EP1359380A2 - Flüssigkeitsbehälter - Google Patents

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Publication number
EP1359380A2
EP1359380A2 EP03012181A EP03012181A EP1359380A2 EP 1359380 A2 EP1359380 A2 EP 1359380A2 EP 03012181 A EP03012181 A EP 03012181A EP 03012181 A EP03012181 A EP 03012181A EP 1359380 A2 EP1359380 A2 EP 1359380A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
liquid
container body
cooling tank
lid
container
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03012181A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1359380A3 (de
Inventor
Rainer Dominik Mayr-Hassler
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BREITENBERGER, DANIEL
Mayr-Hassler Rainer Dominik
STAFFLER, FRANZ
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to EP03012181A priority Critical patent/EP1359380A3/de
Publication of EP1359380A2 publication Critical patent/EP1359380A2/de
Publication of EP1359380A3 publication Critical patent/EP1359380A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D31/00—Other cooling or freezing apparatus
    • F25D31/006—Other cooling or freezing apparatus specially adapted for cooling receptacles, e.g. tanks
    • F25D31/007—Bottles or cans
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D3/00—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies
    • F25D3/10—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies using liquefied gases, e.g. liquid air
    • F25D3/107—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies using liquefied gases, e.g. liquid air portable, i.e. adapted to be carried personally
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2331/00—Details or arrangements of other cooling or freezing apparatus not provided for in other groups of this subclass
    • F25D2331/80—Type of cooled receptacles
    • F25D2331/803—Bottles

Definitions

  • the present invention relates to a liquid container according to the preamble of Claim 1, and in particular a liquid container for cooling and / or keeping cool a liquid such as a drink without further technical Aids.
  • cooling elements For cooling and / or keeping food or drinks cool, for example Known cooling elements that contain a cooling medium. The previously in a freezer Chilled cooling elements are used together with the food to be cooled or drinks in a cool box. Such cooling elements are also in practice known as the cold pack.
  • the commonly used cold packs are essentially cuboid.
  • To achieve a more effective cooling of beverage containers such as Party barrels with beer DE 196 31 396 A1 proposes a specially designed cooling element before that the largest possible contact area between the cooling element and provides the beverage container to be cooled.
  • beverage containers are known from the prior art, which in addition to the actual container body for holding a drink a second container for have a cooling medium.
  • DE 85 26 612 U1 discloses one Liquid container which can be screwed onto a second container in a form-fitting manner, a cooling medium or a heating medium in the second container as required can be filled.
  • the additional container is one Liquid container through a space between a double wall of the Formed liquid container, this space being closable Opening can be filled with a cooling or heating medium.
  • the liquid container has a container body for receiving one to be cooled or to be kept cool liquid with an opening for filling and dispensing the Liquid; a lid for liquid-tight sealing of the opening of the container body; and a cooling tank in direct or indirect thermal contact with the Inside of the container body, the cooling tank being liquid-tight with a closure is locked on.
  • a liquid gas is filled in the cooling tank of the liquid container a liquid gas is filled; there is also an opening device for optionally establishing a gas connection between the interior of the cooling tank and the Provided environment of the liquid container through which gas connection that Liquid gas can evaporate from the cooling tank.
  • one filled in the container body of the liquid container Liquid is a gas connection between the Made inside the cooling tank and the vicinity of the liquid container.
  • this gas connection can do this tightly in the cooling tank Now vaporize the enclosed LPG.
  • the one for this evaporation process required evaporation heat draws the liquefied gas from its surroundings, i.e. about direct or indirect thermal contact with the inside of the container body the liquid in the container body, whereby this liquid is cooled.
  • liquid container according to the invention which in the Liquid container existing liquid without further technical aids (such as Example separately to be pre-cooled cold packs or cooling media) cooled or kept cool be because the cooling device is fully integrated in the liquid container and can be triggered if necessary.
  • the liquid gas in the cooling tank is advantageously a food-compatible, ie food-grade, in particular non-toxic liquid gas, such as nitrogen oxide (N 2 O).
  • N 2 O nitrogen oxide
  • the cooling tank is preferably arranged inside the container body and is fixed with it connected to this.
  • the opening device integrated into the lid of the container body, the gas connection in the form of a between the inside of the cooling tank and the surroundings of the liquid container is formed by the cover of the container body extending gas channel.
  • the opening device between the gas connection the inside of the cooling tank and the area around the liquid container in the second establishes the closed position of the lid. This can be done by one at the bottom of the Cover of the container body provided tip, which the closure of the Cooling tanks pierce or pierce in the second closed position of the lid, the gas channel also extending through this tip.
  • the cooling tank is for a good thermal Contact between the liquid gas and the inside of the container body from one made of thermally conductive plastic material, and the container body is for thermal Isolation from the environment of the liquid container from a heat insulating Made of plastic material.
  • liquid container is especially for Suitable for cooling or keeping drinks cool.
