MXPA03009397A

MXPA03009397A - Metodo y aparato de conveccion, termicamente activo, y metodo para extraer calor con elementos de transferencia termica, de paridad tridimensional, intermedios de circulacion en composicion bifasica de intercambio termico.

Info

Publication number: MXPA03009397A
Application number: MXPA03009397A
Authority: MX
Inventors: P Noel Thomas
Original assignee: P Noel Thomas
Priority date: 2002-10-18
Filing date: 2003-10-14
Publication date: 2005-04-11
Also published as: US20040256087A1; AU2003255053B2; DE60321107D1; US20080047684A1; EP1411313A1; TWI307402B; BR0304608A; ATE396373T1; TW200419129A; US7055575B2; AU2003255053A1; BR0304608B1; EP1411313B1; US20060032614A9

Abstract

Aparato para extraer calor que comprende un recipiente cargado con un primer liquido y con pequenos recipientes auxiliares libres para circular en el primer liquido. Cada uno de los pequenos recipientes auxiliares se carga con un segundo liquido. El primero y segundo liquidos tienen cada uno una temperatura seleccionada de transformacion que facilita el uso del aparato para calentar o enfriar una sustancia puesta en contacto con el aparato.

Description

MÉTODO Y APARATO DE CONVECCIÓN, TÉRMICAMENTE ACTIVO, Y MÉTODO PARA EXTRAER CALOR CON ELEMENTOS DE TRANSFERENCIA TÉRMICA, DE PARIDAD TRIDIMENSIONAL, INTERMEDIOS DE CIRCULACIÓN EN COMPOSICIÓN BIFÁSICA DE INTERCAMBIO TÉRMICO Esta invención se refiere a un aparato y métodos para extraer calor de una sustancia. De manera más particular, la invención se refiere a un aparato y método mejorados que utilizan una matriz compuesta de líquidos y sólidos para extraer, durante un periodo prolongado de tiempo, calor de una sustancia. En un aspecto adicional, la invención se refiere a un aparato mejorado del tipo descrito que utiliza una pluralidad de elementos de transferencia térmica que tienen paridad tridimensional . En otro aspecto, la invención se refiere a un aparato mejorado de extracción de calor de tipo descrito, que transfiere calor por convección a lo largo de rutas intermedias de elementos separados de transferencia térmica. En aún un aspecto adicional, la invención se refiere a un aparato y método mejorados del tipo descrito en el cual los elementos de transferencia térmica se forman para absorber calor a lo largo de las rutas vertical y lateral . En aún otro aspecto, la invención se refiere a un método simplificado, mejorado para fabricar un dispositivo de transferencia térmica. En un aspecto adicional , la invención se refiere a un aparato mejorado de extracción de calor del tipo descrito que proporciona transferencia eficiente usando una entrecara de elemento de transferencia térmica-líquido . . Los llamados "paquetes fríos" son bien conocidos y por ejemplo comprenden de forma típica recipientes huecos de vinilo, plegables, rellenos con una gelatina. En el uso, el paquete frío se congela y se coloca contra el cuello del individuo u otra parte del cuerpo del individuo para enfriar el individuo. Un paquete frío convencional por el estilo se comercializa bajo la marca comercial "THERAPAC" y comprende un recipiente de vinilo de dos pliegues de doce pulgadas por doce pulgadas relleno con una gelatina insoluble, inodora, blanca. Otro paquete frío convencional se comercializa bajo la marca comercial "COLPAC" y comprende un recipiente de polímero de dos pliegues de doce pulgadas por dos pulgadas relleno con una gelatina soluble, inodora, gris. Estos paquetes fríos convencionales están ampliamente diseminados y absorben de forma efectiva el calor. Una desventaja principal de estos paquetes fríos es que tienen una capacidad de duración relativamente breve para permanecer fríos. Por ejemplo, cuando los paquetes fríos THERAPAC y COLPAC, señalados anteriormente, se remueven de un congelador, la temperatura en la superficie exterior del paquete frío puede ser de cinco grados F. Después de aproximadamente una hora, la temperatura puede ser de aproximadamente cuarenta y cinco o cincuenta grados F. Después de aproximadamente dos horas, la temperatura en la superficie exterior de los paquetes frios pueden ser de aproximadamente cincuenta y dos a cincuenta y ocho grados F. Después de aproximadamente tres horas, · la temperatura puede ser de aproximadamente sesenta y cinco a setenta grados F . En consecuencia, solo después de una hora la temperatura de la superficie exterior de cada uno de los paquetes frios está muy por encima del congelamiento. Por consiguiente, sería altamente deseable proporcionar un paquete frío mejorado que después de que se exponga a temperatura ambiente, mantenga una temperatura baja durante un periodo prolongado de tiempo. Por lo tanto, es un objeto principal de la invención proporcionar un aparato mejorado para extraer calor de un sólido, líquido, ' gas u otra sustancia. Un objeto adicional de la presente invención es proporcionar un paquete frío mejorado que mantendrá una temperatura fría "durante un periodo prolongado de tiempo después de que se expone a una temperatura mayor que aquella del paquete frío. Otro objeto de la invención es proporcionar un método mejorado para fabricar un paquete frío. Aún un objeto adicional de la invención es proporcionar un dispositivo de transferencia térmica que facilite la conformación o ajuste del dispositivo al contorno del cuerpo. Aún otro objeto de la invención es proporcionar un dispositivo mejorado de transferencia térmica con una matriz de módulos que facilita el plegado del dispositivo y la división del dispositivo. Estos y otros objetos y ventajas adicionales y más específicas, de la invención, serán evidentes para aquellos expertos en la técnica a partir de la siguiente descripción detallada de la misma, tomada en unión con los dibujos, en los cuales : La Figura 1 es una vista en elevación que ilustra un dispositivo de transferencia térmica construido de acuerdo con los principios de la invención; La Figura 2 es una vista en elevación que ilustra una modalidad alternativa de la invención; La Figura 3 es una vista en elevación que ilustra aún otra modalidad de la invención; La Figura 4 es una vista en elevación de sección, lateral que ilustra aún una modalidad adicional de la invención; La Figura 5 es una vista en elevación de sección lateral que ilustra aún otra modalidad de la invención; La Figura 6 es una vista en perspectiva que ilustra una porción de la invención de la Figura 5; La Figura 7 es una vista en perspectiva que ilustra aún una modalidad adicional de la invención La Figura 8 es una vista superior que ilustra aún otra modalidad de la invención; La Figura 9 es una vista superior que ilustra aún una modalidad adicional de la invención; La Figura 10A es una vista de sección frontal que ilustra el primer paso en un método para fabricar un miembro de depósito usado en la invención; La Figura 10B es una vista de sección frontal que ilustra el segundo paso en un método para fabricar un miembro de depósito usado en la invención; La Figura 10C es una vista de sección frontal que ilustra la administración de fluido al miembro de depósito de la Figura 10B; La Figura 10D es una vista de sección frontal que ilustra la incorporación y sellado de una matriz de módulos en el sistema de miembro de depósito-fluido de la Figura 10C; La Figura 11A es una vista en sección frontal que ilustra el primer paso en la producción de una matriz de módulos usada en la invención; La Figura 11B es una vista en sección frontal que ilustra el segundo paso en la producción de una matriz de módulos usada en la invención; La Figura 11C es una vista en sección frontal que ilustra la carga de una matriz de módulos con fluido; La Figura 12 es una vista de la parte superior que ilustra aún otra modalidad de la invención; y La Figura 13 es una vista en sección lateral del aparato de la Figura 12 y que ilustra características adicionales de construcción del mismo. De forma breve, de acuerdo con la invención, se proporciona un dispositivo mejorado de transferencia térmica para el uso en la puesta en contacto y retiro de calor de una sustancia. El dispositivo de transferencia térmica incluye un recipiente primario hueco que incluye una pared, y un primer líquido alojado en el recipiente; e incluye, al menos un recipiente auxiliar hueco en el primer líquido y que incluye una pared, y un segundo líquido alojado en el recipiente auxiliar. El segundo líquido tiene un punto de congelación menor que el punto de congelación del primer líquido . En otra modalidad de la invención, se proporciona un método mejorado para enfriar una sustancia. El método incluye los pasos de proporcionar un dispositivo de transferencia térmica. El dispositivo de transferencia térmica incluye un recipiente primario hueco que incluye una pared, y un primer líquido alojado en el recipiente. El recipiente primario también incluye al menos un recipiente auxiliar hueco en el primer líquido. El recipiente auxiliar incluye una pared, y un segundo líquido alojado