JPH04502665A - Vacuum insulated sorbent driven refrigeration equipment - Google Patents

Vacuum insulated sorbent driven refrigeration equipment

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JPH04502665A
JPH04502665A JP50212690A JP50212690A JPH04502665A JP H04502665 A JPH04502665 A JP H04502665A JP 50212690 A JP50212690 A JP 50212690A JP 50212690 A JP50212690 A JP 50212690A JP H04502665 A JPH04502665 A JP H04502665A
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JP
Japan
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chamber
liquid
sorbent
chambers
valve
Prior art date
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Pending
Application number
JP50212690A
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Japanese (ja)
Inventor
サビン,カリン・エム
トーマス,デニス・エイ
スタイドル,ゲアリ・ブイ
Original Assignee
インターナショナル・サーマル・パッケージング・インコーポレーテッド
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00Evaporators; Condensers
    • F25B39/02Evaporators
    • F25B39/026Evaporators specially adapted for sorption type systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B17/00Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type
    • F25B17/08Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type the absorbent or adsorbent being a solid, e.g. salt
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D5/00Devices using endothermic chemical reactions, e.g. using frigorific mixtures

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 真空絶縁されたソーベント駆動される冷蔵装置発明の背景 この発明は、温度変化装置に関するものであり、より特定的には、携帯用または 使い捨ての食料品もしくは飲料用クーラーに関するものである。[Detailed description of the invention] Vacuum Insulated Sorvent Driven Refrigeration System Background of the Invention TECHNICAL FIELD This invention relates to temperature change devices, and more particularly to portable or Relates to disposable food or beverage coolers.

20℃から25℃の平均周囲温度でほとんど無期限に保存されてもよい食料品お よび飲料は数多くあるが、それらは消費される前にただちに冷されるべきである 。一般的に、これらの食料品および飲料は、電気冷蔵装置によって冷される。こ れらの装置をそのような食料品および飲料を冷すのに使用するのは、常に実用的 であるとは限らない。なぜならば、冷蔵装置は一般的に電源を必要とし、通常、 携帯不可能であり、食料品および飲料を迅速に冷さないからである。Food products and foodstuffs that may be stored almost indefinitely at average ambient temperatures of 20°C to 25°C. There are many foods and beverages that should be cooled immediately before being consumed. . Generally, these foods and beverages are cooled by electric refrigeration equipment. child It is always practical to use these devices to cool such foods and beverages. Not necessarily. This is because refrigeration equipment generally requires a power source and typically This is because they are not portable and do not cool food and drinks quickly.

必要に応じて冷された材料を提供する代替の方法は、携帯用の絶縁容器を使用す る方法である。しかし、これらの容器は、単に中に入れる前の食料品または飲料 の温度を維持するためだけに機能するか、または、所望される冷却効果を与える ために角氷を使用しなければならない。氷が使用されると、絶縁容器は、食料品 または飲料よりもはるかにかさばり、重くなる。さらに、多くの場所で、冷却作 用が必要とされるとき、水が容易に利用できないかも知れない。An alternative method of providing chilled material on demand is to use portable insulated containers. This is a method to However, these containers simply contain food or beverages before being placed inside. functions solely to maintain the temperature of or provides a desired cooling effect You have to use ice cubes for this. When ice is used, insulated containers are or much bulkier and heavier than a beverage. In addition, in many places cooling Water may not be readily available when needed.

角氷は、食料品または飲料を迅速に冷すために独立的に使用されてきた。しかし 、氷は0℃以上ではごく限られた期間しか保存されないので、氷を冷却のために 独立的に使用することはしばしば望ましくない。さらに、冷却作用が望まれると き、氷は使用可能でないかも知れない。Ice cubes have been used independently to quickly cool food or beverages. but , ice can only be stored for a limited period of time at temperatures above 0°C, so ice is used for cooling purposes. Independent use is often undesirable. Furthermore, if a cooling effect is desired, ice may not be available.

食料品および飲料の冷却に加えて、携帯用冷却装置の極めて望ましい応用は、他 にたくさんある。組織または臓器の冷却を含む医療分野での応用、外科的手順の 一部としての冷湿布の準備および組織の低温破壊、冷却された水または他の液体 の、要求に応じた製造を含む工業分野での応用、生物学標本の保存、保護衣類の 冷却および化粧用の応用が、これらに含まれる。携帯用冷却装置は、これらのす べての分野で広範囲な有用性を有することができる。In addition to food and beverage cooling, highly desirable applications for portable chillers include other There are many. Applications in the medical field, including cooling of tissues or organs, surgical procedures Preparation of cold compresses and cryolysis of tissues as part of cooling water or other liquids industrial applications, including on-demand manufacturing, preservation of biological specimens, and protective clothing. These include cooling and cosmetic applications. Portable cooling devices can have wide-ranging utility in all fields.

自己充足の、小型冷却装置を作るほとんどの試みは、大気圧を上回る圧力で保存 される冷媒液の使用に依存し、それによって、冷媒蒸気は大気に直接開放される ことができていた。あいにく、このようなシステムに利用可能な冷媒液の多くは 、可燃性で、有毒で、環境に有害であるか、または、液体状で存在するには極め て高圧でなければならないため、意図された目的に適する量では爆発の危険性を 示すかのいずれかである。逆に、(二酸化炭素のような)大気への排出を容認で きる他の使用可能な冷媒液は、相対的に低い熱容量および気化潜熱を有する。そ の結果、二酸化炭素を放出する冷却装置のいくつかは、かさばりすぎて、携帯用 装置として商業的に容認できない。Most attempts to create self-contained, compact cooling devices involve storage at pressures above atmospheric pressure. refrigerant liquid, whereby the refrigerant vapor is released directly to the atmosphere. I was able to do that. Unfortunately, many of the refrigerant liquids available for such systems are , flammable, toxic, harmful to the environment, or extremely difficult to exist in liquid form. must be under high pressure and therefore pose an explosion hazard in quantities suitable for the intended purpose. Either shown. Conversely, emissions (such as carbon dioxide) into the atmosphere cannot be tolerated. Other available refrigerant liquids have relatively low heat capacities and latent heats of vaporization. So As a result, some of the cooling devices that emit carbon dioxide are too bulky to be portable. Commercially unacceptable as a device.

携帯用装置に冷却効果を与えるための代替の方法は、蒸発が起こるチャンバから 分離されたチャンバの中の冷媒蒸気を吸収または吸着する方法である。このよう なシステムでは、冷媒液は、密封されたチャンバの減少された圧力下で沸騰し、 その周囲から熱を吸収する。沸騰液体から発生した蒸気は、第1のチャンバから 継続的に除去され、蒸気を吸収する乾燥剤またはソーベント(sorbent) を含む第2のチャンバに排出される。An alternative method for providing a cooling effect in a portable device is from a chamber where evaporation occurs. A method of absorbing or adsorbing refrigerant vapor in a separate chamber. like this In systems, the refrigerant liquid boils under reduced pressure in a sealed chamber; It absorbs heat from its surroundings. Steam generated from the boiling liquid is passed from the first chamber desiccant or sorbent that is continuously removed and absorbs vapor is discharged into a second chamber containing.

