PL187710B1

PL187710B1 - Pojemnik na napoje z ochładzaczem

Info

Publication number: PL187710B1
Application number: PL98324158A
Authority: PL
Inventors: Michael E. Garrett; Evelyn A. Shervington
Original assignee: Boc Group Plc
Priority date: 1997-01-08
Filing date: 1998-01-06
Publication date: 2004-09-30
Also published as: CA2222441A1; DE69729274D1; AU4689797A; CN1163711C; PL324158A1; DE69729274T2; ATE267991T1; NZ329298A; AU747473B2; KR19980070374A; CN1188886A; JPH10205948A; ES2221682T3; EP0853219A2; EP0853219A3; DK0853219T3; EP0853219B1

Abstract

1 . Pojemnik na napoje z ochladzaczem, do chlodzenia okreslonej ilosci plynu przechowywanego w tym pojemniku, który to ochladzacz zawiera adsorbent dla po- bierania i ad-sorbowania pod cisnieniem okreslonej ilosci gazu, przy czym desorp- cja gazu z adsorbentu powoduje obnize- nie temperatury adsorbentu i substancji adsorbowanej chlodzacej plyn, znamienny tym, ze ochladzacz zawiera co najmniej jedno cienkoscienne naczynie (2), które umieszczone jest w termicznym kontakcie z chlodzonym plynem, a kazde naczynie (2) zawiera dwie cienkie plytki (4) o podob- nym rozmiarze i ksztalcie, polaczone razem wokól ich zewnetrznych brzegów, tak ze tworza wneke pomiedzy soba, w której zawarty jest adsorbent. F I G 1 F I G 1a PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest pojemnik na napoje, z ochładzaczem, zwłaszcza do chłodzenia określonej ilości płynu przechowywanego w puszkach lub butelkach.

Znane urządzenie tego rodzaju, w którym obniżenie temperatury powodowane jest przez desorpcje gazu z adsorbentu, co powoduje chłodzenie napoju, zostało przedstawione w opisie patentowym nr EP 0752654.

Wymaganiem dla urządzenia chłodzącego na puszkowane lub butelkowane napoje, jest potrzeba ponoszenia jak najmniejszych kosztów opakowań napojów. Większe fabryki również mają zapotrzebowanie na urządzenie chłodzące, którego wprowadzenie nie wymaga poważniejszych zmian w istniejących liniach produkcyjnych.

Pojemnik na napoje, z ochładzaczem, do chłodzenia określonej ilości płynu przechowywanego w tym pojemniku, który to ochładzacz zawiera adsorbent dla pobierania i adsorbowania pod ciśnieniem określonej ilości gazu, przy czym desorpcja gazu z adsorbentu powoduje obniżenie temperatury adsorbentu i substancji adsorbowanej chłodzącej płyn, według wynalazku charakteryzuje się tym, że ochładzacz zawiera co najmniej jedno cienkościenne naczynie, które umieszczone jest w termicznym kontakcie z chłodzonym płynem. Każde naczynie

187 710 zawiera dwie cienkie płytki o podobnym rozmiarze i kształcie, połączone razem wokół ich zewnętrznych brzegów, tak że tworzą wnękę pomiędzy sobą, w której zawarty jest adsorbent.

W korzystnym rozwiązaniu płytki te są płaskie i są sprężyście odkształcalne. Płytki są korzystnie wykonane z aluminium lub jego stopu. Płytki są ponadto razem zespawane wzdłuż ich zewnętrznych brzegów. Korzystnym jest, jeśli płytki są dodatkowo połączone co najmniej w jednym punkcie poza zewnętrznymi brzegami płytek. Punkty dodatkowego połączenia są korzystnie ułożone w szeregu, tworząc linie załamania wzdłuż których naczynie jest składane.

Korzystnym rozwiązaniem jest, jeśli pojemnik dodatkowo zawiera co najmniej jedną podłużną rurkę, przy czym każda rurka jest połączona jednym końcem z otworem naczynia i znajdującym się tam adsorbentem, tworząc drogę przepływu dla zaadsorbowanego gazu, po jego uwolnieniu z adsorbentu. Długość każdej podłużnej rurki jest większa niż rozmiar naczynia.

Pojemnik korzystnie dodatkowo zawiera co najmniej jedno przewodzące ciepło żeberko skierowane na zewnątrz co najmniej i jednej z płytek.

Korzystnym jest, że pojemnik zawiera zespół naczyń ułożonych w stos. Każde naczynie jest podobnej wielkości i/lub budowy i kształtu.

Pojemnik korzystnie zawiera elementy przewodzące ciepło, wykonane z przewodzącego ciepło materiału, znajdujące się w bezpośrednim cieplnym kontakcie z adsorbentem i dostosowane do przewodzenia ciepła pomiędzy ściankami naczynia a znajdującym się wewnątrz adsorbentem.

