RU2128810C1

RU2128810C1 - Thermoelectric container for drinks

Info

Publication number: RU2128810C1
Application number: RU97111351A
Authority: RU
Inventors: В.В. Сафронов; В.В. Веселов; В.М. Волков; В.В. Варцов; А.А. Гуляев; А.А. Иванов
Original assignee: Сафронов Вадим Владимирович; Веселов Валерий Васильевич; Волков Владимир Михайлович; Варцов Виталий Владимирович; Гуляев Александр Анатольевич; Иванов Анатолий Андреевич
Priority date: 1997-07-02
Filing date: 1997-07-02
Publication date: 1999-04-10

Abstract

FIELD: cooling appliances for drinks. SUBSTANCE: container casing accommodates cup-shaped insert with flat bottom carrying thermoelectric module and heat sink. Longitudinal ribs are provided on inner side surface of cup. Bottom has depressions. Temperature-sensitive element are placed in heat sink and in bottom. Casing carries module polarity reversal switch. Electric pump is mounted on water hose running to heat sink and connected to cable supplying it with power. Drink is poured into cup for cooling it or producing ice lumps. EFFECT: reduced cooling time, improved refrigerating capacity and enlarged functional capabilities of container. 3 cl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к малогабаритным термоэлектрическим охладителям напитков, и может быть использовано на транспорте, в предприятиях торговли и общепита, для отдыха на природе, а также в медицинских и лабораторных целях. The invention relates to refrigeration, in particular to small-sized thermoelectric drink coolers, and can be used in transport, trade and catering, for outdoor recreation, as well as for medical and laboratory purposes.

Известны переносные термоэлектрические охлаждающие устройства: патент США N 5111664 F 25 B 21/02; F 25 D 17/04, опубликованный в журнале "Изобретения стран мира" 1993 г.; международная заявка N 90/00708 F 25 B 21/02, опубликованая в журнале "Изобретения стран мира" 1990 г.; патент США N 4726193 F 25 B 21/02, опубликованный в журнале "Изобретения стран мира" 1988 г. Эти переносные устройства используются для охлаждения и хранения напитков, находящихся в стандартной упаковке (бутылках, банках, пакетах и т.п. ) и не предназначены для охлаждения и хранения напитков без упаковок, а также приготовления кускового льда из напитка. Known portable thermoelectric cooling devices: US patent N 5111664 F 25 B 21/02; F 25 D 17/04, published in the journal "Inventions of the World" 1993; international application N 90/00708 F 25 B 21/02, published in the journal "Inventions of the World" in 1990; US patent N 4726193 F 25 B 21/02, published in the journal "Inventions of the World" 1988. These portable devices are used to cool and store drinks that are in standard packaging (bottles, cans, bags, etc.) and not Designed for cooling and storing drinks without packaging, as well as making bulk ice from a drink.

Аналогом предлагаемого изобретения является патент США N 4996847 F 25 B 21/02, опубликованный в 1992 г. Этот переносной прибор имеет корпус с приемным устройством для напитка и тепловентилирующее приспособление. Охлаждение напитка внутри корпуса осуществляется с помощью термоэлектрического модуля, одна сторона которого находится в теплообъеме с холодильной камерой, а на другой стороне расположен теплоотвод. Этот охладитель используется для охлаждения дозы напитка и последующей ее автоматической выдачи. Но он не предназначен для использования в качестве контейнера, т.е. для хранения в охлажденном состояния длительное время напитка, а также для получения кускового льда из напитка. An analogue of the present invention is US patent N 4996847 F 25 B 21/02, published in 1992. This portable device has a housing with a receiving device for a drink and a fan heater. The cooling of the drink inside the case is carried out using a thermoelectric module, one side of which is located in the heat volume with a refrigerator, and the heat sink is located on the other side. This cooler is used to cool the dose of the drink and its subsequent automatic dispensing. But it is not intended to be used as a container, i.e. for storage in a refrigerated state for a long time of the drink, as well as for obtaining bulk ice from the drink.

