DE1942391B2 - Kuehlelement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein ein Kühlmittel enthaltendes Kiihlelement. dessen Innenraum durch eine Mehrzahl von Trennwänden unterteilt und von einer flexiblen Hülle umschlossen ist.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1151 529 ist ein thermoplastisches Kühlelement mit einer gefrierbaren flüssigen oder gelartigen Kältemittelfüllung und einer Fläche von ebener Gestaltung für ein zum Gefrieren der Kältemittclfiillung nötiges Auflegen auf Kälteerzeuger bzw. Verdampfer in Kühlschränken oder Kühltruhen bekannt, bei dem die Auflagefläche zur Verbesserune des Kalte- bzw. Wärmeüberganges mit einer Metallfolie kaschiert ist. in die vorzugsweise noch Rippenraster bzw. Riefen eingeprägt sind. Durch diese Anordnung gelingt es, die Källemittelfiillung möglichst schnell und vollständig gefrieren zu lassen.

Dieses Kiihlelement hat den entscheidenden Nachteil der mangelnden Biegsamkeit in gefrorenem Zustand. Man kann mit diesem Kühlelement 7. B. keine Flaschen umwickeln.

Ferner sin-.l aus der I SA.-Patentschrift 2 120013 eine Flüssigkeit als Kühlmittel enthaltende Kühlelemente bekannt, deren Innenraum durch eine Mehrzahl von Trennwänden unterteilt ist. die senkrecht zu der Ober- und tntcrseite des Kühlelcmcnts angeordnet sind, und von einer flexiblen Hülle umschlossen sind. In dieser Patentschrift ist auch eine Ausfiih- S5 ritttgsform beschrieben, bei der an Stelle von Trennwänden der Tnnenraum durch einen Schaumstoff angefüllt isf, der mit dem flüssigen Kühlmittel. 1. B. Wasser, gesättigt ist. Diese bekannten Kühiclemente lasse» sich zwar in gefrorenem ZustanJ biegen, wobet das gefrorene Kühlmittel unter Bildung kleiner Brocken zerbrochen wird. Bei Druckanwcndung auf die Ober* oder Unterseite der gefrorenen K'ihleleifiente erfolgt jedoch praktisch kein Nachgeben, da sowohl die gefrorenen Kühlmittelbrockcn als auch die Trennwände nicht nachgiebig sind. Diese Kühleleiiiefile haben den weiteren Nachteil, daß die Trennwände bzw, def Schaumstoff ein relativ großes Volueinnehmen, wodurch die Kühlmittelmengß absinkt,

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kuhlelement zu schaffen, das in gefrorenem Zustand leicht biegsam und beliebig verformbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Kühlmittel in an sich bekannter Weise ein wäßriges Gel ist und daß die Trennwände parallel zu der Ober- und Unterseite des Kühlelements angeordnet sind.

Das Kühlelement der Erfindung besitzt viele erwünschte und überraschende Eigenschaften. Es kann sehr dünn hergestellt werden. Die Trennwände können eine sehr geringe Dicke aufweisen, wodurch nur vernachlässigbare Mengen an Kühlmittel geopfert werden müssen, um Biegsamkeit zu erreichen. Da« Kiihlelement ist in gefrorenem Zustand biegsam, besitzt eine Polster-virkung und paßt sich leicht den verschiedensten geometrischen Formen an. Die Trennwände wirken als Gleitebenen. Ferner, ungleich den bekannten Eispackunjen oder den fest eingeschlossenen Wasser-Alkohol-Mischungen, schmilzt das Kühlelement der Erfindung nicht zu einer Flüssigkeit, sondern bleibt gelför.nig und kann wieder gefroien und wiederholt verwendet werden. Dies ist ein besonderer Vorteil, da ein Bruch der Umhüllung kein Auslaufen merklicher Flüssigkeitsmengen ergibt.

Zur Herstellung des als Kühlmittel dienenden Gels wird im allgemeinen ein Polymer und eine Flüssigkeit, wie Wasser, verwendet. Für gewöhnlich wird das Gel in Form eines endlosen, gegebenenfalls verstärkten Bandes hergestellt, welches dann in bestimmte Längen, z. B. von etwa 30 cm. geschnitten wird.

Das für das Kiihlelement der Erfindung verwendete wäßrige Gel soll bei Temperaturen unter etwa 35 Γ fest sein. In der Praxis können die verschiedensten hydrophilen Gele verwendet werden. Fin bevorzugtes Gel ist ein vernetztes Polyäthylenoxyd.

Die beste Biegsamkeit und andere erwünschte Merkmale treten auf. wenn da,- wäßrige Gel durch Trennwände aus inertem Material getrennt ist. die als Gleitehencn wirken. Die gefrorenen Lasen vermögen dann leiclit übereinander zu gleiten und ergeben eine größere Bieesamkeit und Polstervvirkung. als mehrere Lagen 'Jes Gels allein ohne Trennwände.