W odmiennym rozwiązaniu, pojemnik na napoje z ochładzaczem według wynalazku charakteryzuje się tym, że ochładzacz zawiera co najmniej jedno cienkościenne naczynie zawierające adsorbenty, a elementy przewodzące ciepło znajdują się w bezpośrednim cieplnym kontakcie z adsorbentem i przystosowane są do przewodzenia ciepła pomiędzy ściankami naczynia i zawartym wewnątrz adsorbentem.

Korzystnym jest, że adsorbent jest w postaci prasowanego proszku. Elementy przewodzące ciepło są w postaci proszku, a średni rozmiar cząstek przewodzących ciepło różni się od średniego rozmiaru cząstek adsorbentu. Cząstki przewodzące ciepło są równomiernie rozproszone pomiędzy cząstkami adsorbentu. Elementy przewodzące ciepło zawierają sprężystą, płaską płytkę wykonaną z przewodzącego ciepło materiału, sąsiadującą ze ściankami naczynia przynajmniej jedną częścią swojej powierzchni. Sprężysta płytka znajdująca się w naczyniu ma kształt litery S. Korzystnym jest, że elementy przewodzące ciepło stanowią układ żeberek wykonanych z przewodzącego ciepło materiału o takiej wielkości, kształcie i rozmieszczeniu w naczyniu, że stykają się co najmniej w dwóch punktach ze ściankami naczynia. Układ żeberek posiada takie rozmiary, budowę i tak jest rozmieszczony w naczyniu, że dzieli wnętrze naczynia na oddzielne przedziały zawierające adsorbent. Układ żeberek jest wykonany ze sprężystego materiału. Przewodzącym ciepło materiałem jest aluminium lub jego stop. Naczynie jest korzystnie przystosowane do umieszczenia w bezpośrednim cieplnym kontakcie z chłodzonym płynem.

W korzystnym rozwiązaniu pojemnik jest zaopatrzony w elementy uwalniające do adsorbentu drugą porcję gazu, która jest w uprzywilejowany sposób adsorbowana przez adsorbent w porównaniu z pierwszą porcją gazu, przez co desorpcja pierwszej porcji gazu ulega przyspieszeniu i/lub całkowitemu zakończeniu.

W kolejnym odmiennym rozwiązaniu pojemnik na napoje z ochładzaczem, według wynalazku charakteryzuje się tym, że ochładzacz zawiera elementy do uwalniania drugiego gazu do adsorbentu, przy czym drugi gaz jest uprzywilejowanie adsorbowany przez adsorbent w stosunku do pierwszego gazu, dla przyspieszenia i/lub uzupełnienia desorpcji pierwszego gazu.

W korzystnym rozwiązaniu według wynalazku pierwszy i drugi gaz oraz adsorbent są tak dobrane, że ciepło desorpcji pierwszego gazu jest nie mniejsze niż ciepło adsorpcji drugiego gazu.

Ochładzacz pojemnika według wynalazku, w prosty sposób może być zainstalowany w pojemnikach na napoje bez potrzeby wprowadzania większych zmian w budowie pojemników lub poważniejszej korekty linii produkcyjnych. Takie ochładzacze są również proste, niedrogie i łatwe do produkcji. Ponadto, takie naczynia chłodzące mają dużą powierzchnię

187 710 w porównaniu z ich objętością, co optymalizuje ich wydajność chłodzącą w relacji z ich pojemnością.

W konsekwencji, wielkość pojemnika z ochładzaczem może być tak zminimalizowana, aby nie zajmowała większej przestrzeni przeznaczonej na napój, niż jest to potrzebne do osiągnięcia wymaganego efektu chłodzącego. Dzięki temu, że płytki, które mogą być płaskie, są sprężyście odkształcalne, to łatwo jest włożyć ochładzacz przez szyjkę butelki lub otwór dozujący puszki. Płytki tworzące ochładzacz mogą być połączone na przykład przez spawanie punktowe co najmniej w jednym punkcie, innym niż punkty na zewnętrznych krawędziach. Taki układ zapewnia nie tylko mocniejszą konstrukcję ochładzacza, lecz również zwiększa jego powierzchnię. Ponadto, te dodatkowe punktowe połączenia mogą być ułożone w linii prostej, tworząc linie załamania, wzdłuż których ochładzacz może być zgięty dla łatwego wprowadzenia go do pojemnika z napojem.

