制冷剂物料制备制造技术

一种便携的制冷装置（１），其包括用于在这种装置中制备吸着剂（２４）的方法和用这种方法制备的吸着剂（２４）。该方法涉及为最大程度地接收从这样的制冷装置（１）的蒸发器室（１０）来的制冷剂蒸气且基本上完全地排气，和最大程度地传热给这样的制冷装置（１）中的吸热物料（４０）。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本专利技术涉及利用蒸发/冷凝过程的自制冷装置。本专利技术特别涉及在这样的装置中使用的吸着剂物料的制备方法，和由这些制备方法制备的吸着剂物料。 在本
已知自制冷装置。将这些装置设计成无需借助外部致冷源如电、冰和类似物而提供致冷。这些装置也可设计成容易携带。它们适宜设计成在一次应用的基础上提供冷却作用，因此是一次性使用的。许多产品，包括液体产品，在低于室温时有更加良好的性质。因此希望将这些产品冷却到约0℃到20℃之间。通常应用电动力的致冷单元，或者借助相变物料如冰进行这种冷却。因为致冷器一般要求电源，它们通常不易携带，和它们不能快速冷却食品或饮料，因此应用这些单元冷却食品和饮料并不总是实用的。根据要求提供冷却的物料的另一种方法是利用手提式保温容器。然而，这些容器的作用仅仅是保持装在其内部的食品或饮料的预先的温度，或者其需要使用冰块来提供希望的冷却效果。当与冰一起使用时，保温容器比食品或饮料更为庞大和笨重得多。而且在许多场所，当要求冷却作用时可能不容易得到冰。也可以单独使用冰块快速冷却食品或饮料。然而单独用冰冷却常常是不合要求的，因为冰在0℃以上可能仅保存有限的时间。而且当要求冷却作用时可能得不到冰。除了食品和饮料的冷却之外，有许多其它的应用极为需要采用便携式制冷装置。这些包括医疗上的应用，包括组织或器官的冷却；作为外科手术程序的一部分的冷压缩和低温坏死的准备；工业上的应用，包括按照要求生产冷水或其它液体；生物样品的保存；防护衣的冷却；和化妆的应用。手提式冷却设备在所有这些领域中可能有广泛的应用。建造独立的微型化冷却装置的许多努力都是根据应用贮存在高于大气压力下的制冷剂液体，从而制冷剂蒸气可以直接排放到大气中。很遗憾，许多可应用于这样的系统的制冷剂液体或者是易燃的，有毒的，对环境有害的，或者以液体形式存在时压力太高以至在预定用途的适宜数量下表现出爆炸的危险。相反，允许排放到大气中(如二氧化碳)的其它可以利用的制冷剂液体有相对较低的热容和蒸发潜热。结果，释放二氧化碳的某些冷却装置比商业上可以接受的便携式装置更加庞大。在便携式装置中提供冷却效果的另一方法是在与发生蒸发的室分开的室内吸收或吸附制冷剂蒸气。在这样的系统中，制冷剂液体在密封的室内在减压下沸腾并从其周围环境吸收热量。沸腾液体产生的蒸气连续地从第一室排出并排放到包含吸收蒸气的干燥剂或吸着剂的第二室中。
技术实现思路
本专利技术提供用于蒸发/冷凝型自制冷装置的吸着剂物料的制备方法，以及用这些方法生产的吸着剂物料。为了满足高效率吸收蒸气和高效率传递热量给吸热物料的要求提出了本专利技术。一方面，本专利技术提供一种制备用于便携式、一次使用、无释放蒸发型制冷器的吸着室的方法，该制冷器在加热蒸发时产生制冷剂蒸汽如水蒸汽。这方法包括提供用于吸收和吸附制冷剂蒸气的可密封的室和吸着剂物料(如沸石分子筛)。该方法还包括加热吸着剂物料到足够高的温度(例如至少约25℃或甚至350℃)以便使在吸着剂上或其内所吸收和吸附的某些物料如水一样挥发。通过对所述吸着剂物料抽真空，例如达到不大于15毫乇的压力，从加热的吸着剂物料中排出挥发的物料，和在某些实施方案中，对吸着剂加入再充气。这种气体的比热比至少约为1.5或高达1.6。它包括如氦、氖、氩、氪和氙这样的气体。吸着剂室可以装填充入有再充气压力达到例如350乇到约2000乇的吸着剂。当吸着剂还热时，如至少100℃或从约25℃到约2000℃时加入再充气。通过对吸着剂室抽真空例如对所述吸着剂室再抽真空至低于约15毫乇的压力以便从吸着剂中除去再充气。然后密封吸着剂室防止空气进入吸着剂。吸着剂室可以与具有相转变温度的相变形吸热物料热接触。可密封的吸着剂室可装设成为可用冲洗气体冲洗和填充，该冲洗气体的比热比可与再充气的相同或不同。另一种选择形式是，可密封的吸着剂室可装设成为真空室，其抽真空到不大于15毫乇的压力。吸着剂不必要再充入气体，而可以不加热直接装入真空下的吸着器。