en el recipiente auxiliar. El segundo liquido tiene un punto de congelación menor que el punto de congelación del primer líquido. El método también incluye los pasos de enfriar el dispositivo de transferencia térmica para congelar el segundo líquido, ' y, poner en contacto la sustancia con el dispositivo de transferencia térmica. En una modalidad adicional de la invención, se proporciona un método mejorado para enfriar una sustancia. El método . incluye el paso de proporcionar un dispositivo de transferencia térmica. El dispositivo de transferencia térmica incluye un recipiente primario hueco . El recipiente primario incluye una pared, y un primer líquido alojado en el recipiente . El recipiente primario también incluye al menos un recipiente auxiliar hueco en el primer líquido. El recipiente auxiliar hueco incluye una pared, y un segundo líquido alojado en la pared del recipiente auxiliar. El segundo líquido tiene un punto de congelación menor que el punto de congelación del primer líquido. El método también incluye los pasos de enfriar el dispositivo de transferencia térmica para congelar el segundo líquido; y, poner en contacto la sustancia con el- dispositivo de transferencia térmica tal que se extraiga calor de la sustancia hacia el primer líquido por conducción a través de la pared del recipiente primario, tal que el calor extraído al primer líquido por conducción a través de ¦ la pared del recipiente primario provoca que el líquido tenga una temperatura no uniforme y produce movimiento circulatorio en el líquido debido a la variación en la densidad del líquido y la acción de la gravedad, y tal que se extraiga calor del primer líquido por la conducción a través de la pared del recipiente auxiliar. En aún otra modalidad de la invención, se proporciona un dispositivo de transferencia térmica, de pared individual, de dos fases, mejorado para el uso en la puesta en contacto y extracción" de calor de una sustancia. El dispositivo de transferencia térmica incluye una pared exterior que circunscribe y encierra un espacio interior; una pluralidad de recipientes huecos herméticos a fluido conectados a una porción de la pared y que se extienden desde la pared hacia el espacio interior; una primera composición de intercambio de calor, en el espacio interior que hace contacto con cada uno de los recipiente herméticos a fluido y que comprendé un líquido que se somete a un cambio de estado desde la fase líquida a la fase sólida a una temperatura seleccionada de transformación; y, una segunda composición de intercambio térmico en cada uno de los recipientes huecos que comprende un líquido que surge un estado de cambio desde la fase líquida a la fase sólida a una temperatura seleccionada de transformación. En aún una modalidad adicional de la invención, se proporciona un dispositivo de transferencia térmica, bi-direccional, de pared individual, de dos fases, mejorado, para el uso en la- puesta en contacto y extracción de calor de una sustancia. El dispositivo de transferencia térmica incluye una pared exterior que circunscribe y encierra un espacio -interior,- una pluralidad de recipientes huecos de fluido montados en la pared exterior en el espacio interior, cada uno de los recipientes que incluye una parte superior y al menos un lado; una primera composición de intercambio térmico en el espacio interior que hace contacto con cada uno de los recipientes de fluido y que comprende un líquido que se somete a un cambio de estado desde la fase líquida a la fase sólida a una temperatura seleccionada de transformación; y una segunda composición de intercambio térmico en cada uno de los recipientes huecos que comprende un líquido que sufre o se somete a un cambio de estado desde la fase líquida a la fase sólida a la temperatura seleccionada de transformación. El lado de cada uno de los recipientes huecos herméticos a fluido está sustancialmente normal a la parte superior tal que el calor que viaja a través del recipiente hueco de fluido entre la primera y segunda composiciones de intercambio térmico viaja en una primera dirección a través de la parte ¦ superior y en una segunda dirección a través del lado. La primera dirección está sustancialmente normal a la segunda dirección. En aún otra modalidad de la invención, se proporciona un dispositivo mejorado de transferencia térmica de pared individual, de dos fases para el uso en la puesta en contacto y extracción de calor de una sustancia. El dispositivo de transferencia térmica incluye una pared exterior que circunscribe y encierra un espacio interior; una pluralidad de recipientes huecos de fluido, separados, montados en el espacio interior por arriba de la pared exterior, cada uno de los recipientes que incluye una pared superior y al" menos un lado; un piso- que interconecta los recipientes huecos herméticos a fluido; una primera composición de intercambio térmico en el espacio interior que hace contacto con cada uno de los recipientes de fluido que comprende líquido que se somete a un cambio de estado desde la fase liquida a la fase sólida a una temperatura seleccionada de transformación; una segunda composición de intercambio térmico en cada uno de los recipientes huecos que comprende un líquido que se somete a un cambio de estado desde la fase líquida a la fase sólida a una temperatura seleccionada de transformación; la pared, piso y recipientes de fluido que se forman y dimensionan tal que el calor absorbido a través de la pared por la primera composición de intercambio térmico se lleva a cabo por convección intermedia a los recipientes huecos de fluido y en contacto con los lados de los recipientes y con el piso. En aún una modalidad adicional de la invención, se proporciona un dispositivo mejorado de transferencia térmica, de pared individual, de dos fases para el uso en la puesta en contacto y extracción de calor de una sustancia. El dispositivo de transferencia térmica incluye una pared exterior que circunscribe y encierra un espacio interior; una pluralidad de recipientes huecos de fluido montados en el espacio interior; una primera composición de intercambio térmico en el espacio interior que hace contacto con cada uno de los recipientes de fluido que comprende un líquido que sufre un cambio de estado desde la fase liquida a la fase sólida a una temperatura seleccionada de transformación; una segunda composición de intercambio térmico en cada uno de los recipientes huecos que comprenden un líquido que sufre un cambio de estado desde la fase líquida a la fase sólida a una temperatura seleccionada de transformación; y, una bomba para hacer circular la primera composición de intercambio térmico en contacto con los recipientes de fluido. En aún otra modalidad de la invención, se proporciona un dispositivo mejorado de transferencia térmica, de pared individual, de dos fases, plegable para el uso en la puesta en contacto y extracción de calor de una sustancia. El dispositivo de transferencia térmica comprende una pared exterior que circunscribe y que encierra un espacio interior; una pluralidad de recipientes huecos herméticos a fluido, separados, conectados a una porción de la pared, que se extienden desde la pared del espacio interior y que incluyen fondos redondeados para facilitar el plegado adyacente a uno de los recipientes de fluido contra otro; una primera composición de intercambio térmico en el espacio interior que hace contacto con cada uno de los recipientes herméticos a fluido y que comprende un líquido que sufre un cambio de estado desde la fase líquida a la fase sólida a una temperatura seleccionada de transformación, y, una segunda composición de intercambio térmico en cada uno de los recipientes huecos que comprende un líquido que sufre un cambio de estado desde la fase liquida a la fase sólida a una temperatura seleccionada de transformación. En aún una modalidad adicional de la invención, se proporciona un método mejorado para fabricar un dispositivo de transferencia térmica, bi-direccional , de pared individual, de dos fases para el uso en la puesta en contacto y extracción de calor de una sustancia. El método mejorado incluye los pasos de proporcionar una primera hoja de material plegable; formar un depósito con la hoja de material, el depósito que incluye un labio periférico que se extiende alrededor del depósito; cargar el depósito con la primera composición de intercambio térmico que comprende un líquido que sufre un cambio de estado desde la fase líquida a la fase sólida a una temperatura seleccionada de transformación; proporcionar una segunda hoja de material plegable; formar una matriz de módulos con la segunda hoja de material, la matriz de módulos que incluye un borde periférico y que incluye una pluralidad de módulos cada uno con un fondo y una parte superior abierta; colocar la matriz de módulos en el depósito tal que el fondo de cada módulo se extienda en la primera composición de intercambio térmico,-administrar