120 входного отверстия 121 резьбовой втулки 115. Винт 114 имеет рифленую головку 122, которая находится в защитном углублении 123, выполненном (например штамповкой) на наружном торцевом участке 93 стенки 92 дополнительного стакана 2.
Возможно выполнение винта 114 (на чертеже не показано) с запорным элементом с цилиндрической с частью, снабженного кольцевым уплотнением, т.е. аналогично запорному элементу 64 нажимного элемента 36.
Работает предлагаемое устройство следующим образом. Предварительно «заряжают» устройство изменяющим температуру средством» 124, например «сухим» льдом или льдом (фиг.1), путем помещения его в полость 4 базового стакана 1, вывинчивая и завинчивания при этом теплоизолирующую крышку 18, а при наличии защитной крышки 48 ее первой снимают и последней надевают до защелкивания удерживающих элементов 49 в поперечном углублении 51 (фиг.3). Затем напиток, например пиво в бутылке 125 (фиг.1) или банках 126 (фиг.9),
помещают в полость 3 базового стакана, надевают дополнительный стакан 2, обеспечивая его плотного соприкосновение по контактной поверхности 15с последующей фиксацией с помощью замка 99 (при его наличии), обеспечивая «прилипание» двух пар контактных лент 100 и 101 (фиг.10), переворачивают устройство на 180° и ставят его на какую-нибудь плоскую горизонтальную поверхность на опорные выступы 98 дополнительного стакана 2. После охлаждения напитка в бутылке 125 (или банках 126), извлекают тару из полости 3 базового стакана 2, предварительно перевернув устройство на 180°, поставив его на сферические выступы 53 теплоизолирующей крышки 18 базового стакана 1 и сняв дополнительный стакан 2 после размыкания пар контактных лент 100 и 101 замка 99. При этом дополнительный стакан 2 используют как питьевой, заполняя его охлажденным напитком после вскрытия тары (бутылки 125 или банки 126).
При использовании понижающего температуру средства 127, например однокомпонентного или двухкомпонентного из реагентов 128 и 129, не выделяющих при реагировании газов и размещенных в разной прочности пакетах, вложенных друг в друга, - внутреннего менее прочного пакета 130 и наружного пакета 131. После их размещения в полости 4 базового стакана 1 (фиг.3) и наличии напитка в его полости 3 в таре или наливом (фиг.11) при перевернутом устройстве (с установкой его на опорные выступы 98) и снятой защитной крышки 48 нажимают пальцем на наружный торец 47 нажимного элемента 36, который своим внутренним торцом 46 сжимает в пакете
компонент, прижатый к перегородке 11 и изменяющий свое состояние от сжатия, или разрушает менее прочный внутренний пакет 130, обеспечивая вступление в химическую эндотермическую реакцию реагентов 128 и 129. Если при такой реакции выделяется газ 132, используется такой нажимной элемент 36, который имеет центральный канал 62 (фиг.5 и 6), при этом запорный элемент 64 переводят в крайнее наружное положение, вывинчивая его, чем обеспечивается выход газа 128 в атмосферу через канал 71 в кнопочной части 61 нажимного элемента.
При использовании в устройстве нажимного элемента 36 универсальной модификации (фиг.6 и 8) возможно осуществление еще и перфорации пакетов, содержащих реагенты, с помощью двухстороннего лезвия 73. Для этого выводят стопор 85 путем его поворота из зацепления с поперечным пазом 90 кнопочной части 61 при ослабленном воздействии винта 87 (являющегося осью поворота). Затем выводят из канала 62 рабочей части 60 нажимного элемента 36 лезвие 73 путем вращения его кнопочной части 61 с помощью рифленой головки 88, что отводит запорный элемент 64 в открытое положение, чем обеспечивается сообщение полости 4 с атмосферой. После чего нажимают пальцем на кнопочную часть 61 запорного элемента 36, перемещают последний вместе с лезвием 73 во внутрь полости 4, разрушая пакеты с реагентами и тем обеспечивая вступления их химическую реакцию, изменяя температуру в полости 4, а через теплопроводность стенок и перемычки и в полости 3 с напитком (в таре или без нее), а значит, и самого напитка.
Для приготовления горячего напитка, например чая, необходим кипяток. Для его получения заполняют водой 133 (фиг.11 и 12) полость 3 базового стакана 1, надевают на последний дополнительный стакан 2, фиксируют его с помощью, замка 99 и обеспечивают, как описано выше, воздействие на изменяющего температуру средство, помещенное предварительно в полости 4 базового стакана 1. Затем вывинчивают винт 114 клапана 113, обеспечивая открытие последнего, т.е. сообщение с атмосферой полости 3 базового стакана 1 через каналы 116 и 119, а значит, и выход пара 134 при закипании воды 133. Затем клапан 113 закрывают, ввинчивая винт 114. Снимают дополнительный стакан 2 с базового стакана 1, разомкнув замок 99, наливают в дополнительный стакан 2 кипяток и опускают пакетик с чаем.
Итак, предлагаемая полезная модель как обладающая универсальностью по использованию различного рода реагентов для изменения температуры расширяет арсенал средств в виде сосудов с теплоизоляцией для нагревания или охлаждения по крайней мере напитков в полевых условиях (туризм, отдых на пляже), создавая дополнительные условия удобства потребителю.