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Die
Erfindung betrifft ein Wärmespeicherelement
für den
Einsatz in isolierten, insbesondere hochisolierten Lager- und Transportbehältern zur temperaturstabilen
Lagerung von Speisen, Getränken,
Medizinartikeln und anderen temperatursensiblen Produkten vorzugsweise,
die im Luftfahrtcateringbereich eingesetzt werden.
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Herkömmliche
Latentwärmespeicher
werden primär
im Consumerbereich, z. B. in Freizeit beim Camping, zur Unterstützung der
Kühlung
in Kühltaschen
und Kühlboxen
sowie zum Transport von temperatursensiblen Gütern, wie Medizinartikel gekühlt oder
Blutkonserven warm, eingesetzt. Der Einsatz zur Lagerung von heißen Speisen
im Cateringumfeld hingegen ist wenig verbreitet.
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Übliche Latentwärmespeicher
sind in der Regel als einfache Hohlraumblasformkörper ausgebildet und mit einem
kostengünstigen
Phasenübergangsmedium,
wie z. B. Wasser, Wasser-Glykol-Gemische oder Harnsäurefüllungen,
gefüllt.
Sie weisen bei einer bestimmten Temperatur den Phasenübergang
auf, bei einem Phasenübergang
von der festen in die flüssige
Phase kann die Schmelzwärme
abgegeben werden. Sie sind in der Regel nicht speziell auf eine
gewünschte
Anwendung angepasst.
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Ein
weiteres Problem dieser bekannten Wärmespeicher liegt in der Handhabung.
Für den
Einsatz ist es notwendig diese entweder über einen längeren Zeitraum in einer gekühlten Umgebung,
z. B Gefrierschrank, Kühltruhe
oder Kühlhaus,
oder einer entsprechend warm temperierten Umgebung, z. B. in Wasserbad
oder Ofen, bis die Latentwärmespeicherfüllung den
erforderlichen Phasenübergang
vollzogen hat, zu lagern. Für
den Anwender ist dieser Prozess nicht unmittelbar erkennbar und
somit kann es vorkommen, dass ein Latentwärmespeicher, bei dem der Phasenübergang
noch nicht vollständig
erfolgt ist, in Einsatz gebracht wird und somit nicht die volle Leistungsfähigkeit
bzw. Speicherkapazität
ausgenutzt wird. Ferner ist es im Einsatz ebenfalls nicht erkennbar,
ob der Latentspeicher noch über
eine Restwärme,
Restkälte
verfügt,
oder ob der Phasenübergang
vollständig
vollzogen ist.
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Für den industriellen
Einsatz von Latentwärmespeichern
gibt es derzeit noch keine zufriedenstellenden technischen Lösungen,
mit denen ein definierter und geregelter Prozess der Wärmespeicherung,
d. h. des ”Aufladens” des „Akkus” und/oder
der vollständigen
Nutzung der Speicherkapazität
bei der Nutzung erreicht werden kann.
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Je
nach Anwendung kann es ferner erforderlich sein, dass die Schmelzwärme des
Phasenwechselmediums, in kürzerer
Zeit oder über
einen längeren
Zeitraum an die Umgebung abgegeben werden soll. Herkömmliche
Latentwärmespeicher
sind in der Regel aus kostengünstigen
für die
Blasformtechnik geeigneten Kunststoffen, wie PE, PP, ABS, PBT oder ähnlichen
thermoplastischen Polymeren, hergestellt. Die konstruktions- und
materialbedingte Wandstärke, als
auch die materialspezifische Wärmeleitfähigkeit bestimmen
dabei den Prozess der Wärmeabgabe des
Speichers wesentlich mit.
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Die
Latentwärmespeicher
weisen üblicherweise
keine speziellen geformten Bereiche auf, die für eine Nutzung besonders geeignet
sind und an die Temperaturen, die Einsatzbedingungen bzw. ergonomisch
angepasst sind. Der Anwender kommt bei den bekannten Speichern entweder
unmittelbar mit der Temperatur des Speichers in Kontakt oder er
muss sich, z. B. durch Schutzhandschuhe entsprechend schützen.