За прототип выбран патент США N 5042258 F 25 21/02. Он предназначен для охлаждения и хранения напитка и состоит из корпуса с чашеобразной вставкой и плоским днищем. Одна сторона термоэлектрического модуля контактирует с чашеобразной вставкой, а другая - с теплоотводом. В качестве охлаждающей среды для теплоотвода используются потоки воздуха, например, от вентилятора, что не позволяет уменьшить время охлаждения напитка в контейнере. Известно, что теплопроводность воздуха - 2,1 ккал/м•ч•град. Она значительно ниже, чем, например, теплопроводность воды - 474 ккал/м•ч•град. Поэтому скорость отвода тепла от горячей стороны теплоэлектрического модуля при прочих равных условиях меньше, а следовательно, время охлаждения напитка больше. Кроме того, этот контейнер не предназначен для приготовления кускового льда из напитка. For the prototype selected US patent N 5042258 F 25 21/02. It is designed for cooling and storing the drink and consists of a body with a cup-shaped insert and a flat bottom. One side of the thermoelectric module is in contact with a bowl-shaped insert, and the other with a heat sink. As a cooling medium for heat removal, air flows are used, for example, from a fan, which does not allow to reduce the cooling time of the beverage in the container. It is known that the thermal conductivity of air is 2.1 kcal / m • h • deg. It is much lower than, for example, the thermal conductivity of water - 474 kcal / m • h • deg. Therefore, the rate of heat removal from the hot side of the thermoelectric module, ceteris paribus, is less, and therefore, the cooling time of the drink is longer. In addition, this container is not intended for the preparation of bulk ice from a drink.

Задача, решаемая предлагаемым изобретением,- совершенствование термоэлектрического контейнера для напитка. Технический результат заключается в уменьшении времени охлаждения напитка и увеличении тем самым производительности термоэлектрического контейнера, а также обеспечение возможности получения в нем кускового льда из напитка и расширение тем самым функциональных возможностей. The problem solved by the invention is the improvement of a thermoelectric beverage container. The technical result consists in reducing the cooling time of the beverage and thereby increasing the performance of the thermoelectric container, as well as providing the possibility of obtaining bulk ice from the beverage and thereby expanding the functionality.

Указанный технический результат достигается тем, что термоэлектрический контейнер для напитка снабжен погружным водяным электронасосом, закрепленным с возможностью перемещения вне кожуха на шланге и кабеле, связывающими его с выполненными в теплоотводе проточными каналами и с размещенными в днище чашеобразной вставки и теплоотводе термодатчиками, которые в свою очередь связаны с термоэлектрическим модулем. Такой насос может быть погружен в воду, находящуюся в любой емкости (банке, ведре и т.п.), которая может находиться как в салоне автомобиля, так и вне его. В стояночном режиме автомобиля, например, во время отдыха на природе насос можно погружать непосредственно в воду естественных и искусственных водоемов. Крепление насоса вне кожуха на шланге и кабеле позволяет располагать его в любой точке пространства, где находится емкость с водой, в пределах длины шланга и кабеля. Таким образом, сохраняется достоинство контейнера как переносного устройства и приобретается дополнительное - более эффективное водяное охлаждение теплоотвода. Термодатчики, размещенные в днище чашеобразной вставки и теплоотводе, позволяют исключить выход из строя насоса и термоэлектрического модуля при их возможности перегреве. Для интенсификации процесса охлаждения напитка на внутренней боковой поверхности чашеобразной вставки выполнены продольные ребра, позволяющие увеличить площадь охлаждения боковой поверхности вставки, контактирующей с напитком. Углубления в днище позволяют готовить в них кусковой лед. При опрокинутом на 180^o контейнере кусочки льда падают в крышку и не выпадают из нее, т.к. она выполнена с внутренним объемом не меньше суммарного объема углублений. Для беспрепятственного падения льда ребра чашеобразной вставки выполнены продольными, а не поперечными.The specified technical result is achieved by the fact that the thermoelectric container for the drink is equipped with a submersible water electric pump fixed with the possibility of movement outside the casing on the hose and cable, connecting it with flow channels made in the heat sink and with temperature sensors located in the bottom of the cup-shaped insert and heat sink, which in turn connected to the thermoelectric module. Such a pump can be immersed in water located in any container (can, bucket, etc.), which can be located both inside and outside the car. In the parking mode of the car, for example, during outdoor recreation, the pump can be immersed directly in the water of natural and artificial reservoirs. Mounting the pump outside the casing on the hose and cable allows it to be located anywhere in the space where the water tank is located, within the length of the hose and cable. Thus, the dignity of the container as a portable device is preserved and an additional - more effective water cooling of the heat sink is acquired. Thermal sensors located in the bottom of the cup-shaped insert and the heat sink allow eliminating the failure of the pump and the thermoelectric module when it is possible to overheat. To intensify the process of cooling the drink, longitudinal ribs are made on the inner side surface of the cup-shaped insert, which allows to increase the cooling area of the side surface of the insert in contact with the drink. The recesses in the bottom allow you to prepare a piece of ice in them. When the container is tipped over 180 ^o, pieces of ice fall into the lid and do not fall out of it, because it is made with an internal volume of not less than the total volume of the recesses. For an unhindered fall of ice, the ribs of the cup-shaped insert are made longitudinal and not transverse.

