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Diese
Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Kühlen von Flüssigkeiten, und zwar insbesondere,
aber nicht ausschließlich
von Getränken
in Dosen oder Flaschen. Mehr im einzelnen richtet sich die vorliegende
Erfindung auf ein Kühlgerät der Art,
bei welcher die durch die Desorption eines Gases aus einem Adsorptionsmittel
bewirkte Temperaturverringerung zum Kühlen eines Getränks ausgenutzt
wird.
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Ein
Flüssigkeitskühlgerät dieser
Art ist in der kanadischen Patentbeschreibung CA 2180322A und der
entsprechenden europäischen
Patentanmeldung
EP 0
752 564 A offenbart. Diese beschreiben das Kühlen eines
Flüssigkeitsquantums
durch Einsatz eines Adsorptionsmittels zum Aufnehmen und Adsorbieren
von Gas unter Druck, von Mitteln zum Einschließen des adsorbierten Gases
in dem Adsorptionsmittel, und Mitteln zum Freisetzen von adsorbierten
Gas aus dem Adsorptionsmittel in gesteuerter Weise, derart, daß der Desorptionsvorgang
eine Temperaturverringerung des Adsorptionsmittels und Adsorbats
bewirkt, das das Kühlen
der Flüssigkeit bewirkt.
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Das
US-Patent
US 4 367 079
A beschreibt eine Einheit, die Sorptionsmaterial zur Verwendung als
thermischer Sammler in einem Wärmespeicher- oder
Kühlsystem
enthält,
das unter niedrigem Druck arbeitet. Das Sorptionsmittel kann beispielsweise
in Form eines Pulvers oder von Kristallen vorliegen, das bzw. die
in einem dünnen
flexiblen Gehäuse
eingeschlossen sind, das zwei durch Mittel wie beispielsweise Wärmeschweißen verbundene
wannenförmige
und mit Flansch versehene Teile aufweist.
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Es
besteht ein Bedürfnis
nach einem Kühlgerät zum Kühlen von
Getränken
in Dosen oder Flaschen, das nicht mehr als minimale Änderungen
bei vorhandenen Getränkebehältern erfordert.
Größere Hersteller
verlangen auch ein Kühlgerät, das keine größeren Veränderungen
bei vorhandenen Produktionslinien erfordert.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, diesen Anforderungen gerecht
zu werden.
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Dementsprechend
beinhaltet die vorliegende Erfindung einen Kühler zum Kühlen eines Flüssigkeitsquantums
der Bauart mit einem Adsorptionsmittel zur Aufnahme und zum Adsorbieren
einer Gasmenge unter Druck, wobei die Desorption von Gas aus dem
Adsorptionsmittel eine Absenkung der Temperatur des Adsorptionsmittels
und des Adsorbats be wirkt, was zum Kühlen der Flüssigkeit dient, wobei der Kühler mindestens
einen in Wärmekontakt
mit der zu kühlenden
Flüssigkeit
zu setzenden Behälter aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß der
oder jeder Behälter
zwei dünne,
elastisch verformbare Folien mit im wesentlichen gleicher Größe und Form
aufweist, die längs
ihrer Umfangränder
miteinander verbunden sind, so daß sie zwischen sich einen Hohlraum
zur Aufnahme des Adsorptionsmittels bilden, und die zusätzlich an
einer oder mehreren sonstigen Stellen miteinander verbunden sind
und diese Stellen so ausgerichtet sind, daß sie Knicklinien bilden, um welche
der bzw. die Behälter
gefaltet werden können.
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Eine
solche Anordnung kann leicht in Getränkebehälter eingeführt werden, ohne daß die Konstruktion
solcher Behälter
oder der Produktionslinien für
diese wesentlich verändert
werden muß.
Solche Kühler
sind auch einfach, billig und leicht herzustellen. Des weiteren
haben solche Kühlerbehälter eine größere Oberfläche in Relation
zu ihrem Volumen, und dies optimiert ihre Kühleffizienz in Relation zu
ihrem Volumen.
