Dispositivo de enfriamiento selectivo aplicable a recipiente para líquidos,

y recipiente para líquidos incluyendo dicho dispositivo.

El dispositivo de enfriamiento comprende un intercambiador de calor (15) provisto de un cuerpo externo (20) que tiene una superficie exterior con aletas (33) y una cavidad (21), y un cuerpo interno (22) alojado dentro de dicha cavidad (21). Un pasaje de fluido (25) helicoidal de gran longitud queda formado por una forma (24) de la superficie exterior de dicho cuerpo interno (22) en cooperación con una forma de la superficie interior de la cavidad (21) del cuerpo externo (20). El pasaje (25) tiene una entrada (17) con una conexión para una fuente de fluido refrigerante y una salida (19). Cuando el fluido refrigerante se expande a lo largo de dicho pasaje de fluido (25) el cuerpo externo (20) se enfría. El intercambiador de calor (15) es alojado en un recipiente con dicha superficie exterior del cuerpo externo (20) en contacto con un líquido contenido en el mismo para enfriarlo.

Dispositivo de enfriamiento selectivo aplicable a recipiente para líquidos, y recipiente para líquidos incluyendo dicho dispositivo.

Campo de la técnica

La presente invención concierne a un dispositivo de enfriamiento selectivo aplicable a un recipiente para líquidos, y a un recipiente para líquidos, el cual puede ser preferiblemente aunque no exclusivamente un recipiente portátil para bebidas, tal como por ejemplo una lata de bebida, un recipiente o cantimplora para excursionismo o un bidón para bicicletas, incluyendo dicho dispositivo de enfriamiento selectivo.

Antecedentes de la invención

El documento US 6125649 da a conocer una unidad de intercambio de calor que puede ser usada en un envase para refrescar un alimento o una bebida contenido en el mismo. La unidad de intercambio de calor incluye un recipiente externo y un recipiente interno. El recipiente interno tiene una pluralidad de discos térmicamente conductores en contacto con una superficie interna del mismo. Un material adsorbente se dispone entre los discos adyacentes y está compactado entre ellos para proporcionar el máximo material adsorbente por unidad de volumen. La superficie externa del recipiente interno define una pluralidad de surcos y está en contacto con la superficie interna del recipiente externo. Los surcos proporcionan unas trayectorias de flujo para un gas, tal como el dióxido de carbono, que está fijado por adsorción sobre el material adsorbente para fluir y salir de la unidad de intercambio de calor llevándose con él el calor contenido en el alimento o la bebida, bajando así su temperatura.

Un inconveniente de la unidad de intercambio de calor del citado documento US 6125649 es que el recipiente interno, con la pluralidad de discos y el material adsorbente entre ellos, es de construcción compleja y costosa, y además, una vez utilizado no es recargable y debe ser desechado junto con el envase. Otro inconveniente es que los surcos que proporcionan la mencionada trayectoria de flujo para el gas son rectilíneos y paralelos al eje central de los recipientes interno y externo, por lo que la trayectoria de flujo es la más corta posible.

El documento US 2005/0235657 describe un aparato para enfriar un líquido en un contenedor portátil. El aparato comprende una carcasa que tiene un extremo superior y un extremo inferior, el cual puede estar adaptado para fijarse al contenedor portátil. Un depósito o cartucho de gas comprimido situado dentro de la carcasa tiene una válvula de suministro para expeler el gas comprimido. Unas aletas de intercambio de calor están dispuestas alrededor de una superficie exterior del depósito o cartucho de gas. Al ser expelido el gas, el depósito o cartucho se enfría y las aletas de intercambio de calor absorben calor de un líquido contenido en la carcasa o que pasa a través de la misma.

No obstante, en este aparato descrito en el citado documento US 2005/0235657, el gas es expelido directamente del depósito o cartucho a la atmósfera a través de la válvula de suministro sin pasar por ninguna trayectoria en el interior de una unidad de intercambio de calor, por lo que el enfriamiento es poco eficiente.

Exposición de la invención

De acuerdo con un primer aspecto, la presente invención aporta un dispositivo de enfriamiento selectivo aplicable a un recipiente para líquidos. El dispositivo comprende un intercambiador de calor provisto de un cuerpo externo y un cuerpo interno. El cuerpo externo tiene una superficie exterior y una cavidad con una superficie interior y el cuerpo interno está alojado dentro de dicha cavidad del cuerpo externo. Los cuerpos interno y externo están configurados de manera que, cuando están mutuamente acoplados, una forma de dicha superficie exterior del cuerpo interno coopera con una forma de dicha superficie interior de la cavidad del cuerpo externo para formar entre ambas un pasaje de fluido helicoidal de gran longitud, el cual está en comunicación con un conducto de entrada y un conducto de escape.

El dispositivo tiene una conexión para conectar una fuente de fluido refrigerante, tal como por ejemplo un depósito o cartucho de gas, a dicho conducto de entrada con el fin de hacer circular a voluntad de un usuario un fluido refrigerante en expansión a lo largo de dicho pasaje de fluido del intercambiador de calor desde el conducto de entrada hasta dicho conducto de escape, desde el cual el fluido refrigerante es descargado a la atmósfera.