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Die
meisten Latentwärmespeicher
sind in Geometrie und Größe nicht
auf Spezielle Anwendungen angepasst. So besteht in der Regel auch
keine Möglichkeit,
diese innerhalb der Anwendung geeignet zu fixieren. Aufgrund der
physikalischen Effekte, dass Kälte
nach unten sinkt und Wärme
nach oben steigt, ist es an sich erforderlich, dass Speicher zur Kühlung oberhalb
des zu kühlenden
Gutes und Speicher zum Warmhalten unterhalb des warm zuhaltenden
Gutes positioniert werden sollten. Mangels Befestigungsmöglichkeiten
an den Isolierbehältnissen werden
die Latentwärmespeicher
undefiniert an den unterschiedlichsten also auch ungeeigneten Position eingelegt
und dabei zum Teil auf und zwischen den Gütern angeordnet. Eine bestimmte
Wärmeabgabe und
Verteilung ist dabei nicht erreich bar.
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, Wärmespeicherelemente zur Verfügung zu
stellen, die an die Anforderungen bei der Nutzung besser angepasst,
universeller einsetzbar sind und deren Speicherkapazität besser
nutzbar ist.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe mit einem Wärmespeicherelement,
das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, gelöst Vorteilhafte Ausgestaltungen
und Weiterbildungen der Erfindung sind mit in untergeordneten Ansprüchen bezeichneten
Merkmalen realisierbar.
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Ein
erfindungsgemäßes Wärmespeicherelement,
kann zum Kühlen
oder Warmhalten verschiedenster Güter eingesetzt werden. Dabei
handelt es sich um einen so genannten Latentenergiespeicher, bei
dem in einem Gehäuse
mindesten ein einen Phasenübergang,
in einem bestimmten für
die jeweiligen Güter
günstigen
Temperaturbereich, vollziehendes Medium enthalten ist. Vorzugsweise
sollten mehrere Kammern vorhanden sein. Die Kammern können dabei
mit unterschiedlichen Medien gefüllt
sein, die unterschiedliche Phasenübergangstemperaturen aufweisen,
so dass gestufte Phasenübergänge möglich sind,
die eine Verlängerung
der Kühl- oder Warmhaltezeit
ermöglichen.
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Es
können
die an sich bekannten Medien eingesetzt werden. Die Auswahl kann
im Wesentlichen unter Berücksichtigung
des Einsatztemperaturbereichs getroffen werden. Dabei kann die jeweilige Phasenübergangstemperatur
und das Phasenübergangsverhalten
des Mediums berücksichtigt
werden.
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Besonders
vorteilhaft kann an einem Wärmespeicherele ment
mindestens Indikatorelement vorhanden sein, mit dem der aktuelle
Zustand des Mediums angezeigt werden kann. Dabei soll angezeigt
werden, inwieweit das Medium den Phasenübergang bereits vollzogen hat.
Dies bedeutet, dass von außen
erkannt werden kann, ob der Phasenübergang begonnen, teilweise
erfolgt oder vollständig
abgeschlossen ist. Durch ausreichenden Kontakt oder ausreichende
Wärmeleitung
kann beispielsweise die Farbe des Indikatorelements die Einsatzbereitschaft oder
den aktuellen Zustand des Wärmespeicherelements
anzeigen. Dabei sollte nicht die Temperatur des Gehäuses oder
die Umgebungstemperatur, wie bei Temperaturaufklebern üblich, sondern
die Temperatur oder der Zustand des den Phasenübergang vollziehenden Mediums
anzeigen. Dadurch kann erreicht werden, dass die „Fertigen” Wärmespeicherelemente,
die die volle Speicherkapazität
nach einer Kühlung
oder einem Aufheizen aufweisen, einfach erkannt und so optimal genutzt
werden können.
Bei mehreren mit unterschiedlichen Medien befüllten Kammern kann jeder Kammer
ein Indikatorelement zugeordnet sein.
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Mit
Indikatorelement(en) kann die aktuelle Temperatur optisch anzeigt
werden. Hierfür
können an/in
einem Indikatorelement thermochrome Farbstoffe/Pigmente vorhanden
sein. Indikatorelemente können
mit einem optisch transparenten Fensterelement und im Medium oder
in einer zusätzlichen
Kammer in der Nähe
des Mediums vorhandenen thermochromen Pigmenten gebildet sein.
