专利名称：酒冷却器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液体的供应，尤其涉及(但不只限于)酒精饮料等适于饮用的被冷却至环境温度之下且最好冷却至0℃以下的液体的供应。
目前，广泛地需求多种低于环境温度的液体的供应或分配。在提供冷饮，例如通过加入预先形成的冰块或通过冷却盛有饮料的瓶子等方法供应冷饮时需要耗费很多能量和费用。上述方法具有很大缺点，即冰易于溶化且饮料易于被稀释，冷却整个瓶子既耗费时间，又效率低下。
因此，本发明的目的在于利用制冷剂来冷却液体。另外，本发明还提供一种供应液体的装置，该装置包括一个导流部件，该部件用于将环境温度或大约环境温度的液体引入，使液体与制冷剂进行间接的热交换，以便将液体的温度冷却至环境温度以下。
此处的术语“制冷剂”是指那些在环境温度和压力下通常呈气态的气体和气态混合物，如空气、氮气、氧气、二氧化碳气等，但这里是以液态或固态的形式应用的，除此之外，也可使用固态的二二氧化碳和丙酮的共沸混合物。在使用中这些物质的温度均在0℃以下(在环境压力下，二氧化碳和氮气的沸点分别为-78℃、-194.3℃)，从而具有相当的含量以便迅速将等体积的液体冷却到环境温度以下。事实上，冷却速度非常快，因此须注意防止液体过冷甚至冻结。因此，在本发明中，为了防止过冷，控制好制冷剂和被冷却液体之间的热分离度是很重要的。以酒为例(含有35％-50％体积量的酒精的酒精饮料)，在饮用之前最好冷却到-5℃。由于它们的酒精含量较高，酒精通常在该温度下仍为液态，当饮用者饮用这种饮料时会感到很凉爽且不至于冷到损伤嘴的细胞组织。
优选至少设置一个与制冷剂热接触的导流管，其中每个导流管适合于所供应液体或饮料的流通，液体与导流管直接热接触的。这样就能保证所使用的制冷剂具有较快的冷却速率，且可以避免过冷。
由于比热的大小不同，为对液体的冷却进行精确地控制，设有一些限制液体流通的装置，以便延长液体和制冷剂之间的间接热接触时间。上述装置可与供应定量或物料量的预冷却液体的装置相结合，该定量可以为市售酒的分配的规格。
导流管是用导热材料制成的，且与制冷剂几乎没有热接触。这有利于导流管和液体之间进行迅速的热交换，这样迅速地冷却定量的液体而不至于过冷。接下来就是通过导流管与制冷剂之间热传递而实现对导流管的缓慢冷却。显然，循环包括一定量液体的连续冷却，该液体从导流管中排出，将导流管冷却至低温。循环适于酒精饮料的分配过程。
导流管与制冷剂之间最好是间接热接触。优选的设置方式，是将制冷剂容纳在一个容器内，导流管设置在一个穿过该容器的在使用中流过制冷剂的通道中，本领域的普通技术人员将开始明白上述布置方式是如何补充常用的分配酒精饮料的“镜片”(“optics”)的。当定量的酒被供给通道时，且酒与周围制冷剂之间的热传递速率不足以影响饮料时(to materially affect this)，控制酒的流量来保证足够长的时间使冷通道将酒冷却至约-5℃(最后温度取决于通道和酒的比热－当然如果合适的话，上述值也是可以改变的)。然后酒以理想的温度流出通道(主要靠重力作用)，该通道逐渐冷却以至其温度达到制冷剂的温度，以便冷却下一批量的酒。将标准剂量的酒从环境温度冷却至-5℃约需1kCal(4.186KJ)的热量，通道需要用热导性较好的材料制成，该材料可为电镀有质量约为0.12kg的银或金的铜板。根据热流的情况来看，酒通过通道需要约5秒，且通道再被冷却所需要的时间约为30-40秒。冷却速率可以通过在通道和制冷剂之间提供一个具有已知热导的最佳的传热路径而得以控制。典型的设置可以包括与局部区域的公知(较低)热导的周围层直接接触的导热通道，该周围层或与制冷剂本身或与容纳有制冷剂的容器的周围壁或槽直接热接触。