1つのチャンバの回りに冷却効果を発生させるための2つのチャンバの使用は、 シーゲル(Siegel)による米国特許No、4250720および4736 599と、フレラグホーン(Cleghorn)らによる、米国特許No、20 95386とに説明される。シーゲルの特許は、冷媒液として水を使用し、他方 、フレラグホーンらの特許では、水に限定しない。シーゲルの特許は、冷たい食 料品または飲料のための、そのような冷却装置の使用を想定する。しかし、どち らのシステムも、吸収チャンバに熱を発生し、そのチャンバは第1のチャンバに よって冷却される範囲から引離され、それによってその冷却効果を落とさないよ うにしなければならない。The use of two chambers to generate a cooling effect around one chamber is U.S. Patent No. 4250720 and 4736 by Siegel 599 and U.S. Patent No. 20 by Cleghorn et al. 95386. Siegel's patent uses water as the refrigerant liquid, while , the Frelaghorn et al. patent is not limited to water. Siegel's patent is a cold food The use of such a cooling device for food or beverages is envisaged. But which Their system also generates heat in an absorption chamber that is connected to a first chamber. Therefore, it is removed from the area to be cooled, so as not to reduce its cooling effect. must be done.

さらに、シーゲルおよびフレラグホーンらのどちらの特許においても、冷却され る対象物の温度が下げられる結果、始めの急激な冷却効果は徐々に速度を落とす 。ソーベントチャンバにおける熱形成の問題を効果的に処理した先行技術はなく 、したがって、先行の吸着冷却装置で、小型化された食料品、飲料および他の冷 却システムでの使用に完全に適するものはない。Furthermore, in both the Siegel and Frelaghorn et al. patents, the cooled The initial rapid cooling effect gradually slows down as the temperature of the object is lowered. . No prior art has effectively addressed the problem of thermoformation in sorbent chambers. , therefore, the previous adsorption cooling device can be used for miniaturized food, beverage and other refrigeration. None are completely suitable for use in a cooling system.

したがって、この発明の1つの目的は、ソーベントで発生する熱を処理し、蒸発 チャンバでの冷却効果を効率的に減少させないための手段を備えた、自己充足の 吸着冷却装置を供給することである。Therefore, one object of this invention is to treat the heat generated in the sorbent and evaporate it. Self-contained, with means for efficiently reducing the cooling effect in the chamber. It is to supply an adsorption cooling device.

他の目的は、添付の図面および後述の発明の詳細な説明から明らかになるであろ う。Other objects will become apparent from the accompanying drawings and detailed description of the invention below. cormorant.

発明の要約 この発明は、気化可能な液体を含む第1のチャンバと、真空の第2のチャンバと 、液体のためのソーベント(SOrbent)を含む第3のチャンバとを含む、 自己充足の冷却装置であり、第2のチャンバは、第3のチャンバを実質的に取囲 み、その結果、真空が第3のチャンバを取囲む。Summary of the invention The invention includes a first chamber containing a vaporizable liquid and a second chamber under vacuum. , a third chamber containing a sorbent for the liquid; a self-contained cooling device, the second chamber substantially surrounding the third chamber; , so that a vacuum surrounds the third chamber.

第2のチャンバは、第1および第3のチャンバの間に気化流体を運ぶ。弁は、第 1および第3のチャンバの間の流体連通を妨げる。アクチュエータは弁を開き、 第1および第3のチャンバを接続し、液体が気化できるようにし、かつ蒸気が第 2のチャンバを介してソーベントに入ることができるようにする。The second chamber conveys vaporized fluid between the first and third chambers. The valve is the fluid communication between the first and third chambers is obstructed. The actuator opens the valve and The first and third chambers are connected to allow the liquid to vaporize and the vapor to The sorbent can be entered through two chambers.

弁を開くことによって、第2および第3のチャンバが真空にされるため、第1の チャンバの圧力降下が起こる。この圧力降下によって、第1のチャンバの液体は 気化し、この液体から気体への相変化は、その液体が、蒸発した液体の気化の潜 熱に等しい熱を第1のチャンバから除去する場合のみ起こり得るので、第1のチ ャンバが冷却される。蒸気は、第2のチャンバを介して第3のチャンバへ流れ、 ソーベントによって吸収および吸着される。ソーベントは、吸収または吸着され た蒸気に含まれるすべての熱も得、もし吸収−吸着過程が発熱化学反応を含めば 、ソーベントは反応熱も吸収しなければならない。By opening the valve, the second and third chambers are evacuated so that the first A chamber pressure drop occurs. This pressure drop causes the liquid in the first chamber to This liquid-to-gas phase change is caused by the vaporization potential of the evaporated liquid. This can only occur if heat equal to the heat is removed from the first chamber, so the first The chamber is cooled. the steam flows through the second chamber to the third chamber; Absorbed and adsorbed by sorbents. Sorbents are absorbed or adsorbed. All the heat contained in the vapor is also gained, and if the absorption-adsorption process involves an exothermic chemical reaction, , the sorbent must also absorb the heat of reaction.

ソーベントに含まれる熱は、熱除去材料によってソーベントから除去される。好 ましくは、熱除去材料は、ソーベントに熱結合された相変化材料である。その熱 は、ソーベントに接触して第3のチャンバを含む材料とは異なる熱質量を有し、 かつ、ソーベントよりも大きい熱容量を有する。Heat contained in the sorbent is removed from the sorbent by a heat removal material. good Preferably, the heat removal material is a phase change material that is thermally coupled to the sorbent. that heat has a different thermal mass than the material containing the third chamber in contact with the sorbent; Moreover, it has a larger heat capacity than sorbent.

その熱はまた、第3のチャンバを絶縁する真空によって、第3のチャンバ内にも 含まれる。好ましい実施例では、第3のチャンバは第2のチャンバ内に実質的に 同心的に装着され、1つの実施例では、液体蒸気は実質的に第3のチャンバの周 りおよびその中に流れなければならない。That heat is also transferred into the third chamber by the vacuum insulating it. included. In a preferred embodiment, the third chamber is substantially within the second chamber. mounted concentrically, and in one embodiment, the liquid vapor is substantially periphery of the third chamber. and flow into it.

別の好ましい実施例では、液体は水である。さらに別の実施例では、高親水性ポ リマーが、第1のチャンバの内部面を裏打ちし、そこから沸騰が起こってもよい 表面積を最大にする。液体は、液体の沸騰を促進する核析出剤と混合されてもよ い。In another preferred embodiment, the liquid is water. In yet another embodiment, a highly hydrophilic polymer A rimmer lines the interior surface of the first chamber from which boiling may occur. Maximize surface area. The liquid may be mixed with a nucleating agent that promotes boiling of the liquid. stomach.

この発明は、食料品、飲料または他の材料物品を、周囲温度から、必要に応じて 時宜を得た対応で冷却し、温度の有用な変化を示し、冷却過程で発生した熱を保 持し、または冷却された材料に戻ってくるソーベントからの熱伝達を妨げ、無期 限に、その冷却ポテンシャルを失わずに保存することができ、人間の使用におけ る政府の安全基準を満たす、自己充足の高速冷却装置を提供する。This invention allows food, beverages or other material articles to be removed from ambient temperature on demand. Cooling in a timely manner, showing useful changes in temperature and preserving the heat generated during the cooling process. holding or impeding heat transfer from the sorbent back to the cooled material, causing an indefinite It can be stored without losing its cooling potential and is suitable for human use. Provides self-contained high-speed cooling equipment that meets government safety standards.

図面の説明 図1は、この発明に従った冷却装置の概略図であり、第2および第3のチャンバ は第1のチャンバ内に含まれる。Drawing description FIG. 1 is a schematic diagram of a cooling device according to the invention, with second and third chambers is contained within the first chamber.

図2は、この発明に従った冷却装置の概略図であり、第2および第3のチャンバ は第1の外側に設けられる。FIG. 2 is a schematic diagram of a cooling device according to the invention, with the second and third chambers is provided on the first outer side.

