DE1942391C - Kühlelement - Google Patents

Description

D^;e Erfindung betrifft ein ein Kühlmittel enthaltendes Kühlelement, dessen Innenraum durch eine Mehrzahl von Trennwänden unterteilt und von einer flexible- Hülle umschlossen ist.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 151 529 ist ein thermoplastisches Kühlelement mit einer gefrierbaren flüssigen oder gelartigen Kältemittelfüllung und einer Fläche von ebener Gestaltung für ein zum Gefrieren der Kältemittelfüllung nötiges Auflegen auf Kälteerzeuger bzw. Verdampfer in Kühlschränken oder Kühltruhen bekannt, bei dem die Auflagefläche zur Verbesserung des Kälte- bzw. Wärmeüberganges mit einer Metallfolie kaschiert ist, in die vorzugsweise noch Rippenraster bzw. Riefen eingeprägt sind. Durch diese Anordnung gelingt es, die Kältemittelfüllung möglichst schnell und vollständig gefrieren zu lassen.

Dieses Kühlelement hat den i'ntscrridenden Nachteil der mangelnden Biegsamkeit in gefrorenem Zustand. Man kann mit diesem Kühlelement z. B. keine Flaschen umwickeln.

Ferner sind aus der USA.-Patentschrift 2 120 013 eine Flüssigkeit als Kühlmittel enthaltende Kühlelemente bekannt, deren Innenraum durch eine Mehrzahl von Trennwänden unterteilt ist, die senkrecht zu der Ober- und Unterseite des Kühlelements angeordnet sind, und von einer flexiblen Hülle umschlossen sind. In dieser Patentschrift ist auch eine Ausfühnmgsform beschrieben, bei der an Stelle von Trennwänden der Innenraum durch einen Schaumstoff angefüllt ist, der mit dem flüssigen Kühlmittel, z. B. Wasser, gesättigt ist. Diese bekannten Kühlelemente lassen sich zwar in gefrorenem Zustand biegen, wobei das gefrorene Kühlmittel unter Bildung kleiner Brocken zerbrochen wird. Bei Druckanwendung auf die Ober- oder Unterseite der gefrorenen Kühlelemente erfolgt jedoch praktisch kein Nachgeben, da sowohl die gefrorenen Kühlmittelbrocken als auch die Trennwände nicht nachgiebig sind. Diese Kühlelemente haben den weiteren Nachteil, daß die Trennwände bzw. der Schaumstoff ein relativ großes Volumen einnehmen, wodurch die Kuhlmittelmenge absinkt

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

Diese Aufgabe wird erfmdungsgemäß dadurch gelöst, daß das Kühlmittel in an sich bekannter Vv'eise 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 kön-" nen eine sehr geringe Dicke aufweisen, wodurch nur

vernachlässigbare Mengen an Kühlmittel geopfert werden müssen, um Biegsamkeit zu erreichen. Das Kühlelement ist in gefrorenem Zustand biegsam, besitzt eine Polsterwirkung und paßt sich leicht den verschiedensten geometrischen Formen an. Die

so Trennwände wirken als Gleitebenen. Ferner, ungleich den bekannten Eispackungen oder den fest eingeschlossenen Wasser-Alkohol-Mischungen, schmilzt das Kühlelement der Erfindung nicht zu einer Flüssigkeit, sondern bleibt gelförmig und kann

as wieder gefroren 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 Kühlelement der Erfindung verwendete wäßrige Gel soll bei Temperaturen unter etwa 35° C fest sein. In der Praxis können die verschiedensten hydrophilen Gele verwendet werden. Ein be-

vorzugtes Gel ist *^:n vernetztes Polyäthylenoxyd.

Die beste Biegsamkeit und andere erwünschte Merkmale treten auf, wenn das wäßrige Gel durch Trennwände aus inertem Material getrennt ist, die als Gleitebenen wirken. Die gefrorenen Lagen vermögen dann leicht übereinander zu gleiten und ergeben eine größere Biegsamkeit und Polsterwir'ung, als mehrere Lagen des Gels allein ohne Trennwände.

Ab Trennwände können die verschiedensten inerten Materialien verwendet werden, sofern diese Bei niedrigen Temperaturen noch biegsam sind und mit dem Gel nicht reagieren. Die Trennwand muß kein endloser Film sein, sondern kann perforiert sein. Ferner kann die Trennwand ein Material sein, welches auf die Gel-Oberfläche aufgebracht wird und wirksam ein Zusammenkleben der Lagen beim Stapeln verhindert. Derartige Materialien sind z. B. Netzmittel auf Siliconbasis und Cetylalkohol. Bevorzugte Trennwände bestehen aus Polyäthylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyäthylenterephthalat oder Metallfolien. In ähnlicher Weise kann die Hülle, in welcher die Gel-Lagen eingeschlossen sind, aus üblichem Folienmaterial oder anderen Verpakkungsmaterialien gefertigt sein. Es wurde festgestellt, daß Kühlelemente der Erfindung mit 20 und mehr G^l-Lagen eine gute Biegsamkeit aufweisen.

Das Kühlelement der Erfindung kann zum einmaligen oder wiederholten Gebrauch hergestellt werden. Bei Kühlelementen 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 sein, der um seine Kanten herum versiegelt ist. Diese Einheit kann in einem Hilfsbeutel verpackt sein, 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 Kühlelemen*e der Erfindung enthalten in den Gel-Lagen vorzugsweise ein Verstärkungsmaterial, z. B. aus Polyamid-Gaze, Netzen aus Kunstseide, Polyacrylamid, Cellulose oder anderen textlien Gebilden oder auch fasern in regelloser Orientierung.

In der Praxis kann die bei der Herstellung des wäßrigen Gels angewendete rormgebungsstufe vor oder gleichzeitig mit der Anordnung der inerten Trennwand und/oder des Verstark'jngsmaterials verbunden sein. Das Verstärkungsmaterial kann z. B. dadurch in das Gel eingearbeitet werden, daß man das Verstärkungsmaterial mit einer wäßrigen Lösung eines noch vernetzbaren Polymers tränkt und anschließend das Polymer zu einem Gel vernetzt.

Die Kühlelements der Erfindung können in den verschiedensten Dicken und mit einer Vielzahl von Gel-Lagen von 1 mm Dicke oder weni^r 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 Lm 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 Polyestciolien 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)

942 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 Γ, 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. Kühlelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gel ein Verstärkungsmaterial enthält.