Als Trennwände können die verschiedensten inerten Materialien verwendet werden, sofern diese bei niedrigen Temperaturen noch biegsam sind und mit dem Gel nicht reagieren. Die Trennwand ni' ' kein endloser Film sein, sondern kann perforiert scm. Ferner kann die Trennwand ein Material sein, welche·, auf die Gel-Oberfläche aufgebracht wird und wirksam ein Zusammenkleben der I.aeen beim Stapeln verhindert. Derartige Materialien sind z. B. Netz.mittel auf Siliconbasis und Celylalkohol. Bevorzugte Trennwände bestehen aus Polyäthylen. Polypropylen, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyethylenterephthalat oder Metall folien. In ähnlicher Weise kann die Hülle, in welcher die Gel-Lagen eingeschlossen sind, aus üblichem Folienmaterial oder anderen Verpakkungsmaterialicn gefertigt sein. Ks wurde festgestellt, daß Kühlelemcnte der Erfindung mit 20 und mehr Gci-Lagen eine gute Biegsamkeit aufweisen.

Das Kühlelemertf der Erfindung kann zum einmaligen oder wiederholten Gebrauch hergestellt werden. Bei Kühlelernenten zum einmaligen Gebrauch kann

die Hülle ein Schichtstoff mit isolierendem Material, wie Gewebe, geschäumtes Polymer oder Papier, auf der Außenseite sein. Die Innenseite der Hülle kann aus einem üblichen Kunststoff, wie Polyäthylen oder Polypropylen, bestehen, um ein Siegeln zu ermöglichen oder das Gel zu schützen. Eine Metallfolie kann ein Bestandteil der Hülle zum Schutz des Kühlelementes gegen Austrocknen sein. Die Hülle des Kühlelementes kann auch Einrichtungen aufweisen, mit denen das Kühlelement an dem zu kühlenden Gegenstand befestigt werden kann.

Bei den Kühlelementen zum wiederholten Gebrauch kann die Hülle ein üblicher Plastikbeutel sem. der um seine Kanten herum versiegelt ist. Diese Einheit kann in einem Hilfsbeutel verpackt sem, der aus einem Material besteht, welches eine geeignete Wärmeübergangsgeschwindigkeit hat. Der Hilfsbeutel kann an beiden Enden angebrachte Fäden aufweisen, um das Kühlelement an dem zu kühlenden Gegenstand zu befestigen. Beide Kühlelementtypen können als ein Verbund verpackt sein, beispielsweise nach Art einer Steppdecke. Man kann geeignete Durchlöcherungen derart anbringen, daß man das Kühlelement in kleinere Stücke teilen kann.

Die Kühlelemente der Erfindung enthalten in den Gel-Lagen vorzugsweise ein Verstärkungsmaterial, z. B. aus PolyamH-Gaze, Netzen aus Kunstseide, Polyacrylamid, Cellulose oder anderen textlien Gebilden oder auch Fasern in regellose. Orientierung.

Tn der Praxis kann die bei der Herstellung des wäßrigen Gels angewendete Fon.igebungsstufe vor oder gleichzeitig mit der Anordnung der inerten Trennwand und/oder des Verstärkungsmaterials verbunden sein, Das Verstärkungsmaterial kann z.B.. dadurch in das Gel eingearbeitet werden, daß man clas Verstärkungsmaterial mit einer wäßrigen Lösimg eines noch vernetzbaren Polymers tränkt und anschließend das Polymer zu einem Gel vernetzt.

Die Kühlelemente der Erfindung können in den verschiedensten Dicken und mit einer Vielzahl von Gel-Lagen von 1 mm Dicke oder weniger bis zu 20 oder mehr Lagen hergestellt werden, wobei Elemente

ίο mit einer Gesamtdicke von mehreren Zentimetern erhalten werden.

Beispiel

Ein Kühlelement wurde durch Vernetzung eines Polyäthylenoxyds in wäßriger Lösung und Formung des erhaltenen Gels zu einem mehrlagigen Gebilde hergestellt. Ein Polyamidnetz von 7,62 cm Breite und mehreren Metern Länge wurde mit einer 4°/oigen Polyäthylenoxydlösung beschichtet, mit einer 10,16 cm

ao breiten Polyesterfolie als Unterlage versehen und mit ionisierender Strahlung bestrahlt. Es wurde ein hydrophiles Gel in einer Dicke von etwa 3 mm erhalten. Es wurden mehrlagige Gebilde mit 2 bis 20 Lagen durch Schneiden des Gel-Streifens in Abschnitte

und Übereinanderlegen hergestellt. Zwischen die Lagen wurden die Polyesterfolien als Trennschichten gelegt. Das aufeinandergeschichtete Gel wurde dann in Polyäthylenfolie von etwa 0,04 mm Dicke dicht verpackt. Die Kühlelemente wurden dann in das Ge-

frierfach eines Kühlschrankes gelegt, bis sie durch und durch gefroren waren. Nach dem Herausnehmen aus dem Gefrierfach konnten die Kühlelemente in beliebiger Weise deformiert werden.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Ein Kühlmittel enthaltendes Kühlelement, dessen Innenraum durch eine Mehrzahl von Trennwänden unterteilt und von einer flexiblen Hülle umschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel in an sich bekannter Weise ein wäßriges Gel ist und daß die Trennwände parallel zu der Ober- und Unterseite des Kühlelements angeordnet sind.

2. Kühlelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten Lagen des Gels durch Folien aus einem polymeren Kunststoff getrennt sind.

3. Kühlelement nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten Lagen des Gels durch Metallfolien getrennt sind.

4. Kiihlelement nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Gel ein Verstärkungsmaterial enthält.