好ましい実施例の詳細な説明 図に示されるように、冷却装置10は、冷媒液18を含む、その内面が灯心材料 (wicking material)でコーティングされた第1のチャンバ1 2を含む。DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS As shown, the cooling device 10 has an inner surface of wick material containing a refrigerant liquid 18. First chamber 1 coated with (wicking material) Contains 2.

冷却装置10はまた、第3のチャンバ21を取囲む第2のチャンバ20も含む。Cooling device 10 also includes a second chamber 20 surrounding a third chamber 21 .

第3のチャンバ21は、ソーベント24に少な(とも部分的に満たされ、任意に 熱除去材料25に接触する。図に概略的に示されるように、第2のチャンバ20 および第3のチャンバ21は、一定の流体連通にある。最初は、2つのチャンバ のうち少なくとも1つが真空にされ、それによって、他方に真空を生成する。The third chamber 21 is partially (and partially) filled with sorbent 24 . Contact with heat removal material 25 . As schematically shown in the figure, a second chamber 20 and third chamber 21 are in constant fluid communication. Initially, two chambers At least one of them is evacuated, thereby creating a vacuum in the other.

弁30は、第1のチャンバ12および第2のチャンバ20の間に置かれ、それに よって、弁30が開かれるときのみ、チャンバ12および20の間の流体連通が 許容される。A valve 30 is located between the first chamber 12 and the second chamber 20 and Thus, fluid communication between chambers 12 and 20 is established only when valve 30 is opened. Permissible.

図2に示されるように、導管28は、第1のチャンバ12および第2のチャンバ 20を、導管28に介装される弁30に接続してもよい。しかし図1に示される より好ましい実施例では、第2のチャンバ20およびしたがって第3のチャンバ 21は、第1のチャンバ12内に完全に含まれ、第1のチャンバ12および第2 のチャンバ20を接続する導管は必要とされない。As shown in FIG. 2, the conduit 28 connects the first chamber 12 and the second chamber. 20 may be connected to a valve 30 interposed in conduit 28. However, as shown in Figure 1 In a more preferred embodiment, the second chamber 20 and therefore the third chamber 21 is completely contained within the first chamber 12 and is connected to the first chamber 12 and the second chamber 12 . No conduits connecting the chambers 20 are required.

冷却装置10の動作は、弁30が開かれるまで一時停止され(すなわち、システ ムは静的で、冷却が起こらず)、そのとき、導管28は、第1、第2および第3 のチャンバ12.20および21の間にそれぞれ流体連通を与える。Operation of cooling system 10 is suspended (i.e., the system is closed) until valve 30 is opened. (the system is static and no cooling occurs), then the conduit 28 is connected to the first, second and third providing fluid communication between the chambers 12, 20 and 21 of the.

第1および第2のチャンバ12および20の間の弁30を開放することによって 、第2のチャンバ20が真空にされるため、チャンバ12の圧力降下が起こる。By opening the valve 30 between the first and second chambers 12 and 20 , a pressure drop in chamber 12 occurs as second chamber 20 is evacuated.

弁30の開放によって引起こされる第1のチャンバ12の圧力降下によって、液 体18は、周囲温度で沸騰し、液体蒸発混合物32になる。この液体から気体へ の相変化は、液体18が、第1のチャンバ12から蒸発した液体の気化潜熱に等 しい熱を除去してのみ起こり得る。この相変化によって、第1のチャンバ12は 冷却する。冷却された第1のチャンバ12は、矢印33によって示されるように 、順番にその周囲の材料から熱を除去する。The pressure drop in the first chamber 12 caused by the opening of the valve 30 causes the liquid to The body 18 boils at ambient temperature and becomes a liquid vaporized mixture 32. From this liquid to gas The phase change is such that the liquid 18 is equal to the latent heat of vaporization of the liquid evaporated from the first chamber 12. This can only occur by removing new heat. Due to this phase change, the first chamber 12 Cooling. The cooled first chamber 12 is , which in turn removes heat from its surrounding materials.

第3のチャンバ21の内側で、一度蒸気は、ソーベント24によって吸収または 吸着される。これによって、第1のチャンバ12内の減少された蒸気圧の維持が 容易になり、液体18の沸騰し、蒸気になる量が増加し、チャンバ12の温度を さらに低下する。蒸気の継続的な除去によって、第1のチャンバ12の圧力は、 液体18の蒸気圧を下回るように維持され、それによって、液体18は、ソーベ ント24が飽和されるまで、液体18が蒸発しきってしまうまでか、または液体 18の温度がその沸点を下回るまで降下するまで、継続的に沸騰し、蒸気を発生 する。Once inside the third chamber 21, the vapor is absorbed by the sorbent 24 or It is adsorbed. This helps maintain a reduced vapor pressure within the first chamber 12. This increases the amount of liquid 18 that boils and becomes vapor, increasing the temperature of chamber 12. Further decline. With continued removal of steam, the pressure in the first chamber 12 is The vapor pressure of liquid 18 is maintained below, whereby liquid 18 until the liquid 18 has evaporated or until the liquid 18 is saturated. boils continuously and produces steam until the temperature of 18 drops below its boiling point do.

ソーベント24が蒸気を吸収または吸着するとき、吸収または吸着熱が発生され る。熱的にソーベント24に結合された(そして、好ましくは、ソーベント24 に混合された)、任意の熱除去材料25は、ソーベント24から熱を除去し、そ の温度上昇が第1のチャンバ12によって発生した冷却効果を下げるかもしれな い、ソーベント24および第3のチャンバ21の両方の温度上昇を、妨げるか、 または遅らせるであろう。When the sorbent 24 absorbs or adsorbs vapor, heat of absorption or adsorption is generated. Ru. thermally coupled to the sorbent 24 (and preferably ), an optional heat removal material 25 removes heat from the sorbent 24 and may reduce the cooling effect generated by the first chamber 12. or prevent the temperature rise of both the sorbent 24 and the third chamber 21; or would delay.

3つのチャンバの関係は、第1のチャンバ12によって発生した冷却効果の低下 を妨げる別の機能を行なう。第2のチャンバ20は、実質的に真空にされ、第3 のチャンバ21を取囲むため、絶縁体を形成し、それによって、第3のチャンバ 21に含まれる熱は、チャンバ内に残存する。The relationship between the three chambers reduces the cooling effect produced by the first chamber 12. perform another function that interferes with The second chamber 20 is evacuated substantially and the third chamber 20 is evacuated. forming an insulator to surround the third chamber 21, thereby forming a third chamber 21; The heat contained in 21 remains within the chamber.

第3のチャンバ21に関する真空絶縁によって、このチャンバは第1の冷却チャ ンバ12を暖めない。好ましくは、第3のチャンバ21は第2のチャンバ2o内 に実質的に同心的に装着される。1つの実施例において、第3のチャンバ21へ の入口は、液体蒸気が、第3のチャンバ21に入り、ソーベント24によって吸 着されるまで、実質的に第3のチャンバ21の周りを流れねばならないように、 置かれる。Vacuum insulation on the third chamber 21 allows this chamber to be connected to the first cooling chamber. Room 12 does not warm up. Preferably, the third chamber 21 is inside the second chamber 2o. substantially concentrically attached to the In one embodiment, to the third chamber 21 The inlet of the liquid vapor enters the third chamber 21 and is sucked by the sorbent 24. so that it has to flow substantially around the third chamber 21 until placed.