El intercambiador de calor está configurado a propósito para ser alojado al menos en parte en un recipiente, con la superficie exterior del cuerpo externo en contacto con un líquido contenido en dicho recipiente. Cuando el fluido refrigerante que sale del depósito o cartucho de gas es expandido a lo largo del pasaje de fluido del intercambiador de calor y expulsado a la atmósfera, el cuerpo externo del intercambiador de calor se enfría y absorbe calor del líquido que se encuentra en contacto con el mismo, bajando así su temperatura.

El depósito o cartucho de gas puede ser de un tipo desechable comercialmente disponible a un coste relativamente bajo, mientras que el intercambiador de calor está hecho de materiales duraderos y puede ser reutilizado cuantas veces se desee reemplazando los depósitos o cartuchos de gas agotados por otros llenos. Por ejemplo, el cuerpo externo puede estar hecho de un material con un elevado coeficiente de transmisión de calor, tal como un material metálico, preferiblemente una aleación metálica ligera compatible con sustancias alimentarias en particular líquidos bebibles, y el cuerpo interno puede estar hecho de un material con un bajo coeficiente de transmisión de calor, tal como un material plástico.

De acuerdo con un segundo aspecto, la presente invención aporta un recipiente para líquidos que incluye un dispositivo de enfriamiento selectivo según el primer aspecto de la presente invención. Este recipiente comprende una cavidad para albergar un líquido, al menos una primera abertura provista de un elemento de cierre para llenado y vaciado de la cavidad y eventual bebida del liquido, y una segunda abertura que tiene un primer elemento de acoplamiento donde se acopla un segundo elemento de cierre formado en una extensión de una tapa de cierre conectada al intercambiador de calor del dispositivo de enfriamiento. De esta manera, la tapa de cierre del dispositivo de enfriamiento cierra dicha segunda abertura del recipiente y el intercambiador de calor queda alojado en la cavidad del recipiente y en contacto con el líquido contenido en el mismo.

Opcionalmente, el recipiente de la presente invención puede incluir una tapa alternativa simple, provista de un segundo elemento de acoplamiento configurado para acoplarse al primer elemento de acoplamiento cerrando así la segunda abertura del recipiente. Esta tapa alternativa está prevista para ser utilizada en lugar de la tapa de cierre asociada al dispositivo de enfriamiento permitiendo con ello que el recipiente sea utilizado como un recipiente para líquidos transportable, convencional, cuando los líquidos no precisen ser enfriados.

Breve descripción de los dibujos

Las anteriores y otras características y ventajas se comprenderán más plenamente a partir de la siguiente descripción detallada de unos ejemplos de realización con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

la Fig. 1 es una vista en alzado lateral, parcialmente seccionada, de un dispositivo de enfriamiento de acuerdo con una realización del primer aspecto de la presente invención;

la Fig. 2 es una vista en alzado lateral del dispositivo de enfriamiento de la Fig. 1 aplicado a enfriar un líquido contenido en un recipiente;

la Fig. 3 es una vista parcial en sección transversal ampliada mostrando una construcción alternativa del dispositivo de enfriamiento de la Fig. 1;

la Fig. 4 es una vista en planta de un cuerpo externo que forma parte de un intercambiador de calor de un dispositivo de enfriamiento de acuerdo con otra realización del primer aspecto de la presente invención;

la Fig. 5 es una vista en sección transversal del dispositivo de enfriamiento de acuerdo con la realización que incluye el cuerpo externo de la Fig. 4;

la Fig. 6 es una vista en sección transversal de un dispositivo de enfriamiento de acuerdo con todavía otra realización del primer aspecto de la presente invención;

la Fig. 7 es una vista en alzado lateral de un recipiente para líquidos de acuerdo con una realización del segundo aspecto de la presente...

1. Dispositivo de enfriamiento selectivo aplicable a recipiente para líquidos, del tipo que comprende un intercambiador de calor (15) provisto de un cuerpo externo (20) que tiene una superficie exterior y una cavidad (21), un cuerpo interno (22) alojado dentro de dicha cavidad (21) de dicho cuerpo externo (20) de manera que un pasaje de fluido (25) queda formado entre una superficie exterior de dicho cuerpo interno (22) y una superficie interior de la cavidad (21) del cuerpo externo (20), y unos medios de circulación de fluido para hacer circular a voluntad de un usuario un fluido refrigerante en expansión a lo largo de dicho pasaje de fluido (25) hasta un conducto de escape (19), estando dicho intercambiador de calor (15) configurado para ser alojado al menos en parte en un recipiente (10, 40) con dicha superficie exterior del cuerpo externo (20) en contacto con un líquido contenido en el mismo, caracterizado porque dicho pasaje de fluido (25) es un pasaje helicoidal de gran longitud proporcionado por una forma de dicha superficie exterior del cuerpo interno (22) en cooperación con una forma de dicha superficie interior de la cavidad (21) del cuerpo externo (20).

