專利名稱：熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于通過蒸發(fā)和吸附來實現(xiàn)液體的冷卻的熱交換器。這樣的冷卻方法的原理在于通過泵送一種液體的蒸汽維持低壓從而蒸發(fā)所述的液體。
本發(fā)明的熱交換器用于浸入裝置形式冷卻的容器或者用在自動冷卻的飲料包裝中。本發(fā)明的目標(biāo)因此是可以在任何時間任何地方以理想的溫度消費飲料。
通過蒸發(fā)和吸附實現(xiàn)冷卻的方法也是已知的并且已經(jīng)在現(xiàn)有技術(shù)中進(jìn)行了許多研究。已經(jīng)提出了許多裝置，將一種容納了待蒸發(fā)的液體的熱交換器與一種容納了吸附劑的容器接合，特別是用于自動冷卻的飲料包裝應(yīng)用中。
因此在附

圖1中示出的專利文獻(xiàn)US4928495描述了一種自動冷卻的包裝10(以飲料罐表示)的結(jié)構(gòu)，其包括進(jìn)入到待冷卻的飲料中的平的矩形形狀的熱交換器16，所述的熱交換器16連接到一個吸附裝置22上。所述專利文獻(xiàn)描述了原理示意圖，而沒有精確指出考慮與一次性使用的包裝相關(guān)的經(jīng)濟(jì)問題而實施這樣裝置的方式。
另外，示出在圖2中的同樣發(fā)明者的國際專利申請WO01/10738和WO01/11297，還描述了一種自動冷卻的飲料包裝10，其包括一個U型圓柱形狀的交換器30。這些專利申請精確給出了交換器30的幾何形狀以及折中了束縛大批量工業(yè)生產(chǎn)飲料罐的裝置的生產(chǎn)和組裝的方法。
然而，所描述的交換器30具有多個缺點。事實上，蒸發(fā)器和待冷卻的飲料之間的熱交換效率主要取決于該交換器的幾何形狀，該熱交換率調(diào)節(jié)了飲料的冷卻速度。另外，為了獲得令人滿意的冷卻效率，這些專利申請?zhí)岢鲈黾咏粨Q器30的尺寸，其最大尺寸是可以插入到飲料罐中，對于高度100毫米來說直徑為50毫米。對于300毫升可以消費的飲料來說，所獲得的交換器的體積是80毫升，相當(dāng)于冷卻效率大于25％。
在上述的國際申請中描述的裝置的另外的缺點在于，用于實現(xiàn)所述的交換器30所必須的金屬數(shù)量，因此其生產(chǎn)成本較高。特別是容納在交換器中的待蒸發(fā)的水必須在真空下保存在交換器中，所述的待蒸發(fā)的水用于實施通過蒸發(fā)吸附冷卻的方法，和交換器30的內(nèi)外之間的壓力差，要求構(gòu)成交換器的壁的金屬的厚度較大。
另外，與在國際申請中描述的交換器30的特別的幾何形狀相關(guān)的另一個缺點在于，必須使用一種凝膠，以便將冷卻液體固定在該交換器中，以便避免在該裝置工作時液體的蒸汽不會驅(qū)動所述液體。
本發(fā)明的目標(biāo)是解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點。
因此，本發(fā)明提出了一種熱交換器，其幾何形狀和結(jié)構(gòu)允許了在具有降低的壓力下蒸發(fā)冷卻液體的原理基礎(chǔ)上有利于飲料的冷卻速度。因此，交換器的幾何形狀強(qiáng)調(diào)了在飲料中的大的對流，以便確保其快的冷卻速度。該幾何形狀還允許確保對于最小的交換器的體積來說與飲料的最大的熱交換。
本發(fā)明的另外的目標(biāo)是通過使用本發(fā)明的、例如在容納了待冷卻的飲料的容器中用作浸入裝置的熱交換器，將在低壓作用下蒸發(fā)冷卻的原理推廣到液體冷卻的任何裝置上。
更具體地說，本發(fā)明涉及一種用于冷卻液體的熱交換器，其包括一個空腔，該空腔容納了一種冷卻液體，所述的冷卻液體能夠在被泵送裝置維持的低壓作用下被蒸發(fā)，其特征在于，所述的空腔包括與所述待冷卻液體接觸的至少一個第一壁和至少一個第二壁，所述的第一壁大致為圓錐形狀，也就是說其橫截面從底部向頂部逐漸減小，所述的第二壁構(gòu)成了所述的圓錐形狀的底部并且集成了使得交換器空腔與泵送裝置連通的裝置。
