用于在外部冷却饮料储存器的系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于在外部冷却饮料储存器的系统、在外部冷却饮料储存器的方法以 及制造用于饮料储存器的外部冷却系统的方法。
【背景技术】
[0002] 几十年来，饮料罐和饮料瓶一直用于存储饮料，如碳酸饮料，包括啤酒、苹果酒、汽 酒、碳酸矿泉水或各种软饮料，或者非碳酸饮料，如无碳酸气的水，乳制品如牛奶和酸奶，葡 萄酒或各种果汁。饮料容器，如瓶子以及特别是罐，通常设计成用于容纳最大量的饮料，同 时将所使用的材料量减到最少，同时仍确保饮料容器的机械稳定性。
[0003] 大多数饮料的最佳饮用温度显著低于通常的存储温度，饮料容器通常在室温下存 储在超市、餐厅、私人住宅和储存设施中。大多数饮料的最佳饮用温度是大约5°C，因此，在 饮用饮料之前需要进行冷却。通常，在饮用饮料之前，饮料容器被适当地放置在冰箱或冷藏 室或类似装置中，以使得饮料可以在饮用前呈大约5°C的温度。因而，想要让饮料可容易地 用于饮用的人必须永久地保持他们的饮料储存于低温。许多商业机构，如酒吧、餐厅、超市 和加油站，需要不断地运行冰箱以能满足客户对冷饮的需求。这可能被视为能量的浪费，因 为在被饮用之前，饮料罐可能必须存储很长的时间。在目前的情况下，应该提及的是，仅申 请人的公司一年就安装了约17000个冰箱以提供冷饮，而每个冰箱通常具有大约200W的瓦 数。
[0004] 正如上面所讨论的，通过冷藏进行饮料容器的冷却是非常慢的且造成了能量的浪 费。一些人可能通过将饮料容器存储在温度远低于冻结点的冰箱或类似存储设施内一段短 时间而减少冷却所需的时间。然而，这造成了安全风险，因为如果没有适当地在饮料容器冻 结之前将饮料容器从冷冻装置中取出，则可能由于膨胀的饮料而引起饮料罐的破裂。备选 地，一桶冰和水可以用于更有效地冷却饮料，因为水的热导率显著高于空气的热导率。
[0005] 在目前的情况下，可以考虑提供具有内部冷却元件的饮料容器，内部冷却元件 可以在饮用饮料之前不久被激活以将饮料冷却到合适的低温。与饮料罐的冷却和自冷 饮料罐相关的各种技术已尤其被描述于下列文献中：US4403567, US7117684, EP0498428， US2882691， GB2384846, W02008000271， GB2261501， US4209413, US4273667, US4303121， US4470917, US4689164, US20080178865, JP2003207243, JP2000265165, US3309890， W08502009, US3229478, US4599872, US4669273, W02000077463, EP87859 (同族 US4470917)， US4277357, DE3024856, US5261241 (同族 EP0498428)，GB1596076, US6558434, W002085748， US4993239, US4759191， US4752310, W00110738, EP1746365, US7117684, EP0498428， US4784678, US2746265, US1897723, US2882691， GB2384846, US4802343, US4993237， W02008000271， GB2261501， US20080178865, JP2003207243, US3309890, US3229478， W02000077463, W002085748。
[0006] 上述文献描述了通过盐的溶解、化学反应、或通过蒸发产生冷却的技术。为了使用 如上所述的这些技术，可以给饮料提供即时冷却并避免预冷却的需求和电能的消耗。然而， 在上述技术中，冷却装置与饮料容器相比是很大的。换句话说，为了容纳少量饮料，必须提 供很大的饮料容器，导致材料和体积的浪费。饮料/冷却装置的尺寸比不利到如此程度以 致上述冷却装置的商业利用是非常有限的。因此，需要产生更多冷却和/或在饮料容器内 占用更少空间的冷却装置。
[0007] 申请人已投入大量资源研发更有空间效率的冷却装置，其将能使用较小体积的冷 却装置来冷却更大量的饮料。这种装置的例子由申请人在W02011/157735、W02010/066775 和TO 2010/066772中描述。这些冷却装置利用熵增反应以便产生饮料的更有效的冷却。
[0008] 使用位于饮料容器内的上述冷却装置所遇到的一个问题是，在某些情况下，冷却 装置的冷却效果足以在冷却装置附近产生饮料冰壳。这种冰壳可能阻止饮料的正确分配， 并且此外，为了饮用已经转变成冰的那部分饮料，用户必须等到冰壳融化。此外，一些饮料， 如碳酸饮料，在冻结时将会劣化。进一步的问题是冷却装置在饮料容器内的激活。冷却装 置要么必须检测饮料容器的开启，要么必须在容器中制造穿过机构以使得可以从饮料容器 外部激活冷却装置。还有一个问题是冷却装置泄漏的情况，这可能会导致饮料的味道不同 或甚至对用户的健康具有不利影响。