对制冷剂的特性较熟悉的人都知道，在市售的酒分配过程中许多适合于实施的特性是很有利的(在酒吧中)。每次，当通道被再冷却时，相应地制冷剂将快速蒸发。因此通常会产生喷雾，使用适宜的灯光，能够提高酒冷却器的美感。相似地，如果制冷剂容器是透明的且适于被照亮，和/或将制冷剂本身染色，制冷剂沸腾时本身就会展现一种美感。
在本发明的酒冷却装置的一些具体实施例中，一个容纳有制冷剂的容器可以具有多个穿过该容器的通道，每个通道流通有不同种类的酒，这样防止从冷却器排出之前不同酒的混合，且提高卫生条件。或者，一种酒使用多个通道，这样，使通道和酒之间的热接触面积、冷却速度得以最大，且提高相应制冷剂沸腾的视觉效果。
为便于清洁，通道适合于设置在容器的内部，和/或容器最好制成能在通常使用时发生倾斜的形状。通道设置在容器内的液态制冷剂表面的上方。同样，最好提供一种为防止周围空气的对流而进入通道的部件，否则，这将会导致霜的形成，最后导致阻塞。
下面将通过实施例以及参照附图对本发明予以说明。其中，
图1为本发明的酒冷却装置的第一实施例的横断面示意图；图2为按一定列阵排列的图1中的多个分配器的立体示意图；图3为本发明的酒冷却装置的第二实施例的横断面示意图；图4为本发明的酒冷却装置的第三实施例的横断面示意图。
在图1所示的酒冷却装置2中，将一定剂量的酒沿着箭头S所示的方向供应到通道或管4内。管4穿过一个容纳有低温液体8的绝热容器或槽6，管4位于一个不绝热管10内且与该管10同轴，该不绝热管10与低温液体8之间直接热接触且与容器6形成一体。该管4是由导热性能较高的材料制成，但是该管4几乎不与低温液体8热接触，在内管4和外管10之间存在一处涂覆有PTFE的接触区域12。
在酒冷却器2的运行中，一定剂量的酒被引入管4，流量限制器14控制一定量的酒通过管4，然后经由出口16排出。当一定量的酒停留在管4内时，酒和管4之间进行迅速的热交换，这样，在冷却后的酒被分配进入容器或玻璃杯18之前，酒精和管4最后均达到约-5℃的低温。
最后，通过与接触区12之间进行传热，管4较缓髟地被冷却到液体制冷剂8的温度。设置以保证酒流过管4且在约5秒内被冷却至-5℃，将管4冷却到液体制冷剂8的温度所需要的时间约为30-40秒。
每次当酒经由冷却器2被分配后，一定量的制冷剂8蒸发或沸腾而产生喷雾20，喷雾20是从介于容器的盖24和容器6的主体部分之间的间隙22喷出的。或者，也可设置阀门部件(未示出)来控制喷雾20的排出。同样还设有为了保持恒定水平的液态制冷剂而向容器6中供应液态制冷剂的部件(图中未示出)。
参考上述概述，结合审美要求、功能效率以及维护/清洁的方便性，本领域的普通技术人员不需创造性的劳动就可将上述装置进行变形。例如，流量限制器14的设置以保证防止周围空气经由入口16进入管4，假如周围空气进入管4，那么将会使装置被霜阻塞。可以提供相似的部件来防止空气从远离出口16的管4末端进入。也可以将公知的用于分配酒的光学装置安装在该装置2上，以此来提供一种整体的酒冷却器/分配器。
图2表示出图1中的设置在壳体32内的多个冷却器2的列阵，该壳体内设有两块或三块绝热玻璃(或其它透明材料)前板34和背面，以及实心绝热侧面36。上述设置提供了容纳有多个酒冷却和分配管4的壳体32(图示为4个，但是可以设置更多个)，且仅需要一个供应通道(未示出)来维持制冷剂8在最佳的水平。透明侧能够给人提供种印象深刻的视觉效果－例如通过壳体32而闪烁的彩灯。