根據(jù)一個特征，所述的空腔的第一壁具有一個肋結(jié)構(gòu)。
根據(jù)一個實施例，所述的第一壁的肋中的至少一個部分的寬度在所述空腔內(nèi)部為零。
根據(jù)一個實施例，所述空腔的第一壁包括一個部分，其橫截面是不變的或者第一壁的橫截面從底部向頂部逐漸減小。
根據(jù)另一個實施例，所述的圓錐空腔具有倒圓或者平的頂部。
根據(jù)一個特征，所述的空腔的體積小于包圍所述的空腔的旋轉(zhuǎn)表面限定的體積的2/3。
根據(jù)一個特征，所述的空腔容納了冷卻液體和具有小于大氣壓力的所述的液體的蒸汽。
根據(jù)一個有利的特征，所述的空腔的內(nèi)壁至少部分覆蓋了親水的多孔材料。
根據(jù)本發(fā)明的一個特征，冷卻液體是水和/或者含有添加劑的水，其具有比水的壓力高的飽和蒸汽壓力。
根據(jù)一個實施例，所述的空腔容納了將液態(tài)和氣態(tài)分離的裝置。
根據(jù)一個特征，所述空腔的至少第一壁包括導(dǎo)熱材料。
根據(jù)這些實施例，相關(guān)的泵送裝置選擇如下所述的裝置，真空包裝的吸附材料，機(jī)械真空泵，致冷真空泵。
本發(fā)明還涉及一種自動冷卻飲料包裝，其包括第一空腔，第二空腔和第三空腔，所述的第一空腔容納了消費的飲料，第二空腔與第一空腔相鄰并且構(gòu)成了容納冷卻液體及其蒸汽的熱交換器，第三空腔容納了通過所述蒸汽吸附的泵送裝置，和一些使得所述的第二和第三空腔連通的裝置，其特征在于，所述的第二空腔由本發(fā)明的熱交換器構(gòu)成。
根據(jù)一個特征，第二空腔的圓錐形頂部朝向底部取向，以便建立至少一個沿第一空腔的圓錐軸的對流，同時吸附冷卻液體蒸汽。
根據(jù)一個特征，所述的第二空腔的體積與面積的比值至少比第一空腔的體積與面積的比值小兩倍。
根據(jù)一個實施例，所述的熱交換器的空腔的第一壁與第一空腔中容納的飲料接觸。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，熱交換器的所述空腔的第一壁與所述的第一空腔的一個壁相鄰。
根據(jù)一個特征，交換器的空腔的第二壁構(gòu)成了第三空腔的壁并且集成了使得所述的第二空腔和第三空腔連通的裝置。
本發(fā)明還涉及一個冷卻飲料的裝置，該飲料容納在一個容器中，所述容器包括一個浸沒在所述的待冷卻飲料中的浸入裝置，其特征在于，所述的浸入裝置由本發(fā)明的一個熱交換器構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述的交換器與泵送裝置通過一個管子相連，或者所述交換器與泵送裝置連成一體，所述的交換器的空腔的第二壁集成在所述的泵送裝置中。
在參照非限定實施例的描述過程中，參照附圖，將可以看到本發(fā)明的特征和優(yōu)點，附圖包括圖1，已經(jīng)描述過，是現(xiàn)有技術(shù)的一個變形的自動冷卻飲料罐；
圖2，已經(jīng)描述過，是現(xiàn)有技術(shù)的另一個變形的自動冷卻的飲料罐；圖3a-3c是根據(jù)本發(fā)明的多個實施例的熱交換器的橫截面簡示圖；圖4a-4c是根據(jù)本發(fā)明的交換器的實施例的變形的俯視截面簡示圖；圖5是本發(fā)明的熱交換器的實施例的截面簡示圖；圖6是包括本發(fā)明的熱交換器的飲料包裝的截面簡示圖；和圖7是包括本發(fā)明的熱交換器的冷卻浸入裝置的截面簡示圖。
本發(fā)明的熱交換器包括一個空腔2，所述的空腔2容納有一種冷卻液體，所述冷卻液體能夠在泵送裝置維持的低壓作用下被蒸發(fā)。所述的熱交換器用于浸在待冷卻的飲料中。因此，本發(fā)明的熱交換器主要具有與所述的待冷卻飲料接觸的至少一個第一壁21和至少一個第二壁22，所述的第二壁22集成了一些與泵送裝置31連通的裝置30。