  • present invention is generally not limited to this application for drinks; for cooling others Liquid also has fewer restrictions on what to use Liquid gas.
  • the liquid container 10 consists of a Container body 12 approximately in the form of a drinking bottle and with an opening 14 for Filling and dispensing a liquid to be cooled, such as one Beverage.
  • the opening is provided with a cover 16 (not yet shown in FIG. 1) lockable liquid-tight;
  • the opening 14 has an internal thread, for example on, into which a corresponding external thread of the cover 16 can be screwed.
  • a cooling tank 18 is arranged inside the container body 12.
  • the cooling tank 18 contains a liquid gas 20, such as, for example, a liquid nitrogen oxide (N 2 O) which is food-compatible, ie food-grade, in particular non-toxic.
  • N 2 O liquid nitrogen oxide
  • other liquid gases can of course also be used, provided that they are also food-compatible if the liquid container 10 is used for drinks.
  • liquefied gas is understood to mean a substance which is in the gaseous state at room temperature under normal pressure, ie whose boiling temperature is significantly below room temperature, and which has been brought into its liquid phase by appropriate excess pressure.
  • the cooling tank 18 is filled in a vacuum, for example under a pressure of approximately 4 bar, with the liquid N 2 O by means of a suitable device via an opening 22 in the upper section of the cooling tank 18.
  • the opening 22 of the cooling tank 18 is then closed liquid-tight with a corresponding closure 24.
  • the closure 24 has a downwardly projecting, that is to say arranged on the side facing the cooling tank 18, first threaded section 26, which can be screwed into a corresponding thread at the upper end of the cooling tank 18.
  • the closure 24 is provided on the side facing away from the cooling tank 18 with a second threaded section 28, into which an opening device to be described later can be screwed.
  • the closure 24 of the cooling tank 18 is preferred for reasons explained later Made of plastic.
  • the cooling tank 18 itself preferably consists of a heat-conducting one Plastic material to ensure good thermal contact with the inside of the To ensure the container body 12 of the liquid container 10.
  • the cooling tank 18 must also be constructed to withstand the pressure of the liquid gas 20 therein.
  • the cooling tank 18 After the cooling tank 18 has been filled and closed, it is placed in the container body 12 of the liquid container 10 used.
  • the cooling tank 18 is preferred positioned centrally in the container body 12 and firmly with this in the base area connected.
  • the container body 12 has webs 30 with latching lugs in the base region 32, which in a corresponding recess 34, for example in the form of a groove on the Intervene on the outside of the cooling tank 18.
  • the webs 30 and the recess 34 are there preferably formed all around the circumference.
  • the Web 30 with the detents 32 preferably with the lower portion of the cooling tank 18th welded using heat (e.g. hot air). This is possible because the container body is made of a plastic material.
  • the cover 16 has a first threaded section 38 on, which can be screwed into the thread of the opening 14. Further has the lid 16 following the first threaded portion 38 on the Cooling tank 18 side facing a second threaded portion 40, which so is designed such that it fits into the second threaded section 28 of the closure 24 of the Cooling tanks 18 can be screwed.
  • the second threaded section has 40 of the cover 16 has a smaller cross-sectional dimension than the first threaded section 38th
  • a tip 42 is provided on the side facing the cooling tank 18, initially in the position shown in FIG illustrated first closed position of the cover 16 on the first threaded portion 26, which closes the opening 22 of the cooling tank 18, stands up.
  • a gas channel 48 which is the front End of the tip 42 connects to the surroundings of the liquid container 10, as in Figure 2 shown.
  • both the first and the second Threaded section 38, 40 of the cover 16 even further into the corresponding threaded sections the container body 12 or the closure 24 of the cooling tank 18 screwed become.
  • This first closed position of the cover 16 is due to the on the first threaded section 26 of the closure 24 of the cooling tank 18 tip 42 of the lid 16 is defined and is fixed by on the outside of the container body 12 Web 44, which are fixedly connected to the lid 16, secured. Fixing this Crosspieces 44 on the container body 12 are made, for example, by means of a plastic seal 46, which tears open relative to the container body 12 when the lid 16 is rotated.
  • the liquid container 10 shown in Figure 2 is now, i.e. with the filled in Liquid 36 and the lid 16 in its first closed position, ready for operation. Based on this, the liquid 36 can now be cooled in the liquid container 12 are, as explained below with reference to Figure 3.
  • the lid 16 is broken by breaking the plastic seal 46 of the webs 42 on the container body 12 further into its second closed position screwed, as indicated by an arrow 50.
  • the first turns Threaded portion 38 of the lid 16 further into the thread of the opening 14 of the container body 12 and the second threaded portion 40 of the lid 16 further into the second Threaded section 28 of the closure 24 of the cooling tank 18, so that the tip 42 of the Lid 16 pierces or pierces the closure 24 of the cooling tank 18, as in FIG 3 shown.