在图3所示的实施例中，对流过管44的酒的限制发生在管44的顶部而不是在底部，从而保证酒的引入能够湿润管44的内表面。这样会使得酒和制冷剂42之间的热交换得以最大，这样，也使得酒S得以最大限度的冷却。这是通过下述手段实现的将酒引入通过一个装置，该装置包括一个饮料漏斗40，一个细长的裂口46，以及一个设置在管44的顶部的空心塞48。在所述的实施例中，盖子50与绝热壳体52之间密封，这样被蒸发的制冷剂通过位于喷雾挡板56上的灌装/通风孔54，然后，如箭头所示的方向，通过空心塞48，向下进入管44，然后从其下端58处排出。这样设置的优点在于被蒸发的制冷剂与管44中的酒之间保持热交换，从而增强了冷却的效果。
在图4所示的实施例中，与图3中所示的相似的元件借助同一附图标记来表示。然而，不是设置许多小孔54向壳体52中灌充制冷剂而是仅设有一个大孔54’使被蒸发的制冷剂通过。在壳体52上设有一个辅助的气体通风口60，这样允许部分被蒸发的制冷剂通过靠近壳体52顶部的口，从而当酒被分配时，具有更好的视觉效果。
本领域的普通技术人员将认识到对上述实施例可有许多简单的变形。例如如同图2所示，图3或图4所示的实施例也可以布置成列阵。而且，尽管最好利用液态制冷剂，当然也可利用固态制冷剂(如干冰(CO2))。以CO2雪的形式的干冰的制备，即使用液态CO2为原料和一个雪角状容器是简单的，且在现有技术中已为公知。在某些场合下，利用干冰会比液态制冷剂，如氮、氧或丙酮更加方便和/或安全，因为后者分别存在窒息、爆炸或环境污染的危害。
最后，为避免误解，需要说明的是，无论说明书、权利要求书或摘要中的“包括”二字，其意思不是穷举的或详尽的，也就是说，“包括”的意思是“其中包括”。
权利要求
1．一种包括导流部件的供应液体的装置，该导流部件用于将温度为环境温度或大约为环境温度的液体引入，使上述液体与液态制冷剂之间进行间接热接触，以便将液体冷却至环境温度之下。
2．根据权利要求1所述的装置，其中包括至少一根与制冷剂热接触的导流管，上述导流管或每根导流管适于所供应的液体的流通。
3．根据权利要求2所述的装置，其中包括限制液体流量的部件，以便延长液体和制冷剂之间的间接热接触的时间。
4．根据权利要求2或3所述的装置，其中上述导流管或每根导流管是由导热的材料制成的，且与制冷剂之间具有很少的热接触。
5．根据权利要求2、3或4所述的装置，其中上述导流管或每根导流管与制冷剂之间处于间接热接触状态。
6．根据权利要求5所述的装置，其中液态制冷剂容纳在一个容器内，上述导流管或每根导流管设置在一个穿过容器的通道内，该通道在使用时穿过制冷剂。
7．根据权利要求6所述的装置，其中上述或每个通道设置在一个容器内，和/或容器的形状可在通常使用时从垂直位置发生倾斜，通道没置在容器内的液态制冷剂表面的上方。
8．根据上述任一权利要求所述的装置，其中包括向导流部件内供应定量液体的部件。
9．根据上述任一权利要求所述的装置，其中液体是一种饮料，且该装置适于将液体冷却至0℃以下。
10．一种液态制冷剂的用途，用于将一定剂量的饮料冷却至环境温度以下。
全文摘要
一种酒冷却装置，包括一个饮料冷却管(4)，该管位于一个充装有始终沸腾的制冷剂(8)的绝热的容器(6)内且与该容器同轴。该制冷剂为丙酮和固体二氧化碳或相类似的共沸混合物。该内管(4)与容纳有液体的容器(6)之间几乎没有热接触，这样过一段时间之后，该内管达到液体(8)的温度，但是当一定量的酒通过时，该内管(4)的比热足以使酒和内管(4)的温度最后降至－5℃，从周围容器(6)的热流不足以影响饮料。如果内管(4)处于该位置，将被再冷却至先前的温度，以便来冷却下一批酒。
文档编号B67D1/08GK1237396SQ9910739
公开日1999年12月8日 申请日期1999年4月8日 优先权日1998年4月8日
发明者M·E·加雷特, E·A·谢温顿 申请人:英国氧气集团有限公司