una segunda composición de intercambio ¦ térmico a cada uno de los módulos que comprende un líquido que sufre un cambio de estado desde la fase liquida a la fase sólida a una temperatura seleccionada de transformación de líquido; y, sellar la primera composición en el depósito y la segunda composición en la matriz de módulos. En otra modalidad de la invención, se proporciona un dispositivo mejorado de transferencia térmica, de pared individual, de dos fases para el uso en la puesta en contacto y extracción de calor de una sustancia. El dispositivo de transferencia térmica comprende una pared exterior que circunscribe y que encierra un espacio interior; una pluralidad de recipientes huecos herméticos a fluido, separados, conectados a una porción de la pared, que se extienden desde la pared del espacio interior, y que incluyen fondos redondeados para facilitar el plegado de un recipiente de fluidos adyacente contra el otro; una primera composición de intercambio térmico en el espacio interior que hace contacto con cada uno de los recipientes herméticos a fluido y que comprende un liquido que sufre un cambio de estado desde la fase líquida a la fase sólida a una temperatura seleccionada de transformación; y una segunda, composición de intercambio térmico en cada uno de los recipientes huecos que comprenden un líquido que sufre un cambio de estado desde la fase líquida a la fase sólida a una temperatura seleccionada de transformación. Una pluralidad de canales interconecta pares de recipientes huecos para promover el flujo del líquido entre los mismos. Volviendo ahora a los dibujos, que representan las modalidades actualmente preferidas de la invención para el propósito de ilustra la práctica de la misma y no a manera de limitación del alcance de la invención, y en las cuales caracteres de referencia similares se refieren a elementos correspondientes a todo lo largo de las varias vistas, la Figura 1 ilustra un dispositivo de transferencia térmica identificado en general por el carácter de referencia 10. El dispositivo 10 incluye un recipiente primario, hueco, esférico que tiene una pared 11 que incluye la superficie exterior 12 esférica y la superficie interior esférica 13. Se aloja un liquido 14 dentro del recipiente primario. Al menos un recipiente 15 hueco, esférico, auxiliar está en y libre para moverse y circular alrededor del depósito formado por el ' liquido 14. Cada recipiente 15 hueco incluye una pared esférica 30 que tiene una superficie exterior esférica 16 y una superficie interior' esférica 17.' Se aloja un líquido 18 dentro de cada recipiente auxiliar 15. El líquido 14 tiene un punto de congelación inferior (más frío) que el líquido 18, y de manera preferente, pero no necesariamente, tiene un punto de congelación menor que las temperaturas más frías encontradas en los congeladores comerciales o caseros, convencionales. A manera de ejemplo y no de limitación, el líquido 14 comprende de manera preferente propilenglicol y el líquido 18 comprende agua. El líquido 18 tiene de manera preferente un punto de congelación mayor o igual a la temperatura más fría encontrada en los congeladores comerciales o caseros, convencionales. Otros ejemplos de composiciones que se pueden utilizar como el líquido 14 ó el líquido 18 incluyen soluciones acuosas de alcohol etílico, alcohol metílico, PRES ONE, alcohol isopropílico y glicerol. Se pueden utilizar salmueras de cloruro de magnesio, cloruro de sodio y cloruro de calcio. Los refrigerantes que se pueden utilizar como el liquido 14 incluyen amoniaco, cloruro de etilo y cloruro de metilo. La pared 11 se fabrica de manera preferente pero no necesariamente, de un vinilo plegable u otro material plegable dé modo que la pared 11 se ajustará a una parte del cuerpo del individuo o se ajustará a algún otro objeto que esté en contacto con el dispositivo 10 de transferencia térmica. De manera preferente, la pared 30 se fabrica, de manera preferente, pero no necesariamente, de un vinilo plegable u otro material plegable de modo que la pared 3Ó se ajustará a una parte del cuerpo de un individuo o se ajustará a algún otro Objeto. Como se apreciará por aquellos expertos en la técnica, el dispositivo 10 y las paredes 11 y 15 no necesitan ser esféricas y se pueden elaborar para tener cualquier forma deseada, contorno deseado y dimensión deseada. Las paredes 11 y 15 no necesitan ser plegables y pueden ser sustancialmente rígidas. En el uso del dispositivo 10 de transferencia térmica, el dispositivo 10 se coloca en un congelador. El líquido 18, que es agua, se congela. El líquido 14, que es propilengli-col , no se congela. Después que el líquido 18 se congela, el dispositivo 10 se remueve del congelador y se coloca contra una porción 40 del cuerpo de un individuo o contra algún otro algún otro objeto o sustancia de modo que el dispositivo 10 absorbe calor H. El calor se absorbe a través de la pared 11 y hacia el líquido 14 por la transferencia de energía cinética de partícula a partícula. Cuando se absorbe calor por el líquido 14, el líquido 14 tiene una temperatura no uniformé, es decir, el líquido cerca de la pared 11 es más caliente y tiene una mayor entalpia que el líquido más alejado de la pared 11. Si el líquido cerca de la pared 11 tiene una diferente temperatura, la densidad del líquido cerca de la pared 11 es diferente que la densidad del' líquido más frío lejos de la pared 11. Este diferencial de densidades, junto con la fuerza de gravedad, provoca circulación y movimiento del líquido 14. Cuando se calienta, durante esta circulación y movimiento, el líquido 14 pasa por y hace contacto con el recipiente 15 auxiliar, hueco, esférico, se absorbe calor a través de la pared 30 y al líquido congelado 18 con la transferencia de energía cinética. de partícula a partícula. El - dispositivo de transíérencia térmica de la Figura 2 es idéntico a aquel de la Figura 1 excepto que los recipientes auxiliares 15 se conectan en una cadena entre sí y a la superficie interior de la pared 13 por los acopladores 19, 20 y 21, respectivamente. Esta cadena se puede aflojar de modo que los recipientes 15 pueden moverse, a cierto grado, alrededor del líquido 14 o la cadena puede ser sustancialmente rígida de modo que mantenga su forma y dimensión aún si se desplaza la pared plegable 11. El dispositivo de transferencia térmica de la Figura 3 es idéntico a aquel de la Figura 1 excepto que se remueven los recipientes auxiliares 15· y se reemplaza por un recipiente 31 alargado auxiliar, hueco que tiene una pared cilindrica 24 con una superficie exterior cilindrica 25 ' y una superficie interior cilindrica 26. El recipiente 31 se rellena con un líquido 28 que, al igual que el líquido 18, tiene un punto de congelación que es mayor (más caliente) que aquel del líquido 14. En otra modalidad de la invención, los líquidos 18 y/o 28 tienen un punto de congelación que es menor que aquel del líquido 14. Esta modalidad de la invención es particularmente deseable si el líquido 14, cuando está congelado, es maleable o se rompe fácilmente en piezas que permiten que la pared 13 plegable se desplace y manipule igual que la pared de caucho plegable de una botella de agua caliente se puede manipular cuando la botella de agua se rellena con agua. En una modalidad adicional de la invención, los líquidos 18 y/o 28 tienen un punto de congelación equivalente a aquel del líquido 14. El uso de los dispositivos de las Figuras 2 y 3 es comparable a aquel del dispositivo de transferencia térmica de la Figura 1. En la Figura 2, los recipientes auxiliares absorben calor del líquido 14. En la Figura 3, el recipiente auxiliar 31 absorbe calor del líquido 14. La relación de la masa del líquido 14 con respecto a la masa del liquido 18 (o 28) en un dispositivo 10 puede variar conforme se desee, pero de manera preferente es de aproximadamente 1:1. Conforme, se incrementa la masa del liquido 18 con respecto a la masa del líquido 14, se incrementa la capacidad de absorción de calor del líquido 18, pero hay menos liquido 14 para circular al recipiente 15, calor que se absorbe de la pared 11. Se cree que si la masa del líquido 18 excede en su mayor parte a la del líquido 14 (por ejemplo la relación del líquido 18 al líquido 14 es por ejemplo 8:1), entonces el calor tenderá a ser absorbido directamente por los recipientes 15 en lugar de ser absorbido primero por el líquido 14 y transferido a los recipientes 15. Esto abatirá una característica principal de la invención. El uso del líquido 14 para hacer circular calor a los recipientes 15 se cree que es un punto central de la invención y se cree, que al menos en parte, es responsable de porqué el aparato de transferencia térmica de la invención está frío durante periodos de tiempo inusualmente prolongados. La relación del líquido 18 al líquido 14 está de manera preferente, pero no necesariamente, en el intervalo de 3:1 a 1:3, de manera más preferente en el intervalo de 2:1 a 1:2.