  • the gas channel 48 which runs through the entire cover 16 creates thus a gas connection between the inside of the cooling tank 18 and the surroundings of the Liquid container 10.
  • the container body 12 remains in the second closed position the lid 16 is still closed liquid-tight.
  • This gas connection allows the liquid gas 20 to evaporate in the cooling tank 18, such as indicated at 52, 54 in Figure 3.
  • the one required for this evaporation process Evaporation heat draws the liquefied gas 20 from its surroundings, i.e. on the thermal contact with the inside of the container body 12 from the liquid 36 in Container body 12, whereby this liquid 36 is cooled.
  • the degree of cooling of the liquid 36 in this process depends on the amount of the liquid gas 20, the heat of vaporization of the liquid gas 20 (for example about 377 kJ / kg for N 2 O), the amount of the liquid 36 to be cooled (for example water) and the thermal conductivity of the material of the cooling tank 18.
  • the liquid gas 20 evaporates, for example, from the cooling tank 18 within about two minutes, and only about 150 ml of N 2 are produced for cooling about 330 ml of water as the liquid 36 to be cooled by 20 ° C. O needed as LPG 20. If necessary, the liquid 36 can even be frozen.
  • the container body is preferably made of a thermally insulating plastic material.
  • the Lid 16 simply completely unscrewed from the container body 12, as in Figure 4 shown.
  • the closure 24 of the cooling tank 18 also becomes unscrewed. This is possible if, for example, the second threaded section 26 of the Closure 24 is a left hand thread, and the first and second threaded portions 38, 40 of the cover 16 are each a right-hand thread. Unscrewing the closure 24 reduces the risk of injury to the user.
  • the container body 12 has outside in the bottom area additionally a paragraph 56.
  • the inverted cover 16 can be placed on this shoulder 56 after opening the liquid container 10 are advantageously plugged on, when the liquid 36 is poured from the container body 12.
  • the lid 16 can also be screwed onto the container body 12 again, if all of the liquid 36 has not been removed.
  • the cooling tank does not necessarily have to be arranged centrally in the container body. It is even conceivable to arrange the cooling tank outside the container body around its circumference. Furthermore, the present invention is not limited solely to N 2 O as liquid gas for the cooling tank.
  • All materials of the container body, the lid, the cooling tank and the Closure are preferably recyclable plastic materials.

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Abstract

Es wird ein Flüssigkeitsbehälter (10) zum Kühlen bzw. Kühlhalten einer Flüssigkeit (36) vorgeschlagen, mit einem Behälterkörper (12) zum Aufnehmen der zu kühlenden Flüssigkeit (36) mit einer Öffnung (14) zum Einfüllen und Ausgeben der Flüssigkeit; einem Deckel (16) zum flüssigkeitsdichten Verschließen der Öffnung (14) des Behälterkörpers (12); und einem Kühltank (18) in direktem oder indirektem thermischen Kontakt mit dem Innern des Behälterkörpers (12), wobei der Kühltank mit einem Verschluss (24) flüssigkeitsdicht verschlossen ist. In den Kühltank (18) ist ein Flüssiggas (20), vorzugsweise N2O gefüllt, und es ist eine Öffnungseinrichtung (42) zum wahlweisen Herstellen einer Gasverbindung (48) zwischen dem Innern des Kühltanks (18) und der Umgebung des Flüssigkeitsbehälters (10) vorgesehen, durch welche Gasverbindung (48) das Flüssiggas (20) aus dem Kühltank (18) verdampfen kann. Bei diesem Flüssigkeitsbehälter (10) erfolgt die Kühlung der Flüssigkeit (36) ohne weitere technische Hilfsmittel allein durch die Verdampfungswärme des Flüssiggases (20). <IMAGE>

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsbehälter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, und insbesondere einen Flüssigkeitsbehälter zum Kühlen und/oder Kühlhalten einer Flüssigkeit wie beispielsweise eines Getränks ohne weitere technische Hilfsmittel.
2. Stand der Technik
Zum Kühlen und/oder Kühlhalten von Speisen oder Getränken sind beispielsweise Kühlelemente bekannt, die ein Kühlmedium enthalten. Die zuvor in einer Tiefkühleinrichtung gekühlten Kühlelemente werden zusammen mit den zu kühlenden Speisen oder Getränken in eine Kühlbox gegeben. Derartige Kühlelemente sind in der Praxis auch unter dem Begriff Kühlakkus bekannt.
Die allgemein verbreiteten Kühlakkus sind im wesentlichen quaderförmig ausgebildet. Zur Erzielung einer wirksameren Kühlung von Getränkebehältern wie beispielsweise Partyfässern mit Bier schlägt die DE 196 31 396 A1 ein speziell ausgebildetes Kühlelement vor, das eine möglichst große Kontaktfläche zwischen dem Kühlelement und dem zu kühlenden Getränkebehälter bereitstellt.