如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的主要特征，與所述待冷卻液體接觸的空腔2的壁21具有大致圓錐形狀，也就是說，其橫截面從底部向頂部逐漸減小。所述的交換器的空腔2的特別的幾何形狀使得優(yōu)先在飲料中建立大的對流，以便確保飲料的快速冷卻。所述的空腔的整體形狀為圓錐形是非常重要的，特別是其橫截面從底部向頂部逐漸減小。然而，沒有改變所述交換器的橫截面的豎直部分可能在該交換器的高度的一部分上實施，這并不會破壞交換器的良好的功能。由所述的定義覆蓋的所述的圓錐形狀可以采用多種可能的結(jié)構(gòu)并且還涉及與帶有圓頂?shù)膱A柱3d一樣好的尖頂圓錐3b。
附圖4a-4d是本發(fā)明的交換器的所述空腔2的俯視截面圖，在這些附圖中示出的實施例可以毫無區(qū)別地與圖3a-3d中示出的實施例相組合。
如圖4的系列圖所示的，并且根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的特征，所述熱交換器的空腔2的與所述待冷卻的飲料接觸的壁21可以具有一種帶肋的結(jié)構(gòu)，以便增加所述交換器和飲料之間的熱交換面積。附圖4c示出了一個實施例，其中所述的第一壁沒有任何肋。
根據(jù)一個特別的實施例，如圖4b所示，至少一部分所述的第一壁21的肋的寬度在空腔2的內(nèi)部為零，以便在空腔2上建立一些葉片23。
因此所述的交換器的第一壁21可以定義為夾在內(nèi)部和外部的兩個旋轉(zhuǎn)表面(圖3a-3d中的附圖標(biāo)記i和e)之間，這兩個旋轉(zhuǎn)表面在圓錐的底部混為一體，也就是說，具有所述交換器的第二壁22的連接線將與泵送裝置連通的裝置30連在一起。所述的表面i和e最好可以由圓錐、圓柱、圓環(huán)、球形或者其它的更加復(fù)雜的表面的組合構(gòu)成，這樣的表面例如通過沖壓實施。還將圓錐頂部24定義為距離所述的底部22最遠(yuǎn)的壁21的頂點，所述的頂點大致位于上述的表面的旋轉(zhuǎn)軸上。
本發(fā)明的交換器的圓錐21的頂部24可以倒有圓角，同時不會損壞所述熱交換器的效率。所述的圓倒角的動機(jī)是要避免在撕開容納由這個交換器的真空包裝時發(fā)生任何事故。
本發(fā)明的熱交換器的這樣的幾何形狀所具有的優(yōu)點是很多的。工作時，本發(fā)明的熱交換器取向為圓錐的頂部朝向下。比已知的交換器小的熱交換器的表面通過加速對流而被大大地補(bǔ)償，對流的加速是在圓錐的旋轉(zhuǎn)軸中根據(jù)稱為“倒置的煙囪”效應(yīng)而產(chǎn)生的，通過這種效應(yīng)接觸所述的交換器的壁的被冷卻的水流全都朝向圓錐的軸流動。所產(chǎn)生的冷的液體柱加強(qiáng)了壓力梯度，并且通過“倒置的煙囪”效應(yīng)建立了冷卻對流，而不會被交換器的表面所約束。因此，100平方厘米數(shù)量級的交換器的表面積可以達(dá)到與已知的平面形狀的表面積為300平方厘米數(shù)量級的交換器等效的性能。通過交換器的幾何形狀，本發(fā)明的交換器可以建立強(qiáng)的軸向?qū)α?，而不會形成非軸向的第二對流室。
所述的帶肋的圓錐結(jié)構(gòu)特別可以獲得在限定的體積中的較大的熱交換器的表面積，特別是在限定高度的情況中，從而可以有利地用于封閉的飲料包裝。例如所述的帶肋的圓錐交換器的高度可以限定為至少是容納待冷卻的飲料的包裝的高度的一半。