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Infolgedessen
kann das Volumen eines solchen Kühlerbehälters minimiert
werden, so daß es nicht
mehr Volumen des Getränks
verdrängt,
als unbedingt notwendig ist, um den gewünschten Kühleffekt zu erzielen.
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Die
Folien, die eben sein können,
sind elastisch verformbar, damit der Kühlerbehälter durch den Hals einer Flasche
oder die Abgabeöffnung
einer Getränkedose
eingeführt
werden kann.
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Die
Folien können
zweckmäßigerweise
aus Aluminium oder einer Legierung hiervon gemacht werden, die leicht
entlang ihrer Umfangsränder
verschweißt
werden können.
Alternativ kann der Behälter
eine Schicht aus Phenolharz-Glasbeschichtung haben, um das Adsorptionsmittel
zu umschließen.
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Die
den Kühlerbehälter bildenden
Folien sind außerdem
beispielsweise durch Punktschweißen an einer oder mehreren
anderen Stellen als entlang ihrer Umfangsränder miteinander verbunden.
Eine solche Anordnung ergibt nicht nur eine stärkere Kühlergefäßkonstruktion, sondern auch
eine Vergrößerung des
Oberflächenbereichs.
Darüber
hinaus fluchten diese zusätzlichen
Verbindungspunkte miteinander so, daß Knicklinien gebildet wer den,
um welche der Kühlerbehälter gefaltet
werden kann, um so das Einführen
des Geräts
in einen Getränkebehälter zu
erleichtern.
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Vorzugsweise
besteht der Kühler
aus einer oder mehreren länglichen
Rohren, wobei das oder jedes Rohr an einem Ende mit dem Behälterhohlraum und
dem darin befindlichen Adsorptionsmittel in Verbindung steht, wodurch
ein Kanal für
adsorbiertes Gas für
dessen Durchtritt geschaffen wird, wenn dieses aus dem Adsorptionsmittel
freigesetzt wird. Das oder jedes längliche Rohr ermöglicht eine
Wärmeübertragung
vom Getränk
oder einer anderen Flüssigkeit
auf das entlang seiner Länge
strömende
Gas, die geeigneterweise wesentlich länger als die maximale Abmessung
des Behälters
ist, wobei dieses letztere Merkmal ermöglicht das winden des länglichen Rohrs
bzw. der länglichen
Rohre um einen elastisch verformbaren Behälter derart, daß er in
einer straff zusammengedrückten
Konfiguration zum leichten Einsetzten in einen Getränkebehälter gehalten
wird, und/oder daß es
so im Behälter
angeordnet ist, daß es
vom distalen Teil desselben (d. h. von der am weitesten von der
Abgabeöffnung
entfernten Stelle) zur Abgabeöffnung
verläuft,
so daß es
durch einen beträchtlichen
Teil der darin befindlichen Flüssigkeit verläuft und
diese kühlt.
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Zur
Maximierung der Kühlwirkung
können wärmeleitende
Rippen vorgesehen sein, die von einer oder beiden den Kühlerbehälter bildenden
Folien abstehen.
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Es
ist bekannt, daß die
meisten Adsorptionsmittel schlechte Leiter für Wärmeenergie sind. Infolgedessen
kann das Kühlen
einer typischen Menge eines Getränks
aufgrund der schlechten Wärmeübertragung
zum Adsorptionsmittel in der Mitte des im Kühler enthaltenen Adsorptionsmittelkörpers langsam
und für
eine durstige Person oftmals unannehmbar langsam erfolgen.
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Dementsprechend
beinhaltet die vorliegende Erfindung auch einen Kühler, der
des weiteren Wärmeübertragungsmittel
aus wärmeleitendem
Material in direkten Wärmekontakt
mit dem Adsorptionsmittel aufweist, und die dafür ausgelegt sind, Wärme zwischen
den Behälterwänden und
dem Adsorptionsmittel darin zu übertragen.
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Mit
einer solchen Anordnung können
die Wärmeübertragungsmittel
die Wärmeübertragung
in das Zentrum eines Adsorptionsmittelkörpers beschleunigen, um so
die durch die Desorption von Gas hieraus bewirkte Temperaturabsenkungswirkung wirksamer
zu entfalten und dadurch eine schnellere Kühlung eines gegebenen Flüssigkeitsquantums
zu erzeugen.