Des weiteren sind aus dem Stand der Technik Getränkebehälter bekannt, die neben dem eigentlichen Behälterkörper zum Aufnehmen eines Getränks einen zweiten Behälter für ein Kühlmedium aufweisen. So offenbart zum Beispiel die DE 85 26 612 U1 einen Flüssigkeitsbehälter, der auf einen zweiten Behälter formschlüssig aufschraubbar ist, wobei in den zweiten Behälter je nach Bedarf ein Kühlmedium oder ein Heizmedium eingefüllt werden kann. Im Fall der DE 85 30 959 U1 ist der zusätzliche Behälter eines Flüssigkeitsbehälters durch einen Zwischenraum zwischen einer Doppelwand des Flüssigkeitsbehälters gebildet, wobei dieser Zwischenraum über eine verschließbare Öffnung mit einem Kühl- oder Heizmedium befüllbar ist.
Allen diesen herkömmlichen Flüssigkeitsbehältern ist gemeinsam, dass sie zum Kühlen einer in dem Flüssigkeitsbehälter enthaltenen Flüssigkeit ein zusätzliches technisches Hilfsmittel, wie beispielsweise einen separaten Kühlakku oder ein in einen speziellen Zusatzbehälter des Flüssigkeitsbehälters einzufüllendes, zuvor separat gekühltes Kühlmedium benötigen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ausgehend von dem oben beschriebenen Stand der Technik herkömmlicher Flüssigkeitsbehälter liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Flüssigkeitsbehälter zu schaffen, mit dem ohne weitere technische Hilfsmittel eine in dem Flüssigkeitsbehälter befindliche Flüssigkeit gekühlt bzw. kühl gehalten werden kann.
Diese Aufgabe wird durch einen Flüssigkeitsbehälter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Der Flüssigkeitsbehälter weist einen Behälterkörper zum Aufnehmen einer zu kühlenden bzw. kühl zu haltenden Flüssigkeit mit einer Öffnung zum Einfüllen und Ausgeben der Flüssigkeit; einen Deckel zum flüssigkeitsdichten Verschließen der Öffnung des Behälterkörpers; und einen Kühltank in direktem oder indirektem thermischen Kontakt mit dem Innern des Behälterkörpers, wobei der Kühltank mit einem Verschluss flüssigkeitsdicht verschlossen ist, auf. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist in den Kühltank des Flüssigkeitsbehälters ein Flüssiggas gefüllt ist; außerdem ist eine Öffnungseinrichtung zum wahlweisen Herstellen einer Gasverbindung zwischen dem Innern des Kühltanks und der Umgebung des Flüssigkeitsbehälters vorgesehen, durch welche Gasverbindung das Flüssiggas aus dem Kühltank verdampfen kann.
Zum Kühlen einer in den Behälterkörper des Flüssigkeitsbehälters eingefüllten Flüssigkeit wird mittels der Öffnungseinrichtung eine Gasverbindung zwischen dem Innern des Kühltanks und der Umgebung des Flüssigkeitsbehälters hergestellt. Durch diese Gasverbindung kann das bis zu diesem Zeitpunkt dicht in dem Kühltank eingeschlossene Flüssiggas nun verdampfen. Die für diesen Verdampfungsprozess erforderliche Verdampfungswärme zieht das Flüssiggas aus seiner Umgebung, d.h. über den direkten oder indirekten thermischen Kontakt mit dem Innern des Behälterkörpers aus der Flüssigkeit im Behälterkörper ab, wodurch diese Flüssigkeit gekühlt wird.
Bei dem Flüssigkeitsbehälter gemäß der Erfindung kann, wie beschrieben, die in dem Flüssigkeitsbehälter vorhandene Flüssigkeit ohne weitere technische Hilfsmittel (wie zum Beispiel separat vorzukühlende Kühlakkus oder Kühlmedien) gekühlt bzw. kühl gehalten werden, da die Kühleinrichtung in den Flüssigkeitsbehälter vollständig integriert ist und bei Bedarf ausgelöst werden kann.
Vorteilhafterweise ist das Flüssiggas in dem Kühltank ein lebensmittelverträgliches, d.h. Lebensmittelgüte besitzendes, insbesondere nicht-toxisches Flüssiggas, wie zum Beispiel Stickstoffoxid (N2O).