На фиг. 1 изображен контейнер для напитка, общий вид; на фиг. 2 - общий вид контейнера в разрезе; на фиг. 3 - разрез А-А; на фиг. 4 - разрез Б-Б; на фиг. 5 - схемы расположения погружного водяного электронасоса в стандартной бутыли; на фиг. 6 - схема расположения электронасоса в водоеме; на фиг. 7 - вид контейнера с чашеобразной вставкой, заполненной напитком; на фиг. 8 - вид чашеобразной крышки контейнера с охлажденным напитком; на фиг. 9 - вид контейнера с углублениями в днище, заполненном напитком; на фиг. 10 - вид контейнера с приготовленным льдом. In FIG. 1 shows a container for a drink, General view; in FIG. 2 is a sectional general view of the container; in FIG. 3 - section aa; in FIG. 4 - section BB; in FIG. 5 - layout of a submersible water electric pump in a standard bottle; in FIG. 6 - arrangement of an electric pump in a pond; in FIG. 7 is a view of a container with a cup-shaped insert filled with a drink; in FIG. 8 is a view of a cup-shaped lid of a chilled beverage container; in FIG. 9 is a view of a container with recesses in a bottom filled with a beverage; in FIG. 10 is a view of a container with prepared ice.

Термоэлектрический контейнер (фиг. 1 и 2) содержит кожух 1 с чашеобразной крышкой 2. В кожухе 1 расположена чашеобразная вставка 3 с плоским днищем 4, термоэлектрическим модулем 5 и теплоотводом 6. На внутренней боковой поверхности 7 чашеобразной вставки 3 (фиг. 2 и 3) выполнены продольные ребра 8. В днище 4 (фиг. 2) со стороны крышки выполнены углубления 9. В теплоотводе 6 и днище 4 расположены термодатчики 10. Электропитание к контейнеру подается через шнур 11 и штекер 12 (фиг. 1 и 2), подсоединяемый, например, к бортовой сети автомобиля через гнездо прикуривателя (не показано). На кожухе 1 в нижней части расположен переключатель полярности питания 13 термоэлектрического модуля 5. Электронасос 14 закреплен на шланге 15, подающем воду через штуцер 16 в проточные каналы 17 теплоотвода 6, и кабеле 18, подающем электропитание к электронасосу 14 и связывающем его с термодатчиками 10, которые в свою очередь электрически связаны с термоэлектрическим модулем (связи не показаны). Для удобства пользования контейнером шланг 19 (фиг. 1, 2, 5, 6), отводящий воду из проточных каналов 17, теплоотвода 6 через штуцер 20, шланг 15 и кабель 18 расположены в одном гибком чулке 21. The thermoelectric container (Fig. 1 and 2) contains a casing 1 with a cup-shaped lid 2. In the casing 1 there is a cup-shaped insert 3 with a flat bottom 4, a thermoelectric module 5 and a heat sink 6. On the inner side surface 7 of the cup-shaped insert 3 (Fig. 2 and 3 ) longitudinal ribs are made 8. In the bottom 4 (Fig. 2), recesses are made on the side of the lid 9. Thermal sensors 10 are located in the heat sink 6 and bottom 4. Power is supplied to the container through the cord 11 and plug 12 (Figs. 1 and 2), which are connected , for example, to the vehicle’s on-board network via the cigarette lighter socket body (not shown). On the casing 1 in the lower part there is a power polarity switch 13 of the thermoelectric module 5. The electric pump 14 is mounted on a hose 15 that supplies water through the fitting 16 to the flow channels 17 of the heat sink 6, and a cable 18 that supplies power to the electric pump 14 and connects it to the temperature sensors 10, which in turn are electrically connected to the thermoelectric module (communications not shown). For ease of use of the container, the hose 19 (Fig. 1, 2, 5, 6), which discharges water from the flow channels 17, heat sink 6 through the fitting 20, hose 15 and cable 18 are located in one flexible stocking 21.

