CN105246823A

CN105246823A - 包括气凝胶绝热蟒管的饮料分配器和制造该蟒管的方法

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Publication number: CN105246823A
Application number: CN201380071156.2A
Authority: CN
Inventors: J·N·拉斯穆森; 斯提恩·维斯博格
Original assignee: Carlsberg Breweries AS
Current assignee: Carlsberg Breweries AS
Priority date: 2012-12-04
Filing date: 2013-12-04
Publication date: 2016-01-13
Also published as: EA201591044A1; EP2928815A2; WO2014086858A3; US9638473B2; US20150308755A1; WO2014086858A2

Abstract

饮料分配组件10包括饮料配给蟒管18，其在饮料存储区域和饮料出液区域之间延伸。饮料配给蟒管18包括限定了中心管路22的携液管路，携液管路包括饮料管16和/或饮料导管。饮料配给蟒管18还包括管子34，其以与中心管路同轴的关系覆盖携液管路并且在管子34和携液管路之间构建空间。绝热层32包括至少80％体积百分比的气凝胶，绝热层位于管子34和携液管路之间的空间中并且包围携液管路。

Description

包括气凝胶绝热蟒管的饮料分配器和制造该蟒管的方法

技术领域

本发明涉及用于饮料分配系统的蟒管和用于制造蟒管的方法。

背景技术

已知蟒管在饮料分配系统中作为一组饮料管路或管子，其将许多饮料容器和许多饮料龙头互相连接。饮料容器通常位于冷的存储室中，如地下室等等，以便确保饮料保持在最佳存储和/或饮用温度，该温度通常显著低于舒适的室内温度。饮料龙头通常位于酒吧中的柱子上，该柱子位于具有室温的区域中，即大约21℃。因而，将在饮料龙头分配的饮料必须经由蟒管从位于冷的储存室中的饮料容器输送到位于室温中的龙头。

为了使饮料在蟒管内保持清凉，蟒管不仅可以包括饮料管路，而且还可以包括冷却管路，冷却管路使冷却液在饮料管路附近循环。以这种方式，蟒管内的饮料管路将由于对流冷却而保持清凉。冷却管路可以与压缩机和热交换器连通以便将冷却液保持在等于或低于饮料最佳饮用温度的温度。此外，为了将进入饮料管路和冷却管路中的热量减到最少，从而将压缩机的功率输入减到最小，蟒管通常由绝热材料围绕。

然而，使用诸如聚合物泡沫绝热材料的传统绝热材料，进入饮料管路和冷却管路中的热量通常仍然达到8-10W/m之间。考虑到热交换器和冷却管路的热损失以及压缩机的热损失和电损失，压缩机的电输入功率将达到大约30-40W/m。由于申请人公司CarlsbergBreweriesA/S独自安装了100000以上的饮料分配蟒管，所以仅仅那些蟒管使用的总电力瓦特数就将达到20MW电功率，对应于典型的大发电站的大约2％。

在EP1626221和GB2166833A中描述了现有技术的蟒管的例子，该两篇文献均涉及具有泡沫绝热材料的蟒管。然而，泡沫绝热材料不会给予最佳绝热，除非使用非常厚的绝热层。然而，需要将蟒管的总厚度保持为最小。

与泡沫绝热材料相比，诸如气凝胶的新绝热材料提供了改善的绝热性能。一些现有技术披露了不同的气凝胶产品。EP2386811A2披露了一种冷藏容器。

气凝胶通常是刚性且易碎的。提供能适合不同形状的柔性气凝胶是有利的。US2002/0094426、EP2422950A2、EP2415577A2Al和US2005/0046086都描述了制造柔性气凝胶垫的方法。

可以根据EP382310在超临界流体条件下通过以下操作步骤制造气凝胶：

(a)在存在酸性性质的催化剂的情况下将相关金属醇盐与水混合；

(b)使如此获得的混合物水解；

(c)将与在步骤(a)中使用的金属等同或不同的金属的氧化物的胶态悬浮液添加到水解产物；

(d)使如此获得的胶体溶液变成具有所需形状和尺寸的凝胶(凝胶化)；

(e)清洗凝胶；

(f)在比用于清洗的溶剂的临界压力和温度值高的温度和压力值下使凝胶干燥。

US5409683披露了两步式水解-缩聚方法以形成任何密度的金属氧化物气凝胶，包括小于0.003g/cm³和大于0.27g/cm³的密度。高纯度金属醇盐与水、醇溶剂和添加剂反应以形成部分缩聚的金属中间产物。去除所有溶剂和反应产生的醇，并且用不含醇的溶剂稀释中间产物。

US7854241涉及具有金属外壳和绝热材料的绝热复合体，绝热材料被封闭在内壁和外壁之间的空间中。在一实施例中，所述外壳内的绝热材料是纳米材料，特别是气凝胶。

US2005/0047871A1涉及重量轻且紧凑的超级绝热系统，其也能支撑高水平的压缩负载。该系统利用隔离件提供结构支撑并利用由隔离件支撑的薄保护外皮的受控扭曲来形成强链状表面，以保护下面的绝热材料。隔离件可以包括气凝胶。