Każda z podłużnych rurek zastosowanych w pojemniku umożliwia przewodzenie ciepła z napoju lub innego chłodzonego płynu do gazu przepływającego wzdłuż ich długości, która jest odpowiednio większa niż maksymalne wymiary naczynia. Umożliwia to wyginanie podłużnych rurek wokół sprężyście odkształcalnego ochładzacza, utrzymując je w ciasno ściśniętej konfiguracji, dla łatwego wprowadzenia do pojemnika z napojem i/lub ich rozmieszczenie w pojemniku tak, aby sięgały od najdalszej jego części (tzn. z punktu najdalszego od otworu dozującego) do otworu dozującego. W ten sposób rurki przechodzą przez pojemnik i chłodzą znaczną część zawartego w nim płynu.

Jak wiadomo, większość adsorbentów jest złymi przewodnikami energii cieplnej. W rezultacie, chłodzenie typowej objętości napoju może być powolne, często nie do zaakceptowania przez spragnioną osobę. Spowodowane jest to słabym przewodzeniem ciepła do środka adsorbentu znajdującego się w ochładzalniku. W rozwiązaniu według wynalazku, elementy przewodzące ciepło przyspieszają proces dostarczania ciepła do środka adsorbentu, dzięki czemu można skuteczniej wykorzystać efekt obniżenia temperatury spowodowany przez desorpcje gazu i umożliwić bardziej przyspieszone wychładzanie danej ilości płynu.

Korzystnym jest, że adsorbent jest w postaci proszku, na przykład sproszkowanego węgla aktywnego, który jest upakowany lub ściśnięty tak, aby zmniejszyć zajmowaną przez niego objętość, ale tylko na tyle, aby utrzymana została porowata struktura, która pozwala na natychmiastową desorpcje gazu (dwutlenku węgla w przypadku gdy adsorbentem jest węgiel aktywny) z wewnętrznych obszarów adsorbentu. Gdy adsorbent jest w postaci proszku, elementy przewodzące ciepło są również w tej postaci, przy czym średni rozmiar cząstek przewodzących ciepło, znacząco różni się od średniego rozmiaru cząstek adsorbentu. Taki układ jest szczególnie korzystny w przypadku, gdy cząstki przewodzące ciepło są znacznie większe niż cząstki adsorbentu. Wtedy cząstki przewodzące ciepło tworzą szeregi, a cząstki adsorbentu wpasowują się w szpary pomiędzy sąsiednimi cząstkami przewodzącymi ciepło. W ten sposób może być utworzona ubita, porowata struktura, w której występuje wiele efektywnych dróg przewodzenia ciepła pomiędzy ciałem adsorbentu a jego zewnętrzną, powierzchnią. Korzystnie, cząstki przewodzące ciepło są jednakowo rozproszone w adsorbencie, tak że tworzą w większości jednorodne materialne ciało adsorbentu i cząstek przewodzących ciepło, które utworzone są z aluminium lub jego stopów.

Elementami przewodzącymi ciepło mogą być elastyczne płytki wykonane z materiału przewodzącego ciepło, których rozmiary, uformowanie i ułożenie są takie, aby po wprowadzeniu do cienkościennego naczynia, przylegały do jego ścianek co najmniej częścią swojej powierzchni. Taki układ płytek zapewnia dobrą drogę przewodzenia ciepła pomiędzy zewnętrznymi ściankami naczynia zawierającego adsorbent a jego wnętrzem,

Dla dokończenia procesu desorpcji, (zazwyczaj znaczne ilości zaadsorbowanego gazu pozostaje kiedy adsorbent jest zredukowany do ciśnienia atmosferycznego), lub jego przyśpieszenia, ochładzacz zawiera naczynie zawierające gaz, który jest w sposób uprzywilejowany adsorbowany przez adsorbent, w porównaniu z gazem „chłodzącym”. Hel, ksenon, lub wodór są łatwiej adsorbowane przez węgiel aktywny niż na przykład dwutlenek węgla, dlatego użycie helu jako gazu wymywającego obniża cząstkowe ciśnienie dwutlenku węgla w miejscach otaczających adsorbent, przez co pobudza dwutlenek węgla do desorpcji i w ten sposób umożliwia

187 710 dalsze chłodzenie. Rozwiązanie według wynalazku umożliwia zakończenie procesu desorpcji, kiedy to uprzywilejowany zaadsorbowany gaz zostaje uwolniony i zaadsorbowany przez adsorbent, który w efekcie desorbuje gaz „chłodzący”.

Ilość ciepła związanego z procesem jest znaczna i może dawać jedną trzecią efektu chłodzenia, w porównaniu z efektem uzyskanym z redukcji ciśnienia adsorbentu do ciśnienia atmosferycznego. Taki układ nie tylko umożliwia pełne zużycie głównego chłodzącego gazu (uprzywilejowany - zaadsorbowany gaz ma niższe ciepło adsorpcji niż główny gaz „chłodzący” tak, że ciepło egzotermicznej adsorbcji jest większe niż odpowiadające ciepło potrzebne do endotermicznego procesu desorpcji), lecz również przyczynia się do przyśpieszenia głównego procesu desorpcji i stąd do przyśpieszenia chłodzenia płynu.

