HRP20050099A2 - Cooler structure for surface cooling - Google Patents

Description

Predmetni izum se odnosi na strukturu hladnjaka za hlađenje površine a konkretnije na strukturu hladnjaka koja je pogodna za hlađenje vjetrobranskog stakla vozila.

U vrućim atmosferskim uvjetima (posebno u klimama sa jakom sunčevom svjetlošću) vjetrobranska stakla vozila često mogu da dostignu temperature koje prelazi 500C a ponekad i do 900C i više. U ovakvim uvjetima visoke temperature poznat je problem da male rupice ili rasprsnuća na vjetrobranskom staklu mogu da se povećaju (ili rezultiraju razbijanjem vjetrobranskog stakla) kada se dovedu naponi na vjetrobransko staklo. Ovaj fenomen je poznat u ovom području kao 'prskanje'. Do prskanja može da dođe kada se dovedu tlak ili naponi preko uređaja za popravak rasprsnuća ili probijenog stakla, koji se montiraju na vjetrobransko staklo vozila da bi se popravilo isto u ovakvim vrućim atmosferskim uvjetima. Ovakav uređaj je prikazan u WO-A-0134373.

Sada se razvijaju poboljšanja uređaja i tehnike za ovakve situacije. Prema ovom izumu, osigurana je struktura hladnjaka za uporabu pri hlađenju površine; struktura hladnjaka obuhvaća oslanjajuću podlogu i, oslonjen na oslanjajuću podlogu, medij za hlađenje koji vrši prijenos topline sa oslanjajućom podlogom.

Struktura hladnjaka ima zonu (zonu pristupa) u okviru perifernog dijela kroz koji može da se pristupiti ciljanoj zoni površine (kao što je zona vjetrobranskog stakla koja ima rasprsnuće ili rupicu). Ova zona strukture (zona pristupa) je ograničena zonom za hlađenje strukture koja ima medij za hlađenje koji je oslonjen na strukturu. Ciljanoj zoni se može pristupiti pomoću dijela strukture hladnjaka koji se može ukloniti (ili bar djelomično pomaknuti), kao što je preklopno krilce ili slično koje se može postaviti kroz oslonjenu podlogu strukture hladnjaka. Dio koji se može skinuti ili pomaknuti nosi medij za hlađenje tako da kad je predmetni dio na mjestu nalijeganja i u kontaktu s površinom (vjetrobransko staklo) ciljana zona se također direktno hladi.

Dio koji se skida ili pomiče se može skinuti ili pomaknuti da bi omogućio pristup ciljanoj zoni (i da se izvrši popravak), dok ostatak strukture ostaje pod djelovanjem hlađenja sa površinom (vjetrobransko staklo). Zona pristupa je dimenzionirana da omogući postavljanje uređaja za popravak vjetrobranskog stakla na vjetrobransko staklo vozila, dok je struktura hladnjaka na mjestu.

Medij za hlađenje obuhvaća površinu strukture hladnjaka koja iznosi oko 60% ili više (poželjno je 70%, poželjnije 80%) oslonjene podloge.

Oslonjena pologa je bitno nepropustljiva za tekućinu i obuhvaća plastičan materijal ili gumeni materijal kao što je na primjer PVC. Oslonjena podloga obuhvaća elastičnu foliju koja se prilagođava obliku površine (na primjer zakrivljenost vjetrobranskog stakla vozila).

Poželjno je da medij za hlađenje obuhvaća materijal koji treba hidrirati (ili već hidratiran materijal). Medij za hlađenje obuhvaća absorbirajući polimerski materijal, poželjno je superabsorbirajući polimerski materijal, kao što je na primjer polimer pod trgovačkim nazivom Hysorb M 7055 (BASF). Poželjno je da je medij za hlađenje u obliku granula, čestica ili hidrogela.

Medij za hlađenje se nalazi unutar džepova koji su određeni i koji se stvaraju na strukturi. Odvojeni džepovi efikasno, trajno zadržavaju dozirane količine medija za hlađenje.

Džepovi imaju prednji dio podloge, koja obuhvaća materijal koji je propustljiv za tekućinu Osljeni podloga određuje suprotnu podlogu predmetnog džepa. Džepovi se formiraju pomoću zavarenih šavova duž naslonjenih čeonih folija, koje čine džepove.

Struktura ima mehanizam za montiranje, kako bi se struktura osigurala u položaju na površini. Kod jedne konfiguracije mehanizam za montiranje ima jednu ili više usisnih čašica, koje se nalaze duž gornjeg djela strukture hladnjaka.