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Ein
Wärmespeicherelement
kann variabel mit unterschiedlichen Phasenübergangsmedien für verschiedene
Temperaturbereiche, speziell auf die Anwendung angepasst befüllt werden.
Durch einstellbare Wandstärke
sowie den Einsatz angepasster Polymere, wie sie aus dem Hochtemperatur-
und Konstruktionskunststoffbereich bekannt sind, kann eine optimale
Anpassung an die gewünschte
Anwendung und Anwendungsdauer erreicht werden.
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Das
Gehäuse
oder ein Gehäuse
einer Kammer kann aus bzw. mit einem Metall gebildet sein. Es besteht
dabei die Möglichkeit
die äußere Oberfläche mit
einem Polymer zu beschichten. Es kann aber auch mindestens ein in
einem Polymer integrierter oder daran stoff- und/oder formschlüssig befestigter Metallstreifen
vorhanden sein. Bevorzugt sollten Metallstreifen an zwei gegenüberliegenden
Seiten angeordnet sein. Das Metall kann zur definierten Fixierung der
Wärmespeicherelemente
mittels Magneten an den Gehäusewänden, dem
Deckel oder dem Boden eines Isolationsbehältnisses genutzt werden.
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Zusätzlich kann
dadurch ein Diebstahlschutz durch die Erkennung mittels Metalldetektoren,
die in Industrieanlagen bzw. der Logistik, insbesondere bei den
Personalein- und -ausgängen
weit verbreitet verfügbar
sind, erreicht werden.
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Alternativ
dazu kann in oder an einem Gehäuse
von Wärmespeicherelementen
mindestens ein Permanentmagnet zur Fixierung befestigt sein. An
den Gehäusewänden, Deckel
oder Boden des zugehörigen
Isolationsbehälters
können
dann entsprechende Gegenstücke
aus geeignetem Metall, z. B. veredelten, nicht rostenden Eisenmetallen,
oder einem gegenpolig angebrachten Permanentmagneten an- bzw. eingebracht
werden.
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Selbstverständlich besteht
auch die Möglichkeit
Metall und Permanentmagnet(e) gemeinsam an einem Gehäuse erfindungsgemäßer Wärmespeicherelemente
vorzusehen.
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Metallstreifen
und/oder Permanentmagnete können
dabei von einem Polymer umschlossen sein, was bei einer Herstellung
in Kunststoffspritzgusstechnik erreichbar ist.
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Eine
weitere Möglichkeit
für eine
Kennzeichnung oder Identifizierung besteht darin, ein integriertes
passives RFID-Element, an einem Wärmespeicherelement zu befestigen.
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Dieses
kann vorzugsweise als Kapsel ausgeführt sein und zu einer ergänzenden
Diebstahlsicherung, für
die Rückverfolgbarkeit
oder zur Identifikation des Wärmespeicherelements
genutzt werden. Bei geeigneter Ausführung kann ein RFID-Element auch
als Sensor genutzt werden. In semiaktiver Ausführung kann mit einem RFID-Element
der Innendruck in Kammern erfasst und damit das RFID-Element zur
Bestimmung der Dichtheit des Wärmespeicherelements
heran gezogen werden. Sowie Allein oder zusätzlich dazu kann auch die Messung
und Aufzeichnung der Innentemperatur durchgeführt werden. Mit letztgenanntem
ist ein T,t-Tracking zur Erfüllung
von HACCP-Kriterien, Es kann so ein Nachweis der Einhaltung einer
Kühlkette
geführt
werden.
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Mit
einem Gehäuse,
bei dem zwei gegenüberliegende
Oberflächen
asymmetrisch gestaltet sind, kann die Stapelbarkeit vereinfacht
werden. Dabei ist es gleich in welcher Ausrichtung ein Wärmespeicherelement
auf ein anderes Wärmespeicherelement
aufgelegt wird. Ein Verrutschen kann durch die Gestaltung der Oberflächen vermieden
werden. Es kann dabei auch die gesamte Oberfläche von übereinander gestapelten Wärmespeicherelementflächen in
berührendem
Kontakt gehalten werden.