Los materiales utilizados para construir las paredes 11 y 30 y 24 afectan la velocidad de transferencia de calor. Paredes más gruesas transfieren normalmente calor a una velocidad más lenta; paredes más delgadas a una velocidad más rápida. En tanto que el material de polímero es deseable a las paredes 11, 24, 30 debido a que los materiales poliméricos plegables están fácilmente disponibles, la incorporación de metal u otros materiales que faciliten la transferencia de calor, también es deseable . Cuando se coloca un dispositivo 10 en un congelador para solidificar el liquido 18, el liquido 14 puede tener una composición que permita convertirlo a un gel, pero de manera preferente no solidificarlo. Se prefiere que el líquido 14 permanezca a líquido o llegue a ser un gel de modo que el dispositivo 10 permanezca plegable después de que se congele. Dé manera similar, cuando se congela el ¦líquido 18, puede volverse un gel y no se puede solidificar de forma completa. Se da el siguiente ejemplo a manera de demostración y no de limitación del alcance de la invención.

Ej emplo Se obtuvieron los siguientes : 1. Un "paquete frío" de vinilo "THERAPAC" ( ) , de doce pulgadas de largo por doce pulgadas de ancho que contiene una gelatina insoluble, inodora, blanca. Este paquete frío se identificó como "A". 2. Un "paquete frío" de plástico, de pliegue individual, "COLPAC" C) de doce pulgadas de largo por doce pulgadas de ancho relleno con una gelatina soluble, inodora, gris. Este paquete frió se identificó como "B" . 3. Se construye un paquete frió de acuerdo con la invención y comprendió un recipiente de plástico de dos pliegues, de diez pulgadas de largo por diez pulgadas de ancho relleno con - uno y tres cuartos de libra de propilenglicol y una pluralidad de recipientes pequeños de caucho, elásticos, rellenos con líquido cada uno que tiene un diámetro en el intervalo de una pulgada a una y un cuarto de pulgada. El líquido en cada uno de los recipientes pequeños de caucho fue agua . Se usaron uno y tres cuartos de libra de agua para rellenar los recipientes pequeños de caucho, es decir, cada recipiente pequeño de caucho contuvo significativamente menos de uno y tres cuartos de libra de agua, y si toda el agua de todos los recipientes pequeños de agua se vertiera en un recipiente, el agua habría pesado uno y tres cuartos de libra. Los recipientes de caucho pueden moverse libremente en el propilenglicol . Cada pliegue en la bolsa de plástico tiene un espesor de aproximadamente dos a tres milésimas de pulgada. El espesor de la pared de cada recipiente de caucho fue de aproximadamente dos a tres milésimas de pulgada. Este recipiente frío se identificó como "C" . Los paquetes fríos A, B C se colocaron todos al mismo tiempo en un congelador. Después de varias horas, se removieron los paquetes fríos A, B, C al mismo tiempo del congelador y se colocaron en la parte superior de una mesa plana en un cuarto.. La temperatura ambiente fue de ochenta grados y se mantuvo a ochenta grados en tanto que se realizaron las siguientes mediciones. Se realizaron mediciones cuando los paquetes fríos se removieron del congelador y a intervalos por hora posteriormente hasta cuatro horas. Cada vez que se tomaron las mediciones, se tomó una medición en la superficie exterior de cada paquete frío y en el interior de cada paquete frío. Los resultados se resumen posteriormente en las Tablas I y II.

Tabla I Mediciones de Temperatura de Superficie de Paquetes Fríos A, B, C Paquete Mediciones de Temperatura (Grados F) Frío En la 1 hora 2 horas 3 horas -4 horas remoción 48 56 72 47 55 73 39 39 40 TABLA II Mediciones de Temperatura Interior de Paquetes Fríos A, Paquete Mediciones de Temperatura (Grados F) Frío En la 1 hora 2 horas 3 horas 4 horas remoción A 0 47 55 65 75 B 0 49 57 65 75 C 15 15 32 34 36 Los resultados anteriores demuestran que el paquete frío de la invención (identificado como "C") permaneció mucho más frío durante más tiempo que los paquetes fríos convencionales identificados como "A" y "B" . Estos resultados fueron sorprendentes e inesperados y se cree que demuestran la utilidad y novedad del dispositivo de transferencia térmica de la invención. Otro dispositivo de transferencia térmica de la invención se ilustra en la Figura 4 y se indica en general por el carácter 32 de referencia. El dispositivo 32 incluye la pared exterior 33. El (los) material (es) usado (s) para fabricar la pared 33 puede variar conforme se desee. La pared 33 comprende de manera actualmente preferente . un material impermeable a agua, plegable tal cómo caucho o plástico. La pared 33 circunscribe y encierra el espacio interior 36. Los recipientes 34 y 35 huecos, cilindricos de fluido se montan en el espacio interior 36. La forma y dimensión de cada recipiente 34, 35 puede variar conforme se desee. Cada recipiente 34 es hermético a fluidos y encierra completamente el espacio 37. Cada recipiente 35 encierra parcialmente un espacio 38 y se abre en la porción inferior del espacio interior 36 en la Figura 4. Cada recipiente 35 se puede ' montar en el piso 46 en una configuración invertida en la cual el espacio 38 se abre en la porción superior en lugar de la porción inferior del espacio 36. Cada recipiente 34 incluye una parte superior 40 y un lado 41. El espesor de la parte superior 40 y el lado 41 puede variar conforme se desee para variar la capacidad de que el calor viaje y que pase a través de la parte superior 40 y- el lado 41. Los recipientes 34, 35 se montan en un piso 46 que se . extiende a través de y se bifurca en el espacio interior 36 en dos cámaras o espacios separados. El borde periférico exterior del piso 46 se une a la pared 33. Una primera composición 44 de intercambio térmico está en la cámara superior creada en el espacio 36 por el piso 46. Una segunda composición 45 de intercambio térmico está en la cámara inferior creada en el espacio 36 por el piso 46. El piso 46 ? los recipientes 34 y 35 impiden que la composición 44 se entremezcle con la composición 45, y viceversa. Si se desea, el piso 46 se puede perforar para permitir el flujo de fluido 44 en el fluido 45, y viceversa. El punto de congelación de la composición 44 puede variar conforme se desee y puede ser igual a aquel de la composición 45, mayor que aquel de la composición 45, o menor que aquel de la composición 45. En una modalidad actualmente preferida, el punto de congelación de la composición 44 es menor que aquel de la composición 45. La composición 44 puede ser la misma como la composición 45. Actualmente se prefiere, aunque no es necesario, que las composiciones 44 y 45 estén en una fase liquida cuando se calientan a temperatura ambiente normal de 76 grados F; que la composición 45 se congele a temperaturas en un intervalo de quince grados Fahrenheit a treinta y dos grados Fahrenheit; y, que la composición 44 se congele a temperaturas menores de quince grados Fahrenheit . En esta configuración, la composición 45 se congela normalmente cuando se coloca en un congelador residencial convencional cuando la composición 44 no lo hace. Puesto que la composición 44 entonces permanece en un estado liquido y puesto que la pared 33 normalmente es plegable, la pared 33 y la composición 4 se pueden ajusfar fácilmente a. una superficie (es decir, el cuerpo de un ser humano u otro animal) aún si la composición 45 está rígida, cuando se congela. Una tercera composición química de intercambio térmico puede estar en el espacio 37 en cada recipiente 34 hermético a fluido. La tercera composición puede ser un gas, líquido o sólido y puede tener cualquier temperatura de transformación de fase, deseada. Hablando en general, sin embargo, la tercera composición es, como lo es la primera y segunda composición de transferencia térmica, de manera preferente un fluido a temperatura ambiente debido a que las composiciones de intercambio térmico preferidas en la práctica de la invención ya sea permanecen