RU2086489C1

RU2086489C1 - Capsule for packing, aerosol package, self-cooled package (design versions), method of building pressure in aerosol and method of liquid cooling

Info

Publication number: RU2086489C1
Application number: RU94005186A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Яковлевич Столяревский; Александр Сергеевич Доронин; Пой Тан Сик; Хвай Лам Чанг
Original assignee: Центр комплексного развития технологии и энерготехнологических систем "Кортэс"
Priority date: 1994-02-14
Filing date: 1994-02-14
Publication date: 1997-08-10

Abstract

FIELD: materials handling; systems for delivery of products under pressure or cooling of liquids. SUBSTANCE: capsule has housing filled with propellant and sorbent. Housing is provided with shutoff device made for opening to let propellant out of the housing. Walls of housing are impermeable for propellant. Aerosol package has capsule or shell made to maintain gauge pressure inside its space, device for opening the shell made to maintain balance pressure between inner space of shell and ambient medium and liquid placed inside shell space. Sorbent material saturated with propellant is charged into shell space. Propellant pressure is in balance with gauge pressure of shell inner space and in thermal contact with sorbent material for desorption of propellant from sorbent material at opening of shell and for cooling the liquid. Method of pressure building in aerosol package comes to introduction of above of indicated capsule into package. Method of liquid cooling comes to charging the shell with liquid and introduction of sorbent material saturated with propellant. Liquid is brought into thermal contact with sorbent to discharge propellant from sorbent. Owing to enthalpy of desorption head of liquid is absorbed and its temperature decreases. EFFECT: enlarged operating capabilities. 19 cl, 1 tbl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к системам для доставки продукта под давлением или охлаждения жидкости, в частности к аппаратам и методам для выделения сорбированных газов внутри жидкого окружающего пространства для упаковок под давлением или охлаждения. Контейнеры под давлением широко используются для доставки многочисленных потребительских и промышленных продуктов, включая крем для бритья, жидкость для волос, краски, инсектициды, чистящие вещества и т. д. Такие системы упаковок под давлением в основном относятся к аэрозольным и базируются на распыляемости материалов. Такие доставляющие системы обычно включают продукт, который должен быть распылен, может быть жидким, твердым (порошок) или газом; пропеллент; контейнер, имеющий распыляющую головку. The invention relates to systems for delivering a product under pressure or cooling a liquid, in particular, apparatus and methods for separating sorbed gases within a liquid environment for packaging under pressure or cooling. Pressure containers are widely used for the delivery of numerous consumer and industrial products, including shaving cream, hair fluid, paints, insecticides, cleaning agents, etc. Such pressure packaging systems are mainly aerosolized and based on atomization of materials. Such delivery systems typically include a product to be sprayed, may be liquid, solid (powder) or gas; propellant; a container having a spray head.

Распыляемый материал и пропеллент вводятся внутрь контейнера, где пропеллент создает давление для распыления продуктов через клапан. Клапан спроектирован с проходным отверстием или форсункой, которая может распылять продукт, как жидкий (спрэй), так и порошок, пену и т.д. в зависимости от материала и давления. Тем самым в качестве пропеллента обычно используется вещество, которое является газом в условиях окружающей среды, но является жидкостью при незначительно повышенном давлении внутри контейнера. Spray material and propellant are introduced into the container, where the propellant creates pressure to spray products through the valve. The valve is designed with a bore or nozzle, which can spray the product, both liquid (spray) and powder, foam, etc. depending on material and pressure. Thus, a substance which is a gas under ambient conditions but is a liquid at slightly elevated pressure inside the container is usually used as a propellant.

Использование сжиженных пропеллентных газов является желательным, поскольку в качестве жидкости он занимает относительно небольшой объем внутри контейнера под давлением, тем самым увеличивая рабочий объем, имеющийся для продукта. Более того, поскольку для пропеллента требуется минимальный объем, легко обеспечить его небольшое количество, чтобы поддерживать существенно постоянное давление внутри контейнера пока распыляется продукт. The use of liquefied propellant gases is desirable since it occupies a relatively small volume inside the container under pressure as a liquid, thereby increasing the working volume available for the product. Moreover, since the propellant requires a minimum volume, it is easy to provide a small amount to maintain a substantially constant pressure inside the container while the product is being sprayed.

Предпочтительнее пропелленты, которые являются газами при окружающих условиях, но которые могут быть просто сжижены при умеренных давлениях. Они включают углеводороды с низким молекулярным весом, такие как пропан, бутан, изобутан, а также фреоны, т.е. хлорофторуглероды. Preferred are propellants which are gases under ambient conditions, but which can simply be liquefied at moderate pressures. These include low molecular weight hydrocarbons such as propane, butane, isobutane, as well as freons, i.e. chlorofluorocarbons.

Такие жидкие пропелленты однако имеют несколько недостатков. Such liquid propellants, however, have several disadvantages.

Углеводородные пропелленты горючи и тем самым представляют риск в процессе производства и использования. Hydrocarbon propellants are combustible and thus pose a risk in the production and use process.

Фреоны являются деструктивными для окружающей среды (повреждают окружающую среду) и имеют вредное воздействие на озоновый слой в атмосфере. Таким образом использование фреонов ограничено и должно быть прекращено. Freons are destructive to the environment (damage the environment) and have a harmful effect on the ozone layer in the atmosphere. Therefore, the use of freons is limited and should be discontinued.

В качестве альтернативы жидким пропеллентам используются сжатые "безопасные" газовые пропелленты, такие как оксид азота, азот, диоксид углерода. Эти газы являются нетоксичными, дешевыми и оказывают минимальное воздействие на окружающую среду. К сожалению, не один из этих газов не конденсируется при умеренных давлениях, таким образом требуется, чтобы они поддерживались внутри контейнера под давлением, как сжатые газы. Степень сжатия газа однако ограничивается давлением внутри контейнера таким, что существует значительный разрыв между способностью поддерживать давление, обеспечиваемое относительно большим количеством сжатого газа, и способностью обеспечить адекватное количество продукта внутри контейнера. As an alternative to liquid propellants, compressed “safe” gas propellants such as nitric oxide, nitrogen, carbon dioxide are used. These gases are non-toxic, cheap and have minimal environmental impact. Unfortunately, not one of these gases condenses at moderate pressures, so it is required that they be maintained inside the container under pressure, like compressed gases. The degree of gas compression is however limited by the pressure inside the container such that there is a significant gap between the ability to maintain the pressure provided by the relatively large amount of compressed gas and the ability to provide an adequate amount of product inside the container.

Для увеличения количества газового пропеллента, который может быть запасен внутри единичного объема при данном давлении, предлагается обратимо сорбировать такие газовые пропелленты внутри жидкого или пористого твердого сорбента. Такой сорбированный газ выделяется из сорбента, чтобы поддерживать равновесие по давлению, пока продукт распыляется из контейнера. Таким образом, такие сорбентные системы уменьшают внутренний объем, требуемый для хранения пропеллентового газа внутри контейнера под давлением. In order to increase the amount of gas propellant that can be stored inside a unit volume at a given pressure, it is proposed to reversibly sorb such gas propellants inside a liquid or porous solid sorbent. Such sorbed gas is released from the sorbent to maintain pressure equilibrium while the product is sprayed from the container. Thus, such sorbent systems reduce the internal volume required to store the propellant gas inside the container under pressure.