US2005/0192367Al披露了一种用于各种用途的增强气凝胶整料及其纤维增强复合物，还提供了成分以及制备整料和复合物的方法。

US2010/0288758A1披露了一种多层式饮料容器，其具有由气凝胶构成的套管。

US2010/0320351A1披露了一种杯托或三脚架，其包括液体不可渗透的基座和设置在基座上的可吸收液体的凝胶。凝胶可以包括气凝胶。

US2011/0072979A1披露了一种自动饮料酿造饮用容器，其中柔性加热元件位于液体容器的外表面周围。诸如气凝胶复合物的绝热件防止饮用容器的外壁变得过热。

WO2009/133346A1披露了一种用于冷却饮料包装的装置。该装置包括冷却单元和冷却介质回路，冷却单元具有用于容纳饮料包装的冷却室，冷却介质回路用于冷却冷却室。绝热材料设置在冷却回路外面。绝热材料是气凝胶。然而，没有给蟒管绝热。

因而，本发明的目的是提供用于给饮料分配系统的蟒管绝热的系统和方法。

发明内容

根据下面按照本发明第一方面对本发明的详细描述，上述目的、上述优点和上述需求以及许多其它目的、优点和需求将变得很明显，根据本发明，饮料分配组件包括饮料存储区域、饮料出液区域以及在饮料存储区域和饮料出液区域之间延伸的饮料配给蟒管，饮料配给蟒管包括：

限定了中心管路的携液管路，携液管路包括饮料管和/或饮料导管，优选地多个饮料管和/或饮料导管，

管子，其以与中心管路同轴的关系覆盖携液管路并且在管子和携液管路之间构建空间，和

绝热层，其位于管子和携液管路之间的空间中并且包围携液管路，绝热层包括至少80％体积百分比的气凝胶，优选地至少90％体积百分比的气凝胶，更优选地至少99％体积百分比的气凝胶。

饮料分配组件通常用于专业的饮料分配设施中，例如如酒吧、餐馆等等，其具有很大的冷饮料(如啤酒和软饮料)的销售量。在这种设施中，饮料通常存储在位于存储区域(如地下室或隔热冷藏室)中的增压容器中，存储区域位于饮料出液区域附近。饮料出液区域可以包括吧台和具有饮料龙头的出液杆，饮料在饮料龙头进行分配。饮料通过饮料配给蟒管从饮料存储区域输送到饮料出液区域。

饮料配给蟒管构成用于运送饮料的细长管子结构。蟒管包括携液管路，其在蟒管的径切面中限定了中心管路。携液管路包括至少一个饮料管，饮料管限定了关于所述管子的中心管路。可选地，可以使用一束饮料管，它们一起限定了关于所述管子的中心管路。每个饮料管都提供了饮料容器和饮料龙头之间的流体连接。代替一个或多个饮料管，可以使用一个或多个饮料导管，每个饮料导管都适合接收饮料管。

管子围绕饮料管路以便保护饮料管路不与外部接触，并且还保护环境免受由不一定有的饮料管破裂所导致的泄露。管子可以由诸如金属或塑料的耐久材料制成。在携液管路和管子之间提供空间。

位于携液管路和管子之间的空间中的绝热层应包围和围绕携液管路以便给携液管路提供隔热并防止任何热量到达携液管路。任何热桥都应被防止。绝热层应包括至少80％，优选地90％，更优选地99％体积百分比的气凝胶。

气凝胶包括非常大百分比的空气或其它气体，因此具有极低的密度，该密度比得上或稍大于空气的密度。空气被封入气凝胶的基质结构中，气凝胶的低密度和基质结构导致非常低的热导率。气凝胶应均匀分布在绝热层内。以这种方式，可以将热损失和从外部环境至饮料的热传导减到最小。

此外，气凝胶还具有有利的针对辐射能的绝热性，该绝热性来源于菲涅耳衍射公式。假设光垂直落下，在空气和气凝胶之间的表面处的反射能(R)可以如下计算：

R = \frac{{(n 1 - n 2)}^{2}}{{(n 1 + n 2)}^{2}}

其中n₁和n₂分别是空气和气凝胶的折射率。假设气凝胶是基于SiO₂，则SiO₂的折射率n1＝1.5，空气的折射率n₂＝1.0，因此气凝胶和空气之间的表面处的反射能是

R = \frac{{(0.5)}^{2}}{{(2.5)}^{2}} = 0.04 = 4 %

因而，进入的辐射能的4％在每个二氧化硅/空气通道处被反射。应该注意，折射率依据进入的辐射的频率而改变。折射率n的上述值是针对可见光的。当考虑红外辐射时，二氧化硅的折射率将稍大于可见光的对应值，因而可以假设4％是相当保守的值。当气凝胶基于金属，特别是均具有大约2.74或更大的折射率n的TiO₂或ZrO₂时，上述计算将导致在可见光谱中每个通道反射22％的能量。此外，对于红外辐射而言，折射率更高。气凝胶包括大量过渡部，对于一薄层甚至差不多数千个，因而可以引起反射的通道的数量是非常大的，这又具有使隔热能力非常高的效果。