Термоэлектрический контейнер для напитка работает следующим образом. Погружной электронасос 14 опускают в воду, находящуюся в любой емкости, например, в стандартной бутыли (фиг. 5), естественном или искусственном водоеме (фиг. 6). Переключатель питания 13 для охлаждения напитка или приготовления льда устанавливают в положение "охл." (охлаждение), а для нагревания напитка или оттаивания льда - в положение "нагр." (нагрев) (фиг. 2, 7, 9, 10). Thermoelectric container for a drink operates as follows. Submersible electric pump 14 is immersed in water in any container, for example, in a standard bottle (Fig. 5), a natural or artificial reservoir (Fig. 6). The power switch 13 for cooling the drink or making ice is set to the "cool" position (cooling), and to heat the drink or thaw the ice - in the "heated" position (heating) (Fig. 2, 7, 9, 10).

Режим охлаждения или нагревания напитка. The mode of cooling or heating the drink.

В чашеобразную вставку 3 контейнера наливают напиток таким образом, чтобы он заполнил почти весь ее объем (фиг. 7). Штекер 12 шнура 11 подключают, например, к гнезду прикуривателя автомобиля. При этом напряжение постоянного тока 12В одновременно подается на термоэлектрический модуль 5 и электронасос 14. За счет эффекта Пельтье одна сторона термоэлектрического модуля 5, находящаяся в контакте с днищем 4, в зависимости от выбранного положения переключателя 13, охлаждается или нагревается и соответственно охлаждается или нагревается напиток. Другая сторона термоэлектрического модуля соответственно нагревает или охлаждает теплоотвод 6. За счет работы насоса в емкости с водой (фиг. 5, 6) избыточное тепло от теплоотвода уносится потоком воды через проточные каналы 17, штуцер 20 и шланг 19 в емкость с водой. Оттуда уже смешанная вода через шланг 15, штуцер 16 опять подается в проточные каналы теплоотвода. Таким образом происходит постоянный теплообмен между нагретой стороной термоэлектрического модуля и водой в емкости. После окончания процесса охлаждения или нагревания порции напитка штекер вынимают из гнезда прикуривателя, а насос - из емкости. Крышка 2 снимается с кожуха 1 (фиг. 7) и ее используют как стакан, в который наливают приготовленную порцию напитка (фиг. 8). The beverage is poured into the cup-shaped insert 3 of the container so that it fills almost its entire volume (Fig. 7). The plug 12 of the cord 11 is connected, for example, to the cigarette lighter socket of a car. In this case, the DC voltage of 12 V is simultaneously supplied to the thermoelectric module 5 and the electric pump 14. Due to the Peltier effect, one side of the thermoelectric module 5 in contact with the bottom 4, depending on the selected position of the switch 13, is cooled or heated and, accordingly, the beverage is cooled or heated. . The other side of the thermoelectric module, respectively, heats or cools the heat sink 6. Due to the operation of the pump in the water tank (Fig. 5, 6), excess heat from the heat sink is carried away by the water flow through the flow channels 17, fitting 20 and hose 19 into the water tank. From there, already mixed water through the hose 15, the fitting 16 is again fed into the flow channels of the heat sink. Thus, a constant heat exchange occurs between the heated side of the thermoelectric module and the water in the tank. After the cooling process or heating of the drink, the plug is removed from the cigarette lighter socket, and the pump from the tank. The lid 2 is removed from the casing 1 (Fig. 7) and it is used as a glass into which the prepared portion of the drink is poured (Fig. 8).