Хотя обеспечивается значительное улучшение по отношению к безопасности продукта и уменьшение воздействия на окружающую среду, использование сорбентных систем для поддержания газообразных пропеллентов в аэрозольных упаковках под давлением имеет несколько недостатков, в частности по отношению к процессу производства. По крайней мере наиболее освоенные процессы производства требуют, чтобы газообразный пропеллент вводился в аэрозольный контейнер на линии заполнения, имеющей высокое давление. Такое заполнение при высоком давлении требует больших капитальных затрат и представляет определенных риск промышленного инцидента. Более того некоторые сорбентные материалы могут быть несовместимы с отдельными доставляемыми продуктами, таким образом ограничивая использования многих сорбентов в конкретных применениях. Although a significant improvement is achieved with respect to product safety and reduced environmental impact, the use of sorbent systems to maintain gaseous propellants in aerosol containers under pressure has several drawbacks, in particular with respect to the manufacturing process. At least the most advanced production processes require that gaseous propellant be introduced into the aerosol container on a high pressure filling line. Such filling at high pressure requires high capital costs and poses a certain risk of an industrial incident. Moreover, some sorbent materials may not be compatible with the individual products delivered, thus limiting the use of many sorbents in specific applications.

Из этих соображений было бы желательно иметь улучшенные системы, основанные на сорбировании пропеллентного газа для использования в аэрозольных упаковках под давлением и где-либо. Было бы в частности желательно создать систему, основанную на сорбции пропеллентного газа, которая могла бы действовать при окружающих условиях как для аэрозольных упаковок под давлением, так и для других целей, например таких, как охлаждение жидкостей. Такие системы будут предпочтительны в форме капсул, которые могут быть транспортируемы, манипулируемы и размещены внутри аэрозольных упаковок под давлением при окружающих условиях или внутри самоохлаждаемых упаковок. For these reasons, it would be desirable to have improved systems based on sorbing propellant gas for use in aerosol containers under pressure and elsewhere. In particular, it would be desirable to create a system based on sorption of propellant gas, which could operate under ambient conditions both for aerosol packaging under pressure and for other purposes, such as, for example, cooling liquids. Such systems will be preferred in capsule form, which can be transported, manipulated, and placed inside aerosol containers under pressure under ambient conditions or inside self-cooled packages.

В соответствии с вышеизложенным использование различных сорбентных систем для выделения пропеллентных газов внутри аэрозольных распыляющих устройств известно и описано в ряде источников (например, патенты США N 3964649; N 5032619; N 5256400; опубл. европейская патентная з -ка N 385773 и N 502678, публикация РСТ/WU92/14091 и 93/00277; опубл. з-ка Нидерландов NL7501277). Коммерческие системы для сорбирования пропеллентных газов, таких как C₂, ацетон, известны из BOC Group, Гилфорд, Великобритания под торговой маркой Polygas. Известна система, описанная в статье "Новый зеленый аэрозоль" ВОС, обеспечивающая безопасность для окружающей среды пропеллентная система" Paskaging, февраль 1992 года, стр. 20 и фрутин "Полигаз альтернативный пропеллент" журнал Paskaging (упаковки), апрель 1992 года, стр. 23. Патент США N 3815793 раскрывает клапанный контейнер, содержащий жидкость под давлением для использования внутри упаковок под давлением. Системы генерации газа для распылителей под давлением описаны в патентах США N 4491250, 4909420, 5054651. Самоохлаждаемые банки и другие упаковки описаны в патентах США N 4319464, 4679407, 4784678, 4802343, 4993237.In accordance with the foregoing, the use of various sorbent systems for the release of propellant gases inside aerosol spray devices is known and described in a number of sources (for example, US Pat. PCT / WU92 / 14091 and 93/00277; publ. Of the Netherlands NL7501277). Commercial systems for sorbing propellant gases such as C ₂ , acetone are known from the BOC Group, Guildford, UK under the trade name Polygas. The known system described in the article "New green aerosol" OSI, ensuring the environmentally friendly propellant system "Paskaging, February 1992, p. 20 and frutin" Polygas alternative propellant "Paskaging magazine (packaging), April 1992, p. 23 US Pat. No. 3,815,793 discloses a valve container containing liquid under pressure for use inside pressure packages. Gas generation systems for pressure sprayers are described in US Pat. Nos. 4,491,250, 4,909,420, 5,054,651. Self-cooled cans and other packages are described in patent. US N 4319464, 4679407, 4784678, 4802343, 4993237.

Наиболее близким техническим решением представленных далее предложений, касающихся аэрозольных упаковок, является техническое решение, содержащее капсулу, аэрозольную упаковку с капсулой. Патент США N 3964649, кл.B 65 D 83/14, опубл.22.06.76 г. The closest technical solution to the following proposals regarding aerosol packaging is a technical solution containing a capsule, aerosol packaging with a capsule. U.S. Patent No. 3,964,649, CL B 65 D 83/14, publ. 22.06.76.

Оболочка в этой капсуле выполнена гидрофобной, т.е. свободно пропускает пропеллент и не пропускает к сорбенту продукт (распыляемую жидкость) как вне продукта, так и при введении сорбента в продукт. The shell in this capsule is made hydrophobic, i.e. freely passes the propellant and does not pass the product (spray liquid) to the sorbent both outside the product and when the sorbent is introduced into the product.

Наиболее близким техническим решением к изобретению, является техническое решение, содержащее оболочку, внутри которой размещена жидкость, средство для открывания оболочки, выполненные с возможностью установления равновесного давления между внутренним оболочки и окружающей средой (патент США N 4993237, кл.Р 25 Д 3.10.19.02.91). The closest technical solution to the invention is a technical solution containing a shell inside which a liquid is placed, means for opening the shell, configured to establish equilibrium pressure between the inner shell and the environment (US patent N 4993237, CL P 25 D 3.10.19.02 .91).

При открывании оболочки за счет установления равновесного давления происходит самоохлаждение жидкости. When the shell is opened due to the establishment of equilibrium pressure, liquid self-cooling occurs.

Задача, решаемая изобретением, повышение качества упаковок при осуществлении выделения пропеллента из сорбента и при их хранении. The problem solved by the invention, improving the quality of the packaging during the separation of the propellant from the sorbent and during storage.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения обеспечение высокого качества хранения и транспортирования сорбента, насыщенного пропеллентом, и обеспечение возможности выделения из сорбента пропеллента только при введении сорбента в продукт (распыляемую или охлаждаемую жидкость). The technical result that can be obtained by carrying out the invention is the provision of high quality storage and transportation of the sorbent saturated with the propellant and the possibility of separating the propellant from the sorbent only when the sorbent is introduced into the product (sprayed or cooled liquid).

Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в известной капсуле для упаковки, содержащей корпус, размещенный в нем пропеллент и сорбент, насыщенный пропеллентом, корпус снабжен запирающим средством, выполненным с возможностью его вскрытия для выхода пропеллента из корпуса, а стенки корпуса выполнены пропеллентонепроницаемыми. To solve the problem with the achievement of the specified technical result in a known capsule for packaging containing a housing, a propellant placed therein and a sorbent saturated with a propellant, the housing is equipped with a locking means configured to open it to exit the propellant from the housing, and the walls of the housing are made propellant-tight.