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Die
Ober- und Unterseite kann jeweils unterschiedlich konturiert oder
geometrisch gestaltet sein, was für eine gute Stapelbarkeit vorteilhaft
ist. An der Ober- und
Unterseite kann auch eine unterschiedliche Wandstärke vorhanden
sein und/oder das Gehäuse
dort aus Werkstoffen mit unterschiedlicher thermischer Leitfähigkeit
gebildet sein. Dadurch kann das Kühlen oder Warmhalten in eine
bevorzugte Richtung beeinflusst werden.
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Erfindungsgemäße Wärmespeicherelemente
können
geometrisch auch so gestaltet sein, dass sie zusätzlich als Tablett oder Drawer
(Schubladenbox) im Service verwendet werden können. Hierfür kann/können außen ein erhöhter Rand und/oder Griffelemente
vorhanden sein.
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Griffelemente
sollten aus einem thermisch nicht oder nur schlecht leitenden Werkstoff
gebildet sein, so dass eine Handhabung auch ohne Schutzhandschuhe
möglich
ist.
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Durch
die Realisierung einer hochwertigen äußeren Oberfläche, mittels
einer Oberflächenstrukturierung
und Beschichtung kann eine Kondensatbildung, die aufgrund von Temperaturdifferenzen
und Änderungen
der Luftfeuchtigkeit auftritt, vermieden oder zumindest erheblich
reduziert werden.
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Bei
Wärmespeicherelementen
mit mehreren Kammern können
Kammern gelenkig miteinander verbunden sein. Hierfür können geeignete
Festkörpergelenke,
wie z. B. Filmscharniere oder Scharniergelenke an den Kammern vorhanden
sein. Dadurch kann ein solches Wärmespeicherelement
an verschiedene Transportbehälter
oder darin zu kühlende oder
warm zu haltende Güter
ange passt eingesetzt werden. So kann im Falle eines Filmscharniers
ein Aufreißen
oder eine vollständige
Zerstörung
durch eine im Abstand bestimmte regelmäßige Lochung des Scharniers, ähnlich einer
sehr groben Perforation, vorzugsweise mit verstärkten Lochrändern, ein Ein- und Durchreißen des
Scharnieres an der dünnsten
Querschnittsfläche
im Bereich der Knickkante verhindert werden.
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Durch
eine unterschiedliche Farbgebung des Gehäuse und/oder der Griffelemente
der Wärmespeicherelemente
kann der jeweilige Einsatzzweck oder der Einsatztemperaturbereich
optisch ohne weiteres angezeigt werden. Dies kann z. B. dunkelblau – Tiefkühlanwendung,
blau – Kühlanwendung,
rot – Warmanwendung
sein.
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Optional
ist es auch möglich
durch den Einsatz spezieller thermochromer Pigmente/Partikel in dem
Polymer oder bei Verwendung von transparenten Polymeren innerhalb
des Phasenübergangsmediums,
einen temperaturabhängigen
Farbwechsel so einzustellen, dass die Farbe bei Erreichen der Einsatztemperatur
und somit bei Erreichen der Einsatzfähigkeit reversibel umschlägt. So kann
z. B. bei einem Wärmespeicherelement
zum Warmhalten ein Farbumschlag von weiß nach rot, das Erreichen der Obergrenze
der Phasenübergangstemperatur
anzeigen. Geeignete thermochrome Pigmente auf Basis von Isopropylidenediphenol
(Bisphenol A) sind für unterschiedliche
Farbumschläge
und unterschiedliche geeignete Temperaturbereiche sind beispielsweise
von der Sintal GmbH CH, Wohlen kommerziell erhältlich.
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Eine
Kennzeichnung der Einsatzbedingungen kann zusätzlich durch in das Gehäuse eingeprägte Aufschriften/Markierungen
mit Temperatur-Einsatzbereich sowie anderen Handhabungshinweisen
ermöglicht
werden.