[0009] 公开的德国专利申请DE2150305A1描述了一种用于冷却饮料瓶或罐的方法。包括 可溶性盐的冷却盒包含在瓶或罐内。通过使盐在特定体积的水中溶解，通过利用负的溶解 焓获得冷却效果。然而，假设最初为2rc的温度，通过按照提议使用负的溶解焓，达到的最 低温度是约12°c。没有一个实施方式的实例达到大约5°C的所追求的温度。通过计算饮料 中的降热（Q = c*m* AT)，示例性的实施方式实现仅仅大约15-38J/ml的饮料降热。实施方 式的所有实例还要求反应物的总体积超过33%的饮料体积。此外，在上述文献中提议的所 有反应被认为是可逆的，因为通过简单地从溶液中除去水，该反应可被逆转。通过除去水， 溶解的盐离子将重新结合并形成原始反应物。
[0010] 德国实用新型DE29911156U1披露了一种具有外部冷却元件的饮料罐。可以通过 施加压力以混合位于其中的两种化学物质来激活冷却元件。该文献只描述了单一的化学反 应，包括氯化钾、硝酸钾和氯化铵在水中的溶解和离解，其声明达到了 〇°C或甚至-16°C的 冷却元件温度，然而没有描述冷却元件的起始温度和这种外部冷却的效率。也没有描述在 使用外部冷却装置时可能会发生的至周围环境的任何热损失。
[0011] 本发明的目的是提供一种冷却装置，其可以在饮料容器外部使用以便以更受控和 安全的方式冷却饮料。此外，本发明的目的是防止冷却效果至冷却系统周围环境的任何损 失。
【发明内容】
[0012] 根据本发明的第一方面，上述目的连同许多其他目的，其根据下面对按照本发明 的优选实施方式进行的详细描述将是显而易见的，通过用于在外部冷却饮料储存器的系统 而获得，所述饮料储存器容纳特定量的饮料，该系统包括：
[0013] 具有内壁和外壁的冷却壳体，内壁为导热材料，用于接触饮料储存器的至少一部 分，冷却壳体限定了内舱，该内舱包括至少两种分开的、基本上无毒的反应物，该两种反应 物在彼此反应时引起不可逆的熵增反应，该熵增反应产生以一化学计量数计的基本上无毒 的产物，该化学计量数比反应物的化学计量数大至少因数3,优选地大至少因数4,更优选 地大至少因数5,所述至少两种分开的、基本上无毒的反应物最初彼此分开地包含在内舱 中，并且当在不可逆的熵增反应中彼此进行反应时，引起饮料储存器内的饮料降热，
[0014] 用于引发所述至少两种分开的、基本上无毒的反应物之间的反应的启动器，和
[0015] 包围冷却壳体的隔热材料的隔热层。
[0016] 该系统将能够从饮料储存器外部冷却饮料，即冷却壳体将永远不会浸泡在饮料 内。饮料储存器被解释为意味着存储装置，如传统的罐、容器、桶、瓶、玻璃杯或其他合适的 包装，其习惯用来在从生产场所到消费者场所的运输和处理期间储存饮料。此外，饮料储存 器被解释为包括用于将饮料从储存装置输送到分配装置的排液管路、流槽和蛇管，饮料在 分配装置被分配。小的排液管路可用于家用的和一次性的饮料分配系统中。较大的排液管 路和流槽用在专业系统中，在专业系统中，饮料可以在存储装置和排液装置之间输送几米。 饮料储存器通常具有圆柱形形状。
[0017] 冷却壳体的内壁可以适合于周向地包围和接触饮料储存器的底、顶或侧表面。内 壁应由导热材料制成，导热材料应被理解为意味着固有地能以有效的方式传递热能的材 料，如金属，或者备选地，假如内壁的厚度小，可以使用中等热导体，如塑料。为了实现大的 冷却效果，将大部分饮料储存器包围在冷却壳体内是所希望的。优选地，所述饮料储存器的 相当大的部分，如70%、80%、90%或甚至100%，被所述冷却壳体包围；然而，为了仅仅保 持已冷却的饮料的低温，仅仅接触饮料储存器的小部分，如10% -20%，可能就足够了。内 壁和饮料储存器之间的接触面应尽可能大，即，如有可能，应防止任何气穴。冷却壳体的内 舱应通过内壁与饮料储存器分开以便避免饮料的任何意外污染。
[0018] 在激活冷却壳体之前，冷却壳体的内舱中的两种反应物应被分开容纳，并且当冷 却壳体被激活时，使两种反应物彼此反应。反应物可例如通过容纳在两个分开的腔室中而 被分开容纳，或备选地，反应物之一或两种反应物可以设有覆层，其防止任何反应开始直到 激活为止。两种反应物应是基本上无毒的，其将被理解为意味着如果意外饮用了在冷却壳 体中使用的相关量，是非致命的。进一步想到，可以有多于两种的反应物，如三种或更多种 反应物。反应应该是熵增反应，即反应产物的数量应该大于反应物的数量。在目前的情况 下，令人惊讶地发现，生成产物的化学计量数比反应物的化学计量数大至少三、优选地大四 或更多、优选地大五的熵增反应将比较小的化学计量数产生更有效的冷却。化学计量数是 用反应物的数量除产物的数量之间的关系。该反应应该是不可逆的，即，应该被理解成意味 着它不应该在没有显著困难的情况下就能使反应逆转，这将导致可能的饮料再加热。
[0019] 此外，术语"不可逆的"应该被认为与词语"不可逆转的"同义。术语"不可逆反 应"应理解成意味着反应