Der Kühltank ist vorzugsweise im Innern des Behälterkörpers angeordnet und fest mit diesem verbunden.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Öffnungseinrichtung in den Deckel des Behälterkörpers integriert, wobei die Gasverbindung in der Form eines sich zwischen dem Innern des Kühltanks und der Umgebung des Flüssigkeitsbehälters durch den Deckel des Behälterkörpers erstreckenden Gaskanals ausgebildet ist. Für die Herstellung der Gasverbindung ist der Deckel des Behälterkörpers beispielsweise in eine erste und eine zweite, jeweils den Behälterkörper flüssigkeitsdicht verschließende Verschlussstellung bringbar, wobei die Öffnungseinrichtung die Gasverbindung zwischen dem Innern des Kühltanks und der Umgebung des Flüssigkeitsbehälters in der zweiten Verschlussstellung des Deckels herstellt. Dies kann durch eine an der Unterseite des Deckels des Behälterkörpers vorgesehene Spitze erfolgen, welche den Verschluss des Kühltanks in der zweiten Verschlussstellung des Deckels durchstößt bzw. durchbohrt, wobei sich der Gaskanal auch durch diese Spitze hindurch erstreckt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Kühltank für einen guten thermischen Kontakt zwischen dem Flüssiggas und dem Innern des Behälterkörpers aus einem wärmeleitenden Kunststoffmaterial gemacht, und der Behälterkörper ist zur thermischen Isolierung gegenüber der Umgebung des Flüssigkeitsbehälters aus einem wärmeisolierenden Kunststoffmaterial gemacht.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Obige sowie weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen besser verständlich. Darin zeigen:
Fig. 1
eine schematische Schnittdarstellung eines Behälterkörpers mit integriertem Kühltank eines Flüssigkeitsbehälters gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2
eine schematische Schnittdarstellung des Behälterkörpers von Figur 1 mit eingefüllter Flüssigkeit und einem aufgeschraubten Deckel in seiner ersten Verschlussstellung;
Fig. 3
eine schematische Schnittdarstellung des Behälterkörpers von Figur 1 mit eingefüllter Flüssigkeit und dem aufgeschraubten Deckel in seiner zweiten Verschlussstellung zum Kühlen der Flüssigkeit; und
Fig. 4
eine schematische Schnittdarstellung des Behälterkörpers von Figur 1 mit eingefüllter Flüssigkeit und einem nach erfolgter Kühlung der Flüssigkeit wieder abgeschraubten Deckel zum Ausgeben der gekühlten Flüssigkeit.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES DERZEIT BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
Unter Bezugnahme auf die Figuren 1-4 wird nachfolgend der Aufbau und die Funktionsweise eines derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Flüssigkeitsbehälters gemäß der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Der Flüssigkeitsbehälter ist insbesondere zum Kühlen bzw. Kühlhalten von Getränken geeignet. Die vorliegende Erfindung ist aber grundsätzlich nicht auf diese Anwendung für Getränke beschränkt; zum Kühlen anderer Flüssigkeit bestehen außerdem geringere Einschränkungen bezüglich des zu verwendenden Flüssiggases.
Wie in Figur 1 schematisch dargestellt, besteht der Flüssigkeitsbehälter 10 aus einem Behälterkörper 12 etwa in der Form einer Trinkflasche und mit einer Öffnung 14 zum Einfüllen und Ausgeben einer zu kühlenden Flüssigkeit wie beispielsweise eines Getränks. Die Öffnung ist mit einem (in Figur 1 noch nicht dargestellten) Deckel 16 flüssigkeitsdicht verschließbar; die Öffnung 14 weist hierzu beispielsweise ein Innengewinde auf, in das ein entsprechendes Außengewinde des Deckels 16 einschraubbar ist.
Im Innern des Behälterkörpers 12 ist ein Kühltank 18 angeordnet. Der Kühltank 18 enthält ein Flüssiggas 20, wie beispielsweise ein flüssiges Stickstoffoxid (N2O) welches lebensmittelverträglich, d.h. Lebensmittelgüte besitzt, insbesondere nicht toxisch ist. Anstatt des N2O als Flüssiggas 20 können selbstverständlich auch andere Flüssiggase eingesetzt werden, sofern sie im Fall der Verwendung des Flüssigkeitsbehälters 10 für Getränke ebenfalls lebensmittelverträglich sind. Unter dem Begriff Flüssiggas wird im eine Substanz verstanden, die bei Raumtemperatur unter Normaldruck im gasförmigen Zustand vorliegt, d.h. deren Siedetemperatur deutlich unterhalb Raumtemperatur liegt, und die durch entsprechenden Überdruck in ihre Flüssigphase gebracht ist.
Der Kühltank 18 wird im Vakuum zum Beispiel unter einem Druck von etwa 4 bar mit dem flüssigen N2O mittels einer dafür geeigneten Vorrichtung über eine Öffnung 22 im oberen Abschnitt des Kühltanks 18 befüllt. Die Öffnung 22 des Kühltanks 18 wird anschließend mit einem entsprechenden Verschluss 24 flüssigkeitsdicht verschlossen. Wie in Figur 1 zu erkennen, weist der Verschluss 24 einen nach unten ragenden, d.h. auf der dem Kühltank 18 zugewandten Seite angeordneten ersten Gewindeabschnitt 26 auf, der in ein entsprechendes Gewinde am oberen Ende des Kühltanks 18 eingeschraubt werden kann. Ferner ist der Verschluss 24 an der dem Kühltank 18 abgewandten Seite mit einem zweiten Gewindeabschnitt 28 versehen, in welchen eine später zu beschreibende Öffnungseinrichtung eingeschraubt werden kann.
