CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención hace referencia a un dispositivo para enfriar contenedores de bebida. Más concretamente, la invención se refiere a un dispositivo portátil y autónomo para enfriar latas o barriles de pequeño tamaño de forma instantánea. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Los dispositivos portátiles para el enfriado de bebidas son bien conocidos en el estado de la técnica. El uso de dichos dispositivos resulta adecuado para transportar contenedores de bebidas tales como botellas, barriles de pequeño tamaño o latas, de una forma sencilla y ligera, sin necesidad de utilizar un refrigerador convencional conectado a la red eléctrica, hasta el lugar de consumo de dichas bebidas, donde pueden ser disfrutadas en condiciones óptimas, a baja temperatura. Algunos ejemplos de este tipo de dispositivos son las solicitudes de patente FR 2853400 A1 y WO 2006/088413.

Los dispositivos del estado de la técnica anteriormente descritos se conciben con el objetivo de proporcionar un medio en el que una o varias bebidas pueden permanecer frías, que resulte además fácilmente transportable, pudiendo además ser utilizado, después de su carga, sin necesidad de alimentación eléctrica. La generación de la energía térmica necesaria para enfriar las bebidas hasta la temperatura deseada se obtiene, habitualmente, mediante sistemas termoeléctricos de tipo Peltier. De este modo, las bebidas almacenadas en los dispositivos pueden ser consumidas en el momento deseado, conservando su temperatura. Si bien los citados dispositivos resultan adecuados para la conservación de la temperatura de los contenedores de bebida que se almacenan en su interior, poseen algunas limitaciones y problemas que, hasta la fecha, permanecen sin resolver. Por una parte, su capacidad de conservación de la energía térmica permite únicamente un tiempo de autonom ía, una vez se abre el alojamiento donde se encuentran los contenedores de bebida refrigerados, limitado a unas pocas horas, o incluso minutos, lo que hace que resulte difícil sustituir los contenedores inicialmente refrigerados por otros nuevos, introducidos a temperatura ambiente, con el objetivo de repetir el proceso de enfriado en el lugar de consumo. Esta desventaja limita seriamente la funcionalidad de los citados dispositivos, en casos en los que se desea enfriar un número considerable de contenedores de bebida. Por otra parte, los dispositivos de enfriado portátiles existentes en el estado de la técnica no poseen una capacidad de enfriar instantáneamente las bebidas, haciendo que los nuevos contenedores introducidos para su refrigeración necesiten de tiempos largos para alcanzar la temperatura deseada (alrededor de unos 5 ^o C), haciendo que se tenga que esperar en exceso antes del consumo de la bebida a la temperatura óptima, lo que resulta incómodo para el usuario.

Por último, los dispositivos del estado de la técnica destinados a refrigerar más de un contenedor de bebida comprenden habitualmente un peso excesivo, derivado de los sistemas de generación y transmisión de frío empleados, lo que limita, a la postre, su portabilidad.

La presente invención está orientada a resolver los problemas anteriormente citados, mediante un dispositivo de gran capacidad de refrigeración y conservación de energía térmica, que permite el enfriado de nuevas bebidas durante largos periodos de tiempo, no inferiores a doce horas, precisando a la vez de tiempos de enfriado reducidos para cada contenedor, siendo dichos tiempos inferiores a cinco minutos, para contenedores a temperatura ambiente. Adicionalmente, su diseño basado en la utilización de componentes ligeros garantiza su portabilidad.