构成气凝胶的前体材料的凝胶通过醇盐水解法制造。例如，溶解于乙醇/水中的四乙氧基正硅烷＝TEOS＝Si(OC₂H₅)₄和一滴HCl(盐酸)将形成适合于转变成气凝胶的前体凝胶。(重量)比为4:4:1的公式C₂H₅OH:H₂O:TEOS将形成合适的凝胶。申请人已经进行了概念实验的证明，其中形成包含670gH₂O/C₂H₅OH和100gSiO₂的凝胶。水解持续了几天，只有一点或几乎没有生成热。为了转变成气凝胶，必须干燥凝胶。

干燥凝胶以便形成气凝胶有点问题。毛细张应力

P = 2 \frac{γ}{r}

其中r是毛细管半径，γ是在标准室温和压力下干燥凝胶的情况下将导致凝胶基质结构崩溃的液体表面张力。渗透率

D = \frac{{(1 - ρ)}^{3}}{5 \cdot ρ \cdot s \cdot ρ_{S}}

其中ρ是相对密度＝容积密度/骨架，ρ_s是骨架密度＝2.2g/ml。这被称为卡曼-科泽尼方程。

上述4:4:1凝胶的湿强度是大约0.01MPa，气孔尺寸是大约2nm。表面积s是大约1800m²/g，其一开始就导致2.94·10¹⁴cm²的渗透率D。这在900m2/g情况下产生3000小时的最小干燥时间，然而，较大的气孔可以加速干燥。最小干燥时间是在200m2/g情况下的200小时。

零凝胶(或干凝胶)是特殊类型的气凝胶，当这种凝胶如上所述地在具有饱和溶剂蒸汽的大气中非常慢地干燥时形成零凝胶(或干凝胶)。例如，凝胶可以被放入气密密封的广口瓶中并且可以在盖子上形成针孔。在室温和室内压力下在两个星期或两个月之后，凝胶干燥。可以通过定期，例如每天，称广口瓶的重量来确定干燥速率。在本文中将参考气凝胶，然而应该懂得，通用术语气凝胶应理解为也包括零凝胶。

另一方面，优选地可以通过超临界干燥来形成气凝胶，超临界干燥应在所使用溶剂的临界温度以上执行。

水在压力P>22MPa时具有临界温度T_临界>374℃

乙醇在压力P>6.36MPa时具有临界温度T_临界>243℃

通过在24小时期间将水/乙醇溶剂的温度升高到290℃，可以将凝胶转变成气凝胶。温度升高将使压力P增大到9MPa。随后，可以在另一个24小时期间将温度降低到室温。该气凝胶不是零凝胶，但两者都是SiO₂整料。

在另一个例子中，气凝胶可以用C2H5OH在243C和62.96巴的条件下制造。

为了增加凝胶的气孔尺寸，可以将来自Cabot的Carbo-o-silM5或来自Degussa的AerosilOX50添加到凝胶中。这些是所谓的火焰水解硅氧化物粉末，其是喷射冷却的Si或浮石或其它火山火成碎屑物。

可以代替TEOS以形成凝胶的其它醇盐包括：

-OCH3甲醇盐

-OCH(CH3)2异丙醇盐

-OC(CH3)3叔丁醇盐

还有很多类似的醇盐。

其它前体金属/材料包括：

Sec-Al(OC4H9)

Ge(OC2H5)4

Ti(OC2H5)4

Zr(OC3H7)4

Sr(NO3)2

Fe(OC2H5)3

La(NO3)3

Al(NO3)3.9H2O

ZrOCl2.5H2O

从杜邦公司传播出来的LUDOXSiO2

Zr(NO3)4.5H2O

B(OCH3)3

Ba(OC2H5)3

H3BO3

NaOCH3

KOC2H5

P(OC2H5)3+NaOCH3

n-B(OC4H9)3+LiOCH3

Ce(OC3H7)4

用于凝胶中的醇盐不是必需得自用来缓和水解的醇。使用不同的醇盐可能是有利的。优选地，在水解后，共沸混合物存在于凝胶中。96％乙醇和4％水的混合物是这种共沸混合物，因此如果乙醇:水:TEOS以比率17:6：1混合，则得到的凝胶是乙醇:水为21:2的共沸混合物。存在许多其它具有其它醇的共沸混合物。

可以以许多方式控制气凝胶的形成。通过水合氯醛的水解缓慢产生酸度。可以使用其它基质液体，如PEG。此外，干燥控制剂，如甲酰胺，使得气孔尺寸分布是极其单峰的和狭窄的。可以使用凝胶基质中的固定化染料，如N-(3-(三乙氧基硅)丙基)2.4-二硝基苯胺或2,4-二硝基-苯基-1-胺-N-丙基-Si(OC2H5)3。