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Zweckmäßigerweise
liegt das Adsorptionsmittel in Teilchenform vor, beispielsweise
als teilchenförmige
Aktivkohle, die so gepackt oder verdichtet ist, daß Sie das
vom Adsorptionsmittel eingenommene Volumen insoweit minimiert, als
das mit der Aufrechterhaltung einer im wesentlichen porösen Struktur zum
Ermöglichen
einer Gasdesorption (Kohlendioxid im Fall von Aktivkohle als Adsorptionsmittel)
aus dem Adsorptionsmittel in den inneren Bereichen des Adsorptionsmittelkörpers verträglich ist.
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Wenn
das Adsorptionsmittel teilchenförmig ist,
können
die Wärmeübertragungsmittel
vorzugsweise ebenfalls in Teilchenform vorliegen, wobei die Wärmeübertragungsteilchen
von gegenüber
der mittleren Größe der Adsorptionsmittelteilchen
wesentlich verschiedener durchschnittlicher Größe sind. Eine solche Zusammensetzung
ist besonders vorteilhaft, weil, wo die Wärmeübertragungsteilchen beträchtlich größer als
die Adsorptionsmittelteilchen sind, die Wärmeübertragungsteilchen sich zu
einer Matrix zusammenpacken und die Adsorptionsmittelteilchen die
Zwischenräume
zwischen benachbarten Wärmeübertragungsteilchen
ausfüllen.
Auf diese Weise kann eine kompakte poröse Struktur geschaffen werden,
in welcher eine Vielzahl effektiver Wärmeübertragungspfade zwischen dem
Adsorptionsmittelkörper
und dessen Außenoberfläche vorhanden
ist. Zweckmäßigerweise
sind die Wärmeübertragungsteilchen
gleichmäßig im Adsorptionsmittel
verteilt, so daß ein
weitgehend homogener Körper
aus Adsorptionsmittel und Wärmeübertragungsteilchen
hergestellt ist, und sie bestehen aus Aluminium oder einer Legierung
hiervon.
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Des
weiteren oder alternativ können
die Wärmeübertragungsmittel
eine elastische Folie aus wärmeleitendem
Material umfassen, die so bemessen, konfiguriert und angeordnet
ist, daß sie,
wenn sie in dem dünnwandigen
Behälter
platziert ist, entsprechend den Behälterwänden über mindestens einen Teil von
deren Oberfläche
verläuft.
Bei einer solchen Anordnung erzeugt die Folie eine guten Wärmeübertragungspfad
zwischen den äußeren Wänden des das
Adsorptionsmittel enthaltenden Behälters und dem Inneren des Adsorptionsmittels.
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Bei
einer besonders einfachen und billigen Ausführungsform hat der Kühler die
allgemeine Form eines Zylinders, und die elastische Folie nimmt
im wesentlichen die Form des Buchstaben "S" ein,
wenn sie darin platziert ist.
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Zusätzlich oder
alternativ können
die Wärmeübertragungsmittel
eine wärmeleitende
Rippenanordnung umfassen, die aus wärmeleitendem Material gebildet
ist und so gelegen, konfiguriert und angeordnet ist, daß sie, wenn
sie in den dünnwandigen Behälter platziert
ist, sich in Berührung
mit den Behälterwänden befindet.
Eine solche Rippenanordnung kann so konfiguriert sein, daß sie das
Innere des Kühlers
in einzelne Kammern zur Aufnahme des Adsorptionsmittels unterteilt.