Przedmiot wynalazku zostanie bliżej objaśniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematyczny widok konstrukcji ochładzacza, fig. la - rzut pionowy ochładzacza z fig. 1, fig. 2 - schematyczny widok drugiego przykładu wykonania ochładzacza według wynalazku, fig. 3a, 3b i 3c przedstawiają schematyczne widoki trzeciego przykładu wykonania ochładzacza, fig. 4 przedstawia schematycznie przekrój poprzeczny czwartego przykładu ochładzacza, fig. 5 - schematyczny przekrój poprzeczny piątego przykładu ochładzacza, fig. 6a i 6b przedstawiają schematyczny przekrój poprzeczny oraz rzut ukośny szóstego przykładu ochładzacza, a fig. 7 przedstawia schematyczny widok ochładzacza wyposażonego w elementy wymywające gazem dla dodatkowego chłodzenia.

Ochładzacze pokazane na fig. 1 i 2 stanowią chłodzące cienkościenne naczynie 2 zawierające stosowny adsorbent taki jak węgiel aktywny, który pobiera i adsorbuje gaz, taki jak dwutlenek węgla. Operacja chłodzenia jest następująca: chłodzące cienkościenne naczynie 2 zawierające adsorbent wraz z zaabsorbowanym gazem, instalowane jest w ciśnieniowym pojemniku na płyn, który następnie zostaje szczelnie zamknięty. Podczas otwierania pojemnika, ciśnienie w pojemniku (zazwyczaj wynoszące 10 barów) obniża się, a jego spadek powoduje desorpcje gazu z adsorbentu. Ciśnienie uwolnionego gazu obniża się do ciśnienia atmosferycznego, przy czym endotermiczna desorpcja powoduje znaczny spadek temperatury zarówno adsorbentu jak i uwalnianego gazu, który następnie chłodzi płyn.

Cienkościenne naczynia 2 z fig. 1 i 2, przeznaczone do instalowania wewnątrz pojemnika magazynującego płyn (co nie jest pokazane) w bezpośrednim cieplnym kontakcie z chłodzonym płynem, są uformowane jako dwie cienkie, prostokątne płytki 4 wykonane z aluminium lub jego stopów, zespawane razem wzdłuż ich zewnętrznych brzegów 6. Ponadto zastosowane są punkty 8 dodatkowego połączenia płytek 4, za pomocą zgrzewania, tworząc układ typu „materaca”. Taki typ konstrukcji nie tylko wzmacnia chłodzące naczynie 2, lecz również zwiększa powierzchnię w obszarze sąsiadującym z każdą zgrzeiną stanowiącą punkt 8 dodatkowego połączenia.

Konfiguracja chłodzącego naczynia 2 pokazana na fig. 1 i 2 korzystnie łączy dużą powierzchnię z minimalną objętością potrzebną do umieszczenia dostatecznej ilości adsorbentu, potrzebnej do osiągnięcia wymaganego efektu chłodzącego i bez przeszkód pozwala na adsorpcję i desorpcję chłodzącego gazu. Ważne jest zminimalizowanie objętości naczynia 2, aby po wprowadzeniu go do pojemnika, nie zajmowało zbyt dużej objętości przeznaczonej na płyn. Maksymalizowanie powierzchni naczynia 2 jest również ważne, gdyż zwiększa to wydajność chłodzenia i redukuje czas potrzebny na schłodzenie pożądanej ilości płynu. Co więcej, zwiększenie powierzchni pozwala na to, aby naczynie 2 znajdujące się w pojemniku magazynującym płyn było rozciągnięte w pionie na tak duży dystans jak jest to możliwe i aby po otwarciu pojemnika, co normalnie zachodzi w pozycji gdy otwór dozujący jest na górze, skierowany ku dołowi strumień płynu chłodzonego przewodzonego z górnej części naczynia był maksymalny, co przyczynia się do większej wydajności chłodzenia.

Rozmieszczenie zgrzein stanowiących punkty 8 dodatkowego połączenia jest takie, że tworzą one linie załamań C, wzdłuż których chłodzące naczynie 2 może być złożone na przykład w kształt litery Z lub harmonijkę, co ułatwia włożenie tego naczynia 2 do pojemnika magazynującego płyn (nie pokazane na rysunku) przez jego otwór dozujący. Cienkie płytki 4 są dostatecznie sprężyste, więc samoczynnie „otwierają się” po włożeniu do pojemnika, co poprawia

187 710 przepływ chłodzonego płynu i wystarcza aby utrzymać lub klinować chłodzące naczynie 2 w jednym miejscu w pojemniku magazynującym płyn.