通过使用被注入蟒管中的具有流变学物质的低聚物(如牛奶)，原位聚合是可行的。在聚合之后，凝胶从末端开始干燥。可以使用CabotM5或者更粗糙的物质以便获得大约20至50nm的气孔尺寸，其容许针孔干燥。

也可以采用制造成大块的气凝胶，适当地使其粒化并将其注入蟒管中或使其散布在上述“牛奶”中并原位聚合。该两个阶段的过程是更宽容的。

通过配料的比例控制最终得到的凝胶的密度。上面提及的4:4:1的凝胶导致770ml凝胶中的100gSiO₂，2.2g/ml的骨架密度给予0.013kg/m³的密度。16:16:1的凝胶将给予0.01kg/m³以下的密度。

氟离子可以用于制造稳定且结实的凝胶。此外，代替空气，可以使用绝缘气体，即不流动的高绝缘孔隙体积气体(如用在窗户中的SF6)，以便改善气凝胶的绝热性能。备选地，可以使用氩气。

根据本发明第一方面的进一步的实施例，绝热层限定了范围在0.001W/mK至1W/mK内，如0.010W/mK至0.1W/mK内，的热导率。该热导率对于气凝胶是可行的。

根据本发明第一方面的进一步的实施例，气凝胶包括具有2.0以上的折射率的前体材料，如氧化锗、氧化钛或氧化锆。通过使用具有高折射率的前体材料，入射的红外线、紫外线和可见光的相当大部分将在每个空气/基质通道处被反射。以这种方式，提高了气凝胶的绝热性能。这种材料包括上述氧化物。

根据本发明第一方面的进一步的实施例，气凝胶包括的前体材料是硅基醇盐，如原硅酸四乙酯(TEOS)。用硅基醇盐作为气凝胶的前体，实现了非常稳定的和高绝热的气凝胶。通过配料的比例控制最终得到的凝胶的密度。上面提及的4:4:1的凝胶导致770ml凝胶中的100gSiO₂，2.2g/ml的骨架密度给予0.013kg/m³的密度。16:16:1的凝胶将给予0.01kg/m³以下的密度。

根据本发明第一方面的进一步的实施例，气凝胶包括热导率比空气低的气体，气体优选地是氩气、二氧化碳或六氟化硫。通过在气凝胶的基质结构内使用绝缘气体而不是空气，气凝胶的绝热性能将会提高。这些气凝胶可以通过在绝缘气体环境(例如SF₆的氩气环境)中进行干燥来获得。

根据本发明第一方面的进一步的实施例，携液管路还包括冷却液供应管和冷却液回流管。为了长期将饮料保持在恒定温度，携液管路可以包括位于所述一个或多个饮料管附近的冷却液管。实际上，使用的冷却液供应管和冷却液回流管将连同冷却设备(如致冷器等等)一起形成回路。具有恒定低温的冷却液在冷却液管中循环。

根据本发明第一方面的进一步的实施例，饮料配给蟒管还包括在携液管路和管子之间延伸的支撑装置以将携液管路支撑在距管子特定距离处。为了将携液管路保持在管子内的中心位置，可以使用支撑装置。在一些实施例中，可以仅仅在安装和制造阶段期间使用支撑装置以便当气凝胶被引入携液管路和管子之间的空间中时固定携液管路。

根据本发明第一方面的进一步的实施例，支撑装置包括若干间隔杆，数量优选地是两个、三个或四个。杆是优选的，因为杆可以制造得薄以便减小携液管路和管子之间的热桥。

根据本发明第一方面的进一步的实施例，携液管路被箔围绕，箔优选地由金属或塑料制成。为了将包括多个管的携液管路保持在规定位置和为了减少一个或多个管上的磨损，可以用箔覆盖携液管路。箔可以由塑料制成，然而，金属具有增大入射辐射的反射的额外优点。

根据本发明第一方面的进一步的实施例，饮料配给蟒管的携液管路可连接到另一个饮料配给蟒管的另一个携液管路。以这种方式，可以用较小的蟒管部件构建长的蟒管。蟒管部件可以具有不同的形状，如水平的、垂直的或弯曲的。

根据本发明的第二方面，从下面对本发明的详细描述，上述目标、上述优点和上述需求以及许多其它目标、优点和需求将变得明显，这些目标、优点和需求通过制造在饮料存储区域和饮料分配组件中的饮料出液区域之间延伸的饮料配给蟒管的方法而获得，该方法包括：

提供限定了中心管路的携液管路，携液管路包括饮料管和/或饮料导管，优选地多个饮料管和/或饮料导管，

提供管子，其以与中心管路同轴的关系覆盖携液管路并且在管子和携液管路之间构建空间，和

将多个气凝胶颗粒引入管子和携液管路之间的空间中，由此构建固态绝热层，其位于管子和携液管路之间的空间中并且包围携液管路，绝热层包括至少80％体积百分比的气凝胶，优选地至少90％体积百分比的气凝胶，更优选地至少99％体积百分比的气凝胶。