en una forma fluida o se transforman entre solo dos fases, la fase líquida y la fase sólida de la composición de intercambio térmico. Los gases tienen capacidad térmica mínima y ordinariamente son. difíciles de transformar en líquidos a sólidos a las " temperaturas ambiente, de congelación o calentamiento, normales. Cuando la porción superior de la pared 33 en la Figura 4 se coloca contra una sustancia que tiene una temperatura más fria que aquella de una composición 44 líquida, acuosa, el calor de la composición 44 -viaja hacia fuera a través de la pared 33 provocando que la temperatura de la porción de la composición 44 adyacente a la pared 33 se enfrie. Cuando se enfria la composición 44, se incrementa la densidad del líquido enfriado, provocando que el líquido se mueva hacia abajo bajo gravedad en una corriente de convección en la dirección de la flecha A. Cuando " la porción inferior de la pared 33 en la Figura 4 sé coloca contra una sustancia que tiene una temperatura más caliente que aquella de una composición líquida 45, el calor de la sustancia se absorbe por la composición 45 a través de la porción inferior de la pared 33. La porción más caliente de la composición 45 porta típicamente calor por convección hacia arriba en la dirección indicada por la flecha B. El fluido que circula de la manera indicada por las flechas A- y B viaja adyacente a los lados 41, 43 y partes superiores 40, 42 de los recipientes 34 y 35, permitiendo que el calor viaje a través de los recipientes entre las composiciones ,44 y 45. La forma y configuración de los recipientes 34 y 35 es importante a este respecto. Una pluralidad de recipientes . separados 34 y 35, se prefiere debido a que los lados verticales 41, 43 incrementan significativamente el área superficial disponible a las composiciones 44 y 45. Además, cuando los lados 41 y 43 están sustancialmente normales al piso 46 y la parte superior 40 ó 42, se puede absorber calor de una manera sustancialmente vertical a través de la parte superior 40, 42 o ¦ al piso 46 en la dirección indicada por la flecha C y se puede absorber sustancialmente lateral a través del lado 41 y 43. Un lado 41, 43 está sustancialmente normal al piso 46 ó parte superior, 40, 42 si el lado está en un ángulo en el intervalo de sesenta a ciento veinte grados, de manera preferente en el intervalo de sesenta y cinco a ciento cinco grados, al piso 46 ó parte superior 40, 42. En la Figura 4, los lados 41 y 43 están normales a las partes superiores 40, 42 y el piso 46. Otra razón por la que se prefieren los recipientes 34 y 35 es que cuando el fluido fluye entre los recipientes 34 y 35 ó a un recipiente 35, el flujo turbulento y corrientes de remolino se cree que es más probable que se presenten, particularmente, si la distancia entre los recipientes adyacentes es una pulgada o menos . El flujo turbulento y las corrientes de remolino facilitan el entremezclado del fluido caliente 44 (ó 45) con el fluido más frío 44 (ó 45) . Este entremezclado o intermezclado del fluido 44 que tiene diferentes temperaturas, facilita la transferencia eficiente de calor desde una sustancia al fluido 44 y desde el fluido 44 ya sea a través de los recipientes 34, 35 a la composición 45 ó una tercera composición en los espacios 37 en los recipientes 34. El calor también puede transferirse, si se desea, desde la composición 45 al fluido 44 en el caso que la composición 45 se use para absorber calor. Otra característica preferida de los recipientes 34 y 35 es que cada recipiente tiene una paridad dimensional sustancial . La paridad dimensional es importante debido a que alenta la absorción de calor por el recipiénte 34 y 35. El alentamiento de la absorción de calor tiende a extender la vida útil del dispositivo 32 como un dispositivo de enf iamiento. Si los recipientes 34 y 35 no tienen paridad dimensional y en cambio toman la configuración de una hoja o panel, la composición en cada recipiente 34, 35 tiende a absorber más rápidamente el calor. Un recipiente 34, 35 tiene paridad dimensional cuando la altura y el ancho de una sección transversal tomada a través del centro (o centro estimado) del recipiente y normal a la longitud (es decir, normal a la dimensión más grande del recipiente) son sustancialmente iguales. La altura y ancho de esta sección transversal del recipiente son sustancialmente iguales cuando la relación de la altura al ancho está en el intervalo de 5:1 a 1:5, de manera preferente 3:1 a 1:3. Una esfera tiene una paridad dimensional sustancial debido a que la altura y el ancho de una sección transversal a través del centro de la esfera es igual, es decir, son cada una iguales al diámetro de la esfera. Por lo tanto, para una esfera, la relación de la altura de la sección transversal al ancho de la sección transversal es de 1:1. Un cubo tiene una paridad dimensional sustancial debido a que la relación de la altura al ancho de una sección transversal que pasa a través del centro del cubo, pasa a través de cuatro de las esquinas del cubo, y es normal a la línea central que pasa a través de dos esquinas del cubo es de 1:1. Un paralepípedo que es de 4 cm de alto, 6 cm de alto y 8 cm de largo tiene una paridad dimensional sustancial debido a que la relación de la altura al ancho de una sección transversal tomada a través del centro y normal a la línea central longitudinal del paralepípedo es de 1:1.5. Un paralepípedo que está en la forma de un panel y tiene una longitud de 8 cm, altura de 4 cm y un ancho de 0.5 cm no tiene paridad dimensional sustancial debido a que la relación de la altura al ancho de una sección transversal tomada a través del centro y normal a la línea central longitudinal del paralepípedo es de 8:1 (es decir es 4 a 0.5) . Este paralepípedo absorberá más rápidamente, debido a su ancho estrecho, calor y disipará la capacidad de absorción térmica de la composición en, o que comprende, el paralepípedo . Cuando el lado 41, 43 y la parte superior 40, 42 de un recipiente 34, 35 son de pared delgada, es decir, menos de aproximadamente dos milímetros (mm) de grueso, (es decir, que tiene un espesor de dos mm más o menos 10%) , y tiene un espesor sustancialmente uniforme (es decir, el espesor del (los) lado(s), parte superior, y si es apropiado, fondo, paredes en todos los puntos, varía por no más de aproximadamente dos milímetros) , entonces las dimensiones exteriores del recipiente proporcionan una buena indicación' de si el recipiente tiene paridad dimensional sustancial . Sin embargo, si el espesor de una(s) pared (es) del recipiente es mayor que aproximadamente dos mm y/o el espesor de las paredes no es sustancialmente uniforme, entonces las dimensiones estiradas del recipiente no pueden proporcionar una buena indicación de si el recipiente tiene paridad dimensional sustancial, y la configuración del espacio 37, 37A dentro del recipiente 34, 35 necesita ser tomada en cuenta para determinar si existe una paridad dimensional sustancial. Los mismos criterios usados para evaluar la paridad dimensional de la forma exterior y la dimensión de un recipiente 34, 35 se pueden utilizar para evaluar la paridad dimensional del espacio 37, 37A dentro de un recipiente 34, 35. Si el espacio 37, 37A es la forma de un cubo, entonces el espacio tiene paridad dimensional. Si el espacio 37, 37A. en la forma de una esfera, entonces el espacio tiene paridad dimensional. Si el espacio 37, 37A es la forma de un paralepipedo que tiene una longitud de 8 cm, una altura de 4 cm, y un ancho de 0.5, entonces el espacio no tiene paridad dimensional sustancial. En la Figura 5,. los recipientes 53 y 54 no son de pared delgada. Puesto que sin embargo, las secciones transversales de los espacios dentro de los recipientes 53 y "54 tienen la forma de un cubo, los recipientes 53 y 54 tienen paridad dimensional sustancial. El recipiente de transferencia térmica ilustrado en la patente de los Estados Unidos No. 2,595,328 de Bowen