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Um
den Desorptionsprozeß vollständig durchzuführen (gewöhnlich bleibt
eine beträchtliche Menge
adsorbierten Gases zurück,
wenn das Adsorptionsmittel auf Atmosphärendruck heruntergebracht ist)
oder um ihn zu beschleunigen, kann der Kühler einen Behälter aufweisen,
der ein Gas enthält, das
vom Adsorptionsmittel gegenüber
dem "Kühl"-Gas bevorzugt adsorbiert
wird (Helium, Xenon oder Wasserstoff werden von Aktivkohle gegenüber zum
Beispiel Kohlendioxid bevorzugt adsorbiert, so daß die Verwendung
von Helium als Spülgas
den Partialdruck von Kohlendioxid in den Räumen um das Adsorptionsmittel
herum absenkt und dadurch das Desorbieren von mehr Kohlendioxid
herbeiführt, wodurch
eine weitere Kühlung
erzeugt wird), wobei die Anordnung so getroffen ist, daß zum Ende
des Desorptionsprozesses hin das bevorzugt adsorbierte Gas freigesetzt
und vom Adsorptionsmittel adsorbiert wird, das folglich das "Kühl"-Gas desorbiert.
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Die
involvierte Wärmemenge
kann ganz beträchtlich
sein und kann ein Drittel der Kühlung
bereitstellen, die durch Absenken des Drucks des Adsorptionsmittels
auf Atmosphärendruck
bereitgestellt wurde. Eine solche Anordnung ermöglicht nicht nur eine volle
Ausnutzung des Hauptkühlgases
(des bevorzugt adsorbierten Gases, das vorzugsweise eine niedrigere
Adsorptionswärme
als das Hauptkühlgas hat,
so daß die
exotherme Adsorptionswärme
mehr ausmacht als die Anpassung an den Wärmebedarf durch den endothermen
Desorptionsprozeß),
sondern kann auch zum Beschleunigen des Hauptdesorptionsprozesses
und folglich zum Beschleunigen des Kühlens der Flüssigkeit
ausgenutzt werden.
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Die
vorliegende Erfindung umfasst auch einen Flüssigkeitsspeicherbehälter, der
mit einem Kühler
wie oben beschrieben ausgestattet ist.
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Die
vorliegende Erfindung wird nunmehr beispielshalber und unter Bezugnahme
auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen zeigt:
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1 eine
schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Kühlers nach
der Erfindung,
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1a eine
Seitenansicht des Kühlers
nach 1,
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2 eine
schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines Kühlers nach
der Erfindung,
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die 3a, 3b und 3c schematische
Darstellungen einer dritten Ausführungsform
eines Kühlers
nach der Erfindung,
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4 eine
schematische Schnittdarstellung einer vierten Ausführungsform
eines Kühlers
nach der Erfindung,
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5 eine
schematische Schnittdarstellung einer fünften Ausführungsform eines Kühlers nach der
Erfindung,
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die 6a und 6b schematische,
eben geschnittene schräge
Ansichten einer optionellen Rippenanordnung für einen Kühler nach der Erfindung, und
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7 eine
schematische Darstellung eines Kühlers,
der für
zusätzliche
Kühlung
Gasspülmittel enthält.
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Die
in den 1 und 2 gezeigten Kühler weisen
dünnwandige
Behälter 2 zur
Aufnahme eines geeigneten Adsorptionsmittels wie beispielsweise Aktivkohle
auf, das ein Gas wie beispielsweise Kohlendioxid aufnimmt und adsorbiert.
Der Kühlvorgang, der
nicht als solcher ein Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, ist
folgendermaßen:
Der Kühlbehälter 2,
der das Adsorptionsmittel zusammen mit adsorbierten Gas enthält, wird
in einem druckbeaufschlagten Flüssigkeitsspeicherbehälter eingesetzt,
der dann verschlossen wird; beim Öffnen des Behälters wird
der Druck im Behälter
(gewöhnlich
etwa 10 Bar) freigesetzt, der Druckabfall löst die Desorption des Gases
aus dem Adsorptionsmittel aus. Das desorbierte Gas wird auf Atmosphärendruck
freigesetzt, der endotherme Desorptionsprozeß bewirkt einen beträchtlichen
Temperaturabfall sowohl des Adsorptionsmittels als auch des desorbierten
Gases, was das Kühlen
der Flüssigkeit
bewirkt.