Der Verschluss 24 des Kühltanks 18 ist aus später erläuterten Gründen bevorzugt aus Kunststoff gemacht. Der Kühltank 18 selbst besteht vorzugsweise aus einem wärmeleitenden Kunststoffmaterial, um einen guten thermischen Kontakt mit dem Innern des Behälterkörpers 12 des Flüssigkeitsbehälters 10 zu gewährleisten. Der Kühltank 18 muss außerdem so konstruiert sein, dass er dem Druck des Flüssiggases 20 darin standhält.
Nach dem Befüllen und Verschließen des Kühltanks 18 wird dieser in den Behälterkörper 12 des Flüssigkeitsbehälters 10 eingesetzt. Dabei ist der Kühltank 18 vorzugsweise zentral in dem Behälterkörper 12 positioniert und im Bodenbereich fest mit diesem verbunden. Hierzu weist der Behälterkörper 12 im Bodenbereich Stege 30 mit Rastnasen 32 auf, die in eine entsprechende Ausnehmung 34 zum Beispiel in Form einer Nut an der Außenseite des Kühltanks 18 eingreifen. Die Stege 30 und die Ausnehmung 34 sind dabei bevorzugt über den gesamten Umfang umlaufend ausgebildet. Zusätzlich werden die Stege 30 mit den Rastnasen 32 vorzugsweise mit dem unteren Abschnitt des Kühltanks 18 mittels Wärme (z.B. heiße Luft) verschweißt. Dies ist möglich, da auch der Behälterkörper aus einem Kunststoffmaterial gemacht ist.
In den so vorbereiteten Flüssigkeitsbehälter 10 kann nun durch die Öffnung 14 eine zu kühlende Flüssigkeit 36 eingefüllt werden, wie in Figur 2 dargestellt. Anschließend wird die Öffnung 14 des Behälterkörpers 12 durch den bereits erwähnten Deckel 16 flüssigkeitsdicht verschlossen. Zu diesem Zweck weist der Deckel 16 einen ersten Gewindeabschnitt 38 auf, der in das Gewinde der Öffnung 14 eingeschraubt werden kann. Ferner weist der Deckel 16 im Anschluss an den ersten Gewindeabschnitt 38 auf der dem Kühltank 18 zugewandten Seite einen zweiten Gewindeabschnitt 40 auf, welcher so ausgebildet ist, dass er in den zweiten Gewindeabschnitt 28 des Verschlusses 24 des Kühltanks 18 eingeschraubt werden kann. Insbesondere besitzt der zweite Gewindeabschnitt 40 des Deckels 16 ein kleineres Querschnittsmaß als der erste Gewindeabschnitt 38.
Im Anschluss an diesen zweiten Gewindeabschnitt 40 des Deckels 16 ist auf der dem Kühltank 18 zugewandten Seite eine Spitze 42 vorgesehen, die zunächst in der in Figur 2 dargestellten ersten Verschlussstellung des Deckels 16 auf dem ersten Gewindeabschnitt 26, der die Öffnung 22 des Kühltanks 18 verschließt, aufsteht. Durch den gesamten Deckel 16, d.h. durch den ersten Gewindeabschnitt 38, den zweiten Gewindeabschnitt 40 und die Spitze 42, verläuft entlang seiner Längsachse ein Gaskanal 48, der das vordere Ende der Spitze 42 mit der Umgebung des Flüssigkeitsbehälters 10 verbindet, wie in Figur 2 dargestellt.
Wie deutlich in Figur 2 zu erkennen, können sowohl der erste als auch der zweite Gewindeabschnitt 38, 40 des Deckels 16 noch weiter in die entsprechenden Gewindeabschnitte des Behälterkörpers 12 bzw. des Verschlusses 24 des Kühltanks 18 eingeschraubt werden. Diese erste Verschlussstellung des Deckels 16 ist durch die auf dem ersten Gewindeabschnitt 26 des Verschlusses 24 des Kühltanks 18 aufstehende Spitze 42 des Deckels 16 definiert und wird durch an der Außenseite des Behälterkörpers 12 fixierte Stege 44, die fest mit dem Deckel 16 verbunden sind, gesichert. Die Fixierung dieser Stege 44 an dem Behälterkörper 12 erfolgt beispielsweise mittels einer Plastikplombierung 46, die beim Drehen des Deckels 16 relativ zum Behälterkörper 12 aufreißt.
Der in Figur 2 dargestellte Flüssigkeitsbehälter 10 ist nun, d.h. mit der eingefüllten Flüssigkeit 36 und dem Deckel 16 in seiner ersten Verschlussstellung, betriebsbereit. Ausgehend hiervon kann nun die Flüssigkeit 36 in dem Flüssigkeitsbehälter 12 gekühlt werden, wie nachfolgend anhand von Figur 3 erläutert.