no parece tener paridad dimensional sustancial . En las Figuras 5 y 6 se ilustra otro dispositivo 50 de transferencia térmica y similar -al dispositivo 32 de transferencia térmica. Una ventaja particular del dispositivo 50 es que solo requiere la pared 51 exterior impermeable a líquidos y no requiere un piso 46 debido a que los recipientes 52, 53, 54 están conectados a una porción de la pared 51 y se extienden en el espacio. Esto hace al dispositivo 50 más barato de. fabricar. Cada recipiente 52, 53, 54 incluye una pared 57 hermética a fluidos, una parte superior 58, y un fondo que comprende una porción de pared 51. El espacio interior 60 de cada recipiente incluye una composición 60 de intercambio térmico. El espacio interior 55 está circunscrito y encerrado por la pared 51 e incluye la composición 56 de intercambio térmico. El punto de congelación de la composición 56 puede ser mayor que, menor que o igual al punto de congelación de la composición 60. En una modalidad actualmente preferida, el punto de congelación de la composición SO es una temperatura mayor que el punto de congelación de la composición 56. La distancia, indicada por las flechas E, entre un par adyacentes de recipientes 52 puede -variar conforme se desee, como puede ser la altura, indicada por las flechas F y el ancho, indicado por las flechas G, de un recipiente 52. Para facilitar la transferencia de calor entre las composiciones 56 y 60, se prefiere que se proporcione una pluralidad de recipientes 52. Conforme se incremente el número de recipientes 52, .se incrementa el área superficial disponible. A manera de ejemplo, y -no de limitación, los recipientes 52 tienen de una manera actualmente preferida un ancho G en el intervalo de un cuarto a una pulgada, y una altura G en el intervalo de un cuarto de pulgada a una pulgada. Esta distancia E entre los recipientes adyacentes está en el intervalo de un cuarto de pulgada a tres cuartos de pulgada. Las flechas H a en la Figura 5 ilustran las posibles rutas de flujo de liquido. El líquido que viaja a lo largo de estas rutas de flujo transporta . calor por convección lejos de la pared 51 y hacia los recipientes 52, '53, 54. El dispositivo 60 de transferencia térmica en la Figura 7 incluye la pared 61 de paralepípedo que circunscribe y encierra los espacios interiores 62 y 67 y los recipientes huecos 63, 64 herméticos o fluido montados en la pared 62. Un fluido o sólido de intercambio térmico está en cada recipiente 63, 64. La placa rectangular 66 separa los espacios 62 y 67. La bomba 69 hace circular un fluido de intercambio térmico. El líquido fluye fuera del espacio 62 en la dirección de las flechas 68, a través de la bomba 69, y de regreso al espacio 67 en la dirección de viaje indicada por la flecha 70. El líquido que fluye en el espacio 67 fluye a través de las perforaciones 65 de regreso al espacio 62. El dispositivo 80 de transferencia térmica en la Figura 8 incluye la pared exterior 81. Las paredes 61, 81 normalmente, pero no necesariamente, son impermeables al líquido. Los recipientes 82, 83, 84 huecos herméticos a fluido se alojan dentro de la pared 81, se montan en la pared 81 y se extienden en el espacio interior circunscrito por la pared 81 de la misma manera que los recipientes 52, 53, 54 se unen a la pared 51 y se extienden en el espacio 55 en las Figuras 5 y 6. El espacio interior circunscrito por la pared 81 se rellena con una primera composición de intercambio térmico. Cada recipiente 82 a 84 se rellena en una segunda composición de intercambio térmico. Cuando la primera composición de intercambio térmico está en una fase fluida, la bomba 85 hace circular la primera composición de intercambio térmico. La primera composición de intercambio térmica sale de la bomba 85 y viaja a través del conducto 86 de la manera indicada por las flechas M, M, O. El brazo superior 87 del conducto 86 se perfora tal que el fluido sale del brazo 87 bajo presión y en la dirección indicada por la flecha P. Las perforaciones, se forman y se separan para facilitar una velocidad uniforme de dispersión' de' fluido fuera del brazo 87 a lo largo de la longitud del brazo 87, ó a lo largo de una porción seleccionada de la longitud del brazo 87. La primera composición de intercambio térmico fluye alrededor de y entre los recipientes 82, 38, 84 en la manera indicada por las flechas Q, R, S y se re-introduce la bomba 85, que nuevamente dirige la composición al conducto 86 bajo presión. Las paredes 33 y 51 y 61 y 81, el piso 46 y los recipientes 34, 35 52, 53, 54, 63, 64, 82, 83, 84 pueden ser rígidos o flexibles o plegables, elásticos o no elásticos, porosos o no porosos, herméticos a fluido o no herméticos a fluido, tener una o más capas, y se pueden construir de cualquier material deseado incluyendo de manera enunciativa y sin limitación, resina, metal, vidrio, concreto, yeso, porcelana y papel.

Como se señala anteriormente, se puede hacer circular fluido en el dispositivo de transferencia térmica de la invención por convección y mediante el uso de una bomba. También se puede hacer circular fluido al agitar el dispositivo de transferencia térmica y por amasamiento o desplazamiento manual, cuando la pared exterior 33, 51, 61, 81 es plegable, para mover la composición 44, 56, de intercambio térmico en el dispositivo. Como se apreciará por aquellos expertos en la técnica, en la Figura 4 ya sea la parte superior o fondo de la pared 33 se puede colocar contra una superficie que se va a calentar o enfriar. En la Figura 4, solo los recipientes 34 ó solo los recipientes 35, si se desea, se pueden utilizar y montar en el piso 46. En una modalidad de la invención, los recipientes 52 en la Figura 5 se forman cada uno cilindricamente, son de forma y dimensión equivalentes, tienen un diámetro y altura de aproximadamente media pulgada, están equidistantes entre sí y se separan por aproximadamente media pulgada en un arreglo de tablero verificador similar a aquel mostrado en la Figura 6. En la Figura 4, los recipientes 34, 35 duplican aproximadamente el área superficial expuesta a la composición 44. Si los recipientes 34, 35 no se utilizan y el piso 46 es un miembro continuo, plano que se extiende completamente a través de un dispositivo 32, entonces el área superficial expuesta a la composición 44 es aproximadamente igual a la suma del área de las partes superiores 40, 42 de los recipientes 34, 35 y el área de las porciones del piso 46 que se extiende intermedio a los recipientes 34, 35 de la manera mostrada en la Figura 4. Cuando se utilizan los recipientes 34, 35 el área superficial expuesta a la composición 44 es igual, a la suma del área de las partes superiores 40, 42, más el área de las porciones del piso 46 que se extiende intermedio a los recipientes 34, 35 más la suma de las áreas superficiales cilindricas de cada lado 41, 43. El 100% del área superficial de cada recipiente 35 está en contacto con la composición 4 . Toda el área superficial de cada recipiente 34 está en contacto con la composición 44 exceptuando la base circular, que está en contacto con la composición 45. La proporción del área superficial de cada recipiente 34, 35 en contacto con la composición 44 a 45, están en el intervalo de 20% a 100%, de manera preferente en el intervalo del 55% a 100%, de manera más preferente en el intervalo de 70% a 100%. En la patente de los Estados Unidos No. 2,595,328 de Bowen, solo 50% de cada receptáculo 8 está en contacto con el material 7 colocado por arriba del receptáculo 8. Las modalidades más deseables de la invención ilustradas en las Figuras 4 y 5 utilizan en la presente recipientes 34, 35 que tienen más de 50% de los recipientes en contacto con la composición 44 y/o 45. El uso de los recipientes 34, 35, 52, etc., que permanecen en la posición fija comprende una modalidad preferida de la invención debido a que se impide que los recipientes 34, 35, 52 se agrupen entre sí. Esto asegura que las