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Die
Kühlerbehälter 2 nach
den 1 und 2, die für eine Installation innerhalb
eines Flüssigkeitsspeicherbehälters (nicht
dargestellt) und in direktem Wärmekontakt
mit der zu kühlenden
Flüssigkeit
vorgesehen sind, sind aus zwei dünnen
rechteckigen Folien 4 aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung
hergestellt, die entlang ihrer Umfangsränder 6 miteinander
verschweißt
sind. Des weiteren sind Punktschweißungen 8 vorgesehen,
welche die beiden Folien 4 miteinander verbinden, um eine
matratzenartige Konfiguration zu erzeugen. Diese Bauart verstärkt nicht
nur den Behälter 2,
sondern bewirkt auch eine Vergrößerung der
Oberfläche
in dem an jede Punktschweißung 8 angrenzenden
Bereich.
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Die
Konfiguration des in den 1 und 2 gezeigten
Behälters
kombiniert vorteilhafterweise eine große Oberfläche mit dem minimalen Volumen,
das zur Aufnahme von ausreichendem Adsorptionsmittel für den gewünschten
Kühleffekt
und natürlich
zur Ermöglichung
der Adsorption und Desorption von Kühlgas erforderlich ist. Das
Minimieren des Volumens des Behälters 2 ist
wichtig, um nicht zu viel Flüssigkeit
aus dem Speicherbehälter
zu verdrängen,
innerhalb dessen er zu platzieren ist. Das Maximieren der Oberfläche des
Behälters 2 ist
wichtig, um so die Kühlwirkung
zu optimieren und die Zeit zu verringern, die zum Kühlen der
Flüssigkeit
um das gewünschte
Maß in
Anspruch genommen wird. Des weiteren ermöglicht eine Vergrößerung der
Oberfläche,
daß der
Behälter 2 sich über eine
möglichst
große
vertikale Distanz innerhalb des Flüssigkeitsspeicherbehälters erstreckt,
so daß,
wenn der Flüssigkeitsspeicherbehälter geöffnet wird
(was normalerweise in einer Position erfolgt, in der die Abgabeöffnung zuoberst
positioniert ist), wird der Abwärtsstrom
von durch Wärmeleitung
vom oberen Teil des Behälters
gekühlter
Flüssigkeit
maximiert, wodurch ein Beitrag zu größerer Kühleffizienz geleistet wird.
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Die
Position der Punktschweißungen 8 ist derart,
daß sie
Knicklinien C erzeugen, um welche der Behälter 2 beispielsweise
Z-förmig
oder ziehharmonikaartig gefaltet werden kann, um das Einsetzen des
Behälters 2 in
einen Flüssigkeitsspeicherbehälter (nicht
dargestellt), beispielsweise durch dessen Abgabeöffnung, zu erleichtern. Die
dünnen
Folien 4 sind ausreichend elastisch, damit sie nach dem
Einsetzen ein "Öffnen" des gefalteten Behälters 2 bewirken,
was die Strömung
von zu kühlender
Flüssigkeit um
ihn herum verbessert und auch ausreichen kann, um den Behälter 2 in
seiner Position innerhalb des Flüssigkeitspeicherbehälters zu
halten oder zu arretieren.
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Längs einer
Kante 6 des Kühlerbehälters 2 ist
eine Anzahl von Auslässen 10 vorhanden,
die mit längliche
Röhren 12 verbunden
sind. Aus dem Adsorptionsmittel innerhalb des Behälters 2 freigesetztes
Gas verlässt
den Behälter 2 durch
die Auslässe 10 und
gelangt durch die länglichen
Röhren 12 und kühlt dabei
die Flüssigkeit.
Die länglichen
Röhren 12 endigen
an oder nahe der Abgabeöffnung
(nicht dargestellt) des Flüssigkeitsspeicherbehälters und
führen
beim Öffnen
des Behälters
zur Abgabe in die Atmosphäre.
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Die
länglichen
Röhren 12 sind
ausreichend lang, um durch einen wesentlichen Teil der Flüssigkeit
im Speicherbehälter
zu verlaufen, um so die Kühlwirkung
des hindurchströmenden
desorbierten Gases zu maximieren. Vorzugsweise sind die länglichen
Röhren 12 ausreichend
lang, damit der Kühlerbehälter 2 im
Speicherbehälter
so eingesetzt werden kann, daß die
Auslässe 10 möglichst
weit weg von der Behälterabgabeöffnung (nicht
dargestellt) entfernt sind.