在另一方面，本专利技术提供按照上述方法制备的吸着室。在又一方面，本专利技术提供采用便携式、一次使用、无释放蒸发型制冷器冷却包括饮料这样的水样液体的产品的方法，该制冷器在加热蒸发期间产生制冷剂蒸气，如水。这方法包括提供在此所述的制冷器，它有如上所述和按上述方法制备的吸着室。这方法也包括操作用于阻止制冷剂蒸汽流动的装置(如压力敏感的阀和致动器)从而允许制冷剂蒸气流动。因此，蒸发器室内压力减小，引起制冷剂气化形成制冷剂蒸气，蒸气被吸着器内的吸着剂物料收集，并在吸着剂内产生热量。通过收集蒸气在吸着剂内从蒸发器室除去蒸气直到达到平衡，从而吸着剂基本饱和或基本上全部致冷剂都已被收集在吸着剂物料内。在吸着器内吸着剂中产生的热包含在相变型吸热物料中。本专利技术提供一种独立的和一次性使用的制冷装置。按照本专利技术的装置不排放任何种类的气体或蒸气。在装置中不包含危险或有毒的物料或组分，并有利于装置中物料的回收。在装置中不易加压和设有对环境不可采用的物料如不稳定的制冷剂。装置即使用火烧毁时也不会爆炸，并且不易燃。这里所用的术语“吸着”指的是吸附和吸收两种。术语“吸附”意指在与另一种介质接触时在固体或液体的表面发生的一种分子的粘附，造成在此表面的紧邻附近该介质分子的累积或增多。这样的吸附包括离子类的极性吸附(一般不会通过加热和抽真空从表面去除)，特殊的吸附，化学吸附，范德瓦尔斯(van der Waals)吸附，和包藏(气体加入到固体的晶体结构中，一般不会通过加热和抽真空去除)。术语“吸收”意指一种物质穿透进入另一种物质的内部结构中，包括非反应的吸收。反应的吸收意指伴有化学反应的吸收过程，除非专门指明，一般不包括在本申请所用的定义中。在这样的出版物如由Van Nostrand Reinhold公司于纽约(1976年)出版的VanNostrand’s Scientific Encyclopedia 5thed，以及由Van NostrandReinhodd公司于纽约(1973年)出版的The Encyclopedia ofChemistry，3rded可找到这些特定的定义并给出详细说明。除非另外定义，在这里所用的所有技术术语都有如本专利技术所属
内普通技术人员所通常理解的相同意义。虽然与这里所述的方法与物料相似或等价的很多方法和物料可以应用于本专利技术的实践，下面描述适宜的方法和物料。这里所提到的所有的出版物，专利申请、专利和其它参考资料都全部结合于此作为参考。在有矛盾的情况下，以本说明书(包括定义)为准。此外，这些物料、方法和实例都只是说明性的而不打算作为限制。从下面的详细描述和权利要求书将会清楚本专利技术的其它特征和优点。附图说明图1是用于本专利技术某些实施方案的制冷装置的示意图；图2是在制冷装置的一个特定实施方案操作期间在蒸发室发生的蒸发和冷却过程的示意图；图3是可用于本专利技术的一些特定实施方案的蒸发器指状件的圆形布置的透视图；图4是可用于本专利技术的一些特定实施方案的蒸发器指状件的同心圆形布置的透视图；图5是可用于本专利技术的一些特定实施方案的蒸发器指状件的十字形布置的透视图；图6是设置在圆筒形产品容器内的按照本专利技术制冷装置的一个特定实施方案的顶视图。具体实施例方式本专利技术中用的自制冷装置包括三个基本部分包含制冷剂的蒸发器室，包含吸着本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于便携的一次性的无释放蒸发型制冷器的吸着室的制备方法，该制冷器在加热蒸发时产生制冷剂蒸气，该方法包括： Ａ） 提供可密封的吸着剂室和用来吸收和吸附制冷剂蒸气的吸着剂物料； Ｂ） 加热所述吸着剂物料到足以能使包含在其中或其上的吸收和吸附的物料挥发的温度； Ｃ） 通过对所述吸着剂物料抽真空从所述加热的吸着剂物料中除去所述挥发的物料； Ｄ） 在吸着剂中加入再充气，其中该气体有至少约１．５的比热比； Ｅ） 将充入再充气的吸着剂装入吸着剂室； Ｆ） 通过对所述吸着剂室抽真空从吸着剂中除去所述再充气；和 Ｇ） 密封吸着剂室防止空气进入所述吸着剂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：CM萨宾，ZR保尔，MW萨宾，
申请(专利权)人：坦普拉技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]