Prema drugom aspektu, izum osigurava postupak hlađenja površine (konkretno vjetrobranskog stakla vozila), postupak koji obuhvaća pozicioniranje strukture hladnjaka kao što je navedeno u ovom dokumentu, u položaju sa oslonjenom podlogom strukture hladnjaka na površini/vjetrobranskom staklu.

Prema daljnjem aspektu, izum osigurava postupak popravka oštećenja (kao što je rasprsnuće ili probijeno staklo) na vjetrobranskom staklu vozila, postupak koji obuhvaća pozicioniranje strukture hladnjaka u položaju sa oslonjenom podlogom strukture hladnjaka u kontaktu sa vjetrobranskim staklom; omogućavajući da protekne vremenski period; i vršeći popravak oštećenja.

Struktura hladnjaka ima zonu u perifernom dijelu strukture hladnjaka koja je pozicionirana iznad oštećenja na vjetrobranskom staklu i kroz koju se može pristupiti oštećenju na vjetrobranskom staklu. Popravak se vrši na oštećenju, dok je hladnjak na mjestu, smješten na vjetrobranskom staklu.

Struktura hladnjaka obuhvaća mehanizam za indikaciju temperature koji je postavljen tako da daje indikaciju lokalne temperature površine (npr. vjetrobranskog stakla).

Prema narednom aspektu, izum osigurava postupak izrade strukture hladnjaka, postupak koji obuhvaća zavarivanje folije koja je propustljiva za tekućinu za oslonjeni sloj koji je nepropustljiv za tekućinu duž linija zavarivanja, da bi se formirao niz džepova koji sadrže medij za hlađenje koji se zadržava u džepovima.

Prema narednom aspektu, izum osigurava komplet koji obuhvaća strukturu hladnjaka kako je navedeno u ovom dokumentu i kontejner nosača za nošenje strukture hladnjaka, karakteristično u hidratiziranom stanju. Komplet dalje obuhvaća kontejner za raspršivanje tekućine za hidratiziranje kako bi se hidratizirala struktura hladnjaka. Kontejner za strukturu hladnjaka može također da sadrži kontejner za tekućinu za hidratiziranje.

Izum se dalje opisuje prema konkretnoj konfiguraciji samo na temelju primjera i uz pozivanje na prateće crteže, u kojima:

Slika 1 predstavlja shematski prikaz vodoravne projekcije hladnjaka, prema izumu;

Slika 2 predstavlja shematski prikaz poprečnog presjeka duž Z-Z sa Slike 1;

Slika 3 predstavlja pogled na uvećan detalj Y sa Slike 1; i

Slika 4 predstavlja pogled na uvećan detalj X sa Slike 1.

Pozivajući se na crteže, hladnjak 1 koji posebno odgovara za hlađenje zone vjetrobranskog stakla vozila, ima elastičan PVC oslonjeni sloj 2 i gornji sloj 3 od netkanog poliestera koji oblaže oslonjeni sloj. Drugi PVC sloj koji obuhvaća granične dijelove 4a, 4b, 4c i 4d i ima četvrtast centralni otvor se postavlja preko netkanog poliesterskog sloja 3. Struktura sloja se zatim zavaruje pomoću visokofrekventnog zavarivanja duž periferne linije zavarivanja 5 (koja se proteže po cijelom obujmu hladnjaka i duž unutarnjih bridova graničnih dijelova 4a, 4b, 4c da bi se dobila periferna linija zavarivanja 6 koja određuje četvrtast granični sloj sa gornjim slojem poliestera 3. Visokofrekventno zavarivanje se također koristi za zavarivanje gornjeg sloja poliestera 3 za oslonjenii sloj 2 duž paralelne gornje i donje linije zavarivanja 7, 8 i duž obostrano paralelnih linija zavarivanja 9, 10. Gornji sloj poliestera 3 je propustljiv za tekućinu i ne rasteže se čvrsto preko oslonjenog sloja 2 prije zavarivanja, da bi se osiguralo da gornji sloj 3 može da se odvoji ili povuče od oslonjenog sloja 2. Na ovaj način, kada je zavaren kao što je opisano, gornji sloj 3 zajedno sa oslonjenim slojem 2 čini niz odvojenih džepova 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 u koje tekućina može da prolazi preko gornjeg sloja 3. Prije faze zavarivanja granule 30 superapsorbirajućeg polimerskog želatinoznog materijala se postavljaju u zonu džepova 15 do 19 između oslonjenog PVC sloja 2 i gornjeg sloja poliestera 3. Karakteristično je da se želatinozne granule polimera 30 nalaze u okviru rastvorljivih džepova radi jednostavnosti proizvodnje. Kada se džepovi formiraju postupkom zavarivanja, želatinozne granule polimera 30 su efikasno ograničene u okviru odgovarajućih džepova 11 do 19.