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Die
erfindungsgemäßen Wärmespeicherelemente
können
auch für
die vor dem Einsatz erforderliche Abkühlung bzw. Erwärmung vorteilhaft
modifiziert werden. Dabei kann in einer Alternative innerhalb des
Gehäuses
ein Kanal oder ein Kanalsystem vorhanden sein, durch den/das ein
sehr kaltes oder heißes
Fluid geführt
werden kann. Das den Phasenübergang
bei der Nutzung vollziehende Medium kann so durch Wärmeleitung
auf die gewünschte Temperatur
gebracht werden. Das Medium kann dabei die Kanalwände unmittelbar
umgeben. Die Kanalwände
können
aus einem thermisch gut leitenden Werkstoff (z. B. Kupfer) gebildet
sein. Werden geeignete Metalle eingesetzt, können der/die Kanal/Kanäle auch
für eine
Identifikation analog zu den bereits beschriebenen metallischen
Gehäusen
oder den Metallstreifen genutzt werden. Kanalwände können dabei aus geeignetem Stahl
mit geringer Wandstärke hergestellt
sein.
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An
einem Ein- und einem Ausgang eines Kanals oder Kanalsystems können Anschlüsse und/oder
Ventile vorhanden sein. Dadurch kann die Zu- und Abfuhr für ein Kühl- oder
Heizfluid zur Vorbereitung der Wärmespeicherelemente
erreicht werden. Die Wärmespeicherelemente
können
so in kürzerer
Zeit auf die erforderliche Einsatztemperatur gebracht werden. Bei
einem Kanalsystem kann ein oder es können mehrere Kanäle innerhalb
des Gehäuses so
geführt
werden, dass ein verbesserter Wärmeübergang
in optimierter Zeit erreicht werden kann. Hierfür kann die Kanalführung gewunden,
beispielsweise mäanderförmig erfolgen.
Ein Wärmespeicherelement
kann zur Vorbereitung für
den Einsatz einfach auf entsprechende Anschlussstutzen aufgesetzt werden, über die
die Zu- und Abfuhr des Kühl-
oder Heizfluids erfolgen kann.
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Die
Aufheizung vor einem Einsatz kann aber auch elektrisch erfolgen.
Dabei besteht die Möglichkeit
dies in Form einer elektrischen Widerstandsbeheizung durchzuführen. In
diesem Fall kann an einen elektrischen Leiter eine externe elektrische
Stromversorgung angeschlossen werden. Der elektrische Leiter wird
dadurch erwärmt
und das den Phasenübergang
vollziehende Medium kann durch Wärmeleitung
aufgeheizt werden. Der elektrische Leiter kann dabei innerhalb der
das Medium enthaltenden Kammer angeordnet sein. Es kann aber auch
ein metallisches Gehäuse
oder ein Teilbereich, des Gehäuses, der
aus einem geeigneten Metall gebildet ist, als elektrischer Leiter
genutzt werden. Der Anschluss an die elektrische Stromversorgung
kann mittels nach außen
geführter
elektrischer Anschlusskontakte erfolgen, wie dies beispielsweise
bei Steckdosen oder anderen geeigneten Schnittstellen bereits möglich ist.
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Eine
Erwärmung
bis auf eine erforderliche Temperatur, für zum Warmhalten eingesetzte
Wärmespeicherelemente,
kann aber auch induktiv erfolgen. Dabei kann an/in einem Wärmespeicherelement ein
Teil aus einem geeigneten Metall (z. B. ferromagnetisches Eisen)
gebildet sein, das zur Aufheizung in den Einflussbereich eines Induktors,
beispielsweise eine elektrische Spule gebracht wird, und dabei durch
induzierte elektrische Wirbelströme
eine Erwärmung
des Metalls auftritt. Das den Phasenübergang vollziehende Medium
kann dann durch Wärmeleitung
aufgeheizt werden, bis die für
dieses Medium spezifische Temperatur erreicht oder gar überschritten
worden ist und dann das Wärmespeicherelement der
Nutzung zugeführt
werden kann. Dabei kann es vorteilhaft sein jeder Kammer ein metalli sches
Teil zuzuordnen. Dadurch kann mit entsprechend angepasster Anordnung
und Auswahl eines oder mehrerer Induktoren die Effizienz der Erwärmung des
Mediums verbessert werden.
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An
einem erfindungsgemäßen Wärmespeicherelement
kann vorteilhaft zur Überwachung
der Dichtheit ein den Druck des Mediums innerhalb einer Kammer oder
des Gehäuses
anzeigendes Indikatorelement vorhanden sein.