DESCRIPCIÓN BREVE DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un dispositivo de enfriado ligero y fácilmente manejable, con un peso, preferentemente, menor de 1 ,0 kg, para enfriar contenedores de bebida de pequeño tamaño, de forma instantánea, con un tiempo de enfriado, a partir de temperatura ambiente, preferentemente inferior a cinco minutos. El dispositivo es capaz, además, de funcionar de forma autónoma, manteniendo su capacidad refrigerante durante un periodo de tiempo mayor de doce horas, una vez cargado. Más en particular, la invención propuesta consiste en un dispositivo refrigerador de carácter portátil, especialmente concebido y diseñado para refrigerar contenedores de bebida en el momento deseado, pudiendo ser usado en cualquier lugar, sin necesidad de alimentación externa para dicho uso. La invención se basa en un depósito isotérmico que contiene un material de cambio de fase (MCF) que, mediante su congelación, almacena el poder frigorífico del dispositivo. Un material de cambio de fase es un material capaz de absorber gran cantidad de energía a través de su calor latente de cambio de fase. Preferentemente, el MCF cambia de fase en el rango de -10° C - 0 ^o C (temperatura de cambio de fase) y consiste en una disolución acuosa de sales que maximiza el calor latente d el m ateri a l pa ra l a tem peratu ra d e ca m b io d e fase d esead a. Preferentemente, este calor latente es superior a 300 kJ/kg. El depósito isotérmico de la invención presenta, asimismo, un alojamiento interior para uno o más contenedores de bebida, y una configuración estructural específica que permite lograr el enfriamiento instantáneo de dichos contenedores de bebida. Esta configuración estructural, basada en un medio de transmisión de energía térmica capaz de aumentar la superficie efectiva de intercambio energético con el MCF, le confiere al dispositivo la conductividad térmica necesaria para lograr el objetivo de enfriamiento instantáneo. Mientras que la conductividad térmica de los materiales de cambio de fase conocidos para el rango de temperaturas habituales del estado de la técnica se sitúa entre 1 y 1 ,5 W/mK en estado sólido y por debajo de 1 W/mK en estado líquido, la configuración estructural específica de la presente invención logra que el conjunto del depósito isotérmico que almacena la energía frigorífica del enfriador logre una conductividad térmica del conjunto superior a 30 W / mK, que es el valor que se requiere para lograr enfriar contenedores de bebida de pequeño tamaño de 25° C a 5 ^o C, en tiempos iguales o inferiores a cinco minutos, de forma que la energía acumulada en el MCF se transfiera de forma instantánea a las paredes del receptáculo enfriador durante todos los ciclos de enfriado, independientemente del porcentaje de MCF que haya ya cedido su calor latente para el enfriado de ciclos previos de enfriamiento.

Un objeto de la presente invención es un dispositivo de enfriado de bebidas que comprende:

- un depósito enfriador conectado a un sistema de refrigeración;

- un material de cambio de fase (MCF) capaz de almacenar energía térmica de dicho sistema de refrigeración, a través de una o más regiones de enfriamiento próximas a un elemento refrigerador comprendido en dicho sistema de refrigeración;

- un alojamiento térmicamente conductor capaz de almacenar, al menos, un contenedor de bebida, y capaz de transmitir energía térmica a dicho contenedor de bebida;

- un medio de transmisión de energía térmica capaz de transmitir energía entre el MCF y el alojamiento térmicamente conductor; caracterizado porque el medio de transmisión de energía térmica comprende una pluralidad de aletas térmicamente conductoras en contacto con el MCF y/o una espuma térmicamente conductora de poro abierto en la que el MCF está embebido, lo que aumenta la superficie efectiva de intercambio energético, permitiendo el enfriado instantáneo del contenedor de bebida.

Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de enfriado de bebidas, donde la pluralidad de aletas térmicamente conductoras se distribuye uniformemente alrededor del alojamiento térmicamente conductor, con una geometría radial respecto al eje longitudinal de dicho alojamiento.

Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de enfriado de bebidas, donde la pluralidad de aletas térmicamente conductoras adopta una distribución que combina un primer conjunto de aletas radiales paralelas al eje longitudinal del alojamiento térmicamente conductor y un segundo conjunto de aletas radiales perpendiculares al eje longitudinal de dicho alojamiento, proporcionando una pluralidad de compartimentos de intercambio térmico en contacto con el MCF.

Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de enfriado de bebidas, donde la plural idad de aletas térm icamente conductoras comprende entre 8 y 16 aletas.

Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de enfriado de bebidas, donde la espuma térmicamente conductora es una espuma con una densidad de poro abierto igual o superior al 85%. Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de enfriado de bebidas, donde la espuma térmicamente conductora es una espuma de poro abierto metálica, preferentemente una espuma de aluminio. Las espumas metálicas son, como su nombre indica, materiales metálicos con una estructura porosa. Pueden formar una estructura abierta de poros interconectados, similar a una esponja de baño. Tienen muy baja densidad (entre 0,03-0,2 g/cm3), a la vez que presentan algunas de las propiedades del metal del que están formados, junto a otras características derivadas de su estructura. Por tanto, son materiales con una combinación de propiedades físico-químicas y mecánicas que hacen que sean un medio estructural idóneo para aumentar la capacidad de transmisión de energía frigorífica de un MCF que se encuentre embebido dentro de la espuma.

Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de enfriado de bebidas, donde el MCF posee un volumen de 700 ce. y una temperatura de cambio de fase de -10 ^o C.

Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de enfriado de bebidas, donde el alojamiento térmicamente conductor es capaz de alojar una lata y de enfriar hasta 6 latas consecutivas de bebida desde una temperatura de 25° C hasta 5 ^o C en un tiempo inferior a 5 minutos, donde cada una de dichas latas posee, preferentemente, un volumen de 0,33 litros.

Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de enfriado de bebidas, donde el depósito enfriador está térmicamente aislado mediante un recubrimiento aislante.

Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de enfriado de bebidas, donde el sistema de refrigeración es un sistema de refrigeración termoeléctrico. Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de enfriado de bebidas, donde el sistema de refrigeración comprende una o más células Peltier. Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de enfriado de bebidas, donde las regiones de enfriamiento están comprendidas en el alojamiento térmicamente conductor. Se consigue con ello un mayor aprovechamiento del espacio, proporcionando un dispositivo más compacto), manteniendo a la vez la eficiencia en el intercambio térmico.

Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de enfriado de bebidas, donde el sistema de refrigeración comprende un disipador térmico. Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de enfriado de bebidas, donde el sistema de refrigeración comprende un ventilador.

Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de enfriado de bebidas, donde el sistema de refrigeración está conectado a un adaptador a la corriente doméstica, destinado a obtener la energía necesaria para congelar el MCF.

Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de enfriado de bebidas, donde el MCF puede ser congelado de forma externa mediante un congelador.

Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de enfriado de bebidas, donde dicho dispositivo es portátil.

Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de enfriado de bebidas, donde el peso total de dicho dispositivo es igual o inferior a 1 ,0 kg. Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de enfriado de bebidas, donde el contenedor de la bebida que se enfría es un envase con sección transversal circular. Otro objeto de la presente invención es un dispositivo de enfriado de bebidas, donde el contenedor de bebida es una lata.

Entre las principales ventajas aportadas por el dispositivo de la presente invención, cabe citar las siguientes:

- Dispositivo autónomo, con capacidad de enfriar más de una lata durante su tiempo de autonomía, gracias a almacenar energía de enfriado en el MCF.

- Dispositivo portátil y compacto.

- Dispositivo recargable, gracias un sistema termoeléctrico (basado, por ejemplo, en el efecto Peltier).

- Dispositivo que utiliza tecnologías de frío instantáneo, para acelerar las velocidades de enfriamiento.

- La tecnología de frío instantáneo empleada por el dispositivo se logra mediante materiales ligeros.

Otras características y ventajas de la presente invención se desprenderán de la descripción de la invención que sigue, así como de las figuras que acompañan al presente documento. DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

La Figura 1 muestra una vista en perspectiva de la estructura interna y los componentes del dispositivo de enfriado de la invención, para una realización preferente en la que el medio de transmisión de energía térmica comprende una pluralidad de aletas conductoras. La Figura 2 muestra una vista en perspectiva superior de los elementos constitutivos del depósito enfriador comprendido en el dispositivo de enfriado de la invención, en la que el medio de transmisión de energía térmica comprende una pluralidad de aletas conductoras.