Wzdłuż jednego brzegu 6 chłodzącego naczynia 2 znajduje się pewna liczba wylotów 10 połączonych z podłużnymi rurkami 12. Uwolniony z adsorbentu gaz w środku naczynia 2 opuszcza to naczynie przez wyloty 10 i przechodzi przez podłużne rurki 12, chłodząc płyn. Podłużne rurki 12, kończące się w sąsiedztwie otworu dozującego (nie pokazanego na rysunku) pojemnika magazynującego płyn, dostają się pod ciśnienie atmosferyczne w czasie otwierania pojemnika.

Podłużne rurki 12 są wystarczająco długie i przechodzą się przez większą część płynu w pojemniku magazynującym, co maksymalizuje efekt chłodzący uwalnianego gazu który przez nie przechodzi. Korzystnym jest, że podłużne rurki 12 są wystarczająco długie, pozwalając na to, by naczynie 2 było zainstalowane w pojemniku z wylotami jak najbardziej oddalonymi od otworu dozującego (nie pokazano na rysunku).

Korzystnym jest, że podłużne rurki 12 są na tyle długie, aby mogły być owinięte wokół naczynia 2, lub tymczasowo utrzymywać je ciasno zwinięte lub złożone w czasie wkładania chłodzącego naczynia 2 do pojemnika magazynującego. Sprężystość cienkich płytek 4 powoduje rozłożenie się lub rozszerzenie naczynia 2, jednocześnie utrzymując je w jednym miejscu w pojemniku i zapobiegając niepożądanym przesunięciom i zatamowaniu otworu dozującego w czasie dozowania płynu.

Naczynia 2 pokazane na fig. 1 i fig. 2 mogą znaleźć zastosowanie zarówno w przypadku napojów puszkowanych jak i butelkowanych. Dla naczynia 2 pokazanego na fig. 1, preferowane jest zaginanie wzdłuż linii załamań C, biegnących równolegle do jego krótszego brzegu, lub zwijanie w spiralę o osi do niego równoległej, co umożliwia włożenie do pojemnika magazynującego płyn, przez jego otwór dozujący. Naczynie 2 powinno być instalowane tak, aby brzeg wzdłuż którego są rozmieszczone wyloty 10 umieszczony był jako pierwszy, tak aby raz zainstalowany znajdował się w największej odległości od otworu dozującego. Korzystnym jest, aby naczynie 2 z fig. 2 było zaginane wzdłuż linii załamania C, lub zwijane w spiralę o osi równoległej do dłuższego brzegu naczynia 2, w czasie wkładania do pojemnika.

Powyżej opisany ochładzacz posiada wiele zalet: jest prosty i łatwy w produkcji. Jest łatwy do włożenia do istniejących pojemników napojów, nawet przez całkiem mały otwór dozujący i nie wymaga zmian w kształcie standardowych pojemników. Skutkiem tego, zainstalowanie takiego ochładzacza nie pociąga za sobą znaczących zmian w istniejących liniach produkcyjnych, na przykład w punkcie bezpośrednio poprzedzającym wypełnianie pojemników płynem. Kształt i budowa ochładzacza również zapewnia jego szybkość i wydajność w użyciu.

W zakresie wynalazku mieści się również wiele jego modyfikacji. Na przykład ochładzacz pokazany na fig. 3a, składa się ze stosu naczyń chłodzących 2', z których każde jest podobne pod względem wielkości i kształtu, zawiera podobnie ukształtowany i o podobnej wielkości płaski krążek adsorbentu węgla aktywnego 20 (patrz fig. 3b) z centralnie wyciętą gwiazdą. Naczynia chłodzące 2' zawierają krążki cienkich aluminiowych płytek 4, połączonych wokół ich obwodów tworząc cylindryczne naczynie 2'. Płytki 4 formują ścieżkę przewodzenia ciepła pomiędzy adsorbentem 20 a płynem 22 w pojemniku 24. Alternatywnie, stos krążków adsorbentu może być zawarty w pojedynczym, cylindrycznym naczyniu. W takim ułożeniu górna i/lub dolna powierzchnia każdego krążka jest wyżłobiona, pozwalając na swobodny przepływ uwalnianego gazu w kierunku cylindrycznych ścian naczynia. Korzystnym jest, gdy cylindryczna powierzchnia każdego krążka adsorbentu jest wykarbowana, co pozwala na łatwe przejście gazu wzdłuż cylindrycznych ścian naczynia, wzmagając przewodzenie ciepła i sprawność chłodzenia.