本發(fā)明的交換器的幾何形狀的一些類型值可以是如下所述，其并不是限定特征僅僅是示例交換面積＝100平方厘米內(nèi)部容積＝40立方厘米空間體積＝60立方厘米(其由包裹交換器的旋轉(zhuǎn)面積限定)高度＝5厘米所述交換器的空腔包括導(dǎo)熱材料，如鋼或者鋁。本發(fā)明的交換器的表面積被減小，生產(chǎn)所需的金屬量被減少，從而也降低了成本。
另外，這個結(jié)構(gòu)允許了抵抗由待冷卻的飲料施加在交換器的空腔上的外部壓力的良好的強(qiáng)度。構(gòu)成所述空腔的金屬的厚度因此可以減少。特別地，0.2-0.4毫米數(shù)量級的厚度就足夠了。
在交換器的空腔中的已知的冷卻液體可以是水，最好是含有添加劑的水，例如含有甲醇，其具有的高的飽和蒸汽壓力可以更快地啟動冷卻液體的沸點，并且可以降低在泵送工藝開始時強(qiáng)烈的液滴噴射。
根據(jù)一個優(yōu)選的實施例，液體僅僅部分地例如一半填充所述空腔。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，所述的交換器的空腔僅僅含有冷卻液體和所述的液體的蒸汽，也就是說，所述液體預(yù)先被除氣，然后被引入到所述空腔中。可以通過特別是在大氣壓力下的沸騰然后通過將壓力降低到幾毫巴的沸騰來保證所述的除氣。冷卻液體然后設(shè)置在沒有空氣的交換器的空腔中。在其它情況中，在交換器中除了冷卻液體的蒸汽以外的氣體的在與泵送裝置連通之前的部分壓力，小于或者等于1mb。這個特性可以通過避免限定蒸發(fā)物與容納在空腔中的非吸附氣體發(fā)生反應(yīng)來確保良好的蒸發(fā)速度。
根據(jù)另外的優(yōu)選實施例，所述交換器的空腔2的內(nèi)壁至少部分地覆蓋有親水的多孔材料，例如纖維素，薄網(wǎng)或者聚合物。所述的多孔層可以被粘結(jié)。熱交換器的壁21因此在內(nèi)部表面被浸濕，從而有利于良好的蒸發(fā)，并且因此有利于在交換表面上的良好的冷卻。最好使用具有間隔的網(wǎng)眼的薄網(wǎng)，以便完全通過讓所述液體蒸汽穿過多孔層而有利于與交換器的金屬接觸的冷卻液體的蒸發(fā)。
根據(jù)一個實施例，如圖5所示，所述的交換器的空腔2可以容納一個液體-氣體分離的裝置50。這個實施例可以通過所述的空腔2的特別的幾何形狀構(gòu)成本發(fā)明的交換器。事實上，可以在圓錐底部使用大的容積，精確地說在靠近集成有與泵送裝置31相連的連接裝置30的第二壁22附近。因此可以在交換器的相同的內(nèi)部設(shè)置一個液體-氣體分離裝置50，該液體-氣體分離裝置50靠近所述的連接裝置30的開口附近。這樣的裝置在后面描述并且不能容易地在現(xiàn)有技術(shù)中已知的幾何形狀的交換器中實施。設(shè)置在本發(fā)明的交換器中的該相分離裝置50占據(jù)了小于20立方厘米的體積。
液體-氣體相的分離裝置50可以將被泵送的冷卻液體的蒸汽分子從被所述液體的蒸汽驅(qū)動的所述液體滴中分離出來。事實上，根據(jù)蒸發(fā)實施的冷卻的物理原理，在由真空中斷啟動、并且由所述液體的蒸汽的泵送維持的低壓效應(yīng)下蒸發(fā)冷卻液體。另外，泵送力可以使得液體滴被驅(qū)向泵31并且因此不損害其良好的工作。因此必須設(shè)置一個液體-氣體相分離裝置50，所述的液體-氣體相分離裝置50允許冷卻液體的蒸汽進(jìn)入到泵中，并且將液滴輸送到熱交換器的空腔2中。
這樣的相分離裝置包括蒸汽導(dǎo)向器，蒸汽導(dǎo)向器包括至少一個擋板51構(gòu)成的壁，所述的壁使得蒸汽流急劇轉(zhuǎn)變方向。蒸汽分子的平均自由行程非常小，約為微米數(shù)量級，因此意味著蒸汽分子可以快速的改變方向。另一方面，液滴的質(zhì)量使得液滴受其慣量控制，并且因此從氣體流中分離。這種機(jī)制可以最好地分離液體-氣體，而不顯著減慢蒸汽流，并且因此不必占用大的體積。