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Vorteilhafterweise
sind die länglichen
Röhren 12 auch
lang genug, um um den Kühlerbehälter 2 gewickelt
zu werden, so daß sie
zeitweilig den geknickten oder gefalteten Behälter 2 straff zusammenhalten,
während
er in den Speicherbehälter
eingesetzt wird, wonach die Federwirkung der dünnen Folien 4 das
Auffalten oder Ausdehnen des Behälters 2 bewirken,
um ihn so im Speicherbehälter
an Ort und Stelle zu halten und/oder sein unerwünschtes Hindurchtreten durch
die Abgabeöffnung
oder deren Verstopfung beim Abgabevorgang zu vermeiden.
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Die
in den 1 und 2 gezeigten Behälter sind
gleichermaßen
zur Verwendung bei Getränken
in Dosen oder Flaschen anwendbar. Der Behälter 2 in 1 wird
vorzugswei se um die Knicklinien C gefaltet, die parallel zu seiner
kürzeren
Seite verlaufen, oder spiralförmig
um eine dazu parallele Achse aufgewickelt, um in einen Flüssigkeitsspeicherbehälter durch
dessen Abgabeöffnung
eingesetzt zu werden, wobei der Rand, entlang dessen die Auslässe 10 angeordnet
sind, zuvorderst liegt, so daß nach dem
Installieren dieser Rand am weitesten von der Abgabeöffnung entfernt
ist. Der Behälter 2 nach 2 wird
vorzugsweise um die Knicklinien C gefaltet oder spiralartig um eine
Achse gewickelt, die parallel zur längeren Seite des Behälters 2 verläuft, um in
einen Flüssigkeitsspeicherbehälter eingesetzt
zu werden.
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Der
oben beschriebene Kühler
hat zahlreiche Vorteile: Er ist billig und leicht herzustellen.
Er ist leicht in vorhandene Flüssigkeitsspeicherbehälter einzusetzen,
selbst durch sehr kleine Öffnungen,
und erfordert keine Veränderungen
an der Konstruktion von Standardbehältern lediglich zum Zwecke
der Ermöglichung
des Einsetzens. Dementsprechend kann das Einsetzen solcher Kühler ohne
signifikante Veränderungen
bei existierenden Produktionslinien beispielsweise an einer Stelle
unmittelbar vor dem Befüllen
der Behälter
erfolgen. Die Form und Konfiguration des Kühlers stellen auch sicher,
daß er
im Gebrauch schnell und effizient arbeitet.
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Nach
der Beschreibung von zwei spezifischen Ausführungsformen gemäß diesem
Aspekt der Erfindung ist für
den Fachmann klar, daß die
Erfindung mehrere Variationen mit umfasst. Beispielsweise umfasst
der in 3a gezeigte Kühler einen Stapel
von Kühlerbehältern 2' von jeweils
gleicher Größe und Form
auf, und jeder enthält
einen ähnlich geformten
und bemessenen "Kuchen" aus Aktivkohledesorptionsmittel 20 (siehe 3b),
und wobei jeder einen sternförmigen
mittigen Ausschnitt hat. Die Kühlerbehälter 2' bestehen aus
Scheiben aus dünner Aluminiumfolie 4,
die entlang ihres Umfangs zur Bildung eines zylindrischen Behälters 2' verbunden sind,
wobei die Folien 4 einen wärmeleitenden Pfad zwischen
dem Adsorptionsmittel 20 und der Flüssigkeit 22 im Behälter 24 bilden.
Alternativ kann ein Stapel von Asorptionsmittel-"Kuchen" in einem einzigen zylindrischen Behälter enthalten
sein; bei einer solchen Anordnung ist die Ober- und/oder Unterseite
jedes Kuchens genutet, um eine freie Bewegung von desorbierten Gas
zur zylindrischen Behälterwand
zu ermöglichen.