La Figura 3 muestra una vista en perspectiva superior de los elementos constitutivos del depósito enfriador comprendido en el dispositivo de enfriado de la invención, en la que el medio de transmisión de energía térmica comprende una espuma térmicamente conductora de poro abierto.

La Figura 4 muestra una vista en perspectiva frontal del sistema de refrigeración comprendido en el dispositivo de enfriado de la invención. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

La presente invención consiste en un dispositivo de enfriado instantáneo de bebidas que comprende (Figuras 1 -5):

- un depósito enfriador (1 ), preferentemente aislado térmicamente mediante un recubrimiento de material aislante (4), estando dicho depósito (1 ) conectado a un sistema de refrigeración (8), y siendo dicho sistema de refrigeración (8), preferentemente, de tipo termoeléctrico, basado, por ejemplo, en células Peltier;

- un material de cambio de fase (MCF) (5) capaz de almacenar energía térmica de dicho sistema de refrigeración (8), a través de una o más regiones de enfriamiento (2) próximas a un elemento refrigerador (9) comprendido en dicho sistema de refrigeración (8);

- un alojamiento térmicamente conductor (3) capaz de almacenar, al menos, un contenedor de bebida (L), y capaz de transmitir energía térmica a dicho contenedor de bebida (L); - un medio de transmisión de energía térmica entre el MCF (5) y el alojamiento térmicamente conductor (3), configurado específicamente para proporcionar un enfriado instantáneo del contenedor de bebida, en un tiempo preferentemente inferior a cinco minutos para cada contenedor.

Según lo descrito anteriormente, la capacidad de enfriamiento de la presente invención se logra, gracias a la energía acumulada en el MCF (5), el cual, tras ser congelado mediante el contacto de la zona de enfriamiento (2) con el sistema de refrigeración (8), permite enfriar uno o varios contenedores de bebida (L) consecutivos, dependiendo de la cantidad y calor latente del MCF del dispositivo.

En una realización preferente de la invención, el medio de transmisión de energía térmica destinado al intercambio térmico entre el MCF (5) y el contenedor de bebida (L) comprende una pluralidad de aletas (6) en contacto con dicho MCF (5), a través de las cuales se produce la transmisión de energía. Dichas aletas (6), preferentemente entre 8 y 1 6, pueden adoptar diversas configuraciones, siguiendo, por ejemplo, una distribución radial paralela o perpendicular al eje del depósito enfriador (1 ), pudiendo también adoptar una distribución que combine ambas geometrías (como es el caso de la Figura 1 ), proporcionando una pluralidad de compartimentos de intercambio térmico en contacto con el MCF (5). La finalidad de las aletas (6) es aumentar la superficie efectiva de intercambio térmico, proporcionando un mayor acceso al MCF (5), lo que permite, a la postre, un enfriado efectivo, rápido y con tiempos de enfriado constantes independientemente del porcentaje de MCF congelado dentro del dispositivo. Como ejemplo, es posible, mediante una configuración de 16 aletas uniformemente distribuidas y para u n enfriador con alojamiento para una lata, alcanzar una conductividad térmica del dispositivo de enfriado de 30 W / mK. En otra realización preferente de la invención, el medio de transmisión de energía térmica destinado al intercambio térmico entre el MCF (5) y el contenedor de bebida (L) comprende en una espuma térmicamente conductora (7) de poro abierto donde se embebe el MCF (5), de forma que la transmisión térmica entre el MCF (5) y el alojamiento térmicamente conductor (3) se realiza a través de la superficie específica que caracteriza la espuma (7). Dicha espuma (7), adicionalmente, dota al dispositivo de la invención de una capacidad de enfriado efectivo, rápido y garantizando tiempos de enfriado constantes independientemente del porcentaje de MCF congelado dentro del dispositivo, con mayor ligereza y diseño compacto, siendo por tanto, más fácilmente manejable por el usuario, permitiendo obtener un peso total del dispositivo de no más de 1 ,0 kg. Como ejemplo, es posible, mediante una espuma de poro abierto de densidad de 85% de poro y para un enfriador con alojamiento para una lata, alcanzar una conductividad térmica del dispositivo de enfriado de 30 W / mK. Preferentemente, la espuma térmicamente conductora es una espuma metálica (por ejemplo, de aluminio).