Cienkie płytki 4 nie muszą być prostokątne, tak jak pokazane jest to na fig. 1 i fig. 2, ale mogą być w każdym innym kształcie odpowiednim do kształtu naczynia zależnie od konkretnego zastosowania. Dlatego cienkie płytki mogą być kołowe, cylindryczne, to znaczy tworzące naczynie w kształcie otwartego walca, lub też mogą mieć każdy inny kształt.

Rozwiązanie według wynalazku nie jest przeznaczone wyłącznie do ochładzaczy zawierających płaskie płytki 4 jak pokazano na rysunkach i określenie „płytki” powinno być stosownie do tego interpretowane. Na przykład, naczynie może być zbudowane przez osadzenie

187 710 fenolowo żywicznego szklanego pokrycia bezpośrednio na adsorbencie, który jest w dowolnie wybranym kształcie, na przykład jak jest to pokazane na fig. 3a do 3c. Ilość i rozmieszczenie wylotów 10 nie musi być takie jak jest to pokazane na rysunkach, skoro w niektórych zastosowaniach może być potrzebne wprowadzenie tylko jednego wylotu i umożliwienie wolnego chłodzenia, w przeciwieństwie do szybszego chłodzenia uzyskiwanego poprzez zastosowanie wielu wylotów. Cienkie płytki 4, mimo że korzystnie są wykonane z aluminium lub jego stopów, mogą być wykonane z innych materiałów. Jak to już powiedziano, niniejszy wynalazek jest przede wszystkim stosowany do chłodzenia puszkowanych lub butelkowanych napojów, lecz nie jest to jego jedyne zastosowanie. Tak więc, ochładzalnik będący przedmiotem wynalazku, umożliwia chłodzenie płynów innych niż napoje i co jest istotne, substancje inne niż płyny, na przykład stałe lub półpłynne pokarmy lub farmaceutyki, chemikalia lub temu podobne. Po wprowadzeniu niewielkich modyfikacji urządzenie umożliwia ogrzewanie swej zawartości. W powyższym świetle określenie „płyn”, powinno być stosownie do tego interpretowane.

Na figurze 4 przedstawiono ochładzacz 1 składający się z cienkościennego, cylindrycznego naczynia chłodzącego 2 wykonanego z aluminium i umieszczonego w typowej puszce na napoje zaznaczonej w postaci zarysu puszki 5. W ochładzaczu 1 znajduje się zawór wylotowy gazu 7, pozwalający na desorpcję gazu z adsorbentu wewnątrz naczynia 3 dającą efekt chłodzenia. Cienkościenne naczynie chłodzące 3 zawiera cząstki adsorbentu 9 takie jak węgiel aktywny, ze stosownie mniejszymi cząstkami aluminium lub jego stopem 11 wprowadzonymi pomiędzy sąsiadujące cząstki adsorbentu 9, przy czym dla uproszczenia, rozmiary cząstek zostały powiększone, a cząstki przedstawione jako kuliste. Cząstki węgla i aluminium 9, 11 są tak ułożone, aby tworzyły wiele ścieżek przewodzących ciepło pomiędzy ściankami naczynia 3 i znajdującym się w środku adsorbentem, jednocześnie zachowując odpowiednio porowatą strukturę pozwalającą na desorpcje gazu.

Ochładzacz 1 pokazany na fig. 5 zawiera również cienkościenne naczynie chłodzące 3 mające elementy wylotowe gazu oraz odpowiedni adsorbent 13. W tym przykładzie wykonania sprężysta płytka 15 wykonana ze stopu aluminium jest włożona do naczynia chłodzącego 3 sprężyście się wyginając na kształt litery S. Sprężysta płytka 15 tworzy ścieżkę przewodzenia ciepła pomiędzy adsorbentem 13 w centralnym miejscu naczynia chłodzącego 3 i ściankami tego naczynia 3, co dzieje się zwłaszcza w obszarach kontaktu cieplnego 17, 19,21.

Ochładzacz 1 pokazany na fig. 6a i 6b również składa się z cienkościennego naczynia chłodzącego 3, które jest podzielone na części przez określoną liczbę żeberek 33 na określoną liczbę osobnych przedziałów, z których każdy zawiera adsorbent 13, przy czym liczba i rozmieszczenie żeberek bezpośrednio zależy od przeznaczenia i może być inna niż to zilustrowano. Każde z żeberek 33 jest w kontakcie ze ściankami naczynia chłodzącego 3 i cieplnym kontakcie pomiędzy sobą wzdłuż osi 35. Na fig. 6 przedstawiono cylindryczny ochładzacz 1 (fig. 6a jest widokiem z góry). Taki ochładzalnik może być w prosty sposób wykonany przez wytłoczenie aluminium lub jego stopu. Takie wykonanie zapewnia niedrogi ochładzacz o dużej sprawności cieplnej, który wystarczy uciąć na odpowiednią długość, wypełnić adsorbentem i zamknąć końce, a odpowiednie elementy uwalniające gaz umożliwiają selektywne uwalnianie adsorbowanego gazu.