可以使用根据本发明第二方面的方法以便制造根据本发明第一方面的组件。可以通过填充软管引入颗粒，颗粒应该具有合适的形状，例如球形，和相对于管子和携液管路之间的空间具有合适的尺寸。颗粒的典型直径范围从1mm至1cm。

根据本发明第二方面的进一步的实施例，将多个气凝胶颗粒引入管子和携液管路之间的空间中作为包括液态聚合物或低聚物的浆液，该方法包括使液态聚合物或低聚物凝固的进一步步骤。一旦凝固，(液态)聚合物或低聚物就会将气凝胶颗粒固定在规定位置中并防止气凝胶由于磨损而被破坏。

根据本发明第二方面的进一步的实施例，气凝胶颗粒被分成具有第一体积的第一类型气凝胶颗粒和具有第二体积的第二类型气凝胶颗粒，第一体积至少比第二体积大十倍。在被参考的EP2444365A1中描述了以最佳方式包装活性碳的颗粒的相似方法。以这种方式，可以最佳地包装气凝胶，因为较大颗粒之间的间隔被较小颗粒填充。

根据本发明的第三方面，从下面对本发明的详细描述，上述目标、上述优点和上述需求以及许多其它目标、优点和需求将变得明显，这些目标、优点和需求通过制造在饮料存储区域和饮料分配组件中的饮料出液区域之间延伸的饮料配给蟒管的方法而获得，该方法包括：

提供管子，其以与中心管路同轴的关系覆盖携液管路并且在管子和携液管路之间构建空间，

通过将凝胶前体材料和溶剂液体引入管子和携液管路之间的空间中，在管子和携液管路之间的空间内构建凝胶，和

通过升高凝胶的温度和压力进行凝胶的超临界干燥，其容许凝胶在管子内形成超临界流体，和降低凝胶的温度和压力，由此形成气凝胶的固态绝热层，其位于管子和携液管路之间的空间内并且包围携液管路，绝热层包括至少80％体积百分比的气凝胶，优选地至少90％体积百分比的气凝胶，更优选地至少99％体积百分比的气凝胶。

可以使用根据本发明第三方面的方法以便制造根据本发明第一方面的组件。可以使用根据本发明第三方面的方法以便制造根据本发明第一方面的组件。也可以在具有携液管路和管子的已经存在的蟒管内“原位”制造气凝胶。可以将凝胶或凝胶的前体材料引入携液管路和管子之间的空间中。在水解之后，凝胶可以在超临界条件下干燥以便在携液管路和管子之间的空间内形成一气凝胶整料或几个气凝胶整料。

根据本发明的第一方面，从下面对本发明的详细描述，上述目标、上述优点和上述需求以及许多其它目标、优点和需求将变得明显，这些目标、优点和需求通过制造在饮料存储区域和饮料分配组件中的饮料出液区域之间延伸的饮料配给蟒管的方法而获得，该方法包括：

将第一绝热层卷绕在携液管路周围以与其本身交叠，

将第二绝热层卷绕在第一绝热层周围以与其本身交叠，第一绝热层和第二绝热层是柔性的并且包括至少80％体积百分比的气凝胶，优选地至少90％体积百分比的气凝胶，更优选地至少99％体积百分比的气凝胶，

提供管子，其以与中心同轴的关系覆盖第二绝热层。

可以使用根据本发明第四方面的方法以便制造根据本发明第一方面的组件。第一绝热层和第二绝热层是柔性的以使得它们可以被卷绕。可以通过引入聚合物或低聚物将绝热层制造为柔性的，并且绝热层例如可以构成气凝胶垫，如上所述。第一层和第二层将至少部分地交叠以便避免任何间隙，间隙将导致蟒管的总隔热性能的下降。

根据本发明的进一步的实施例，气凝胶包括火焰水解硅氧化物粉末。此外，可以确保在水解之后，存在共沸混合物。此外，气凝胶可以包括氟、水合氯醛、PEG。

附图说明

图1表示传统的饮料分配组件，其包括三个钢桶，钢桶通过绝热的和已冷的蟒管连接到相应的饮料龙头。

图2表示新式的饮料分配组件，其包括三个压力室、绝热蟒管、联机的冷却单元和龙头。

图3表示新式的饮料分配组件，其中蟒管被变冷并且在冷却单元和龙头之间一路延伸。

图4表示预制的蟒管，其通过多个气凝胶颗粒绝热。

图5表示预制的蟒管，其通过柔性的气凝胶层绝热。

图6A-C表示若干蟒管节段，其可互相连接并且其通过气凝胶绝热。

图7A-F表示制造绝热蟒管的方法，其可以被“原位”使用和用于蟒管的预制造。

图8表示使用加热垫和泵的蟒管“原位”气凝胶制造方法。

具体实施方式

图1表示传统饮料分配组件10的透视图，其包括位于饮料存储区域中的三个钢桶12a、12b、12c，饮料存储区域例如是酒吧下面的地下室等等。三个钢桶12a、12b、12c通过单独的饮料管16a、16b、16c连接到相应的饮料龙头14a、14b、14c，饮料龙头14a、14b、14c位于饮料出液区域中，例如酒吧、餐馆等等。饮料管16a、16b、16c可以优选地由柔性塑料制造。蟒管18还包括冷却液管22，其是环形的(即形成供应管和回流管)并且位于蟒管18内与饮料管16a、16b、16c相邻。饮料管16a、16b、16c连同冷却液管22一起形成携液管路，其又中心地位于绝热蟒管18内。冷却液管22连接到冷却单元20，冷却液(未示出)在冷却液管22内循环，从冷却单元20通过蟒管18并回到冷却单元20。此外，增压单元24通过压力管路26给三个钢桶12a、12b、12c中的每一个提供CO₂气体压力。