Возможны варианты выполнения капсулы, в которых целесообразно, чтобы
запирающее средство было размещено в стенке корпуса и было выполнено из материала, способного к растворению жидкостью;
корпус имел бы по меньшей мере одно отверстие, а запирающее средство представляло собой пробку, расположенную в отверстии и выполненную из материала, способного к растворению жидкостью;
корпус был снабжен пористым элементом, размещенным между отверстием и сорбентом для сохранения последнего при выходе пропеллента;
запирающее средство представляло собой оболочку из пропеллентонепроницаемого материала, расположенную по меньшей мере в части стенки корпуса и закрытую дополнительной оболочкой, выполненной из материала, способного к растворению жидкостью;
запирающее средство было выполнено открываемым механически;
запирающее средство было выполнено открываемым теплом;
запирающее средство было выполнено из материала группы карбогидратов и/или желатина, способных к растворению водной и/или органической жидкостью;
пропеллент был выбран из группы, включающей диоксид углерода или оксид азота или аммиак или диоксид серы или углеводороды с низким молекулярным весом или хлорированные фторуглероды;
сорбент был образован из материала группы активированного угля или природного цеолита или синтетического цеолита или силикатов или материалов молекулярных сит;
капсула была снабжена мешком, выполненным расширяемым, а корпус капсулы размещен в мешке для выхода пропеллента в мешок.Capsule embodiments are possible in which it is advisable that
locking means was placed in the wall of the housing and was made of a material capable of dissolving with liquid;
the housing would have at least one hole, and the locking means was a plug located in the hole and made of a material capable of dissolving with liquid;
the body was equipped with a porous element placed between the hole and the sorbent to save the latter at the exit of the propellant;
the locking means was a shell made of a propellant-tight material located at least in a part of the body wall and covered by an additional shell made of a material capable of dissolving with liquid;
the locking means was made openable mechanically;
the locking means was made by opening heat;
the locking means was made of a material of the group of carbohydrates and / or gelatin capable of dissolving with an aqueous and / or organic liquid;
the propellant was selected from the group consisting of carbon dioxide or nitric oxide or ammonia or sulfur dioxide or low molecular weight hydrocarbons or chlorinated fluorocarbons;
the sorbent was formed from material of the activated carbon group or natural zeolite or synthetic zeolite or silicates or molecular sieve materials;
the capsule was provided with a bag made expandable, and the capsule body was placed in the bag for the propellant to exit into the bag.

Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в известной аэрозольной упаковке, содержащей оболочку, распыляющую головку на ней, распыляемую жидкость, пропеллент, сорбент, насыщенный пропеллентом, при этом сорбент помещен внутрь капсулы, согласно изобретению капсула выполнена в соответствии с перечисленными выше вариантами. To solve the problem with achieving the technical result in a known aerosol package containing a shell, a spray head on it, a spray liquid, a propellant, a sorbent saturated with a propellant, the sorbent is placed inside the capsule, according to the invention, the capsule is made in accordance with the above options.

Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в известной самоохлаждаемой упаковке, содержащей оболочку, внутри которой размещена жидкость, средство для открывания оболочки, выполненные с возможностью установления равновесного давления между внутренним объемом оболочки и окружающей средой, согласно изобретению внутрь оболочки введена капсула, которая выполнена в соответствии с перечисленными выше вариантами. To solve the problem with achieving the specified technical result in a well-known self-cooled package containing a shell inside which a liquid is placed, means for opening the shell, made with the possibility of establishing equilibrium pressure between the internal volume of the shell and the environment, according to the invention, a capsule is inserted inside the shell, which is made in accordance with the options listed above.

Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в известной самоохлаждаемой упаковке, содержащей оболочку, выполненную с возможностью поддержания повышенного давления внутри ее объема, средство для открывания оболочки, выполненное с возможностью установления равновесного давления между внутренним объемом оболочки и окружающей средой, и жидкость, размещенную во внутреннем объеме оболочки, согласно изобретению во внутренний объем оболочки введен сорбентный материал, насыщенный пропеллентом, который находится в равновесном давлении с повышенным давлением внутреннего объема оболочки и в тепловом контакте с сорбентным материалом для десорбции пропеллента из сорбентного материала при открывании оболочки и для охлаждения жидкости. To solve the problem with the achievement of the specified technical result in a well-known self-cooled package containing a shell made with the possibility of maintaining increased pressure inside its volume, means for opening the shell made with the possibility of establishing equilibrium pressure between the internal volume of the shell and the environment, and a liquid placed in the inner volume of the shell, according to the invention, a sorbent material saturated with a propellant is introduced into the inner volume of the shell, which is in equilibrium pressure with increased pressure of the inner volume of the shell and in thermal contact with the sorbent material for desorption of the propellant from the sorbent material when opening the shell and for cooling the liquid.

Для решения поставленной задачи с достижением технического результата в известном способе создания давления в аэрозольной упаковке, включающем введение капсулы и распыляемого продукта в аэрозольную упаковку, при этом капсула содержит пропеллент, сорбированный в сорбенте, а давление в оговоренной упаковке увеличивается по мере выхода пропеллента из капсулы, стенки корпуса капсулы выполняют пропеллентонепроницаемыми, а корпус капсулы снабжают запирающим средством, которое вскрывают для выхода пропеллента из корпуса капсулы. To solve the problem with achieving a technical result in the known method of creating pressure in an aerosol package, including the introduction of a capsule and sprayed product into an aerosol package, the capsule contains propellant sorbed in the sorbent, and the pressure in the specified package increases as the propellant leaves the capsule, the walls of the capsule body are propellant-tight, and the capsule body is provided with a locking means, which is opened to exit the propellant from the capsule body.

Возможны варианты осуществления способа, в которых капсулу выполняют в соответствии с вышеперечисленными вариантами. Possible embodiments of the method in which the capsule is performed in accordance with the above options.

Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в известном способе охлаждения жидкости, включающем заполнение оболочки жидкостью, согласно изобретению в оболочку вводят сорбентный материал, насыщенный пропеллентом, а жидкость вводят в тепловой контакт с сорбентом для выпуска пропеллента из сорбента, при этом энтальпия десорбции поглощает тепло из жидкости и уменьшается ее температура. To solve the problem with the achievement of the specified technical result in a known method of cooling a liquid, comprising filling the shell with liquid, according to the invention, a sorbent material saturated with a propellant is introduced into the shell, and the liquid is brought into thermal contact with the sorbent to release the propellant from the sorbent, while the desorption enthalpy absorbs heat from the liquid and its temperature decreases.

Возможен вариант осуществления этого способа, в котором сорбент, насыщенный пропеллентом, размещают в капсуле, корпус которой снабжают запирающим средством, которое выполняют с возможностью вскрытия корпуса для выхода пропеллента из сорбента и корпуса капсулы, а стенки корпуса формируют пропеллентонепроницаемыми. An embodiment of this method is possible in which a sorbent saturated with a propellant is placed in a capsule, the casing of which is provided with a locking means that is configured to open the casing for the propellant to exit from the sorbent and the casing of the capsule, and the casing walls are formed propellant-tight.

Для данного способа капсула также может быть выполнена по любому из вышеперечисленных вариантов. For this method, the capsule can also be made according to any of the above options.

Запирающее средство в изобретении служит для выделения пропеллента из сорбента в ответ на изменения каких-либо факторов во внешнем окружающем пространстве. Такими изменяющимися факторами может быть временная выдержка в жидкости, изменение температуры или давления, механический удар и т.п. The locking means in the invention serves to isolate the propellant from the sorbent in response to changes in any factors in the external environment. Such changing factors may include temporary exposure to a liquid, a change in temperature or pressure, mechanical shock, etc.

Предпочтительно выделение газообразного пропеллента при погружении капсулы, создающей давление, в жидкость, которая должна быть распылена из аэрозольной упаковки, или в жидкость, которая должна быть охлаждена. It is preferable to release a gaseous propellant by immersing the pressure capsule in a liquid to be sprayed from an aerosol package or in a liquid to be cooled.