図1に示されるように、前述の構成によって、冷却装置10の構成は、小型化さ れ、かさばらないものにされることができる。この大きさは、第2および第3の チャンバ20および21を、第1のチャンバ12内に置くことによって、極めて 小さくすることが可能である。それにもかかわらず、第2および第3のチャンバ 20および21は、図2に示されるように、第2のチャンバ20が第3のチャン バ21を絶縁し、熱が冷却効果を下げないようにする限りは、第1のチャンバ1 2に並んで位置させることができることが理解される。As shown in FIG. 1, the configuration of the cooling device 10 is miniaturized by the above configuration. and can be made less bulky. This magnitude is the same as that of the second and third By placing chambers 20 and 21 within the first chamber 12, the It is possible to make it smaller. Nevertheless, the second and third chambers 20 and 21, the second chamber 20 is connected to the third chamber as shown in FIG. As long as the chamber 21 is insulated and heat does not reduce the cooling effect, It is understood that the two can be located side by side.

第3のチャンバ21内には、ソーベント24が十分にあって、実質的にすべての 液体18がソーベント24に吸収または吸着されることが好ましい。過度のソー ベント24を有することによって、この装置は真空が第2のチャンバ20内に、 はぼ臨界時間に残存するであろうことを確実にし、吸着過程が終了した後、第3 のチャンバ21に関する絶縁を保証する。第2のチャンバ20内に完全な真空が 存在しないかもしれない間、このチャンバが、蒸発中および蒸発後、大気よりも 実質的に低い圧力下にあり、実質的な真空が、第3のチャンバ21を絶縁するた めに存在することもまた、好ましい。There is enough sorbent 24 in the third chamber 21 to absorb substantially all of the sorbent. Preferably, liquid 18 is absorbed or adsorbed by sorbent 24 . excessive saw By having a vent 24, the device allows a vacuum to enter the second chamber 20. After the adsorption process is finished, ensuring that the pores will remain in the critical time, the third The insulation for the chamber 21 is ensured. A complete vacuum is created within the second chamber 20. While this chamber may not be The third chamber 21 is under substantially low pressure and a substantial vacuum is provided to insulate the third chamber 21. It is also preferred that it be present.

この発明の2つの重要な構成要素は、液体の蒸発およびソーベントである。液体 およびソーベントは、相補的でなければならず(すなわち、ソーベントは液体に よって発生された蒸気を、吸収または吸着できねばならず)、これらの構成要素 の適当な選択は、短時間に実用的な温度変化を行なうことができ、政府の安全基 準を満たし、小型である組合わせであろう。Two important components of this invention are liquid evaporation and sorbent. liquid and the sorbent must be complementary (i.e. the sorbent must be complementary to the liquid) These components must be able to absorb or adsorb the vapors thus generated. Appropriate selection of It would be a combination that satisfies the standards and is compact.

この発明に使用される冷媒液は、好ましくは周囲温度で高い蒸気圧を有し、それ によって、圧力の減少が高い蒸気発生率を有するであろう。20℃における液体 の蒸気圧は、好ましくは少なくとも約9mmHgであり、より好ましくは、少な くとも約15または20mmHgである。さらに、(食料製品の冷却のような) のために、液体は偶然にしろ、そうでないにしろ、周囲に排出される場合、適用 可能な政府基準を満たすべきである。この発明の多様な用途に適する特性を有す る液体には、メチルアルコールおよびエチルアルコールのような様々なアルコー ルと、アセトンおよびアセトアルデヒドのようなケトンまたはアルデヒドと、水 と、フレオンC318,114,21,11,114B2.113および112 のようなフレオンとがある。好ましい液体は水である。The refrigerant liquid used in this invention preferably has a high vapor pressure at ambient temperature; Accordingly, the reduction in pressure will have a high steam generation rate. Liquid at 20℃ The vapor pressure of is preferably at least about 9 mmHg, more preferably less than at most about 15 or 20 mmHg. Additionally (like cooling of food products) If liquid is discharged into the environment, accidental or otherwise, Should meet possible government standards. Has characteristics suitable for various uses of this invention Liquids include various alcohols such as methyl alcohol and ethyl alcohol. water, ketones or aldehydes such as acetone and acetaldehyde, and water. and Freon C318, 114, 21, 11, 114B2.113 and 112 There is a freon like . The preferred liquid is water.

さらに、冷媒液は、効果的な量の、液体よりも高い蒸気圧を有し、蒸発を促進す る、混和性の核析出剤と混合されてもよく、それによって、液体はさらに迅速に 蒸発し、液体は適冷されることがない。核析出剤に適するものには、エチルアル コール、アセトン、メチルアルコール、プロピルアルコールおよびイソブチルア ルコールがあり、これらはすべて水と混和性である。核析出剤と相溶性液体との 組合わせは、例えば、水に5%のエチルアルコールまたはメチルアルコールに5 %のアセトンであってもよい。核析出剤は、好ましくは、25℃において、少な (とも約25mmHg、より好ましくは少なくとも約35mmHHの蒸気圧を有 する。代替的に、化学実験用の応用で使用される通常の沸騰石のような、固体の 核析出剤が使用されてもよい。In addition, the refrigerant liquid has an effective amount of vapor pressure that is higher than the liquid and promotes evaporation. may be mixed with a miscible nucleating agent, thereby causing the liquid to more rapidly It evaporates and the liquid is never properly cooled. Suitable nucleating agents include ethyl alcohol. Coal, acetone, methyl alcohol, propyl alcohol and isobutyl alcohol alcohols, all of which are miscible with water. Nucleating agent and compatible liquid The combination may be, for example, 5% ethyl alcohol in water or 5% methyl alcohol in water. % acetone. The nucleating agent preferably has a low (both have a vapor pressure of about 25 mmHg, more preferably at least about 35 mmHH) do. Alternatively, solid Nucleating agents may also be used.

第3のチャンバ21に使用されるソーベントの材料は、好ましくは、液体によっ て発生する蒸気をすべて吸収または吸着することができ、また好ましくは、食品 との接触が起こるかもしれない環境での使用に対する政府の安全基準を満たすで あろう。様々な応用に適するソーベントには、酸化バリウム、過塩素酸マグネシ ウム、硫酸カルシウム、酸化カルシウム、活性炭、塩化カルシウム、グリセリン 、シリカゲル、アルミナゲル、水素化カルシウム、無水燐酸、燐酸、水酸化カリ ウム、硫酸、塩化リチウム、エチレングリコール、および亜硫酸ナトリウムがあ る。The sorbent material used in the third chamber 21 is preferably can absorb or adsorb all the vapors generated by the food, and preferably Meets government safety standards for use in environments where contact with Probably. Sorbents suitable for a variety of applications include barium oxide and magnesium perchlorate. calcium sulfate, calcium oxide, activated carbon, calcium chloride, glycerin , silica gel, alumina gel, calcium hydride, phosphoric anhydride, phosphoric acid, potassium hydroxide um, sulfuric acid, lithium chloride, ethylene glycol, and sodium sulfite. Ru.

熱除去材料は、次の3つのタイプのうちの1つであってもよい。(1)熱が与え られると、相変化をする材料(2)ソーベントより大きい熱容量を有する材料( 3)冷媒液と接触すると、吸熱反応を起こす材料。The heat removal material may be one of three types: (1) Heat gives (2) A material that has a larger heat capacity than the sorbent ( 3) A material that causes an endothermic reaction when it comes into contact with a refrigerant liquid.