En otra realización preferente de la invención, el medio de transmisión de energía térmica comprende tanto la pluralidad de aletas conductoras (6) como la espuma conductora (7) en la que el MCF (5) se encuentra embebida. Del mismo modo que en las realizaciones anteriormente descritas, esta configuración permite también aumentar la superficie efectiva de intercambio térmico, dotando a la invención de una velocidad de enfriado mucho mayor que la obtenida por otros dispositivos del estado de la técnica.

Como ejemplo de la capacidad de enfriado instantáneo que se consigue con la presente invención, para una realización de la invención en la que el MCF (5) posee un volumen de 700 ce, entalpia de fusión de 310 kJ/kg y temperatura de cambio de fase de -10° C, el presente dispositivo permite refrigerar al menos seis latas consecutivas, ya sea mediante una configuración de aletas (6), de espuma térmicamente conductora (7), o de una combinación de ambas, permitiendo bajar la temperatura de las latas desde 25° C hasta 5° C, en un tiempo no superior a cinco minutos.

El sistema de refrigeración (8) (Figura 4) destinado a congelar el MCF (5) está especialmente diseñado para acoplarse al depósito isotérmico (1 ), aprovechando la región de enfriamiento (2) del dispositivo, mediante, al menos, un elemento refrigerador (9). Dicho elemento refrigerador (9) comprende uno o más componentes térmicamente conductores conectados al sistema termoeléctrico. Es posible, en distintas realizaciones de la invención, añadir al elemento refrigerador (9) un acoplamiento superior (10) térmicamente conductor, capaz también de transmitir energía térmica al MCF (5). El sistema de refrigeración (8) comprende, preferentemente, una pluralidad de células Peltier (1 1 , 12) capaces de proporcionar una potencia de frío suficiente para congelar el MCF durante varias horas. En una realización preferente de la invención, se logran congelar 700 ce. de MCF de calor latente de 310 kJ/kg en un tiempo comprendido entre 4 y 6 horas, con una potencia de frío del conjunto de células Peltier de 15W. La superficie fría de las células Peltier ( 1 1 , 1 2) está en contacto con el elemento refrigerador (9) y el acoplamiento superior (10), mientras que las superficies calientes de dichas células Peltier están conectadas a un disipador térmico (13) que, gracias a un ventilador (14), disipa el calor generado por las células Peltier al exterior del dispositivo de enfriado.

Adicionalmente, el sistema de refrigeración (8) comprende un adaptador (15) a la corriente doméstica, a través del cual se obtiene la fuente de alimentación necesaria para activar el sistema Peltier y cargar el dispositivo, hasta congelar completamente el MCF (5). La invención puede, no obstante, también ser cargada prescindiendo del sistema de refrigeración (8), mediante, por ejemplo, un congelador doméstico, preferentemente a una temperatura inferior a -12° C. Una vez descrita l a presente i nvención y algunas de sus realizaciones preferentes, cabe resaltar que dichas realizaciones no han de ser consideradas como limitativas frente a variaciones de su diseño o en la combinación de los elementos que integran el dispositivo, siempre que dichas variaciones no alteren la esencia de la invención, así como el objeto de la misma.

DESCRIPCIÓN DE LOS ELEMENTOS DE LAS FIGURAS

Elemento Descripción

1 Depósito enfriador

2 Región de enfriamiento (recarga) del depósito enfriador

3 Alojamiento del contenedor de bebida

4 Aislante térmico

5 Material de cambio de fase (MCF)

6 Medio de transmisión de energía térmica (aletas conductoras)

7 Medio de transmisión de energía térmica (espuma metálica)

8 Sistema de refrigeración

9 Elemento refrigerador

10 Elemento refrigerador (acoplamiento superior)

1 1 Célula Peltier

12 Célula Peltier

13 Disipador térmico

14 Ventilador

15 Conexión a fuente de energía externa

L Contenedor de bebida