В этих случаях запирающее средство должно быть выполнено таким образом, чтобы предотвращать выход пропеллента из сорбента для помещения капсулы в жидкость, для чего стенки капсулы выполняют пропеллентонепроницаемыми, а запирающее средство размещают в стенке корпуса и выполняют из материала, способного к растворению распыляемой или охлаждаемой жидкостью. После погружения в жидкость материал запирающего средства растворяется, позволяя пропелленту десорбироваться и выходить, повышая давление в объеме с распыляемой или охлаждаемой жидкостью. In these cases, the locking means should be designed in such a way as to prevent the propellant from escaping from the sorbent to place the capsule in the liquid, for which the capsule walls are made propellant-tight, and the locking means is placed in the body wall and is made of material capable of dissolving by sprayed or cooled liquid. After immersion in the liquid, the material of the locking agent dissolves, allowing the propellant to desorb and exit, increasing the pressure in the volume with the sprayed or cooled liquid.

Если в стенке корпуса капсулы выполнено отверстие, то запирающее средство может представлять собой пробку, которая растворяется при введении в жидкость. В этом случае между сорбентом и отверстием может быть расположен пористый элемент в виде экрана, сетки, ткани и т.п. препятствующий выходу сорбента из отверстия. В случаях, в которых желательно изолировать сорбентный материал от жидкости, пористый элемент может быть выполнен из полупроницаемой мембраны, которая позволяет проходить газам, например пропелленту, но препятствует прохождению жидкости. Такие мембраны, например, могут быть пористыми политетрафторэтиленовыми тканями. If a hole is made in the wall of the capsule body, then the locking means may be a plug that dissolves when introduced into the liquid. In this case, between the sorbent and the hole, a porous element in the form of a screen, mesh, fabric, etc. can be located. preventing the exit of the sorbent from the hole. In cases in which it is desirable to isolate the sorbent material from the liquid, the porous element can be made of a semipermeable membrane that allows gases, such as a propellant, to pass through, but prevents the passage of liquid. Such membranes, for example, can be porous polytetrafluoroethylene fabrics.

Капсулы, создающие давление, также могут быть использованы для охлаждения жидкости путем введения капсулы в жидкость, находящуюся при физических условиях окружающей среды. Капсула для охлаждения жидкости выделяет сорбированный пропеллентный газ с достаточно высокой скоростью, вызывающей достаточную энтальпию десорбции, чтобы вызвать желаемое охлаждение жидкости. Capsules that create pressure, can also be used to cool the liquid by introducing the capsule into a liquid under physical environmental conditions. The liquid cooling capsule emits a sorbed propellant gas at a sufficiently high speed that causes sufficient desorption enthalpy to cause the desired liquid cooling.

Изобретение обеспечивает также возможность создания самоохлаждаемых упаковок, содержащих пропеллентный газ в сорбенте внутри упаковки. Упаковка должна включать средства для механического ее открывания, такие как вытяжные кольца на баночных упаковках. При открывании такой упаковки в нормальных условиях окружающей среды пропеллентный газ будет десорбирован достаточно быстро, чтобы вызвать желаемое охлаждение. The invention also provides the possibility of creating self-cooled packages containing propellant gas in the sorbent inside the package. The package should include means for opening it mechanically, such as exhaust rings on cans. When such a package is opened under normal environmental conditions, the propellant gas will be desorbed quickly enough to cause the desired cooling.

Таким образом, изобретение приемлемо для охлаждения жидкости под давлением, например в баночной упаковке, или для охлаждения жидкости, содержащейся в условиях окружающей среды, путем введения в жидкость капсулы. Thus, the invention is suitable for cooling a liquid under pressure, for example in a can package, or for cooling a liquid contained in an ambient environment by introducing a capsule into the liquid.

Создание давления обеспечивается пропеллентными газами, обратимо сорбированными внутри сорбентной матрицы, при этом относительно большие количества пропеллентного газа могут храниться и использоваться в условиях различной по физическим факторам окружающей среды за счет введения в капсулу запирающего средства. The creation of pressure is provided by propellant gases reversibly sorbed inside the sorbent matrix, while relatively large amounts of propellant gas can be stored and used in conditions of different physical environmental factors due to the introduction of a locking agent into the capsule.

Пропеллентный газ может быть растворен в растворителе, и пропеллент и растворенный газ абсорбируются, адсорбируются или другим путем вводятся в сорбентную матрицу, которая, как правило, является пористым твердым материалом, который увеличивает количество сорбированного газа, запасенного при данном давлении. The propellant gas can be dissolved in a solvent, and the propellant and dissolved gas are absorbed, adsorbed, or otherwise introduced into the sorbent matrix, which, as a rule, is a porous solid material that increases the amount of sorbed gas stored at a given pressure.

Изобретение может быть использовано для распыления практически любого продукта. Желательно, чтобы распыляемый продукт (жидкость, суспензия и т.п.) был совместим с пропеллентным газом и сорбентной матрицей, размещенной в капсуле. Распыляемые продукты обычно являются жидкостями или растворимыми веществами в жидком носителе и будут, таким образом, распыляемы из аэрозольной упаковки в виде жидкого распыла, эмульсии, пены и т.п. В некоторых случаях желательно выделять сухие порошковые материалы из аэрозольных упаковок, хотя такие сухие порошки не могут быть совместимы с капсулами, которые требуют жидкой основы для выделения пропеллентного газа из них. The invention can be used to spray almost any product. It is desirable that the spray product (liquid, suspension, etc.) be compatible with the propellant gas and the sorbent matrix placed in the capsule. Sprayable products are usually liquids or soluble substances in a liquid carrier and will thus be sprayed from an aerosol package in the form of a liquid spray, emulsion, foam, and the like. In some cases, it is desirable to separate dry powder materials from aerosol packages, although such dry powders may not be compatible with capsules that require a liquid base to separate propellant gas from them.

В общем случае распыляемые продукты могут быть косметическими средствами, лаками и жидкостями для волос, кремами для бритья, чистящими материалами, фармацевтическими веществами, такими как ингаляторы, смазки, красками, инсектицидами, полирующими материалами и т.п. Часто пропеллент распыляется вместе с продуктом и в некоторых случаях можно обеспечить желаемую консистенцию продукта при выходе из аэрозольной упаковки. Например, в случае получения крема для бритья или в других пенистых продуктах пропеллент может быть необходим для образования пены. В других случаях пропеллентный газ может образовывать первичный компонент распыляемого продукта, используемый как газ, заполняющий обрабатываемые предметы, такие как шины, покрышки для автомобилей, или поставлять в необходимых случаях кислород или различные окислители для дыхания или для проведения химической реакции, например, для осуществления горения. In general, the sprayed products may be cosmetics, hair sprays and liquids, shaving creams, cleaning materials, pharmaceuticals such as inhalers, lubricants, paints, insecticides, polishing materials, and the like. Often the propellant is sprayed with the product, and in some cases the desired consistency of the product can be achieved when leaving the aerosol package. For example, in the case of shaving cream or other foamy products, a propellant may be necessary for the formation of foam. In other cases, the propellant gas can form the primary component of the atomized product, used as gas filling the objects to be processed, such as tires, car tires, or supply oxygen or various oxidizing agents as necessary for breathing or for carrying out a chemical reaction, for example, for burning .