Na figurze 7 pokazany jest ochładzalnik 47 tworzący część pojemnika na napoje (pokazanego na zarysie), w którym uruchomienie zaworu 41 u podstawy puszki popycha w górę cylinder 42 zawierający hel pod ciśnieniem. Cylinder 42 jest umieszczony w rurce 43, której górna część jest zagięta z jednej strony. Cylinder 42 z helem posiada łamliwą szyjkę 44 przystosowaną do złamania się, kiedy znajdzie się w kontakcie z zagiętym kawałkiem rurki 43. Złamanie szyjki 44 powoduje uwolnienie helu do adsorbentu jakim jest węgiel aktywny 45, przez co następuje desorpcja dwutlenku węgla. Prostokąty 46 przedstawiają gwint na zewnętrznej części adsorbentu, tworzący styk cieplny ze ściankami naczynia chłodzącego 3 i zwiększający obszar do którego rozprzestrzenia się gaz.

Przykłady wykonania przedstawione na fig. 4 do 7 obrazują główne idee wynalazku, a mianowicie wprowadzenie elementów przewodzących ciepło służących do przewodzenia ciepła pomiędzy powierzchnią a wnętrzem adsorbentu w ochładzalniku oraz wprowadzenie elementów wymywających gazem, służących do zwiększenia i/lub przyspieszenia desorpcji chłodzącego

187 710 gazu. Opisane i zilustrowane proste przykłady wykonania mogą być użyte pojedynczo lub w dowolnym połączeniu. Ponadto, ochładzacz może być tak zaprojektowany, aby mieścił się w specjalnie ukształtowanej wnęce w pojemniku na napój, nie znajdując się w bezpośrednim kontakcie z przechowywanym płynem, tak że co najmniej dwa takie ochładzacze mogą być kolejno użyte do chłodzenia napoju. Nie jest konieczne, aby naczynie było zaprojektowane do umieszczenia w bezpośrednim cieplnym kontakcie z przechowywanym płynem, jednak jest to raczej korzystną cechą.

FIG. 2

187 710

FIG. 3α

2Ł

187 710

>W$tt

Sł

\ \

z z

/

J v η FIG. A

187 710

FIG.6b

187 710

Ν

FIG. 7

187 710

FIG.1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Pojemnik na napoje z ochładzaczem, do chłodzenia określonej ilości płynu przechowywanego w tym pojemniku, który to ochładzacz zawiera adsorbent dla pobierania i adsorbowania pod ciśnieniem określonej ilości gazu, przy czym desorpcja gazu z adsorbentu powoduje obniżenie temperatury adsorbentu i substancji adsorbowanej chłodzącej płyn, znamienny tym, że ochładzacz zawiera co najmniej jedno cienkościenne naczynie (2), które umieszczone jest w termicznym kontakcie z chłodzonym płynem, a każde naczynie (2) zawiera dwie cienkie płytki (4) o podobnym rozmiarze i kształcie, połączone razem wokół ich zewnętrznych brzegów, tak że tworzą wnękę pomiędzy sobą, w której zawarty jest adsorbent.
2. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że płytki (4) są płaskie.
3. Pojemnik według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że płytki (4) są sprężyście odkształcalne.
4. Pojemnik według zastrz. 3, znamienny tym, że płytki (4) są wykonane z aluminium lub jego stopu.
5. Pojemnik według zastrz. 4, znamienny tym, że płytki (4) są razem zespawane wzdłuż ich zewnętrznych brzegów.
6. Pojemnik według zastrz. 5, znamienny tym, że płytki (4) są dodatkowo połączone co najmniej w jednym punkcie (8) poza zewnętrznymi brzegami płytek (4).
7. Pojemnik według zastrz. 6, znamienny tym, że punkty (8) dodatkowego połączenia są ułożone w szeregu, tworząc linie załamania (C) wzdłuż których naczynie (2) jest składane.
8. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że dodatkowo zawiera co najmniej jedną podłużną rurkę (12), przy czym każda rurka jest połączona jednym końcem z otworem naczynia (2) i znajdującym się tam adsorbentem, tworząc drogę przepływu dla zaadsorbowanego gazu, po jego uwolnieniu z adsorbentu.
9. Pojemnik według zastrz. 8, znamienny tym, że długość każdej podłużnej rurki (12) jest większa niż rozmiar naczynia (2).
10. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że dodatkowo zawiera co najmniej jedno przewodzące ciepło żeberko (33) skierowane na zewnątrz co najmniej jednej z płytek.
11. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera zespół naczyń ułożonych w stos.
12. Pojemnik według zastrz. 11, znamienny tym, że każde naczynie jest podobnej wielkości i/lub budowy i kształtu.
13. Pojemnik według zastrz. 1 albo 11, znamienny tym, że zawiera elementy przewodzące ciepło, wykonane z przewodzącego ciepło materiału, znajdujące się w bezpośrednim cieplnym kontakcie z adsorbentem i dostosowane do przewodzenia ciepła pomiędzy ściankami naczynia a znajdującym się wewnątrz adsorbentem.
14. Pojemnik na napoje z ochładzaczem, do chłodzenia określonej ilości płynu przechowywanego w tym pojemniku, który to ochładzacz zawiera adsorbent dla pobierania i adsorbowania pod ciśnieniem określonej ilości gazu, przy czym desorpcja gazu z adsorbentu powoduje obniżenie temperatury adsorbentu i gazu desorbowanego, a to obniżenie temperatury powoduje chłodzenie płynu, znamienny tym, że ochładzacz zawiera co najmniej jedno cienkościenne naczynie (2) zawierające adsorbenty, a elementy przewodzące ciepło znajdują się w bezpośrednim cieplnym kontakcie z adsorbentem i przystosowane są do przewodzenia ciepła pomiędzy ściankami naczynia i zawartym wewnątrz adsorbentem.
15. Pojemnik według zastrz. 13 albo 14, znamienny tym, że adsorbent jest w postaci prasowanego proszku.
16. Pojemnik według zastrz. 15, znamienny tym, że elementy przewodzące ciepło są w postaci proszku, a średni rozmiar cząstek przewodzących ciepło różni się od średniego rozmiaru cząstek adsorbentu.