Vorzugsweise ist die zylindrische Oberfläche jedes Adsorptionsmittel-"Kuchens" angefräst, um einen
leichten Durchgang von Gas entlang der zy lindrischen Behälterwand
zu ermöglichen
und so die Wärmeübertragung
und die Kühlwirkung
zu verbessern.
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Die
dünnen
Folien 4 brauchen nicht rechteckig zu sein, wie in 1 und 2 dargestellt;
sie können
stattdessen jede geeignete Form haben, um irgendeine Behälterform
zu bilden, und wie es für eine
spezielle Anwendung geeignet ist. Die dünnen Folien können daher
kreisförmig,
zylindrisch (d. h. einen Behälter
in Form eines offenendigen Zylinders bildend) oder von anderer Form
sein. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf Kühler beschränkt, die ebene Folien 4 haben,
wie gezeichnet, und der Begriff "Folien" ist entsprechend
zu verstehen. Beispielsweise kann der Behälter durch Aufbringen eines
Phenolharzüberzugs
direkt auf das Adsorptionsmittel gebildet sein, das von irgendeiner
geeigneten Form ist (zum Beispiel wie in den 3a bis 3c dargestellt).
Die Anzahl und Anordnung der Auslässe 10 braucht nicht
wie in den Zeichnungen sein, da es bei manchen Anwendungen wünschenswert
sein kann, nur einen einzigen Auslaß vorzusehen und eine langsame
Kühlung
zu bewirken, gegenüber
der schnelleren Kühlung,
die durch mehrfache Auslässe
ermöglicht
wird, um ein Beispiel zu nennen. Die dünnen Folien 4, obwohl
sie zweckmäßigerweise
aus Aluminium oder Aluminiumlegierung bestehen, können aus anderen
Materialien gebildet sein und, wie früher erwähnt, ist die vorliegende Erfindung
besonders zum Kühlen
von Getränken
in Dosen oder Flaschen geeignet, aber nicht darauf beschränkt. Daher
kann nicht nur der Kühler
nach der vorliegenden Erfindung andere Flüssigkeiten als Getränke kühlen, und
tatsächlich
können
andere Substanzen als Flüssigkeiten
(feste oder halbfeste Nahrungsmittel beispielsweise, oder Arzneimittel,
Chemikalien oder dergleichen) kühlen,
sondern ist mit minimaler Modifikation auch zum Bewirken einer Heizwirkung
geeignet (wie der Fachmann leicht erkennen wird). Im Lichte des Vorstehenden
sollte der in den Ansprüchen
verwendete Begriff "Flüssigkeit" entsprechend verstanden werden.
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4 zeigt
einen Kühler 1,
der einen dünnwandigen
zylindrischen Behälter 3 aus
Aluminium in einer typischen Getränkedose zeigt, die in gestrichelten
Linien 5 angedeutet ist. Der Kühler 1 hat ein Gasfreisetzungsventil 7,
um Gas aus dem Adsorptionsmittel innerhalb des Behälters 3 zum
Erzeugen des Kühleffekts
desorbieren zu lassen. Der dünnwandige Behälter 3 enthält Teilchen
eines Adsorptionsmittels 9 wie beispielsweise Aktivkohle,
wobei beträchtlich kleinere
Teilchen aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung 11 in den
Zwischenräumen
zwischen benachbarten Adsorptionsmittelteilchen 9 angeordnet
sind (der Klarheit halber sind die Größen der Teilchen übertrieben
dargestellt, und die Teilchen sind als etwa kugelig dargestellt).
Die Kohle- und Alumiumteilchen 9, 11 sind so zusammengepackt,
daß sie sowohl
eine Vielzahl guter Wärmeübertragungswege zwischen
den Wänden
des Behälters 3 und
dem Adsorptionsmittel in dessen Mitte herstellen als auch eine ausreichend
poröse
Struktur aufrecht erhalten, um die Desorption von Gas hieraus zu
ermöglichen.
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Der
in 5 dargestellte Kühler 1' weist ebenfalls einen dünnwandigen
Behälter 3 mit
Gasfreisetzungsmitteln 7 und einem geeigneten Adsorptionsmittel 13 auf.
