[其他]热交换器和具有热交换器的调温容器

说明书

技术领域

本发明涉及一种热交换器，具有包含至少一种反应介质的抽成真空的反应腔室和包含一种激活介质的存储腔室，所述促进介质以这样一种方式与反应介质产生反应以对温度进行调节，其中反应腔室和存储腔室可以建立连接关系，由此反应介质与促进介质相互接触，并引发温度调节反应，反应腔室由真空密封材料制成的壁所限定，所述壁至少在局部被支承体以一定距离相互分隔，借助于支承体为反应腔室内的反应介质保持传送通路的畅通。

本发明还涉及一种具有热交换器的调温容器。

背景技术

已知的温度调节组合包装使得用户可以在需要时通过触发模块使被包装物达到预定温度范围，从而将被包装物冷却(通过蒸发/膨胀作用或通过反应物的吸热反应)或通过反应物的放热反应对被包装物进行加热。这些调温组合包装的一个重要组件是热交换器，所述热交换器必须将生成的冷/热很好地传递给被包装物。

热交换器应该具有以下特性：

·与被包装物的接触面积尽可能大，从而在短时间内可以与被包装物产生大量的热交换；

·体积尽可能小，从而为被包装物提供最大容积，也就是说，热交换表面积和热交换体积之间的比率尽可能大；

·良好的导热性，以使热交换的热阻尽可能小；

·结构稳定性，从而使密闭的容积保持恒定(这对于例如真空的热交换器很重要，在所述热交换器中产生蒸发作用或对蒸汽的传送)；

·密闭性(渗透性最弱，密闭性最强)，从而防止热交换器和外界环境之间的物质交换(气体、蒸汽、调味剂等等)：热交换器内的物质不会泄漏到环境中，外界物质也不会渗入热交换器，并且在真空系统的情况下(例如，吸收/吸附冷却处理)，气体分子不会渗入热交换器；

·形状可调，从而可以将热交换器调节到热力状态，并适应于包装。

另外，只允许调温组合包装少量地增加包装成本，因此必须能非常廉价且高效地制造热交换器。

WO 2001/010738A1公开了一种自冷式饮料罐，其中借助于吸收式制冷机来实施冷却处理。该封闭于其中的系统具有两个抽空的真空腔室。腔室1包含一个涂敷有水胶的复合薄壁深拉拔铝件(深拉拔两次)。所述腔室1构成蒸发器和热交换器。室2填充有水蒸气吸收/吸附材料。此外，腔室2被作为热沉(heat sink)的相变材料(Phase Change Material-PCM)所包围，所述相变材料在受热时从固态转化为液态，并由此吸收热量而自身温度不会增加。将两室相连以激活冷却处理。当这样做时，在低于100℃的温度下(根据蒸汽压力曲线而定的蒸发温度，从而在冰点以下的温度范围内也能产生蒸发作用)，利用真空从腔室1中蒸发水胶，并由于蒸发作用从腔室1周围的饮料中吸取热量。由此产生的水蒸气被腔室2内的吸收剂/吸附剂所吸附，这样就保持了真空，并且蒸发和冷却作用持续进行。同时，由于吸收剂/吸附剂在吸附过程中升温，周围的相变材料限制了吸收剂/吸附剂的温度。该已知自冷式饮料罐的不利之处在于，制造深拉拔两次的铝冷却体十分耗时，从而元件较为昂贵。由于所述元件位于饮料罐内，因此必须另外使其相对饮料密封。此外，吸收剂/吸附剂腔室设置在罐外，并且必须在吸附剂和冷却体之间形成真空密闭的连接，还要形成对于外界环境的气密边界。WO 2003/073019A1中也公开了一种类似的自冷式饮料罐。

WO 1992/002770A1公开了一种真空隔离的、吸附剂作用的冷却装置，其冷却原理与上述文献中公开的自冷式饮料罐的冷却原理一致。不同之处在于，根据WO 1992/002770A1中所公开的，吸收/吸附体(腔室2)完全被冷却体(腔室1)所包围和整个模块，也就是吸收/吸附体则浸泡在被包装物中。这种结构的缺点是几何结构的设计(吸附器被冷却体包围)导致效率较低并使模块变大。从而，被包装物的可用空间较小，这致使所述冷却装置相对较昂贵。另外，由于在由蒸发腔室所包围的吸附腔室内产生了多余的凝结热，而多余的热量又在导致蒸发室内形成额外的蒸发，而这种蒸发应该只能由从被包装物中吸取热量而引起，因此产生了减小冷却能力的热互抵效果。