Режим приготовления кускового льда. The mode of preparation of lump ice.

Углубления 9 в днище 4 заливают напитком, не переполняя их. Переключатель питания устанавливают в положение "охл. " (фиг. 9). Затем включают электронасос и термоэлектрический модуль аналогично выключению в режиме, рассмотренном выше. После образования льда, которое определяется, например, визуально или по времени, контейнер вручную поворачивают на 180^o (фиг. 10). Переключатель питания 13 термоэлектрического модуля 5 включают в режим "нагр. ". Подтаявшие кусочки льда сразу отваливаются от стенок углублений и под собственным весом падают в чашеобразную крышку. Штекер 12 вынимают из гнезда прикуривателя, а насос 14 - из емкости с водой. Кожух 1 вынимают из крышки 2 и возвращают в исходное положение (фиг. 9), а крышка с кусочками льда готова к использованию, например, для приготовления коктейля.The recesses 9 in the bottom 4 are poured with a drink without overflowing them. The power switch is set to the "cool" position (Fig. 9). Then, the electric pump and thermoelectric module are turned on, similarly to switching off in the mode described above. After the formation of ice, which is determined, for example, visually or by time, the container is manually rotated 180 ^o (Fig. 10). The power switch 13 of the thermoelectric module 5 is turned on in the "heat." Melted pieces of ice immediately fall off the walls of the recesses and, under their own weight, fall into a bowl-shaped lid. The plug 12 is removed from the cigarette lighter socket, and the pump 14 is removed from the water tank. The casing 1 is removed from the lid 2 and returned to its original position (Fig. 9), and the lid with pieces of ice is ready for use, for example, for making a cocktail.

Наличие термоэлектрических датчиков 10 при работе контейнера во всех режимах дает возможность защитить термоэлектрический модуль и электронасос от перегрева, например, при засорении входного канала насоса и ограничении или прекращении поступления воды в теплоотвод. При работе контейнера в режиме хранения напитка в течение длительного времени, термодатчики позволяют, за счет известных схемных решений, поддерживать требуемую температуру напитка, включая и выключая в нужное время термоэлектрический модуль и электронасос. The presence of thermoelectric sensors 10 during operation of the container in all modes makes it possible to protect the thermoelectric module and the electric pump from overheating, for example, when the pump inlet channel becomes clogged and the flow of water to the heat sink is restricted or stopped. When the container is in the beverage storage mode for a long time, the temperature sensors allow, due to the well-known circuit solutions, to maintain the desired temperature of the drink, turning the thermoelectric module and electric pump on and off at the right time.

Claims

1. Thermoelectric beverage container, consisting of a casing with a cup-shaped lid, inside which is a cup-shaped insert with a flat bottom, a thermoelectric module, a heat sink and a polarity switch for supplying a thermoelectric module located on the casing, characterized in that the thermoelectric beverage container is equipped with a submersible electric water pump, fixed with the possibility of movement outside the casing on the hose and cable, connecting it with flow channels made in the heat sink and with a size thermocouples connected in the bottom of the cup-shaped insert and heat sink, connected, in turn, with a thermoelectric module.

2. The thermoelectric beverage container according to claim 1, characterized in that the inner side surface of the cup-shaped insert is made with longitudinal ribs.

3. The thermoelectric beverage container according to claim 1, characterized in that the recesses are made in the bottom of the cup-shaped insert from the side facing the lid, and the cup-shaped lid is made with an internal volume of not less than the total volume of the recesses.