图2表示新式的饮料分配组件10’的透视图。饮料分配组件10’包括三个压力室28a、28b、28c，其均包括柔性饮料容器(未示出)。压力室28a、28b、28c均通过增压管路26’增压，增压管路又连接到增压设备24。压力室28a、28b、28c内的饮料容器(未示出)串联地连接到饮料管16’。

饮料管16’被引导通过冷却单元20’，冷却单元将饮料的温度降低到适合饮用的水平。饮料管16’随后被引导通过蟒管18，到达饮料龙头14，蟒管通过气凝胶绝热。

图3表示新式的饮料分配组件10”的透视图，其与关于图2示出的系统类似，然而，饮料管16”没有通过冷却单元20”，而是连同冷却液管22一起直接进入绝热蟒管18中。冷却液(未示出)在冷却液管22内循环，从冷却单元20”通过蟒管18并回到冷却单元20”。蟒管18从饮料存储区域延伸到饮料龙头14。

图4表示图1-3中所示的蟒管18’的切开透视图，其可以结合饮料分配系统10、10’或10”中的任一个使用。蟒管18’包括饮料管路，饮料管路包括一束携液管，在携液管中间，参考沿供应方向和沿返回方向的箭头示出了冷却液管22，冷却液沿供应方向和沿返回方向流动。携液管路还包括多个饮料管16，诸如啤酒的饮料在饮料管16中流动。管可以由柔性塑料制成。在本实施例中，冷却液供应管22(具有向内箭头)构成饮料管路和蟒管的中心管路，相邻的饮料管16被冷却液(未示出)保持在恒定低温，从而补偿蟒管18’中的任何热损失。

设想在结合图2所示的饮料配送系统10’中可以省略冷却液管22。此外，单个饮料管16可以包括在如结合图3所示的饮料分配系统10”中。

携液管可选地被薄的金属或塑料箔30同轴地围绕以便确保管束以整体的方式紧密保持在一起。此外，如果使用反射箔30，则可以反射被蟒管18’吸收的任何热量，从而进一步改善了隔热。箔30，因而携液管路，被气凝胶32的绝热层同轴地围绕。气凝胶层32包括多个气凝胶颗粒，颗粒在至少两个颗粒尺寸之间被划分，其中第一尺寸限定的体积比第二尺寸大十倍。以这种方式，气凝胶颗粒可以被最佳地包装。当气凝胶颗粒分布在两个尺寸上时，小尺寸的气凝胶颗粒将配合到大尺寸颗粒之间的空间中，从而可以获得超过90％的气凝胶密度。气凝胶密度越高，获得的隔热就越好。

蟒管18’还包括管子34，其同轴地围绕气凝胶颗粒32以使得气凝胶颗粒32保持在合适位置中。管子34可以由金属或塑料或任何其它合适的固体材料制成。还应该懂得，蟒管18’的各个端部在管子34和携液管路之间被封堵以便防止绝热材料在蟒管各个端部处的损失。

图5表示蟒管18”的切开透视图，除了蟒管18”被呈多个垫36的形式的气凝胶绝热之外，蟒管18”类似于图4的蟒管18’。垫36是柔性的并且优选地卷绕在箔30周围，因而卷绕在携液管束16、22周围。每个垫36都部分地与其本身交叠，并且垫36至少部分地彼此交叠以便避免任何间隙，间隙将会导致蟒管18”的总隔热性能的下降。

图6A表示一组预制蟒管部件38、38’、38”的侧视图。蟒管部件包括垂直蟒管部件38、弯曲蟒管部件38’和水平蟒管部件38”，每个蟒管部件38、38’、38”都可以根据结合图3和4展示的方法制造。每个蟒管部件38、38’、38”都包括各自的冷却液供应和回流导管22’和饮料导管16’，该导管适合于接收对应的导管，如将要结合图6C说明的。导管可以具有与先前描述的冷却液管和饮料管相同的性质。在蟒管部件38、38’、38”的相应端部处的导管限定了阳连接器40或阴连接器42，每个蟒管部件38、38’、38”都包括气凝胶绝热层32和围绕气凝胶绝热层32的管子34。

图6B表示该组预制蟒管部件38、38’、38”在组装成蟒管18”’时的侧视图。通过将蟒管部件的阳连接器40连接到相邻蟒管部件的对应阴连接器42，可以设计具有水平部分、弯曲部分、垂直部分和各种其它形状的蟒管。以这种方式，即使在饮料存储区域和饮料出液区域不是彼此紧邻的情况下，也可以将蟒管18”’设计成从饮料存储区域延伸到饮料出液区域。