Самые разнообразные пропелленты могут быть использованы в капсулах по изобретению, предпочтительными являются в общем случае для использования в быту нетоксичные, негорючие, безопасные для окружающей среды газы, такие как диоксид углерода, оксид азота и др. A wide variety of propellants can be used in the capsules according to the invention, non-toxic, non-combustible, environmentally friendly gases such as carbon dioxide, nitric oxide, etc. are generally preferred for domestic use.

В изобретении также могут быть использованы другие обычные пропелленты, включая аммиак, диоксид серы, низкомолекулярные углеводороды, например пропан, бутан, изобутан, фреоны и т.п. В большинстве случаев будут приемлемы производимые в промышленных или коммерческих масштабах газы, содержащие малое количество примесей. В случае использования фармацевтических или других биологических материалов может возникнуть необходимость обеспечения более высокого уровня чистоты пропеллентых газов. Other conventional propellants, including ammonia, sulfur dioxide, low molecular weight hydrocarbons, such as propane, butane, isobutane, freons and the like, can also be used in the invention. In most cases, industrial or commercial gases containing small amounts of impurities will be acceptable. In the case of the use of pharmaceutical or other biological materials, it may be necessary to ensure a higher level of purity of the propellant gases.

Пропеллент может быть растворим в жидком растворителе или в смеси растворителей, чтобы повысить адсорбционную способность сорбентной матрицы. Приемлемые растворители должны обладать способностью растворять пропеллент и быть совместимыми с пористым твердофазным сорбентом. Например, ацетон в различных низкомолекулярных спиртах может быть использован как растворитель для диоксида углерода в качестве пропеллента. Низкомолекулярные спирты также приемлемы для пропиллентов с оксидом азота. В некоторых случаях возможно использовать также жидкие растворители, как сорбентный материал без пористой матрицы. В таких случаях необходимо использовать капсулу, которая может выделять пропеллент при сохранении жидкого растворителя. Например, в качестве стенки капсулы, окружающей сорбент, могут быть использованы селективные мембраны, которые пропускают газы, но блокируют проход жидкостей, например политетрафторэтилен, политетрафторэтиленовые материалы. Приемлемыми политетрафторэтиленовыми материалами являются ткани, продаваемые под торговой маркой Core Техкомпании WL Core Accoclates, Ins. The propellant can be soluble in a liquid solvent or in a mixture of solvents to increase the adsorption capacity of the sorbent matrix. Acceptable solvents must be capable of dissolving the propellant and be compatible with the porous solid phase sorbent. For example, acetone in various low molecular weight alcohols can be used as a solvent for carbon dioxide as a propellant. Low molecular weight alcohols are also acceptable for nitric oxide propylene. In some cases, it is also possible to use liquid solvents as a sorbent material without a porous matrix. In such cases, it is necessary to use a capsule that can release a propellant while maintaining a liquid solvent. For example, selective membranes that allow gases to pass through but block the passage of liquids, such as polytetrafluoroethylene, polytetrafluoroethylene materials, can be used as the capsule wall surrounding the sorbent. Suitable polytetrafluoroethylene materials are fabrics sold under the brand name Core Tech WL Core Accoclates, Ins.

Сорбентная матрица обычно содержит пористый, образованный в виде гранул материал, такой как активированный уголь, природный цеолит, синтетический цеолит, т. е. поперечно-связанные полимерные ионные газообменные гранулы, такие как описанные в патентах США N 4458990, 4224415, 4221871: оксиды кремния, метилированные кремниевые материалы, пропитанные кремниевые материалы, плавленые аморфные кремниевые материалы, оксиды алюминия, порошковые оксиды алюминия, материалы молекулярных сит и т.п. В частности, сорбентные материалы, которые могут быть использованы в капсулах по изобретению, описаны в патентах США N 5032619, 3964649. The sorbent matrix typically contains a porous granular material such as activated carbon, natural zeolite, synthetic zeolite, i.e., cross-linked polymer ion exchange beads, such as those described in US Pat. Nos. 4,458,990, 4,224,415, 4,221,871: silicon oxides methylated silicon materials; impregnated silicon materials; fused amorphous silicon materials; aluminas; alumina powders; molecular sieve materials; and the like. In particular, sorbent materials that can be used in the capsules of the invention are described in US Pat. Nos. 5,032,619 and 3,964,649.

Пропеллент может находится внутри сорбента при повышенном давлении в типичном диапазоне от 2 до 10 атмосфер. Количество сорбированного пропеллента может широко варьироваться в зависимости от пористости сорбентной матрицы и давления. Объем пропеллентного газа при стандартных температурах и давлении, запасенный в 1 г сорбентной матрицы, находится обычно в интервале между 0,05 л и 0,5 л, а в среднем между 0,1 л и 0,3 л. Более высокие величины объемов являются предпочтительными, так как можно изготавливать меньшие по габаритным размерам капсулы, чтобы поддерживать необходимое внутреннее давление в аэрозольных упаковках. Понятно, что при номинальном остаточном давлении в упаковке, например 2 атм. из капсулы в полое пространство упаковки будет выделяться меньший объем, чем общий объем пропеллента, запасенный в сорбенте. The propellant may be located inside the sorbent at elevated pressure in a typical range of 2 to 10 atmospheres. The amount of sorbed propellant can vary widely depending on the porosity of the sorbent matrix and pressure. The volume of propellant gas at standard temperatures and pressure, stored in 1 g of sorbent matrix, is usually in the range between 0.05 l and 0.5 l, and on average between 0.1 l and 0.3 l. Higher volumes are preferred since smaller capsules can be made to maintain the necessary internal pressure in aerosol containers. It is clear that at a nominal residual pressure in the package, for example 2 atm. a smaller volume will be released from the capsule into the hollow space of the package than the total volume of the propellant stored in the sorbent.

Совместимые пропеллент-сорбентные системы, которые могут быть использованы по изобретению, представлены в таблице. Compatible propellant-sorbent systems that can be used according to the invention are presented in the table.

Пропеллент вводится в сорбентную матрицу при повышенном давлении и выдерживается на время, достаточное для создания внутри сорбента газового давления, равновесного с наружным повышенным давлением. Как правило, время выдержки составляет около часа и более. После зарядки сорбента пропеллентом капсула с сорбентным материалом герметизируется так, чтобы система пропеллент-сорбент находилась при повышенном давлении, когда капсула находится в условиях окружающей среды. Капсула же сконструирована так, чтобы пропеллент мог выделяться в аэрозольную или самоохлаждаемую упаковку после введения в них капсулы. The propellant is introduced into the sorbent matrix at elevated pressure and maintained for a time sufficient to create a gas pressure inside the sorbent that is in equilibrium with the external elevated pressure. Typically, the exposure time is about an hour or more. After charging the sorbent with the propellant, the capsule with the sorbent material is sealed so that the propellant-sorbent system is at elevated pressure when the capsule is in ambient conditions. The capsule is designed so that the propellant can stand out in an aerosol or self-cooled package after the capsule is introduced into them.