作為補(bǔ)充，相分離裝置還包括一個液滴收集器60，所述的收集器60可以將從氣體的氣流中分離的液滴再次引向蒸發(fā)裝置2的空腔底部。所述收集器60包括一個漏斗和至少一個液滴流出管。該漏斗最好可以導(dǎo)致形成蒸汽導(dǎo)向器的擋板51。
根據(jù)一個優(yōu)選的實施例，所述的蒸汽導(dǎo)向器51最好設(shè)置在與泵送裝置31連通的裝置30的周圍，并且液滴的收集裝置60的漏斗限定了一個立體角，該立體角包括連通裝置30和蒸汽導(dǎo)向器51。
最好，收集器60的液滴的流出管具有的長度大于或者等于在擋板51中的蒸汽頭損失，以便避免通過所述的流出管噴射液滴。所述的蒸汽頭損失最好通過測量高度來衡量液體體積。如果考慮1mb的蒸汽頭損失(對應(yīng)于1厘米高度的水柱)，則所述管具有至少1厘米的長度。
根據(jù)一個優(yōu)選實施例，所述的相分離裝置還包括對液滴直接噴射的保護(hù)裝置55，所述的保護(hù)裝置55由所述的蒸汽導(dǎo)向器51完成。所述的保護(hù)裝置55設(shè)置在連通裝置30的對面，從而避免了直接污染泵送裝置31，特別是在啟動吸附反應(yīng)時。
根據(jù)所述的應(yīng)用，與本發(fā)明的熱交換器2相連的泵送裝置31可以包括機(jī)械真空泵，或者冷卻泵送裝置如冷凝水蒸氣的冷卻器，或者容納有能夠啟動并且維持液體吸附的反應(yīng)劑(干燥劑)的沒有空氣的盒。冷卻的實現(xiàn)因此是通過使本發(fā)明的熱交換器2與泵送裝置31連通實現(xiàn)的。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例，構(gòu)成圓錐底部的空腔壁22包括集成到所述的壁22中的連通裝置30。
如圖6所示，本發(fā)明還涉及一種容納了如上所述的本發(fā)明的熱交換器的飲料包裝10。
這個自動冷卻的飲料包裝10包括第一空腔1，所述的第一空腔容納了消費飲料。所述的第一空腔1可以具有標(biāo)準(zhǔn)的罐的形狀和尺寸。第二空腔2與第一空腔相鄰并且構(gòu)成了按照上述的形狀和特征的熱交換器。
根據(jù)一個優(yōu)選實施例，所述的第二空腔2的第一圓錐壁21與容納在所述的第一空腔1中的飲料接觸。
根據(jù)另一個實施例，所述的第二空腔2的第一圓錐壁21與所述的第一空腔1的壁相鄰。這些壁因此緊密接觸，從而確保良好的熱交換。然而這些壁可以由不同的材料構(gòu)成，例如所述熱交換器2的空腔的壁21是金屬制成的，然而容納了飲料的空腔1的壁是由PET塑料(聚對苯甲酸乙二醇酯)制成的。盡管這個實施例不太有利，因為其在交換器2和飲料之間具有熱交換效率，但是例如可以很好地控制所述的含有飲料的空腔1的消毒環(huán)境，例如用于奶制品的應(yīng)用。
最好，構(gòu)成了熱交換器的所述的第二空腔2具有的體積與表面積的比值至少是比含有待冷卻飲料的第一空腔1的體積與表面積之比小2倍。在第一空腔1(罐)中容納的飲料的冷卻是通過容納在第二空腔2(熱交換器)中的冷卻液體的蒸發(fā)而獲得的。通過致動構(gòu)成熱交換器的空腔與泵送裝置連通的裝置30，在所述交換器的空腔2中產(chǎn)生的低壓，啟動了所述的蒸發(fā)，然后這個低壓由所述的液體的蒸汽泵維持。
因此，本發(fā)明的自動冷卻飲料包裝包括第三空腔3，在這種情況下，所述的第三空腔3包括泵送裝置31，即根據(jù)上述的已知物理原理能夠吸附冷卻液體的蒸汽的干燥劑的容器。
根據(jù)一個優(yōu)選實施例，構(gòu)成了交換器的第二空腔2的圓錐壁21還構(gòu)成了容納待冷卻液體的第一空腔1的壁。同樣，構(gòu)成了形成熱交換器的第二空腔2的圓錐底部22的壁還構(gòu)成了容納干燥劑的第三空腔3的壁，這個公共壁22將所述的第二和第三空腔22的連通裝置30連成一體。最好，所述的第三空腔3可以包括一些致動連通裝置30的致動裝置32，例如打開所述的連通裝置30的啟動桿。