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Nachfolgend
soll die Erfindung beispielhaft näher erläutert werden.
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Dabei
zeigen:
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1 eine
perspektivische Darstellung eines Beispiels eines erfindungsgemäßen Wärmespeicherelementes,
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2 eine
vergrößerte Detaildarstellung
des in 1 gezeigten Beispiels und
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3 mehrere übereinander
gestapelte Wärmespeicherelemente.
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In 1 ist
ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Wärmespeicherelements 1 gezeigt.
Dabei ist eine Kammer von einem Gehäuse umschlossen und in der
Kammer ist ein einen Phasenübergang
vollziehendes Medium enthalten. Das Gehäuse 1 kann aus einem
für den
Einsatztemperaturbereich ausgewähltes
Polymer durch Kunststoffspritzguss hergestellt werden. Es kann aber
auch aus zwei unterschiedlichen Polymeren so hergestellt werden.
Dabei ist der Innere Teil des Gehäuses aus einem Polymer mit
höherer
Festigkeit hergestellt, auf dessen äußere Oberfläche ein anderes Polymer, das weicher
sein kann und mit einer aufgerauhten Oberflächenstruktur ausgebildet werden
kann, aufgebracht wird. Letzteres kann auch auf ein metallisches
Gehäuse
erfolgen. Hier nicht erkennbar, kann aber auch mindestens ein Metallstreifen
und/oder ein Permanentmagnet mit in das Polymer eingespritzt und
so am Wärmespeicherelement 1 befestigt
werden.
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Ein
Gehäuse
kann dabei auch doppelwandig zur Erhöhung der Sicherheit ausgebildet
sein.
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Analog
können
auch Griffelemente 3 aus einem geeigneten Werkstoff mit
kleiner Wärmeleitfähigkeit
am Wärmespeicherelement 1 angebracht werden.
Die Befestigung kann ebenfalls stoff-, kraft- und/oder formschlüssig erfolgen.
Mittels der Griffelemente 3 kann das Wärmespeicherelement auch bei sehr
hohen oder sehr niedrigen Temperaturen ohne weitere Schutzmaßnahmen
gehandhabt werden. Hilfreich ist dabei auch die Oberflächenprofilierung an
den Griffelementen 3.
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An
der nach oben weisenden Oberfläche
ist ein Indikatorelement 2 vorhanden. Dort ist ein Element
oder ein Gehäusebereich
vorhanden, bei dem eine optische Anzeige erfolgt, wenn die für das Medium
spezifische Phasenübergangstemperatur
erreicht ist. Dabei kann der Beginn des Phasenübergangs mit einem leichten
Farbumschlag, der bis zum Ende des Phasenübergangs zu einem vollen Farbumschlag führt, angezeigt
werden. Dadurch kann von außen ohne
weiteres der Zustand des Wärmespeicherelements 1 bewertet
werden. Ein zu früher
Austausch von noch eine Restkapazität aufweisenden Wärmespeicherelementen 1 kann
ebenso vermieden werden, wie der Einsatz eines noch nicht ausreichend abgekühlten oder
erwärmten
Wärmespeicherelements.
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Eine
solche Indikation kann auch mit einem RFID-Element oder einem analogen Sensor erreicht werden.
Dabei wird dann die Temperatur gemessen und es kann bei der jeweiligen
Phasenübergangstemperatur
oder einem dafür
spezifischen Temperaturbereich ein Signal generiert werden. Dieses
kann ggf. auch drahtlos übertragen
werden. Danach kann dann beispielsweise an einem isolierten Transport- oder
Lagerbehältnis
angezeigt werden, in welchem Zustand sich das jeweilige Wärmespeicherelement 1 befindet.
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Bei
dem gezeigten Beispiel sind auch asymmetrisch gestaltete Flächen an
der Ober- und Unterseite vorhanden.