На фиг.1 изображена капсула с отверстием, закрытым пробкой, которая удаляется растворением в жидкости или нагревом; на фиг.2 капсула с хрупкой стенкой, которая может быть разрушена после введения капсулы в аэрозольную или самоохлаждаемую упаковку; на фиг.3 то же, что на фиг.2, с хрупким носиком, расположенным на одном из концов капсулы; на фиг.4 помещенная в расширяемый мешок капсула, в которой запирающее средство барьер прокалывается иглой; на фиг. 5 капсула, в которой запирающее средство представляет собой оболочку из пропеллентонепроницаемого материала, которая закрыта дополнительной оболочкой, растворимой в распыляемой жидкости; на фиг.6 деталь стенки капсулы на фиг. 5; на фиг.7 аэрозольная упаковка с капсулой, изображенной на фиг.5; на фиг. 8 самоохлаждаемая упаковка с капсулой, изображенной на фиг.1; на фиг.9 капсула для создания давления, используемая в эксперименте; на фиг.10 график, иллюстрирующий внутреннее давление в аэрозольной упаковке с капсулой, выполненной по фиг.9, как функцию заполняемого жидкостью объема. Figure 1 shows a capsule with a hole closed by a stopper, which is removed by dissolution in a liquid or by heating; figure 2 capsule with a brittle wall, which can be destroyed after the introduction of the capsule into an aerosol or self-cooled package; figure 3 is the same as in figure 2, with a fragile nose located at one end of the capsule; in Fig. 4 a capsule placed in an expandable bag in which the barrier means is pierced by a needle; in FIG. 5 capsule, in which the locking means is a shell made of propellant-proof material, which is closed by an additional shell, soluble in the sprayed liquid; in FIG. 6 a detail of the wall of the capsule in FIG. 5; in Fig.7 aerosol package with the capsule shown in Fig.5; in FIG. 8 self-cooled packaging with the capsule shown in figure 1; figure 9 capsule for creating pressure used in the experiment; 10 is a graph illustrating the internal pressure in an aerosol package with the capsule of FIG. 9 as a function of the volume filled with liquid.

Капсула 1 для упаковки (фиг.1) содержит корпус 2 и размещенный в нем пропеллент и сорбент, насыщенный пропеллентом. Корпус 2 снабжен запирающим средством, выполненным с возможностью его открытия для выхода пропеллента из корпуса 2, а стенки корпуса 2 выполнены пропеллентонепроницаемыми. The capsule 1 for packaging (Fig. 1) contains a housing 2 and a propellant and a sorbent saturated with the propellant placed therein. The housing 2 is equipped with a locking means made with the possibility of opening it for the propellant to exit from the housing 2, and the walls of the housing 2 are made propellant-tight.

На фиг. 1 показан первый пример выполнения капсулы 1, в котором стенка корпуса 2 образована твердым материалом, таким как металл, пластик, стекло, керамика и т.п. который непроницаем для жидкостей и газов. В стенке корпуса 2 выполнено по меньшей мере одно отверстие 3 (на фиг.1 показано два отверстия 3), закрытое пробкой 4. Пробка 4 может быть образована материалом, способным к растворению или разрушению другим путем (механическим ударом или нагревом или др. ), когда капсула 1 вводится в жидкость. Предпочтительно пробку 4 создавать из растворимого в жидкости материала, такого как твердый желатин или углеводород (сахар), который будет растворен при введении капсулы 1 в водный или органический, например спиртовой раствор. Пробка 4 также может быть выполнена из любого материала, закрывающего отверстие, например из клея, который растворяют или разрушают, когда капсулу 1 вводят в жидкость или подвергают тепловому воздействию и т.п. In FIG. 1 shows a first embodiment of a capsule 1, in which the wall of the housing 2 is formed by a solid material such as metal, plastic, glass, ceramic, and the like. which is impervious to liquids and gases. At least one hole 3 is made in the wall of the housing 2 (two holes 3 are shown in FIG. 1), closed by a plug 4. The plug 4 can be formed by a material capable of dissolving or destroying in another way (by mechanical shock or heating, etc.), when capsule 1 is introduced into the liquid. Preferably, the plug 4 is made from a liquid-soluble material, such as hard gelatin or hydrocarbon (sugar), which will be dissolved by introducing capsule 1 into an aqueous or organic, for example, alcoholic solution. The plug 4 can also be made of any material that covers the hole, for example, of glue that is dissolved or destroyed when the capsule 1 is introduced into the liquid or subjected to heat, etc.

В капсуле 1 расположена сорбентная матрица 5 (фиг.1) из сорбента, насыщенного желаемым пропеллентом (газом), как это было описано выше. За счет использования экрана 6 из волокнистого материала при выходе пропеллента через отверстие 3 предотвращается выход через отверстие 3 сорбента. In the capsule 1 there is a sorbent matrix 5 (Fig. 1) of a sorbent saturated with the desired propellant (gas), as described above. By using a screen 6 of fibrous material, when the propellant exits through the opening 3, the sorbent can exit through the opening 3.

Внутренний объем капсулы 1 может широко варьироваться в зависимости от количества сжатого пропеллента. В основном капсула 1 будет иметь внутренний объем от 20 до 150 мл сорбентной матрицы 5, преимущественно 50 100 мл. The internal volume of capsule 1 can vary widely depending on the amount of compressed propellant. Basically, capsule 1 will have an internal volume of from 20 to 150 ml of sorbent matrix 5, preferably 50 to 100 ml.

На фиг.2 показана капсула 7 цилиндрическая. Стенка 8 капсулы 7 выполнена из твердого, хрупкого материала. При введении капсулы 7 в распыляемую или охлаждаемую жидкость стенка 8 капсулы 7 может быть разрушена от воздействия механического удара. Стенка 8 может быть выполнена с утонченной или надрезанной областью 9, окружающей капсулы 7, которая позволяет капсуле 7 разделиться на две части при ее разрушении и в то же время сохранить сорбентную матрицу 10 позади экранов из волокнистого материала или фильтров 11. Иногда желательно выполнять стенку 8 из достаточно хрупкого материала, такого как стекло или керамика. Figure 2 shows the capsule 7 is cylindrical. Wall 8 of capsule 7 is made of hard, brittle material. With the introduction of the capsule 7 into the sprayed or cooled liquid, the wall 8 of the capsule 7 can be destroyed by mechanical shock. The wall 8 can be made with a thinned or incised region 9 surrounding the capsule 7, which allows the capsule 7 to split into two parts when it is destroyed and at the same time keep the sorbent matrix 10 behind the screens of fibrous material or filters 11. Sometimes it is desirable to make the wall 8 made of a fairly fragile material such as glass or ceramic.

На фиг. 3 капсула 12 выполнена со стенкой 13 также достаточно хрупкой. Капсула 12 имеет наконечник 14, который выполнен с меньшим диаметром, чем основной цилиндрический диаметр капсулы 12. Наконечник 14 представляет собой запирающее средство 15, которое открывается когда наконечник 14 взламывается и отделяется от основной части капсулы 12. Сорбентная матрица 16 удерживается внутри капсулы 12 благодаря фильтру 17. И в этой конструкции вскрытие капсулы 12 вызывается механическим ударом за счет встряхивания герметизированной упаковки. In FIG. 3, the capsule 12 is made with the wall 13 is also quite fragile. The capsule 12 has a tip 14, which is made with a smaller diameter than the main cylindrical diameter of the capsule 12. The tip 14 is a locking means 15, which opens when the tip 14 is cracked and separated from the main part of the capsule 12. The sorbent matrix 16 is held inside the capsule 12 due to the filter 17. And in this design, the opening of the capsule 12 is caused by mechanical shock by shaking the sealed package.