图6C表示饮料管16被引入到饮料导管16’中和冷却液管22被引入到冷却液导管22中的侧视图。可以考虑将饮料直接引入到饮料导管16’中和将冷却液直接引入到冷却液导管22’中。然而，为了确保不会发生泄露，有利的是将单独的饮料管16引入到饮料导管16’中和将单独的冷却液管22引入到冷却液导管22中。

图7A表示的侧视图示出了利用浆液44制造蟒管18””的方法，浆液44包括多个气凝胶颗粒和液体聚合物，如聚丙烯。该方法既适合于蟒管或蟒管部件的制造，也适合于“原位”制造，即，将浆液44引入已经存在的蟒管中使其位于管子34和包括管束的携液管路之间的空间中，以便使本来不绝热的蟒管18绝热，或作为现有绝热材料的替换物。

携液管路，即管束，在本实施例中被箔30覆盖，然而，箔30同样是可选的，因此管束可以在没有箔30的情况下使用。浆液44通过浆液软管46引入到箔30和管子34之间的空间中。显然，蟒管18的端部应该在管子34和携液管路之间被封堵以便防止溢出。携液管路和浆液软管46被支撑装置48保持在基本上中心的位置中。

图7B表示蟒管18””的切开图，用于说明呈三个向外取向的杆的形式的支撑装置48。支撑装置48将覆盖管束的箔30保持在管子34内的中心位置中，浆液软管46位于支撑装置48的杆之间。

图7C表示蟒管18””的侧视图，其中覆盖管束的箔30和管子34之间的空间被浆液44填满。滑靠在管子34内表面上的支撑装置48随着浆液44一起朝向蟒管18””的上端移动。支撑装置48优选地不应留在最终得到的蟒管18内，因为它可能充当覆盖管束的箔30和管子34之间的热桥。支撑装置48可以包括杆(未示出)，其相对于管子34的内壁支撑覆盖管束的箔30。杆(未示出)可以滑靠在壁上或可以布置成当浆液44进入箔30和管子34之间的空间时倒塌。

图7D表示如图4中所示的蟒管18””的特写图，其包括绝热层，绝热层包括气凝胶颗粒。绝热层32包括大气凝胶颗粒50和小气凝胶颗粒52，小气凝胶颗粒52将配合到大颗粒50之间的空间中。大气凝胶颗粒50和小气凝胶颗粒52具有十比一的体积比以便相对于气凝胶颗粒50、52之间的自由空气获得高密度的气凝胶。

图7E表示蟒管18””的特写图，其具有凝固的浆液44。浆液44包括悬浮在凝固的聚丙烯54中的大气凝胶颗粒50和小气凝胶颗粒52，大气凝胶颗粒50和小气凝胶颗粒52具有十比一的体积比以便相对于聚丙烯获得高密度的气凝胶。以这种方式，气凝胶颗粒50、52固定在蟒管18””内。

图7F表示具有凝固的浆液44的蟒管18””的特写图。在本实施例中，仅仅使用小气凝胶颗粒52。小气凝胶颗粒52具有不太易碎的优点，其是聚集成群的并且悬浮在聚丙烯54内的大空腔内。

图8表示的侧视图示出了在非绝热蟒管18””’内的“原位”气凝胶制造方法。醇盐(在本实例中为TEOS)、乙醇、水和HCl的混合物被注入到覆盖携液管路的管束的箔30和外蟒管管子34之间的空间中。因此，可选的箔30在形成凝胶56的水解过程中保护所述管。备选地，可以引入预混合的凝胶56。随后利用加热垫58和气泵60将凝胶56转变成超临界流体，加热垫58位于管子34外面用于升高凝胶56的温度，气泵60用于升高管子60内施加到凝胶56上的压力。以这种方式，前体乙醇被从蟒管18””’去除并被空气或备选地被绝缘气体交换。剩余的SiO₂将形成气凝胶。利用超临界干燥以便实现快速气凝胶成形，因而超临界干燥特别适合于原位气凝胶制造。

尽管上面已经参考蟒管的具体实施例和方法的具体实施例描述了本发明，但当然可以预期本领域普通技术人员会推导出许多变型，因此容易被本领域普通技术人员认识到的变型被看作本发明的一部分，本发明在所附的权利要求中限定。