187 710
17. Pojemnik według zastrz. 16, znamienny tym, że cząstki przewodzące ciepło są równomiernie rozproszone pomiędzy cząstkami adsorbentu.
18. Pojemnik według zastrz. 17, znamienny tym, że elementy przewodzące ciepło zawierają sprężystą, płaską płytkę wykonaną z przewodzącego ciepło materiału, sąsiadującą ze ściankami naczynia przynajmniej jedną częścią swojej powierzchni.
19. Pojemnik według zastrz. 18, znamienny tym, że sprężysta płytka znajdująca się w naczyniu ma kształt litery S.
20. Pojemnik według zastrz. 18, znamienny tym, że elementy przewodzące ciepło stanowią układ żeberek wykonanych z przewodzącego ciepło materiału o takiej wielkości, kształcie i rozmieszczeniu w naczyniu, że stykają się co najmniej w dwóch punktach ze ściankami naczynia.
21. Pojemnik według zastrz. 20, znamienny tym, że układ żeberek posiada takie rozmiary, budowę i tak jest rozmieszczony w naczyniu, że dzieli wnętrze naczynia na oddzielne przedziały zawierające adsorbent.
22. Pojemnik według zastrz. 20 albo 21, znamienny tym, że układ żeberek jest wykonany ze sprężystego materiału.
23. Pojemnik według zastrz. 20, znamienny tym, że przewodzącym ciepło materiałem jest aluminium lub jego stop.
24. Pojemnik według zastrz. 21, znamienny tym, że naczynie jest przystosowane do umieszczenia w bezpośrednim cieplnym kontakcie z chłodzonym płynem.
25. Pojemnik według zastrz. 14, znamienny tym, że jest zaopatrzony w elementy uwalniające do adsorbentu drugą porcję gazu, która jest w uprzywilejowany sposób adsorbowana przez adsorbent w porównaniu z pierwszą porcją gazu, przez co desorpcja pierwszej porcji gazu ulega przyspieszeniu i/lub całkowitemu zakończeniu.
26. Pojemnik na napoje z ochładzaczem, do chłodzenia określonej ilości płynu przechowywanego w tym pojemniku, który to ochładzacz zawiera adsorbent dla pobierania i adsorbowania pod ciśnieniem określonej ilości pierwszego gazu, gdzie desorpcja pierwszego gazu z adsorbentu powoduje obniżenie temperatury adsorbentu i resorbowanego pierwszego gazu, a to obniżenie temperatury powoduje chłodzenie płynu, znamienny tym, że ochładzacz zawiera elementy do uwalniania drugiego gazu do adsorbentu, przy czym drugi gaz jest uprzywilejowanie adsorbowany przez adsorbent w stosunku do pierwszego gazu, dla przyspieszenia i/lub uzupełnienia desorpcji pierwszego gazu.
27. Pojemnik według zastrz. 25 albo 26, znamienny tym, że pierwszy i drugi gaz oraz adsorbent są tak dobrane, że ciepło desorpcji pierwszego gazu jest nie mniejsze niż ciepło adsorpcji drugiego gazu.