На фиг.4 показана капсула 18, стенка 19 которой также выполнена пропеллентонепроницаемой. С одного из концов капсулы 18 выполнен барьер 20. Проникающая внутрь игла 21 установлена на этом же конце и прокалывает барьер 20 при нажатии на нее. При прокалывании барьера 20 пропеллент выделяется из сорбента 22, находящегося позади фильтра 23. В варианте выполнения капсула 18 может быть расположена в расширяемом мешке 24. Использование расширяемого мешка 24 необходимо в том случае, когда желательно изолировать смешение выделяемого пропеллента с распыляемым из упаковки продуктом. Такие расширяемые мешки 24 или элементы в виде перемещающихся поршней могут быть использованы в любых описываемых конструкциях капсул по изобретению, когда не требуется контакта между капсулой и жидкостью, чтобы высвободить пропеллент. Figure 4 shows the capsule 18, the wall 19 of which is also made propellant-tight. A barrier 20 is formed at one end of the capsule 18. A penetrating needle 21 is mounted at the same end and pierces the barrier 20 when pressed. When the barrier 20 is punctured, the propellant is released from the sorbent 22 located behind the filter 23. In an embodiment, the capsule 18 can be located in the expandable bag 24. The use of the expandable bag 24 is necessary in case it is desirable to isolate the mixing of the released propellant with the product sprayed from the package. Such expandable bags 24 or moving piston elements can be used in any of the described capsule designs of the invention when contact between the capsule and the liquid is not required to release the propellant.

На фиг. 5 и 6 показан еще один вариант выполнения капсулы 25 по изобретению. Запирающее средство в этой конструкции представляет собой оболочку 26 из пропеллентопроницаемого материала, расположенную по меньшей мере в части стенки корпуса (на фиг.5 оболочка 26 представляет собой капсулу 25) и закрытую дополнительной оболочкой 27, выполненной из материала, способного к растворению жидкостью. Дополнительная оболочка 27 растворяется в жидкости или удаляется нагреванием при определенных условиях. Такая капсула 25 имеет то преимущество, что она легко может быть получена из длинных труб с покрытием или труб из пропитанной ткани. Труба может быть наполнена желаемым количеством сорбента 28 определенной длины, затем отсечена, и концы полученного отрезка могут быть уплотнены с образованием капсулы 25. Производственный процесс заполнения пропеллентом сорбента может быть осуществлен при повышенном давлении или уменьшенной температуре для того, чтобы достичь желаемого количества пропеллента внутри сорбента 28 при насыщении им последнего. После герметизации капсулы 25 дополнительной оболочкой 27 капсула 25 может храниться в обычных условиях без существенной потери пропеллента (газа). In FIG. 5 and 6 show another embodiment of the capsule 25 according to the invention. The locking means in this design is a shell 26 made of a propellant-permeable material, located at least in part of the wall of the housing (in figure 5, the shell 26 is a capsule 25) and closed by an additional shell 27 made of a material capable of dissolving with liquid. Additional shell 27 dissolves in the liquid or is removed by heating under certain conditions. Such a capsule 25 has the advantage that it can easily be obtained from long coated pipes or tubes of impregnated fabric. The pipe can be filled with the desired amount of sorbent 28 of a certain length, then cut off, and the ends of the obtained segment can be sealed to form a capsule 25. The production process of filling the sorbent with propellant can be carried out at elevated pressure or reduced temperature in order to achieve the desired amount of propellant inside the sorbent 28 when saturated with the latter. After sealing the capsule 25 with an additional shell 27, the capsule 25 can be stored under normal conditions without significant loss of propellant (gas).

Аэрозольная упаковка 29, показанная на фиг.7, имеет оболочку 30, распыляющую головку 31 с клапаном 32 на оболочке. Клапан 32 может быть связан с клапанным штоком 33, который в свою очередь связан с трубкой 34, погруженной в распыляемую жидкость 35. Капсула 25 может быть выполнена в соответствии с любыми ранее приведенным вариантом (на фиг.7 показана схематично капсула 25 на фиг.6). The aerosol package 29 shown in FIG. 7 has a shell 30, a spray head 31 with a valve 32 on the shell. The valve 32 may be connected to the valve stem 33, which in turn is connected to a tube 34 immersed in the sprayed liquid 35. The capsule 25 may be made in accordance with any of the above options (Fig. 7 shows schematically the capsule 25 in Fig. 6 )

Капсула 25, создающая давление, может быть введена в оболочку 30 через верхнее раскрытие перед, после или одновременно с введением распыляемой жидкости 35. Оболочка 30 может быть затем загерметизирована совместно с распыляемой головкой 31 и через некоторое время дополнительная оболочка 27 (фиг.5, 6) будет растворена распыляемой жидкостью, позволяя пропелленту выйти из капсулы 25. Когда распыляемая жидкость по мере ее расхода выделяется через клапан 32, объем верхней полости 36 увеличивается, однако дополнительный пропеллент выделяется из капсулы 25, поддерживая относительно постоянное давление внутри верхней полости 36. The pressure capsule 25 can be introduced into the shell 30 through the upper opening before, after, or simultaneously with the introduction of the sprayed liquid 35. The shell 30 can then be sealed together with the sprayed head 31 and after some time an additional shell 27 (Figs. 5, 6 ) will be dissolved by the sprayed liquid, allowing the propellant to escape from the capsule 25. When the sprayed liquid is discharged through valve 32 as it is discharged, the volume of the upper cavity 36 increases, however, additional propellant is released from the capsule 25 while maintaining a relatively constant pressure inside the upper cavity 36.

На фиг.8 показана самоохлаждаемая упаковка 37, в которую для примера помещена капсула 1, изображенная на фиг.1. Самоохлаждаемая упаковка 37 может быть обычной баночной упаковкой с алюминиевой оболочкой 38 и со средством 39 для открывания оболочки 38, расположенным в ее верхней части. Капсула 1 может быть введена до, после или одновременной с жидкостью, заполняющей самоохлаждаемую упаковку. Так как пустое пространство 40 выбирают минимальным, давление будет быстро достигать равновесия с внутренним давлением капсулы 1. Когда средство 39 вскрывают, давление будет быстро уменьшаться до давления окружающей среды, поэтому пропеллент из капсулы 1 будет быстро десорбироваться, требуя энтальпии для десорбции. Необходимое тепло для энтальпии поглощается из жидкости, содержащейся в самоохлаждаемой упаковке 37, вызывая, таким образом, ее охлаждение. Fig. 8 shows a self-cooling package 37, in which, for example, the capsule 1 shown in Fig. 1 is placed. The self-cooled packaging 37 may be a conventional can packaging with an aluminum casing 38 and with a casing opening means 39 located in its upper part. Capsule 1 may be administered before, after, or concurrently with a liquid filling a self-cooling package. Since the empty space 40 is chosen to be minimal, the pressure will quickly reach equilibrium with the internal pressure of the capsule 1. When the means 39 is opened, the pressure will rapidly decrease to ambient pressure, so the propellant from the capsule 1 will quickly desorb, requiring enthalpy for desorption. The necessary heat for the enthalpy is absorbed from the liquid contained in the self-cooled package 37, thereby causing it to cool.

В дополнение к самоохлаждаемым упаковкам, в которых охлаждение вызывается открытием упаковки, капсулы по изобретению будут полезными для охлаждения любой жидкости, находящейся в открытом контейнере. Капсулы в этом случае просто вводятся в жидкость, инициируя выход пропеллента из капсулы. При десорбции газа энтальпия десорбции будет вызывать охлаждение. In addition to self-cooling packages in which cooling is caused by opening the package, the capsules of the invention will be useful for cooling any liquid in an open container. Capsules in this case are simply introduced into the liquid, initiating the exit of the propellant from the capsule. During gas desorption, the enthalpy of desorption will cause cooling.