根據(jù)另外的實施例，本發(fā)明的熱交換器可以作為冷卻浸入裝置用在冷卻裝置中，該裝置中的飲料容納在一個開口容器中。
在第一實施例變形中，其中的示圖可以由圖5給出，所述冷卻浸入裝置包括一個本發(fā)明的熱交換器，該熱交換器具有大致圓錐型的空腔2，該空腔2與泵送裝置31通過集成在構(gòu)成空腔2的底部的壁中的連通裝置相連。還用所集成的連通裝置30單獨提供所述的熱交換器，并且通過可以是柔韌的或者剛性的，固定的或者可拆卸的管子將所述熱交換器與合適的泵送裝置31相連，例如機(jī)械真空泵或者冷卻真空泵，或者含有干燥劑的沒有空氣的盒。
在第二個實施例變形中，如圖7所示，所述的冷卻浸入裝置包括本發(fā)明的熱交換器，所述的熱交換器的空腔2大致是圓錐形，并且與泵送裝置通過構(gòu)成空腔2的底部的壁22連成一體。然后通過集成的連通裝置30與合適的泵送裝置31，例如含有干燥劑的沒有空氣的盒，提供所述熱交換器。所述的浸入裝置因此構(gòu)成了一次性的自動冷卻裝置，或者可以在再生后被重復(fù)使用的自動冷卻裝置。
權(quán)利要求
1.用于冷卻液體的熱交換器，包括一個容納了冷卻液體的空腔(2)，所述的冷卻液體能夠在泵送裝置(31)維持的低壓作用下被蒸發(fā)，其特征在于，所述的空腔(2)包括與待冷卻的液體接觸的至少一個第一壁(21)和至少一個第二壁(22)，所述的第一壁(21)具有大致圓錐形狀，其橫截面從底部向頂部逐漸減小，所述的第二壁(22)構(gòu)成了所述的圓錐形狀的底部并且集成了一些將交換器的空腔(2)與泵送裝置(31)連通的裝置(30)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交換器，其特征在于，所述的空腔(2)的第一壁(1)具有帶肋的結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的交換器，其特征在于，所述的第一壁的肋的至少一部分的寬度在所述的空腔內(nèi)部為零。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的交換器，其特征在于，所述的空腔(2)的第一壁(21)包括了截面不變的部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的交換器，其特征在于，所述的圓錐空腔(2)的第一壁(21)的橫截面從底部(22)向頂部(24)逐漸減小。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的交換器，其特征在于，所述的圓錐空腔(2)具有倒圓或者平的頂部(24)。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的交換器，其特征在于，所述的空腔(2)的體積小于包裹所述的空腔的旋轉(zhuǎn)表面限定的體積的2/3。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的交換器，其特征在于，空腔(2)容納了冷卻液體和在低于大氣壓力的壓力下的所述液體的蒸汽。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的交換器，其特征在于，所述的空腔(2)的內(nèi)壁至少部分地覆蓋有親水的多孔材料。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的交換器，其特征在于，所述的冷卻液體是水和/或者含有添加劑的水，該添加劑具有的飽和蒸汽壓力大于水的飽和蒸汽壓力。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的交換器，其特征在于，所述的空腔(2)包括一個液-氣相分離裝置(50)。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的交換器，其特征在于，所述的空腔(2)的至少一個第一壁(21)由導(dǎo)熱材料構(gòu)成。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的交換器，其特征在于，所述的相連的泵送裝置(31)選自在被下包裝的吸附材料組成的裝置，機(jī)械真空泵，冷卻真空泵。