特定の応用に的する相変化材料は、パラフィン、ナフタリン、硫黄、水和塩化カ ルシウム、ブロモしょうのう、セチルアルコール、シアナミド、二ローディック 酸、ラウリン酸、水和硅酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウムペンタハイドライト 、燐酸2ナトリウム、水和炭酸ナトリウム、水和硝酸カルシウム、ボウ硝、カリ ウム、ナトリウム、および酢酸マグネシウムから選択されてもよい。相変化材料 は、ソーベント材料から単に顕熱の蓄熱を介して熱をいくらか除去する。換言す れば、それらはソーベントが加熱されるのに伴って加熱され、ソーベントから熱 を除去する。しかし、相変化材料の最も効果的な機能は、相変化そのものにある 。極めて多量な熱が、相変化(すなわち、固体位相から液体位相への変化、また は液体位相から蒸気位相への変化)に関連する適当な相変化によって吸収される ことができる。変化に影響を与えるために必要な、変化の間吸収される、相対的 に実質的な熱量にもかかわらず、相変化材料の温度は、相変化の間、典型的には 変化をしない。固体から液体へ変化する、ソーベントから融解潜熱を吸収する相 変化材料は、閉システムにおいて最も実用的である。しかし、液体から蒸気に変 化する相変化材料もまた、実行可能である。したがって、環境保全面で安全な液 体が、(図示されていない)別の容器に、ソーベント材料に接触して(そこから 熱を吸収するために)与えられ、沸騰相変化材料が、ソーベント材料から、さら にシステム外に完全に熱を運び去るように出口を付けられ得る。Phase change materials for specific applications include paraffin, naphthalene, sulfur, and hydrated carbon dioxide. Lucium, bromo-shono, cetyl alcohol, cyanamide, dirhodic Acid, lauric acid, hydrated sodium silicate, sodium thiosulfate pentahydrite , disodium phosphate, hydrated sodium carbonate, hydrated calcium nitrate, sulfate, potassium um, sodium, and magnesium acetate. phase change material removes some heat from the sorbent material simply through sensible heat storage. paraphrase If so, they will heat up as the sorbent heats up and draw heat from the sorbent. remove. However, the most effective function of phase change materials lies in the phase change itself. . Extremely large amounts of heat cause phase changes (i.e., from solid to liquid phase; is absorbed by an appropriate phase change associated with the change from liquid phase to vapor phase. be able to. necessary to affect change, absorbed during change, relative Despite the substantial amount of heat in the phase change material, the temperature of the phase change material typically remains Don't change. A phase that changes from solid to liquid and absorbs the latent heat of fusion from the sorbent. Variable materials are most practical in closed systems. However, the change from liquid to vapor Phase change materials are also viable. Therefore, the liquid is environmentally safe. body in contact with (and from) the sorbent material in another container (not shown). to absorb heat), the boiling phase change material is further removed from the sorbent material. can be vented to carry away heat completely outside the system.

相変化で他に必要とされるのは、冷却される材料の予想周囲温度よりも高いが、 冷媒液の実質的一部(すなわち1/3またはl/4)を吸着する際に、ソーベン ト材料によって達成される温度よりも低い温度において、位相を変化させること である。したがって、たとえば、この発明に従った、食料品または飲料のような 材料を冷却する用途に意図されたほとんどの装置において、相変化材料は、30 ℃以上、好ましくは約35℃以上、しかし好ましくは約70℃以下、そして最も 好ましくは約60℃以下の温度で位相を変化することができる。もちろん、ある 応用においては、実質的により高い、またはより低い相変化温度が望ましいかも 知れない。確かに、90℃、100℃または110℃の相変化温度を有する多く の相変化材料が、あるシステムにおいては適当かも知れない。Another requirement for phase changes is that the temperature of the material being cooled is higher than the expected ambient temperature, but In adsorbing a substantial part (i.e. 1/3 or 1/4) of the refrigerant liquid, the sorbent changing phase at temperatures lower than that achieved by the target material. It is. Thus, for example, food products or beverages according to this invention. In most devices intended for use in cooling materials, the phase change material is ℃ or higher, preferably about 35℃ or higher, but preferably about 70℃ or lower, and most preferably Preferably, the phase can be changed at a temperature of about 60° C. or less. Of course there is In some applications, substantially higher or lower phase change temperatures may be desirable. I don't know. Indeed, many with phase change temperatures of 90°C, 100°C or 110°C phase change materials may be suitable in some systems.

ソーベントよりも大きい熱容量を有する材料は、システムの総熱量に影響しない ソーベントに接触して熱量を与えるが、冷却される材料と第3のチャンバ21と の間の温度差を、2つの結果を伴って縮小する。第1に、2つの隣接する材料の 間の温度勾配が上がるにつれて、2つの材料の間の熱交換速度が上り、他のすべ てのものは等しい。したがって、第3のチャンバ21のこのような熱質量材料は 、第3のチャンバ21外への熱移動を遅らせる。第2に、ソーベント材料の多く は、これらの材料の温度がある限界を越えるとき、十分に機能しないか、または まったく機能しない。熱質量の形式にある熱吸収材料は、冷却サイクルの間1、 ソーベントの温度上昇速度を実質的に下げることができる。これによって順番に 、ソーベントは低い温度に維持され、ソーベントの蒸気吸着能力は促進される。Materials with a greater heat capacity than the sorbent do not affect the total heat content of the system The third chamber 21 and the material to be cooled contact the sorbent and provide an amount of heat. This reduces the temperature difference between First, two adjacent materials As the temperature gradient between the two materials increases, the rate of heat exchange between the two materials increases and all other are equal. Therefore, such thermal mass material of the third chamber 21 is , retards heat transfer out of the third chamber 21. Second, many of the sorbent materials When the temperature of these materials exceeds a certain limit, they do not function well or Doesn't work at all. The heat absorbing material in the form of a thermal mass is The rate of temperature rise of the sorbent can be substantially reduced. This in turn , the sorbent is maintained at a low temperature and the vapor adsorption capacity of the sorbent is promoted.

高い比熱を有する多様な材料には、シアナミド、エチルアルコール、エチルエー テル、グリセロール、イソアミルアルコール、イソブチルアルコール、水素化リ チウム、メチルアルコール、酢酸ナトリウム、水、エチレングリコール、および パラフィン臘がある。A variety of materials with high specific heats include cyanamide, ethyl alcohol, and ethyl ether. alcohol, glycerol, isoamyl alcohol, isobutyl alcohol, hydrogenated tium, methyl alcohol, sodium acetate, water, ethylene glycol, and There is paraffin.

高比熱材料(または高熱質量材料)を選択し、ソーベントの機能を妨げないこと を確実にする際には、もちろん注意を払わねばならない。もし、熱吸収材料が、 たとえば液体であれば、液体を梱包するか、さもなければ熱吸収材料とソーベン トとの間の物理的接触をさける必要があるであろう。ソーベント中に散在する熱 吸収材料の個々の小容器は、ソーベントおよび熱吸収材料が、他方と接触できな いとき、使用されてもよい。代替的には、熱吸収材料は、ソーベントに接触して 、相対的に広い表面積を有する1つのパッケージに位置されてもよく、ソーベン トから熱吸収材料への熱伝達を容易にしてもよい。Select high specific heat materials (or high thermal mass materials) that do not interfere with the function of the sorbent Of course, care must be taken in ensuring that. If the heat absorbing material For example, if it is a liquid, you should package the liquid or otherwise use heat absorbing materials and soap It may be necessary to avoid physical contact with other people. Heat scattered throughout the sorbent The individual containers of absorbent material must be placed in such a way that the sorbent and heat absorbing material cannot come into contact with each other. May be used when appropriate. Alternatively, the heat absorbing material may be in contact with the sorbent. , may be located in one package with a relatively large surface area, the sorbent The material may facilitate heat transfer from the material to the heat absorbing material.