características de transferencia térmica del dispositivo de transferencia térmica permanezcan fijas y más uniformemente distribuidas a todo lo largo del dispositivo. Otra importante característica de la invención es la proporción del área superficial del piso 46 (o el área del fondo de una pared 51 en la cual se montan los recipientes 52, 53, 54 en la Figura 5) intermedio a los recipientes 34, 35 con respecto al área superficial del piso 46 ocupada por la base de cada recipiente 52, 53. Esto es importante debido a que debe haber suficiente espacio intermedio entre los . recipientes 52, 53 para permitir que el fluido circule de la manera indicada por las flechas A y B (y las flechas H a K en la Figura 5) de modo que se puede transferir calor a través del piso 46 al fluido 45 y/o a través de las paredes 41 y 43 al fluido 45 ó para fluir en los espacios 37. La patente de los Estados Unidos No. 2,595,328 describe un dispositivo de transferencia térmica que tiene poco espacio de piso (zonas 9 en Bowen) y en consecuencia, que permite poca transferencia térmica lateral y poca transferencia térmica a través de las zonas 9. La relación del área superficial del piso 46 intermedio a los recipientes 34, 35 al área superficial de las bases de los recipientes 34, 35 (donde en la Figura 4, el área superficial de cada base de un recipiente cilindrico 34, 35 es igual al área superficial de la parte superior 40, 42 del recipiente) está en el intervalo de 1:3.5 a 10:1, de manera preferente 1:2 a 10:1. De manera similar, la proporción del área superficial de los recipientes 34, 35, que permite la transferencia térmica lateral D es importante en la práctica de la invención. La proporción del área superficial del' (los) lado(s) de un recipiente 34, 35 al área superficial total del recipiente está en el intervalo de 1:4 a 10:1. Los receptáculos 8 en la patente de los Estados Unidos No. 2,595,328 de Bowen no se construyen para utilizar significati amente transferencia térmica lateral . El área superficial total del recipiente 35 incluye en la presente el área de la parte superior 42 más el área del lado 43. El área superficial total del recipiente 34 incluye el área superficial de la parte superior circular 40, el área superficial del lado cilindrico 41, y el área de la base circular del recipiente 34. Si' la proporción del área superficial del (los) lado(s) de un recipiente 34, 35 con respecto al área superficial total del recipiente es demasiado grande (es decir, por ejemplo de 12:1), entonces es probable que el recipiente esté ya sea perdiendo paridad dimensional o sea alto de modo que interfiera con la circulación apropiada de fluido. De manera similar, si la proporción del área superficial del (los) lado(s) de un recipiente 34, 35 con respecto al área superficial total del recipiente es demasiado pequeña (es decir, es de por ejemplo 1:6), entonces también es probable que el recipiente esté perdiendo paridad dimensional y/o sea corto de modo que se afecte de forma adversa la absorción D térmica lateral . En una modalidad preferida de la invención, el fluido 56 tiene un punto de congelación menor que el fluido en los recipientes 52. Por ejemplo, el fluido 56 es glicol y el fluido 60 en los recipientes 52 es agua. El dispositivo 50 se coloca en un congelador residencial convencional .en un refrigerador. El fluido 60 se congela. El fluido 56 no lo hace. La porción superior de la pared 51 en la Figura 5 se coloca contra la parte posterior del cuello de un individuo. Puesto que el- fluido 56 está en un estado líquido, el fluido 56 y la porción superior de la pared plegable 51 se ajustan fácilmente a la forma del cuello del individuo (u hombro, o brazo, etc.) . El fluido 56 absorbe calor. Las corrientes de convección H a transportan calor hacia el recipiente 52. La forma y dimensión y espaciado de los recipientes 52 provoca flujo turbulento y corrientes de remolino cuando las corrientes de convección fluyen hacia, más allá de o entre los recipientes 52. El fluido congelado 60 absorbe calor. Eventualmente , cantidad suficientemente grande de calor se absorbe para provocar que el fluido congelado 60 se someta a una transformación de fases de un sólido o un liquido. La Figura 9 ilustra otro dispositivo 70 de transferencia térmica construido de acuerdo con los principios de la invención. El dispositivo 70 incluye un depósito 73, una matriz 72 de módulos, y una capa 71 de sello . El depósito 73 incluye un fondo 78 e incluye labios o bordes 88 y 89 planos, alargados, paralelos, exteriores e incluye labios o bordes 79 planos, alargados, interiores, paralelos. La construcción de los labios o bordes 88, 89, 79 y similar a la construcción de los labios o bordes 88A, 89A, 79A y 79B en el depósito 173A en la Figura 10C. La construcción del depósito 73 es similar a aquella del depósito 173A. La matriz 72 de módulos incluye una pluralidad de módulos 74, 75, 76, 77. En la Figura 9, hay dieciséis módulos 75 de igual tamaño en el cuadrante I izquierdo superior, dieciséis módulos 76 de igual tamaño en el cuadrante II derecho superior, dieciséis módulos 74 en el cuadrante III izquierdo inferior, y dieciséis módulos 77 en el cuadrante IV derecho inferior. La forma y dimensión de cada módulo puede variar, si se desea. Sin embargo, la Figura 9, cada módulo 74, 75, 76, 77' tienen una forma y dimensión equivalentes . Los módulos adyacentes 75 en el cuadrante izquierdo superior se separan a iguales distancias, como están los módulos adyacentes 75 a 77 en los restantes tres cuadrantes ilustrados en la Figura 9. Si se desea, la matriz 72 de módulos puede incluir, y probablemente incluirá, módulos adicionales, de manera preferente pero no necesariamente, en agrupaciones de sub-matriz de cuatro por cuatro (un total de dieciséis) módulos. Una modalidad particular de la matriz 172 de módulos es que cada cuadrante I, II, III, IV de dieciséis módulos se separa de cualquier módulo adyacente tal que la distancia indicada por las flechas D5 y D7 es mayor que la distancia D6 entre los módulos en un cuadrante. Esto facilita el plegado o corte del dispositivo 70 a lo largo del eje X y/o Y. Otra ventaja de la matriz 172 de módulos es que cada módulo 74 a 77 tiene un fondo semiesférico, cilindrico, semi-elipsoidal , semi-esferoidal u arqueado diferente tal como los módulos 77A en las Figuras 1133 y 11C. La provisión de los módulos 74 a 77 con fondos arqueados facilita el doblado plegable o deformación del dispositivo 70 de la manera indicada por las flechas 201 y 202 en la Figura 10D para el dispositivo 170 de transferencia térmica. Los fondos arqueados de cada módulos 74 a 77 facilitan el flujo de fluido alrededor de los fondos . Los bordes periféricos de la capa 71 de sello se conectan de forma fija selladamente a los labios 88, 89 para sellar el líquido (no visible en la Figura 9) que rellena el depósito 73 y circunda los módulos 74, 75, 76, 77 y que rellena cada módulo 74, 75, 76, 77. La capa 71 se fija de forma sellada a los bordes 88 y 89 de la misma manera que la capa 71A se fija a los bordes 89A y 88A en la Figura 10D. En tanto que la distancia D5 puede variar conforme se desee, D5 está de manera preferente actualmente en el intervalo de 16 mm a 24mm. La distancia D6, D2 , D8 entre un par de módulos adyacentes 74 en un cuadrante puede variar pero de manera preferente es actualmente ocho milímetros a doce milímetros. El diámetro o ancho Wl (Figura 11C) de un módulo puede variar pero actualmente está de manera preferente en el intervalo de 20 mm a 40 mm. La profundidad DI (Figura 11) de un módulo es preferentemente igual o aproximadamente igual al ancho del módulo. El fondo 77C (Figura 10D) de un módulo puede hacer contacto o no necesitar hacer contacto con el fondo 78, 78A de un depósito 73, 173A. En las Figuras 10A a 10D y 11A a 11C se ilustra un procedimiento para fabricar un dispositivo de transferencia térmica similar a aquel representado en la Figura 9.