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Dies
ist bei dem gezeigten Beispiel mit einem Scharniergelenk 4 erreicht,
das an einer Seite des Wärmespeicherelements 1 angeordnet
ist. Damit kann das Teil 1.1 um die Schwenkachse des Scharniergelenks 4 verschwenkt
werden, wie dies mit dem Pfeil in 1 angedeutet
ist. Dadurch kann eine Anpassung der Geometrie und der äußeren Dimensionen
erreicht werden, wenn ein Einsatz innerhalb verschiedener Behältnisse
bzw. bei unterschiedlichen Gütern
erforderlich ist. Die Größenverhältnisse,
z. B. von Teil 1.1 und/oder die Anordnung des Scharniergelenks 4 kann
variiert sein, um bei einem Verbiegen oder Verschwenken anderen
Geometrien von Isolationsbehältnissen,
beispielsweise kreisrunden. Rechnung zu tragen.
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Bei
dem Beispiel ist im Bereich des Scharniergelenks 4 ein
keilförmiger
Ausschnitt vorhanden. Mit einem solchen Einschnitt kann unabhängig vom Scharniergelenk 4 eine
formschlüssige
Verbindung von hier zwei Wärmespeicherelementen 1 hergestellt werden,
wenn diese in einer Reihe und mit entgegengesetzt zueinan der ausgerichteten
Oberflächen
so angeordnet werden, dass ein Teil 1.1 in den keilförmigen Einschnitt
des anderen Wärmespeicherelements 1 eingeführt worden
ist.
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In
nicht dargestellter Form besteht die Möglichkeit zwei solcher keilförmigen oder
auch mit in anderer Gestalt ausgebildeten Einschnitten oder Aufnahmen
vorzusehen, mit denen dann mehr als zwei Wärmespeicherelemente 1 miteinander
verbunden werden können.
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Solche
Teile 1.1 können
auch eine gesonderte Kammer für
die Aufnahme von einem einen Phasenübergang vollziehenden Medium
aufweisen. Dabei kann ein gleiches Medium, wie in der anderen Kammer,
aber auch ein Medium mit abweichender Phasenübergangstemperatur enthalten
sein. Bei diesem Medium kann in einem einfachen Fall nur eine andere
Konzentration eines einen Phasenübergang vollziehenden
Stoffs in einer Lösung
gewählt
worden sein.
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Es
können
auch andere aneinander angepasste Konturen oder Geometrien für die Ober-
und Unterseite von Wärmespeicherelementen 1 gewählt werden,
die asymmetrisch sein können.
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Bei
dem gezeigten Beispiel sind auch zwei Einlassstutzen 5 und
zwei Auslassstutzen 6 vorhanden. An diese ist ein Kanalsystem
im Inneren angeschlossen. In die Einlassstutzen kann ein entsprechend
temperiertes Fluid in das Wärmespeicherelement 1 eingeführt werden,
mit dem die Temperatur in Abhängigkeit
der Phasenübergangstemperatur
ausreichend abgesenkt oder erhöht
werden kann. Dieses kann aus den Auslassstutzen 6 wieder
abgeführt werden.
Hier können
geeignete Schnellverschlüsse für die Fluidzu-
und -abfuhr vorgesehen werden.
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Bei
der Detaildarstellung von 2 ist lediglich
eine geänderte
Anordnung von Einlassstutzen 5 und Auslassstutzen 6 anders
gewählt
als in 1.
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Mit 3 soll
eine Möglichkeit
zur Stapelung von Wärmespeicherelementen 1 gezeigt
werden. Die hier vier Wärmespeicherelemente 1 können so übereinander
gestapelt für
die Kühlung
oder zum Warmhalten genutzt werden und haben dabei gemeinsam eine
höhere
Kapazität.
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In
einer so gestapelten Anordnung erschließt sich auch die Möglichkeit
alle gestapelten Wärmespeicherelemente 1 mit
zu- und abgeführten
Fluid gleichzeitig auf die für
einen Einsatz geeignete Temperatur zu kühlen oder zu erwärmen. Dabei
ist lediglich eine entsprechend angepasste Anordnung der Ein- und
Auslassstutzen 5 und 6 an den Wärmespeicherelementen 1 und
ggf. ein Einsatz von Zwischenadaptern erforderlich, über die
eine Verbindung von einem Auslassstutzen 6 zu einem Einlassstutzen 5 eine
nachfolgend in Strömungsrichtung
des Fluids angeordneten Wärmespeicherelements 1 möglich wird.