Bei dieser Ausführungsform
ist eine elastische Folie aus Aluminiumlegierung 15 in den
Behälter 3 gepackt,
so daß sie
in federartiger Weise, hier dargestellt in Gestalt eines Buchstabens "S", verformt ist. Die Folie oder Feder 15 erzeugt
einen Wärmeübertragungsweg
zwischen dem Adsorptionsmittel 13 in den mittleren Bereichen
des Behälters 3 und
den Wänden
des Behälters 3,
insbesondere in solchen Bereichen, wo zwischen ihnen Berührung besteht
(17, 19, 21).
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Der
in den 6a und 6b gezeigte
Kühler 1'' besteht ebenfalls aus einem dünnwandigen Behälter 3,
der durch eine Anzahl von Rippen 33 in eine Anzahl separater
Kammern unterteilt ist, die jeweils Adsorptionsmittel 13 enthalten
(die Anzahl und die Anordnung der Rippen ist eine Frage der Konstruktion
und kann von der Darstellung abweichen). Die Rippen 33 stehen
jeweils in Berührung
mit den Wänden
des Behälters 3 und
zumindest in Wärmeberührung miteinander
entlang der Achse 35. Wie man sieht, zeigt 6 einen
im wesentlichen zylindrischen Kühler 1'' (6a ist
eine Draufsicht), und der Fachmann weiß, daß dies leicht durch Extrudieren von
Aluminium oder einer Legierung hiervon hergestellt werden kann,
was einen billigen und thermisch effizienten Kühler ergibt, nach Ablängen, Füllen mit Adsorptionsmittel,
Verschließen
der Enden und Vorsehen geeigneter Gasfreisetzungsmittel zum selektiven
Freisetzen eines adsorbierten Gases.
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7 zeigt
einen Kühler 47,
der Teil einer Getränkedose
(gestrichelt dargestellt) bildet, wobei Betätigung eines Ventils 41 am
Boden der Dose einen Zylinder 42, der Helium unter Druck
enthält,
aufwärts
drückt,
und der Zylinder 42 sich in einem Rohr 43 befindet,
dessen oberes Ende nach einer Seite umgebogen ist. Der Heliumzylinder 42 hat
einen zerbrechbaren Halsteil 44, der wegschnappt, wenn
er in Berührung
mit dem umgebogenen Teil des Rohrs 43 gebracht wird. Das
Brechen des Halsteils 44 bewirkt, daß Helium in das Aktivkohleadsorptionsmittel 45 freigesetzt
wird, wodurch die Desorption von Kohlendioxid bewirkt wird. Blöcke 46 stellen
ein mit Schraubgewinde versehenes Ende des Adsorptionsmittelkörpers dar,
um einen guten Wärmekontakt
mit den Wänden
des Kühlers 3 herzustellen
und den Gaspfad zu vergrößern.
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Für den Fachmann
ist klar, daß die
in den 4 bis 7 dargestellten Ausführungsformen
lediglich illustrativ für
das Grundkonzept der vorliegenden Erfindung sind, nämlich der
Schaffung von Wärmeübertragungsmitteln
derart, daß Wärme zwischen der
Oberfläche
und den inneren Bereichen des Adsorptionsmittels innerhalb des Kühlers bereitgestellt und
Spülmittel
zur Begünsitigung
einer weiteren und/oder beschleunigten Desorption des Kühlgases bereitgestellt
werden, und daß die
oben beschriebenen und dargestellten einfachen Ausführungsformen entweder
einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können. Des
weiteren kann der Kühler
dafür ausgelegt
werden, lösbar
in eine speziell geformte Aussparung in einem Getränkebehälter (d. h.
nicht in direkter Wärmeberührung mit
der Flüssigkeit)
passt, so daß zwei
oder mehr solcher Kühler aufeinanderfolgend
zum Kühlen
des Getränks
benutzt werden können;
dementsprechend ist es nicht wesentlich, daß der Behälter für ein Platzieren in direkter
Wärmeberührung mit
der Flüssigkeit
ausgelegt ist, vielmehr stellt dies ein bevorzugtes Merkmal dar.