14.自動冷卻飲料包裝(10)，包括含有一種消費飲料的第一空腔(1)，與所述的第一空腔(1)相鄰的第二空腔(2)，所述的第二空腔構(gòu)成含有冷卻液體和蒸汽的熱交換器，第三空腔(3)容納有吸附所述的蒸汽的泵送裝置(31)和一些連通所述的第二和第三空腔(2，3)的裝置(30)，其特征在于，所述的第二空腔(2)由根據(jù)權(quán)利要求1-12所述的熱交換器構(gòu)成。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的自動冷卻飲料包裝(10)，其特征在于，所述的第二空腔(2)的圓錐形的頂部朝向底部取向，從而建立了至少沿在第一空腔(1)中的圓錐軸的對流，此時吸附所述的冷卻液體的蒸汽。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或者15所述的自動冷卻飲料包裝，其特征在于，所述的第二空腔(2)具有的體積與表面的比值至少比第一空腔(1)的體積與表面的比值小2倍。
17.根據(jù)權(quán)利要求14-16中任一項所述的自動冷卻飲料包裝，其特征在于，所述的熱交換器的空腔(2)的第一壁(21)與容納在第一空腔(1)中的飲料接觸。
18.根據(jù)權(quán)利要求14-16中任一項所述的自動冷卻飲料包裝，其特征在于，所述的熱交換器的空腔(2)的第一壁(21)與所述的第一空腔(1)的壁相鄰。
19.根據(jù)權(quán)利要求14-18中任一項所述的自動冷卻飲料包裝，其特征在于，所述的交換器的空腔(2)的第二壁(22)構(gòu)成了第三壁(3)并且集成了將所述的第二和第三空腔(2，3)連通的裝置(31)。
20.容納在容器中的飲料的冷卻裝置，包括浸入到所述的待冷卻的飲料中的浸入裝置，其特征在于，所述的浸入裝置由根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項所述的熱交換器構(gòu)成。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的冷卻飲料的裝置，其特征在于，所述的交換器由管連接到泵送裝置上。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的冷卻飲料裝置，其特征在于，所述的交換器與泵送裝置連成一體，所述的交換器的空腔的第二壁集成到所述的泵送裝置中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于冷卻液體的熱交換器，包括一個凹槽(2)，所述的凹槽(2)容納一種能夠在泵送裝置維持的低壓作用下被蒸發(fā)的冷卻液體，其特征在于，該空腔包括與待冷卻的液體接觸的至少一個第一壁(21)和至少一個第二壁(22)，所述的第一壁(21)具有大致圓錐形狀，也就是說，其橫截面從底部向頂部逐漸變小，所述的第二壁(22)構(gòu)成了所述的圓錐形狀的底部并且集成了一些使得該交換器的空腔(2)與所述的泵送裝置連通的裝置(30)。
文檔編號F25B15/04GK1615419SQ02827212
公開日2005年5月11日 申請日期2002年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月16日
發(fā)明者P·熱希 申請人:特馬根公司