Kada se vrši zavarivanje gornjeg sloja 3 za oslonjeni sloj PVC 2, formiraju se tri dužine linije zavarivanja po širini 7a, 8a, 10a. Centralno od dužina linija zavarivanja po širini 7a, 8a, 10a obrazuje se kontinualna linija sječenja 20 koja se proteže od kraja prve linije sječenja 21 do kraja druge linije sječenja 22. Krajeve linija sječenja 21 i 22 određuju mali kružni otvori koji su isječeni kroz zavaren dio hladnjaka. Krilce ili džep otvora 15 je time određen, te se može preklopiti unazad duž zavarenog šava 9 da bi otkrio otvor koji se proteže kompletno kroz zavaren sloj hladnjaka. Mogućnost da se preklopi džep krilca 15 unazad je najjasnije prikazan na Slici 2 gdje je preklopni džep 15 prikazan isprekidanim crtama. Svrha preklopnog džepa je detaljno objašnjena dolje. Treba znati da je preklopni džep okružen drugim džepovima. Gornja trokutasta periferna zona hladnjaka 1 ima tri plastične usisne čašice 24, 26, 27 koje omogućavaju da se struktura 1 montira na površinu vjetrobranskog stakla koju treba ohladiti oslonjenim slojem 2 u kontaktu sa površinom vjetrobranskog stakla. Usisne čašice se montiraju kroz odgovarajuće otvore i naležu potiskivanjem 28.

Svrha strukture hladnjaka je da omogući da se vjetrobransko staklo ohladi od visoke temperature okoline do uvjeta hladnjaka za otvore kao što je popravak prsnuća vjetrobranskog stakla. Kao što je prethodno navedeno, u vrućim atmosferskim uvjetima ili u uvjetima sunčanih klima ili u uvjetima okoline, vjetrobransko staklo vozila može da dostigne visoke temperature, koje često prelaze 50ºC a ponekad idu i do 90ºC i iznad. U ovakvim uvjetima visoke temperature, poznat je problem da male rupice ili prsnuća na vjetrobranskom staklu mogu da se prošire, kada se dovedu naponi na vjetrobransko staklo.

Ovakve pojave su poznate kao ’prskanja’. Ovakva prskanja se mogu pojaviti kada se uređaji za popravak prsnuća ili rupica montiraju na vjetrobransko staklo da bi se popravilo prsnuće ili probijeno staklo WO-A-0134373 pokazuje uređaj koji se koristi pri popravku prsnuća ili probijenog stakla na vjetrobranskom staklu pomoću ispunjavanja smolom. Uređaj leži na površini i dovodi vakuumski pritisak na mjesto prsnuća ili probijenog stakla. Radeći tako, napon koji se dovodi na vjetrobransko staklo može rezultirati ’prskanjem’ u vrućim uvjetima okoline. Popravak onoga što je trebalo da bude manje prsnuće ili probijeno vetrobransko staklo, zbog toga postajeveći popravak ili čak zamjena vjetrobranskog stakla. Ovo je tehnički mnogo teže, potrebno je više vremena i skuplji je popravak. Struktura hladnjaka prema ovom izumu omogućava izbegavanje ’prsnuće’ čak i u veoma vrućim atmosferskim uvjetima.

Struktura hladnjaka 1 se prvo ili potpuno potapa u vodu da bi se hidratizirale superapsorbirajuće granule polimera 30 u džepovima 11 do 19. Hidratizirane granule 30 se šire, da bi formirale odgovarajuće džepove. Granule se ručno ravnomjerno raspoređuju kroz predmetne pojedinačne džepove. Nakon potapanja u vodi, može se dodati voda do vrha da bi se održalo hidratiziranje granula koje su prisutne u džepovima. Gornji sloj (folija) koji nije tkan 3 je propustljiv za vodu. PVC oslonjeni sloj 2 je nepropustljiv za vodu.