第3の範鴫の熱除去材料(吸熱反応を行なう材料)は、システムから完全に熱を 除去し、それを化学変化の形式で蓄積する長所を有する。吸熱材料は、有利に、 冷媒液(または蒸気)と接触する際に、吸熱反応を行なう材料でありでもよい。The third category of heat removal materials (materials that undergo an endothermic reaction) completely remove heat from the system. It has the advantage of removing and accumulating it in the form of chemical changes. The endothermic material advantageously It may be a material that undergoes an endothermic reaction when it comes into contact with a refrigerant liquid (or vapor).

この発明の実施例では、導管28の弁30が開かれ、蒸気が導管28を介して第 3のチャンバ21に流れることかできるようになると、蒸気は吸熱材料の一部と 接触し、吸熱反応を行ない、ソーベント24から熱を除去する。このような吸熱 材料には、熱が多かれ少なかれ恒久的にソーベントから除去され、もしあるとし ても、熱がほとんど冷却される材料へ再伝達され得ないという利点がある。In an embodiment of the invention, valve 30 of conduit 28 is opened and steam is directed through conduit 28 to the 3, the vapor becomes part of the endothermic material. In contact, an endothermic reaction occurs and heat is removed from the sorbent 24. Such an endotherm The material has heat removed from the sorbent more or less permanently, if any. However, it has the advantage that very little heat can be transferred back to the material being cooled.

(ソーベント24の、低い熱伝導率のような、熱伝達を遅らせる設計要因のため に起こる)このような熱交換は、その材料の使用に先行して、冷却された材料の 再加熱を行なうのに十分な速度で一般的に起こらないにもかかわらず、この吸熱 材料は、やがて蓄熱を周囲の材料に与えるであるう、相変化材料およびソーベン ト材料より大きい熱容量を有する材料とは、著しく異なる。(Due to design factors that slow heat transfer, such as Sorvent 24's low thermal conductivity) such heat exchange occurs during the cooling of the cooled material prior to use of that material. Although this endotherm generally does not occur fast enough to cause reheating, Phase change materials and sorbents that over time impart heat storage to surrounding materials. material with a higher heat capacity than the other material.

吸熱反応を行なう熱吸収材料は、H2BO3、PbBr2、KBrO1KC10 3、K2Cr2O7、KCl04、K2S1Sn■2、NH4ClSKMnO4 、およびCs CI O4のような化合物から様々に選択されてもよい。Heat absorbing materials that perform endothermic reactions include H2BO3, PbBr2, KBrO1KC10 3, K2Cr2O7, KCl04, K2S1Sn■2, NH4ClSKMnO4 , and compounds such as CsCIO4.

さらに、熱除去材料は、ソーベントと有利に接触してもよい。この説明の様々な 具体例に置いて、ソーベントおよび熱除去材料は混合されることができ、熱除去 材料は、ソーベントに混合された離散片、またはソーベントに混合されてはいな いが接触している塊であり得る。Additionally, the heat removal material may advantageously contact the sorbent. A variety of this description In embodiments, the sorbent and heat removal material can be mixed and the heat removal material The material may be discrete pieces mixed into the sorbent or not mixed into the sorbent. It may be a mass that is in contact with the other parts.

灯心材料16を選択する際、システムおよび使用される特定の冷媒液18の要求 に応じて、どの材料が多種類選ばれてもよい。灯心材料は、冷媒液18に対する 親和性および実質的な灯心能力を有する布地または織物のような単純なものであ ってよい。したがって、たとえば、冷媒液が水であれば、灯心材料は布地、シー ツ、フェルト、または綿、フィルタ材料、天然セルロース、再生セルロース、セ ルロール誘導体、吸取紙または他の適当な材料を寄せ集めた材料であってもよい 。最も好ましい灯心材料は、蒸発チャンバの内面をコーティングすることができ る、ゲル形成ポリマーのような高親水性の材料であろう。このような材料は好ま しくは、酢酸塩化ビニール、塩化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、メタク リル酸メチル、アジピン酸、ジヒドロ−2,5−フランディオン(dihydr o−2゜5−furanodione) 、プロピオ〕/酸、1.3−イソベン ゾフランディオン(1,3−isobenzofurandione)、lh− ピロール−2,5−ディオン、またはへキサヒドロ−2h−アゼピン−2−ワン (hexahydro−2h−azepin−2−one)のアルキル、アリー ル、およびアミノ誘導体ポリマーからなる。When selecting the wick material 16, the requirements of the system and the particular refrigerant liquid 18 used A wide variety of materials may be selected depending on the requirements. The wick material is Something as simple as a fabric or fabric with affinity and substantial wicking ability. That's fine. So, for example, if the refrigerant liquid is water, the wick material may be fabric, felt or cotton, filter material, natural cellulose, regenerated cellulose, cellulose May be a collection of lulor derivatives, blotting paper or other suitable materials . The most preferred wick material can coat the inner surface of the evaporation chamber. This may be a highly hydrophilic material such as a gel-forming polymer. Such materials are preferred Examples include vinyl acetate chloride, vinylidene chloride, tetrafluoroethylene, and methacrylate. Methyl lylate, adipic acid, dihydro-2,5-furandion (dihydr o-2゜5-furanodione), propio]/acid, 1,3-isoben Zofrandione (1,3-isobenzofurandione), lh- Pyrrole-2,5-dione, or hexahydro-2h-azepine-2-one Alkyl, aryl of (hexahydro-2h-azepin-2-one) and amino derivative polymers.

灯心材料(wfcking material)は、噴霧され、材料を寄せ集め られ、さもなければ第1のチャンバ12の内面にコーティングされるか、または 与えられてもよい。好ましい実施例において、灯心材料は、その面に静電的に堆 積される。別の実施例では、灯心材料は、非水ソーベントのような適当なソーベ ントに混合され、その溶解物は、第1のチャンバ12の内面に与えれる。The wicking material is sprayed and the material is gathered together. or otherwise coated on the inner surface of the first chamber 12, or May be given. In a preferred embodiment, the wick material is electrostatically deposited on its surface. It is accumulated. In another embodiment, the wick material is a suitable sorbent, such as a non-aqueous sorbent. The melt is applied to the inner surface of the first chamber 12.

別の好ましい実施例では、灯心材料は、蒸発器のどのような激しい蒸発も制御す ることができ、したがって、蒸気位相のどのような気水共発も減少させる。この ような実施例では、灯心材料は、多孔質の、隙間を埋める、または海綿状の構造 を形成するポリマーであり、第1のチャンバ12のすべてまたは一部を満たして もよい。In another preferred embodiment, the wick material is used to control any vigorous evaporation in the evaporator. thus reducing any air-water co-occurrence in the vapor phase. this In such embodiments, the wick material has a porous, interstitial, or spongy structure. a polymer forming the first chamber 12 and filling all or part of the first chamber 12. Good too.

弁30は、先行技術に示される様々なタイプの中からどれを選択されてもよい。Valve 30 may be selected from among the various types shown in the prior art.

弁30は、蒸気がソーベント24によって吸着されないようにする限りは、第1 のチャンバ14と第3のチャンバ21との間のどの位置におかれてもよい、しか し、冷却装置10がすべて加圧コンテナ50内にあるならば、圧力応答弁は、容 器の圧力開放の際に、冷却装置を作動させることができるように使用される。Valve 30 is connected to the first may be placed at any position between the first chamber 14 and the third chamber 21; However, if the cooling device 10 is entirely within the pressurized container 50, the pressure responsive valve It is used so that the cooling device can be activated when the pressure of the vessel is released.

