DE1942391C - Kühlelement - Google Patents
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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.
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)
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.
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