Zatim se površina PVC oslonjenog sloja briše da bude suha. Važno je držati vlagu dalje od područja prsnuća ili probijenog vjetrobranskog stakla. Struktura hladnjaka se zatim postavlja na vjetrobransko staklo vozila sa površinom oslonjenog sloja 2 u kontaktu sa površinom vjetrobranskog stakla. Preklopni džep 15 se centrira iznad područja prsnuća ili probijenog vjetrobranskog stakla. Preklapanje džepa 15 omogućava da se prsnuće promatra dok se postavlja struktura hladnjaka 1 na vjetrobransko staklo. Usisne čašice 25, 26, 27 drže strukturu na mjestu na površini. Sa strukturom hladnjaka na mjestu na površini, centralni preklopni džep se preklapa u zatvoren položaj, a struktura ostaje na mjestu određeno vrijeme (karakteristično je 5 – 10 minuta ili slično), da bi se snizila temperatura vjetrobranskog stakla. Preklopni džep 15 nosi LED termometar (termometar sa svjetlosnom diodom) 51 koji je vidljiv sa vanjske strane strukture da bi osigurao indikaciju lokalne temperature površine na vjetrobranskom staklu.

Pri probnim ispitivanjima pokazalo se da je struktura hladnjaka 1 smanjila temperaturu površine do 350C za 6 minuta, u ovisnosti od početne temperature površine. Mehanizam za hlađenje prenosi toplinu od površine preko PVC oslonjenog sloja 2 do vlažnog želatinoznog materijala 30, koji je na nižoj temperaturi od površine. Dodatno, vrući atmosferski uvjeti uzrokuju isparavanje vode koju sadrži želatinozni materijal 30 stvarajući dodatni efekt hlađenja na želatinoznom materijalu uslijed isparavanja. Želatinoznom materijalu u džepovima se može dodati voda po potrebi potapanjem kroz gornji sloj folije 3.

Nakon hlađenja, centralni preklopni džep 15 se preklapa i popravlja se prsnuće. Na primjer, uređaj za popravak pomoću smole u vakuumu kao što je opisano u WO-A-0134373 se može postaviti na vjetrobransko staklo da bi se popravilo prsnuće ili probijeno staklo. Džepovi koji okružuju preklopni centralni džep 15 vrše hlađenje vjetrobranskog stakla u toku popravka.

Nakon uspješnog završetka popravka, struktura hladnjaka se uklanja sa površine, preklapa se za skladištenje u hermetičko prijenosno kućište od plastičnog materijala. Hermetičko prijenosno kućište je korisno za skladištenje strukture u uvjetima vlage, što čuva želatinozni materijal polimera u bar djelomično hidratiziranim uvjetima.

Primjećeno je da, pri hlađenju u veoma vrućim uvjetima (temperatura površine od 80ºCili više) sa džepom 15 na mjestu hlađenja površine, ponekad može da dođe do neznatnog širenja prsnuća. Smatra se da osiguravanje malog otvora 30 (hermetiziran na zavarenom šavu) kroz centar džepa 15 olakšava ovaj problem i pomaže u pozicioniranju uređaja, s tim da su prsnuće ili probijeno staklo centrirani na otvoru 30.

Izum je prvenstveno opisan u odnosu na hlađenje vjetrobranskih stakala vozila. Oni koji su upućeni u ovo područje cijene što izum ima primjenu i u drugim situacijama gdje može biti neophodno hlađenje površine ili strukture. Štoviše, izum može da bude od koristi i u situacijama kada su potrebne promjene temperature grijanjem. U ovakvim okolnostima struktura se može koristiti za čuvanje grijućeg materijala na višoj temperaturi od temperature površine koju treba zagrijati. Džepovi 15 mogu u ovakvim okolnostima držati materijal koji je raspoređen tako, da selektivno bude podvrgnut egzotermičkoj reakciji, kako bi uzrokovao efekt grijanja.

Claims (10)

1. Struktura hladnjaka za uporabu pri hlađenju površine; naznačen time, što struktura hladnjaka obuhvaća oslanjajuću podlogu i, oslonjen na oslanjajuću podlogu, medij za hlađenje koji vrši prijenos topline sa oslanjajuće podloge.