Um den Kühlvorgang der (nicht notwendigerweise vorgekühlten) Flüssigkeit 36 im Flüssigkeitsbehälter 10 zu starten, wird der Deckel 16 unter Aufbrechen der Plastikplombierung 46 der Stege 42 am Behälterkörper 12 weiter in seine zweite Verschlussstellung geschraubt, wie durch einen Pfeil 50 angedeutet. Hierbei dreht sich der erste Gewindeabschnitt 38 des Deckels 16 weiter in das Gewinde der Öffnung 14 des Behälterkörpers 12 und der zweite Gewindeabschnitt 40 des Deckels 16 weiter in den zweiten Gewindeabschnitt 28 des Verschlusses 24 des Kühltanks 18, sodass die Spitze 42 des Deckels 16 den Verschluss 24 des Kühltanks 18 durchstößt bzw. durchbohrt, wie in Figur 3 gezeigt. Durch den durch den gesamten Deckel 16 verlaufenden Gaskanal 48 entsteht somit eine Gasverbindung zwischen dem innern des Kühltanks 18 und der Umgebung des Flüssigkeitsbehälters 10. Der Behälterkörper 12 bleibt in der zweiten Verschlussstellung des Deckels 16 weiterhin flüssigkeitsdicht verschlossen.
Durch diese Gasverbindung kann nun das Flüssiggas 20 im Kühltank 18 verdampfen, wie bei 52, 54 in Figur 3 angedeutet. Die für diesen Verdampfungsprozess erforderliche Verdampfungswärme zieht das Flüssiggas 20 aus seiner Umgebung, d.h. über den thermischen Kontakt mit dem Innern des Behälterkörpers 12 aus der Flüssigkeit 36 im Behälterkörper 12 ab, wodurch diese Flüssigkeit 36 gekühlt wird.
Das Maß der Kühlung der Flüssigkeit 36 hängt bei diesem Vorgang von der Menge des Flüssiggases 20, der Verdampfungswärme des Flüssiggases 20 (z.B. etwa 377 kJ/kg für N2O), der Menge der zu kühlenden Flüssigkeit 36 (z.B. Wasser) sowie der Wärmeleitfähigkeit des Materials des Kühltanks 18 ab. In einer bereits erprobten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Flüssigkeitsbehälters 10 verdampft das Flüssiggas 20 zum Beispiel innerhalb von etwa zwei Minuten aus dem Kühltank 18, und für eine Kühlung von etwa 330 ml Wasser als zu kühlende Flüssigkeit 36 um 20°C werden nur etwa 150 ml N2O als Flüssiggas 20 benötigt. Je nach Bedarf kann die Flüssigkeit 36 sogar gefroren werden. Um die Temperatur der so gekühlten Flüssigkeit 36 über einen möglichst langen Zeitraum halten zu können, ist der Behälterkörper vorzugsweise aus einem thermisch isolierenden Kunststoffmaterial gemacht.
Zum Ausgeben der gekühlten Flüssigkeit 36 aus dem Flüssigkeitsbehälter 10 wird der Deckel 16 einfach vollständig wieder von dem Behälterkörper 12 abgeschraubt, wie in Figur 4 dargestellt. Hierbei wird gleichzeitig auch der Verschluss 24 des Kühltanks 18 abgeschraubt. Dies ist möglich, wenn zum Beispiel der zweite Gewindeabschnitt 26 des Verschlusses 24 ein Linksgewinde ist, und der erste und der zweite Gewindeabschnitt 38, 40 des Deckels 16 jeweils ein Rechtsgewinde sind. Das Abschrauben des Verschlusses 24 vermindert die Verletzungsgefahr für den Benutzer.
Wie in Figur 4 zu erkennen, besteht die Möglichkeit, dass die Flüssigkeit 36 im Behälterkörper 12 nun auch in den Kühltank 18 strömt, insbesondere auch beim Neigen des Behälterkörpers 12 zum Ausgießen der Flüssigkeit 36 durch die Öffnung 14. Dies ist aber selbst bei Getränken 36 unschädlich, sofern ein lebensmittelverträgliches Flüssiggas 20 verwendet wird. Es ist hierbei sogar unschädlich, wenn der Flüssigkeitsbehälter 10 bereits vor der vollständigen Kühlung der Flüssigkeit 36, d.h. wenn sich noch etwas Flüssiggas 20 im Kühltrank 18 befindet, geöffnet wird.
Wie in den Figuren 1- 4 dargestellt, weist der Behälterkörper 12 im Bodenbereich außen zusätzlich einen Absatz 56 auf. Auf diesen Absatz 56 kann der umgedrehte Deckel 16 nach dem Öffnen des Flüssigkeitsbehälters 10 vorteilhafterweise aufgesteckt werden, wenn die Flüssigkeit 36 aus dem Behälterkörper 12 gegossen wird. Selbstverständlich kann der Deckel 16 auch nochmals auf den Behälterkörper 12 aufgeschraubt werden, wenn nicht die gesamte Flüssigkeit 36 entnommen worden ist.