Следует отметить, что когда капсулы выполнены для использования при охлаждении жидкостей, термин "пропеллент" является не точным. Пропеллентные газы не вызывают вытеснение чего-либо при таким использовании. Приемлемые газы для охлаждения, однако, будут идентичны тем, которые используются как пропелленты. Поэтому для однородности описания термин "пропеллент" и "пропеллентный газ" использован в связи с применением в охлаждении согласно изобретению. It should be noted that when the capsules are made for use in cooling liquids, the term "propellant" is not precise. Propellant gases do not displace anything with this use. Acceptable cooling gases, however, will be identical to those used as propellants. Therefore, for the uniformity of the description, the terms “propellant” and “propellant gas” are used in connection with the use in cooling according to the invention.

Следующий пример раскрывает способ осуществления изобретения путем его иллюстрации, но не ограничивается ею. The following example discloses, but is not limited to, a method for practicing the invention by illustrating it.

Капсулы 41, показанные на фиг.9, подготавливают следующим образом. Каждая капсула 41 имеет капсульную стенку 42 с заправочным клапаном 43 на одном конце и отверстием 44 на другом. Одна капсула 41 заполняется активированным углем, а другая природным цеолитом. Обе капсулы заряжаются диоксидом углерода при давлении 6,5 атмосфер приблизительно за полтора часа. Перед зарядкой капсулы вакуумируют до 0,7 атм. Капсулы снабжают запирающим средством, использующим пористую пробку 45 и каплю жидкого сахара 46. Сахар 46 после затвердевания уплотняет отверстие 44 и перегораживает выход пропеллента из сорбентной матрицы. The capsules 41 shown in FIG. 9 are prepared as follows. Each capsule 41 has a capsule wall 42 with a filling valve 43 at one end and an opening 44 at the other. One capsule 41 is filled with activated carbon, and the other with natural zeolite. Both capsules are charged with carbon dioxide at a pressure of 6.5 atmospheres in about an hour and a half. Before charging, the capsules are evacuated to 0.7 atm. The capsules are provided with a locking means using a porous plug 45 and a drop of liquid sugar 46. After solidification, the sugar 46 seals the opening 44 and blocks the exit of the propellant from the sorbent matrix.

В обычной аэрозольной упаковке с внутренним объемом 300 мл и объемами жидкости и свободной полости 220 мл и 10 мл соответственно капсула 41 занимала объем 70 мл. Сахар 46 растворялся примерно за 30 мин, позволяя выходить пропеллетному газу для создания давления. Обе капсулы были способны достичь равновесного давления около 4 атм. Аэрозольные упаковки были затем заряжены последовательным открытием клапана 32, распыляющим жидкость. Капсулы 41 были способны поддерживать практически постоянное давление при распылении продукта. In a typical aerosol package with an internal volume of 300 ml and volumes of liquid and a free cavity of 220 ml and 10 ml, respectively, capsule 41 occupied a volume of 70 ml. Sugar 46 dissolved in approximately 30 minutes, allowing propellant gas to escape to create pressure. Both capsules were able to achieve an equilibrium pressure of about 4 atm. The aerosol cans were then charged by sequentially opening the valve 32 spraying the liquid. Capsules 41 were able to maintain almost constant pressure when spraying the product.

Внутреннее давление в аэрозольной упаковке, как функция заполняемого объема, т. е. процента остающегося жидкого продукта, иллюстрируется фиг.10. На фиг. 10 представлен ряд последовательных характерных испытаний, не относящихся к однократному испытанию
Наиболее успешно изобретение может быть использовано при изготовлении аэрозольных и самоохлаждаемых упаковок.The internal pressure in the aerosol package, as a function of the volume to be filled, i.e. the percentage of remaining liquid product, is illustrated in FIG. 10. In FIG. 10 presents a series of successive characterization tests not relevant to a single test
Most successfully, the invention can be used in the manufacture of aerosol and self-cooled packages.

Claims

1. A capsule for packaging containing a housing, a propellant placed therein and a sorbent saturated with a propellant, characterized in that the housing is provided with a locking means configured to open it to exit the propellant from the housing, and the walls of the housing are made propellant-tight.

2. The capsule according to claim 1, characterized in that the locking means is placed in the wall of the housing and is made of a material capable of dissolving with liquid.

3. The capsule according to claim 1, characterized in that the housing has at least one hole, and the locking means is a stopper located in the said hole and made of a material capable of dissolving by liquid.

4. The capsule according to claim 3, characterized in that the casing is provided with a porous element placed between the opening and the sorbent to preserve the latter at the exit of the propellant.

5. The capsule according to claim 1, characterized in that the locking means is a shell of propellant-permeable material located at least in part of the wall of the housing and covered by an additional shell made of a material capable of dissolving by liquid.

6. The capsule according to claim 1, characterized in that the locking means is made openable mechanically.

7. The capsule according to claim 1, characterized in that the locking means is made by open heat.

8. The capsule according to claim 1, characterized in that the locking means is made of a material of the group of carbohydrates and / or gelatin, capable of dissolving with an aqueous and / or organic liquid.

9. The capsule according to claim 1, characterized in that the propellant is selected from the group comprising carbon dioxide, or nitric oxide, or ammonia, or sulfur dioxide, or low molecular weight hydrocarbons, or chlorinated fluorocarbons.

10. The capsule according to claim 1, characterized in that the sorbent is formed from material of the activated carbon group, or natural zeolite, or synthetic zeolite, or silicates, or molecular sieve materials.

11. The capsule according to claim 1, characterized in that the capsule is provided with a bag made expandable, and the capsule body is placed in the bag for the propellant to exit into the bag.

12. An aerosol package containing a shell, a spray head on the shell and a spray liquid, a propellant, a sorbent saturated with a propellant, the sorbent being placed inside the capsule, characterized in that the capsule is made according to any one of claims 1 to 11.

13. A self-cooled package containing a shell, inside which a liquid is placed, means for opening the shell, made with the possibility of establishing equilibrium pressure between the internal volume of the shell and the environment, characterized in that a capsule is inserted inside the shell, which is made according to any one of claims 1 to 11 .

14. Self-cooled packaging containing a shell made with the possibility of maintaining increased pressure inside its volume, means for opening the shell made with the possibility of establishing equilibrium pressure between the internal volume of the shell and the environment, and a liquid placed in the internal volume of the shell, characterized in that a sorbent material saturated with a propellant is introduced into the inner volume of the shell, which is in equilibrium pressure with increased pressure of the inner volume of the shell and in heat contact with the sorbent material for desorption of the propellant from the sorbent material when opening the shell and for cooling the liquid.

15. A method of creating pressure in an aerosol package, comprising introducing the capsule and the sprayed product into the aerosol package, the capsule containing a propellant sorbed in the sorbent, and the pressure in the specified package increases as the propellant leaves the capsule, characterized in that the walls of the capsule body perform propellant-tight, and the capsule body is equipped with a locking means, which is opened to exit the propellant from the capsule body.

16. The method according to p. 15, characterized in that the capsule with a locking means is performed according to any one of paragraphs.2 to 11.

17. A method of cooling a liquid, comprising filling the shell with a liquid, characterized in that a sorbent material saturated with a propellant is introduced into the shell, and the liquid is brought into thermal contact with the sorbent to release the propellant from the sorbent, while the desorption enthalpy absorbs heat from the liquid and its temperature decreases .

18. The method according to 17, characterized in that the sorbent saturated with the propellant is placed in a capsule, the housing of which is equipped with a locking means, which is configured to open the housing to exit the propellant from the sorbent and the capsule body, and the walls of the capsule body are formed propellant-tight.

19. The method according to p. 18, characterized in that the capsule with a locking means is performed according to any one of paragraphs.2 to 11.