2. Struktura hladnjaka prema patentnom zahtjevu 1, naznačena time, što struktura hladnjaka ima zonu u okviru perifernog dijela strukture, kroz koju se može pristupiti ciljanoj zoni površine pri čemu: i) je zona u okviru perifernog dijela strukture hladnjaka, kroz koju se može pristupiti ciljanoj zoni površine, obrubljena zonom za hlađenje strukture koja ima medij za hlađenje koji je oslonjen na strukturu; i/ili a) zona u okviru perifernog dijela strukture hladnjaka kroz koju se može pristupiti ciljanoj zoni površine obuhvaća dio strukture hladnjaka, koji se može skinuti ili koji se bar djelomično može pomaknuti; i/ili b) periferni dio strukture hladnjaka kroz koji se može pristupiti ciljanoj zoni površine obuhvaća dio oslanjajuće površine i nosi medij za hlađenje; i/ili c) prema kojima medij za hlađenje obuhvaća površinu strukture hladnjaka: ii) koja iznosi oko 60% ili više oslanjajuće površine; ili koja iznosi oko 70% ili više oslanjajuće površine; ili koja iznosi oko 80% ili više oslanjajuće površine.

3. Struktura hladnjaka prema prethodnim patentnim zahtjevima, naznačena time, što i) je oslanjajuća podloga propustljiva za tekućinu; i/ili ii) oslanjajuća podloga obuhvaća plastični materijal; i/ili iii) oslanajuća podloga obuhvaća elastičnu foliju; i/ili iv) medij za hlađenje obuhvaća materijal koji treba hidratizirati ili već hidratiziran materijal; i/ili v) medij za hlađenje obuhvaća apsorbirajući polimerski materijal; i/ili vi) prema kojima je medij za hlađenje u obliku granula, čestica ili hidrogela.

4. Struktura hladnjaka prema prethodnim patentnim zahtjevima, naznačena time, što se medij za hlađenje nalazi u džepovima koji postoje na strukturi, pri čemu: i) odvojeni džepovi efikasno, trajno zadržavaju dozirane količine medija za hlađenje; i/ili ii) prema kojima džepovi imaju dio podloge koja je određena materijalom koji je propustljiv za tekućinu; i/ili iii) džepovi imaju dio podloge koji je definiran oslonjenom podlogom strukture; i/ili iv) prema kojima su džepovi definirani linijama zavarenog šava duž nasuprotnih folija koje čine džepove.

5. Struktura hladnjaka prema prethodnim patentnim zahtjevima, naznačena time, što struktura ima mehanizam za montiranje za osiguranje strukture u položaju na površini, prema kojem mehanizam za montiranje obuhvaća jednu ili više usisnih čašica.

6. Postupak hlađenja površine, konkretno vjetrobranskog stakla vozila, postupak koji obuhvaća pozicioniranje strukture hladnjaka prema prethodnim zahtjevima, naznačen time, što se u položaju sa oslonjenom podlogom strukture hladnjaka, koja naleže na vjetrobransko staklo.

7. Postupak popravka oštećenja (kao što je rasprsnuće ili proboj) na vjetrobranskom staklu vozila, naznačen time, što postupak koji obuhvaća pozicioniranje strukture hladnjaka u položaj sa oslonjenom podlogom strukture hladnjaka u kontaktu sa vjetrobranskim staklom; ostavljajući da protekne vremenski period; i vršeći postupak popravka oštećenja.

8. Postupak popravka prema patentnom zahtjevu 7, naznačen time, što i) struktura hladnjaka ima zonu u okviru perifernog dijela strukture hladnjaka, čija je zona pozicionirana iznad oštećenja na vjetrobranskom staklu i kroz koju se može pristupiti oštećenju na vjetrobranskom staklu; i/ili ii) prema kojima se postupak popravka vrši na oštećenju, dok je hladnjak na mjestu, pozicioniran na vjetrobranskom staklu; i/ili iii) se koristi struktura hladnjaka prema patentnim zahtjevima 1 do 5.

9. Postupak izrade strukture hladnjaka, naznačen time, što postupak obuhvaća zavarivanje folije koja je propustljiva za tekućinu, za oslanjajući sloj koji je nepropustljiv za tekućinu duž linije zavarivanja, da bi se formirao niz džepova koji sadrže medij za hlađenje, koji se zadržava u džepovima.

10. Komplet koji obuhvaća strukturu hladnjaka prema patentnim zahtjevima 1 do 5, naznačen time, što postoji kontejner nosača da bi se struktura hladnjaka održala u hidratiziranom stanju, koji dalje obuhvaća kontejner za raspršivanje hidratizirane tekućine za hidratiziranje strukture hladnjaka.