Während die vorliegende Erfindung oben anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Detail erläutert worden ist, ist die Erfindung nicht allein hierauf beschränkt. Der Fachmann kann vielmehr verschiedene Abwandlungen und Modifikationen daran vornehmen, ohne den Schutzumfang der Erfindung, wie er auch die anhängenden Ansprüche definiert ist, zu verlassen.
Beispielsweise muss der Kühltank nicht notwendigerweise mittig in dem Behälterkörper angeordnet sein. Es ist sogar denkbar, den Kühltank außerhalb des Behälterkörpers um dessen Umfang herum anzuordnen. Ferner ist die vorliegende Erfindung nicht allein auf N2O als Flüssiggas für den Kühltank beschränkt.
Sämtliche Materialien des Behälterkörpers, des Deckels, des Kühltanks und des Verschlusses sind vorzugsweise recyclebare Kunststoffmaterialien.
BEZUGSZEICHENLISTE
10
Flüssigkeitsbehälter
12
Behälterkörper
14
Öffnung von 12
16
Deckel
18
Kühltank
20
Flüssiggas (N2O)
22
Öffnung von 18
24
Verschluss
26
erster Gewindeabschnitt von 24
28
zweiter Gewindeabschnitt von 24
30
Stege
32
Rastnasen
34
Ausnehmung
36
Flüssigkeit
38
erster Gewindeabschnitt von 16
40
zweiter Gewindeabschnitt von 16
42
Spitze von 16
44
Stege an 16
46
Plastikplombierung
48
Gaskanal
50
Pfeil
52
Verdampfung
54
Verdampfung
56
Absatz

Claims (12)

  1. Flüssigkeitsbehälter (10), mit
    einem Behälterkörper (12) zum Aufnehmen einer zu kühlenden Flüssigkeit (36) mit einer Öffnung (14) zum Einfüllen und Ausgeben der Flüssigkeit;
    einem Deckel (16) zum flüssigkeitsdichten Verschließen der Öffnung (14) des Behälterkörpers (12); und
    einem Kühltank (18) in direktem oder indirektem thermischen Kontakt mit dem Innern des Behälterkörpers (12), wobei der Kühltank mit einem Verschluss (24) flüssigkeitsdicht verschlossen ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass in den Kühltank (18) ein Flüssiggas (20) gefüllt ist; und
    dass eine Öffnungseinrichtung (42) zum wahlweisen Herstellen einer Gasverbindung (48) zwischen dem Innern des Kühltanks (18) und der Umgebung des Flüssigkeitsbehälters (10) vorgesehen ist, durch welche Gasverbindung (48) das Flüssiggas (20) aus dem Kühltank (18) verdampfen kann.
  2. Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Flüssiggas (20) ein lebensmittelverträgliches Flüssiggas ist.
  3. Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Flüssiggas (20) Stickstoffoxid (N2O) ist.
  4. Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Kühltank (18) im Innern des Behälterkörpers (12) angeordnet ist.
  5. Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Kühltank (18) fest mit dem Behälterkörper (12) verbunden ist.
  6. Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungseinrichtung (42) in den Deckel (16) des Behälterkörpers (12) integriert ist.
  7. Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Gasverbindung (48) ein sich zwischen dem Innern des Kühltank (18) und der Umgebung des Flüssigkeitsbehälters (10) durch den Deckel (16) des Behälterkörpers (12) erstreckender Gaskanal ist.
  8. Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (16) des Behälterkörpers (12) in eine erste, den Behälterkörper flüssigkeitsdicht verschließende Verschlussstellung und in eine zweite, den Behälterkörper flüssigkeitsdicht verschließende Verschlussstellung bringbar ist, wobei die Öffnungseinrichtung (42) die Gasverbindung (48) zwischen dem Innern des Kühltanks und der Umgebung des Flüssigkeitsbehälters in der zweiten Verschlussstellung des Deckels herstellt.
  9. Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (16) des Behälterkörpers (12) an seiner Unterseite eine Spitze (42) aufweist, welche den Verschluss (24) des Kühltanks (18) in der zweiten Verschlussstellung des Deckels (16) durchstößt, wobei sich die Gasverbindung (48) auch durch diese Spitze (42) hindurch erstreckt.
  10. Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Kühltank (18) aus einem wärmeleitenden Kunststoffmaterial gemacht ist.
  11. Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Behälterkörper (12) aus einem wärmeisolierenden Kunststoffmaterial gemacht ist.
  12. Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (16) des Behälterkörpers (12) ein Schraubgewinde aufweist, das in ein entsprechendes Schraubgewinde an der Öffnung (14) des Behälterkörpers schraubbar ist.
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