この発明は、この中で説明される冷却装置の使用方法も含む。この方法は、ここ に説明されるタイプの冷却装置を与えるステップを含む。すなわち、第1のチャ ンバ12と第2のチャンバ20との間の弁を開放し、それによって第1のチャン バの圧力が減少し、液体が沸騰され、蒸気を形成し、その蒸気がソーベント材料 によって収集され、さらに、平衡条件が達成されるまでソーベントに同じものを 収集することによって、第2のチャンバから蒸気を除去し、ソーベントが実質的 に飽和され、または元来第1のチャンバ内にある実質的すべての液体が、ソーベ ント内に収集されており、同時に上述の熱除去材料によってソーベントから熱が 除去される。この過程は好ましくはワンショットプロセスである。したがって、 策1のチャンバ12と第2のチャンバ20とを接続する導管28の弁30の開放 は好ましくは、不可逆である。同時に、システムは閉システムである。換言すれ ば、冷媒液は、システムの外に出ず、冷媒液またはソーベントが第1のチャンバ 12または第2のチャンバ20から出る方法はない。The invention also includes a method of using the cooling device described herein. This method can be found here providing a cooling device of the type described in . That is, the first cha The valve between the chamber 12 and the second chamber 20 is opened, thereby causing the first chamber to open. The pressure in the chamber is reduced and the liquid is boiled, forming steam, which is then used as the sorbent material. and further add the same to the sorbent until equilibrium conditions are achieved. Vapors are removed from the second chamber by collecting and sorbent is substantially Substantially all of the liquid saturated with or originally in the first chamber is saturated with sorbet. At the same time, the heat removal material described above removes heat from the sorbent. removed. This process is preferably a one-shot process. therefore, Opening the valve 30 of the conduit 28 connecting the chamber 12 of plan 1 and the second chamber 20 is preferably irreversible. At the same time, the system is a closed system. Let me rephrase it For example, the refrigerant liquid does not leave the system and the refrigerant liquid or sorbent is in the first chamber. 12 or the second chamber 20.

この発明は、ある好ましい実施例に関連して説明されてきたが、この発明の範囲 はここに説明される特定の実施例に制限されるものではなく、代りに、後述の請 求項によって判断されるように意図されるものである。Although this invention has been described in connection with certain preferred embodiments, the scope of this invention is not limited to the specific embodiments described herein, but instead includes the claims below. It is intended to be determined by the requirements.

補正書の写しく翻訪)つ提出書(特許法第184条の7第1面平成 3年 7月  4日仄町A copy of the written amendment) submission (Patent Law Article 184-7, page 1, July 1991) 4th day town