2. Dispositivo de enfriamiento selectivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios de circulación de fluido comprenden una conexión para conectar una fuente de fluido refrigerante a un conducto de entrada (17) en comunicación con el pasaje de fluido (25).

3. Dispositivo de enfriamiento selectivo según la reivindicación 2, caracterizado porque la cavidad (21) del cuerpo externo (20) tiene un extremo cerrado y otro extremo abierto a través del cual es introducido el cuerpo interno (22), y el cuerpo interno (22) tiene un extremo unido a una tapa de cierre (13) configurada para ser conectada al cuerpo externo (20) cerrando dicho extremo abierto de la cavidad (21).

4. Dispositivo de enfriamiento selectivo según la reivindicación 3, caracterizado porque dicha tapa de cierre (13) tiene formado dicho conducto de entrada (17) en comunicación con un extremo del pasaje de fluido (25) adyacente a dicho extremo abierto de la cavidad (21) del cuerpo externo (20) y dicho conducto de escape (19) en comunicación con una canalización central (23) del cuerpo interno (22), la cual está a su vez en comunicación con un extremo del pasaje de fluido (25) adyacente a dicho extremo cerrado de la cavidad (21) del cuerpo externo (20).

5. Dispositivo de enfriamiento selectivo según la reivindicación 3, caracterizado porque el cuerpo interno (22) tiene un alojamiento interior (30) con un extremo cerrado adyacente a dicho extremo cerrado de la cavidad (21) del cuerpo externo (20), estando dicho conducto de entrada (17) formado en dicho extremo cerrado del cuerpo interno (22) en comunicación con un extremo del pasaje de fluido (25) adyacente a dicho extremo cerrado de la cavidad (21) del cuerpo externo (20), y dicha tapa de cierre (13) tiene formada una abertura (31) permitiendo la introducción de dicha fuente de fluido refrigerante en dicho alojamiento interior (30) y su conexión al conducto de entrada (17), estando dicho conducto de salida (19) formado en la tapa (13) en comunicación con un extremo del pasaje de fluido (25) adyacente a dicho extremo abierto de la cavidad (21) del cuerpo externo (20).

6. Dispositivo de enfriamiento selectivo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dicho pasaje helicoidal de gran longitud que constituye el pasaje de fluido (25) está proporcionado por un ranurado helicoidal (24) formado en dicha superficie exterior de dicho cuerpo interno (22) en cooperación con dicha superficie interior de la cavidad (21) del cuerpo externo (20), la cual es lisa.

7. Dispositivo de enfriamiento selectivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque dicho pasaje helicoidal de gran longitud que constituye el pasaje de fluido (25) está proporcionado por un ranurado helicoidal (32) formado en dicha superficie interior de la cavidad (21) del cuerpo externo (20) en cooperación con dicha superficie exterior de dicho cuerpo interno (22), la cual es lisa.

8. Dispositivo de enfriamiento selectivo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dicha superficie exterior del cuerpo externo (20) comprende unas aletas anulares (33).

9. Dispositivo de enfriamiento selectivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque dicha superficie exterior del cuerpo externo (20) comprende unas aletas longitudinales (34).

10. Dispositivo de enfriamiento selectivo según la reivindicación 9, caracterizado porque el cuerpo externo (20) incluyendo dichas aletas longitudinales (34) tiene la forma de un perfil tubular de sección constante susceptible de ser obtenido por extrusión, y dicho extremo cerrado está proporcionado por una tapa final (35) fijada a dicho perfil tubular cerrando un extremo del mismo.

11. Dispositivo de enfriamiento selectivo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el cuerpo externo (20) está hecho de un material con un elevado coeficiente de transmisión de calor.

12. Dispositivo de enfriamiento selectivo según la reivindicación 11, caracterizado porque dicho material con un elevado coeficiente de transmisión de calor es una aleación metálica ligera.

13. Dispositivo de enfriamiento selectivo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el cuerpo interno (22) está hecho de un material con un bajo coeficiente de transmisión de calor.

14. Dispositivo de enfriamiento selectivo según la reivindicación 13, caracterizado porque dicho material con un bajo coeficiente de transmisión de calor es un material plástico.

15. Recipiente para líquidos incluyendo un dispositivo de enfriamiento selectivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 11, caracterizado porque dicho recipiente (10) comprende una cavidad (10a) para albergar un líquido, al menos una primera abertura (11) provista de un elemento de cierre, y una segunda abertura (12) con un primer elemento de acoplamiento (12a) donde se acopla un segundo elemento de acoplamiento (13a) formado en una extensión de dicha tapa de cierre (13) conectada al intercambiador de calor (15), de manera la tapa de cierre (13) cierra dicha segunda abertura (12) del recipiente (10) y el intercambiador de calor (15) queda alojado en dicha cavidad (10a) del recipiente (10) y en contacto con dicho líquido contenido en el mismo.