关于附图的部件目录

10.饮料分配组件

12.饮料桶

14.饮料龙头

16.饮料管/导管

18.蟒管

20.冷却单元

22.冷却液管

24.增压单元

26.压力管路

28.压力室

30.覆盖携液管的箔

32.绝热层

34.管子

36.气凝胶垫

38.蟒管部件

40.阳类型连接器

42.阴类型连接器

44.浆液

46.浆液软管

48.支撑装置

50.大气凝胶颗粒

52.小气凝胶颗粒

54.聚合物

56.凝胶

58.加热垫

60.气泵

Claims

1.一种饮料分配组件，包括饮料存储区域、饮料出液区域以及在所述饮料存储区域和所述饮料出液区域之间延伸的饮料配给蟒管，所述饮料配给蟒管包括：

限定了中心管路的携液管路，所述携液管路包括饮料管和/或饮料导管，优选地多个饮料管和/或饮料导管，

管子，其以与所述中心管路同轴的关系覆盖所述携液管路并且在所述管子和所述携液管路之间构建空间，和

绝热层，其位于所述管子和所述携液管路之间的所述空间中并且包围所述携液管路，所述绝热层包括至少80％体积百分比的气凝胶，优选地至少90％体积百分比的气凝胶，更优选地至少99％体积百分比的气凝胶。

2.根据权利要求1所述的饮料分配组件，其中，所述绝热层限定了范围在0.001W/mK至1W/mK内的热导率，如0.010W/mK至0.1W/mK内的导热率。

3.根据前述权利要求中任一项所述的饮料分配组件，其中，所述气凝胶包括具有2.0以上的折射率的前体材料，如氧化锗、氧化钛或氧化锆。

4.根据权利要求1-2中任一项所述的饮料分配组件，其中，所述气凝胶包括的前体材料是硅基醇盐，如原硅酸四乙酯(TEOS)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的饮料分配组件，其中，所述气凝胶包括热导率比空气低的气体，所述气体优选地是氩气、二氧化碳或六氟化硫。

6.根据前述权利要求中任一项所述的饮料分配组件，其中，所述携液管路还包括冷却液供应管和冷却液回流管。

7.根据前述权利要求中任一项所述的饮料分配组件，其中，所述饮料配给蟒管还包括在所述携液管路和所述管子之间延伸的支撑装置，所述支撑装置用于将所述携液管路支撑在距所述管子特定距离处。

8.根据权利要求7所述的饮料分配组件，其中，所述支撑装置包括若干间隔杆，数量优选地是两个、三个或四个。

9.根据前述权利要求中任一项所述的饮料分配组件，其中，所述携液管路被箔围绕，所述箔优选地由金属或塑料制成。

10.根据前述权利要求中任一项所述的饮料分配组件，其中，所述饮料配给蟒管的所述携液管路能够连接到另一个饮料配给蟒管的另一个携液管路。

11.一种制造在饮料分配组件中的饮料存储区域和饮料出液区域之间延伸的饮料配给蟒管的方法，该方法包括：

提供限定了中心管路的携液管路，所述携液管路包括饮料管和/或饮料导管，优选地多个饮料管和/或饮料导管，

提供管子，其以与所述中心管路同轴的关系覆盖所述携液管路并且在所述管子和所述携液管路之间构建空间，和

将多个气凝胶颗粒引入所述管子和所述携液管路之间的所述空间中，由此构建固态绝热层，该固态绝热层位于所述管子和所述携液管路之间的所述空间中并且包围所述携液管路，所述绝热层包括至少80％体积百分比的气凝胶，优选地至少90％体积百分比的气凝胶，更优选地至少99％体积百分比的气凝胶。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述多个气凝胶颗粒被引入所述管子和所述携液管路之间的所述空间中作为包括液态聚合物或低聚物的浆液，所述方法包括使所述液态聚合物或低聚物凝固的进一步步骤。

13.根据权利要求11-12中任一项所述的方法，其中，所述气凝胶颗粒被分成具有第一体积的第一类型气凝胶颗粒和具有第二体积的第二类型气凝胶颗粒，所述第一体积至少比所述第二体积大十倍。

14.一种制造在饮料分配组件中的饮料存储区域和饮料出液区域之间延伸的饮料配给蟒管的方法，该方法包括：

提供管子，其以与所述中心管路同轴的关系覆盖所述携液管路并且在所述管子和所述携液管路之间构建空间，

通过将气凝胶前体材料和溶剂液体引入所述管子和所述携液管路之间的所述空间中，在所述管子和所述携液管路之间的所述空间内构建凝胶，和

通过升高所述凝胶的温度和压力进行所述凝胶的超临界干燥，其容许所述凝胶在所述管子内形成超临界流体，和降低所述凝胶的温度和压力，由此形成气凝胶的固态绝热层，该固态绝热层位于所述管子和所述携液管路之间的所述空间内并且包围所述携液管路，所述绝热层包括至少80％体积百分比的气凝胶，优选地至少90％体积百分比的气凝胶，更优选地至少99％体积百分比的气凝胶。

15.一种制造在饮料分配组件中的饮料存储区域和饮料出液区域之间延伸的饮料配给蟒管的方法，该方法包括：

将第一绝热层卷绕在所述携液管路周围以与其本身交叠，

将第二绝热层卷绕在所述第一绝热层周围以与其本身交叠，所述第一绝热层和第二绝热层是柔性的并且包括至少80％体积百分比的气凝胶，优选地至少90％体积百分比的气凝胶，更优选地至少99％体积百分比的气凝胶，

提供管子，其以与所述中心同轴的关系覆盖所述第二绝热层。