Claims (32)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.気化可能な液体を含む第1のチャンバと、第2のチャンバと、 前記液体のためのソーベントとを含む第3の真空にされたチャンバとを含み、前 記第2のチャンバを前記第3のチャンバを実質的に取囲み、それによって、前記 第2のチャンバは真空にされると、真空が前記第3のチャンバを取囲み、前記第 2のチャンバは前記第1および第3のチャンバの間に気化流体を運ぶようにされ 、さらに、前記第1および第3のチャンバの間の流体連通を妨げる弁と、 前記第1および第3のチャンバを接続するように開放し、前記液体が気化するの を許容し、前記蒸気が前記第2のチャンバを介して前記ソーベントへ通過するの を許容するアクチュエータとを含む、自己充足の冷却装置。1. a first chamber containing a vaporizable liquid; a second chamber; a third evacuated chamber containing a sorbent for said liquid; said second chamber substantially surrounding said third chamber, thereby said When the second chamber is evacuated, a vacuum surrounds the third chamber and the second chamber is evacuated. a second chamber is adapted to convey vaporized fluid between the first and third chambers; , further comprising a valve that prevents fluid communication between the first and third chambers; The first and third chambers are opened to connect and the liquid is vaporized. and allowing the vapor to pass through the second chamber to the sorbent. a self-contained cooling system, including an actuator that allows 2.前記第3のチャンバは、前記第2のチャンバ内に実質的に同心的に装着され る、請求項1に記載の装置。2. the third chamber is mounted substantially concentrically within the second chamber; 2. The apparatus of claim 1. 3.前記第3のチャンバは、前記第2のチャンバに装着され、それによって、液 体蒸気は、実質的に前記第3のチャンバの周りおよび前記第3のチャンバの中に 流れねばならない、請求項1に記載の装置。3. The third chamber is attached to the second chamber, thereby allowing liquid body vapor substantially around and into the third chamber. 2. The device according to claim 1, wherein the device has to flow. 4.前記第1のチャンバは、前記液体のための灯心材料が設けられる内面を有す る、請求項1に記載の装置。4. The first chamber has an inner surface provided with a wick material for the liquid. 2. The apparatus of claim 1. 5.前記液体のための前記灯心材料は、親水性のゲル形成ポリマーを含む、請求 項4に記載の装置。5. The wick material for the liquid comprises a hydrophilic gel-forming polymer. The device according to item 4. 6.前記液体のための前記灯心材料は、酢酸塩化ビニル、塩化ビニリデン、テト ラフルオロエチレン、メタクリル酸メチル、アジピン酸、ジヒドロ−2、5−フ ランデイオン、プロピオン酸、1、3−イソベンゾフランディオン、1h−ピロ ール−2、5−ディオン、およびヘキサヒドロ−2 h−アゼピン−2−ワンを 含む群から選択されるアルキル、アリール、およびアミノ誘導体ポリマーからな る、請求項4に記載の装置。6. The wick material for the liquid is vinyl acetate chloride, vinylidene chloride, tet Lafluoroethylene, methyl methacrylate, adipic acid, dihydro-2,5-phthalate Landion, propionic acid, 1,3-isobenzofurandion, 1h-pyro alcohol-2,5-dione, and hexahydro-2h-azepine-2-one. alkyl, aryl, and amino derivative polymers selected from the group comprising 5. The apparatus of claim 4. 7.前記液体のための前記灯心材料は、綿、天然セルロース、再生セルロース、 またはセルロース誘導体からなる、請求項4に記載の装置。7. The wick material for the liquid is cotton, natural cellulose, regenerated cellulose, or a cellulose derivative. 8.前記液体は、20℃において、約9mmHgを上回る蒸気圧を有する、請求 項1に記載の装置。8. The liquid has a vapor pressure of greater than about 9 mmHg at 20°C. The device according to item 1. 9.前記液体は水である、請求項1に記載の装置。9. 2. The device of claim 1, wherein the liquid is water. 10.前記第1のチャンバに、25℃において、約25mmHgを上回る蒸気圧 を有する核析出材料をさらに含み、前記第1のチャンバの圧力が、前記弁の開放 の結果、降下すると、前記液体の沸騰を容易にする、請求項1に記載の装置。10. a vapor pressure of greater than about 25 mmHg at 25°C in the first chamber; further comprising a nucleation material having a pressure in the first chamber that causes the valve to open. 2. The apparatus of claim 1, wherein the resulting drop facilitates boiling of the liquid. 11.前記核析出材料は、エチルアルコール、アセトン、メチルアルコール、プ ロピルアルコール、またイソブチルアルコールである、請求項10に記載の装置 。11. The nucleation material includes ethyl alcohol, acetone, methyl alcohol, and polymer. The device according to claim 10, which is lopyl alcohol or isobutyl alcohol. . 12.前記第2のチャンバは、前記第1のチャンバ内に完全に含まれる、請求項 1に記載の装置。12. 5. The second chamber is completely contained within the first chamber. 1. The device according to 1. 13.前記第2のチャンバは、最初に真空にされる、請求項1に記載の装置。13. 2. The apparatus of claim 1, wherein the second chamber is initially evacuated. 14.前記第3のチャンバは、前記第1のチャンバ内の実質的にすべての液体を 吸収または吸着するのに十分なソーベントを含む、請求項1に記載の装置。14. The third chamber drains substantially all of the liquid in the first chamber. 2. The device of claim 1, comprising sufficient sorbent to absorb or adsorb. 15.前記ソーベントからの熱を除去するための、前記ソーベントに熱結合され る方法をさらに含む、請求項1に記載の装置。15. thermally coupled to the sorbent for removing heat from the sorbent; 2. The apparatus of claim 1, further comprising a method of: 16.(a)i)気化可能な液体を含む第1のチャンバと、ii)第2のチャン バと、 iii)前記液体のための吸収剤を含み、前記第2のチャンバは前記第3のチャ ンバを実質的に取囲み、それによって、前記第2のチャンバが真空にされると、 真空が前記第3のチャンバを取囲み、前記第2のチャンバは、前記第1および第 2のチャンバの間に気化液体を運ぶようにされる、第3の真空にされたチャンバ と、 iv)前記第1および第3のチャンバの間の流体連通を妨げる弁と、 v)前記弁を開放し、前記第1および第3のチャンバを接続する手段とを含む、 冷却装置を与えるステップと、 (b)前記弁を開き、前記第1のチャンバと前記第3のチャンバとの間の連通を 許容し、それによって前記第1のチャンバの圧力は下げられ、それによって液体 が沸騰し、蒸気を形成し、その蒸気が前記第3のチャンバ内のソーベント材料に よって収集されるステップと、(c)平衡条件に到達するまで、前記ソーベント に蒸気を収集することによって前記第3のチャンバから蒸気を除去し、前記ソー ベントは、実質的に飽和され、または元来前記第1のチャンバ内にある実質的に すべての液体が、前記ソーベントに収集されるステップと、(d)前記第3のチ ャンバ内に、実質的に前記第3のチャンバを取囲む前記第2のチャンバの真空に よって、前記ソーベントに発生した熱を含むステップとを含む、冷却のための方 法。16. (a) i) a first chamber containing a vaporizable liquid; and ii) a second chamber. Ba and iii) an absorbent for said liquid, said second chamber being said third chamber; substantially surrounding the second chamber, thereby evacuating the second chamber; A vacuum surrounds the third chamber, and the second chamber is connected to the first and second chambers. a third evacuated chamber adapted to convey vaporized liquid between the two chambers; and, iv) a valve preventing fluid communication between the first and third chambers; v) means for opening said valve and connecting said first and third chambers; providing a cooling device; (b) opening the valve to establish communication between the first chamber and the third chamber; allowing the pressure in the first chamber to be reduced, thereby causing the liquid to boils and forms steam, which vapor is applied to the sorbent material in the third chamber. (c) said sorbent until equilibrium conditions are reached; remove steam from the third chamber by collecting steam at The vent is substantially saturated or substantially saturated or originally within said first chamber. (d) all liquid is collected in said sorbent; and (d) said third channel. a vacuum in the second chamber substantially surrounding the third chamber; Therefore, a method for cooling the sorbent, including a step involving heat generated in the sorbent. Law. 17.前記第3のチャンバは、前記第2のチャンバ内に実質的に同心的に装着さ れる、請求項16に記載の方法。17. The third chamber is mounted substantially concentrically within the second chamber. 17. The method of claim 16. 18.前記第3のチャンバは、前記第2のチャンバに装着され、前記液体蒸気は 、実質的に前記第3のチャンバの周りおよび前記第3のチャンバの中に流れねば ならない、請求項16に記載の方法。18. The third chamber is attached to the second chamber, and the liquid vapor is , should flow substantially around and into the third chamber. 17. The method of claim 16, wherein: 19.前記第1のチャンバは、前記液体のための灯心材料が設けられる内面を有 する、請求項16に記載の方法。19. The first chamber has an inner surface provided with a wick material for the liquid. 17. The method of claim 16. 20.前記液体のための前記灯心材料は、親水性ゲル形成ポリマーである、請求 項19に記載の方法。20. Claim: The wick material for the liquid is a hydrophilic gel-forming polymer. The method according to item 19. 21.前記液体のための前記灯心材料は、酢酸塩化ビニール、塩化ビニリデン、 テトラフルオロエチレン、メタクリル酸メチル、アジピン酸、ジヒドロ−2、5 −フランデイオン、プロピオン酸、1、3−イソベンゾフランディオン、1 h −ピロール−2、5−ディオン、およびヘキサヒドロ−2 h−アゼピン−2− ワンを含む群から選択される、アルキル、アリール、およびアミノ誘導体ポリマ ーからなる、請求項19に記載の方法。21. The wick material for the liquid is vinyl acetate chloride, vinylidene chloride, Tetrafluoroethylene, methyl methacrylate, adipic acid, dihydro-2,5 -Flandion, propionic acid, 1,3-isobenzofurandion, 1h -pyrrole-2,5-dione, and hexahydro-2h-azepine-2- Alkyl, aryl, and amino derivative polymers selected from the group comprising one 20. The method according to claim 19, comprising: 22.前記液体のための前記灯心材料は、綿、天然セルロース、再生セルロース 、またはセルロース誘導体からなる、請求項19に記載の方法。22. The wick material for the liquid is cotton, natural cellulose, regenerated cellulose. , or a cellulose derivative. 23.前記液体は、20℃において、約9mmHgの蒸気圧を有する、請求項1 6に記載の方法。23. 10. The liquid has a vapor pressure of about 9 mmHg at 20<0>C. 6. The method described in 6. 24.前記液体は、水である、請求項16に記載の方法。24. 17. The method of claim 16, wherein the liquid is water. 25.前記第1のチャンバ内に、25℃において、約25mmHgを上回る蒸気 圧を有する核析出材料をさらに含み、前記第1のチャンバの圧力が、前記弁の開 放の結果、降下すると、前記液体の沸騰を容易にする、請求項16に記載の方法 。25. Vapor in the first chamber is greater than about 25 mmHg at 25°C. further comprising a nucleation material having a pressure, the pressure in the first chamber causing the valve to open. 17. The method of claim 16, wherein the drop as a result of the release facilitates boiling of the liquid. . 26.前記核析出材料は、エチルアルコール、アセトン、メチルアルコール、プ ロピルアルコールまたはイソブチルアルコールである、請求項25に記載の方法 。26. The nucleation material includes ethyl alcohol, acetone, methyl alcohol, and polymer. The method according to claim 25, wherein the alcohol is lopyl alcohol or isobutyl alcohol. . 27.前記第2のチャンバは、前記第1のチャンバ内に完全に含まれる、請求項 16に記載の方法。27. 5. The second chamber is completely contained within the first chamber. 16. The method described in 16. 28.前記第2のチャンバは、最初に真空にされる、請求項16に記載の方法。28. 17. The method of claim 16, wherein the second chamber is first evacuated. 29.前記第3のチャンバは、前記第1のチャンバ内の実質的にすべての液体を 吸収または吸着するのに十分なソーベントを含む、請求項16に記載の方法。29. The third chamber drains substantially all of the liquid in the first chamber. 17. The method of claim 16, comprising sufficient sorbent to absorb or adsorb. 30.前記ソーベントからの熱を除去するために、前記ソーベントに熱結合され る物質をさらに含む、請求項16に記載の方法。30. thermally coupled to the sorbent to remove heat from the sorbent. 17. The method of claim 16, further comprising a substance comprising: 31.前記方法は、ワンショットプロセスを含む、請求項16に記載の方法。31. 17. The method of claim 16, wherein the method includes a one-shot process. 32.弁は、前記第1および第2のチャンバの間に置かれる、請求項1に記載の 装置。32. 2. A valve according to claim 1, wherein a valve is located between the first and second chambers. Device.
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