En la Figura 10A, una hoja 73A plegable, deformable de un polímero o algún otro material que proporciona junto con un molde 91.' El molde 91 incluye aberturas 92. El aparato (no mostrado) extrae aire desde el interior del molde 91 a través de las aberturas 92 en la dirección indicada por la flecha L para estirar la hoja 73A en el molde y contornear la hoja 73A a la superficie interior 91A del molde. Un transportador 90 también se proporciona para ayudar a la hoja 73A en el ajuste a la superficie 91A. Después de que se aplica succión para retirar aire en la dirección de la flecha L y se mueve simultáneamente el transportador 90 hacia abajo en . la dirección de la flecha T, la hoja 73A se ajusta a la superficie interior 91A de la manera ilustrada en 10B y se forma un depósito 173A. En la Figura 10B, el depósito 173A incluye el fondo 78A, incluye bordes 79A y 79B interiores, separados, paralelos, alargados, e incluye bordes 88A y 89A exteriores, separados, paralelos, alargados. En la Figura 10C, el transportador 90 se ha removido y se utiliza la boquilla 93 para inyectar fluido en el depósito 173A para formar un depósito 94. La matriz de módulos 172A producida usando los pasos ilustrados en las Figuras 11A a 11C se inserta en el depósito 173A en la Figura 10D.

En la Figura 11A, hubo una hoja 72A plegable, deformable de un polímero O algún otro material que proporciona junto con un molde 96. El molde 96 incluye aberturas 97. Cada abertura 97 incluye una pared cilindrica vertical y un fondo semiesférico . El aparato (no mostrado) retira aire del interior del borde .96 a través de las aberturas 97 en la dirección indicada por la flecha U para estirar la hoja 72A en el molde y contornear o ajustar- la hoja 72A a las superficies interiores 96A del molde. También se proporciona un transportador 95 para ayudar a la hoja 72A en la formación de superficies 96A acopadas . Después de que se aplica succión para extraer el aire en la dirección de flecha U y se mueve simultáneamente hacia abajo el transportador 95 en al dirección de la flecha V, la hoja 72A se contornea o ajusta a las superficies interiores 96A de la manera ilustrada en 11B y se forma una matriz 172A de módulos . En la Figura 11B, la matriz 172A de módulos incluye los módulos 77A. En la Figura 11C, el transportador 95 · se ha removido y las boquillas 99 se utilizan para inyectar fluido en los módulos 77A para formar un depósito 98 en cada módulo 77A. La matriz 172A de módulos, cargados con fluido se inserta 'en el depósito 173A de la Figura 10 para producir la matriz 172A de módulos-depósito 173A, ilustrada en la Figura 10D. Después de que se inserta la matriz 172A de módulos en el depósito 173A de la manera ilustrada en la Figura 10B, se aplica una capa 71A para sellar los depósitos 98, 94 de fluidos para terminar la producción de un dispositivo de transferencia térmica de acuerdo con la invención. La capa 71A se sella continuamente a los bordes exteriores 88A y 89B. Si se desea, se puede insertar la matriz 172A de módulos en el depósito 173A de la Figura 10C antes de que cada módulo 77A se cargue con fluido para formar los depósitos 98. O, se puede aplicar una capa auxiliar similar a la capa 71A a la matriz 172A de módulos antes de que la matriz 172A se inserte en el depósito 173A. Esta capa auxiliar sellará los depósitos 98 de fluido en la matriz 172A. Después de que se inserta esta matriz 172A sellada en el depósito 173A, entonces la capa 71A se aplica para sellar la matriz 172A y el depósito 94 en el depósito 173A. Como se analiza anteriormente, el fluido en los depósitos 98 tiene normalmente de forma preferente una diferente temperatura de congelación que el fluido en el depósito 94. En la Figura 9, el fluido en el depósito 73 y el fluido en cada módulo 74 a 77 se han omitido por claridad. La estructura del dispositivo 70 de transferencia térmica de la Figura 9 es equivalente en general a la estructura del dispositivo de transferencia térmica ilustrado en la Figura 10D excepto que, por supuesto, que el dispositivo de transferencia térmica en la Figura 10D incluye menos módulos que el dispositivo 70 de transferencia térmica. Las Figuras 12 y 13 ilustran otro dispositivo 170 de transferencia térmica construido de acuerdo con la invención. El dispositivo 170 es en general equivalente en estructura al dispositivo 70 de transferencia térmica y al dispositivo de transferencia térmica de la Figura 10D excepto que los módulos 75B en la matriz 72B de módulos se interconectan por canales semicilíndricos 100, 102, 104. El dispositivo 170 incluye la capa 71B de ' sellado y el depósito 73B con él fondo 78B. Un fondo de cada módulo 75B hace contacto con el fondo 78B como se ilustra en la Figura 13. Sin embargo, no es necesario que el fondo de cada fondo 75B haga contacto con el fondo 78B. Cada módulo 75B se carga con un líquido (no mostrado) y el depósito 73B se carga con un líquido (no mostrado) . El líquido en los módulos 75B tiene una diferente temperatura de congelación que el líquido en el depósito 73B. Cuando se utiliza el dispositivo 170, el líquido en los módulos 75B cerca del borde periférico 170P del dispositivo 70 tiende a fundirse primero. Puesto que los canales 100, 102, 104 permiten que el fluido fluya entre los módulos 75B, los canales 100, 102, 104 se cree que facilitan una distribución más uniforme del calor en o desde el dispositivo 170. Como se apreciará por aquellos expertos en la técnica, en la Figura 11A, el molde 96 se puede -formar y dimensionar para producir una matriz 172A de módulos que incluirá los canales 100, 102, 104. Habiendo descrito la invención en los términos tal como lo hagan y practiquen aquellos expertos en la técnica, y habiendo descrito las modalidades actualmente preferidas de la misma, se reivindica:

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un dispositivo de transferencia térmica, de pared individual, de dos fases, plegable, para el uso en la puesta en contacto y extracción de calor de una sustancia, el dispositivo de transferencia térmica que comprende: (a) una pared exterior que circunscribe y encierra un espacio interior; (b) una pluralidad de recipientes huecos, separados herméticos ha fluido conectados a una porción de la pared, que se extienden desde la pared- al espacio interior, y que incluye fondos redondeados para facilitar el plegado de los recipientes adyacentes de fluido entre sí; (c) una primera composición de intercambio térmico en el espacio interior que hace contacto con cada uno de los recipientes herméticos ha fluido y que comprende un líquido que sufre un cambio de estado desde la fase líquida a la fase sólida a la temperatura seleccionada de transformación; (d) una segunda composición de intercambio térmico en cada uno de los recipientes huecos que comprende un líquido que sufre un cambio de estado desde la fase líquida a la fase sólida a una temperatura seleccionada de transformación.
2. Un método para fabricar un dispositivo de transferencia térmica, bi-direccional , de pared individual, de dos fases para el uso en la puesta en contacto y extracción de calor de una sustancia, el método que comprende los pasos de : (a) proporcionar una primera hoja de material plegable,- (b) formar un depósito con la hoja de material, el depósito que incluye un labio periférico que retiene el rededor del depósito ,- (c) cargar el depósito con una primera composición de intercambio térmico que comprende un líquido que sufre un cambio de estado desde la fase liquida a la fase sólida a una temperatura seleccionada de transformación; (d) proporcionar una hoja de material plegable; (e) formar una matriz de módulos con la segunda hoja de material, la matriz de módulos que incluye un borde periférico, la matriz que incluye una pluralidad de módulos cada uno con un fondo y una parte superior abierta; (f) colocar la matriz de módulos en el depósito tal que el fondo de cada módulo se extiende en la primera composición de intercambio térmico; (g) administrar una segunda composición de intercambio térmico a cada uno de los módulos que comprende un líquido que sufre un cambio de estado desde la fase líquida a la fase sólida a una temperatura seleccionada de transformación del líquido; y (h) sellar la primera composición en el depósito y la' segunda composición en la matriz de módulos.
3. Un dispositivo de transferencia térmica, de pared individual, de dos fases, plegable, para el uso en la puesta en contacto y extracción de calor de una sustancia, el dispositivo de transferencia térmica que comprende .- (a) una pared inferior que circunscribe y encierra un espacio interior; (b) una pluralidad de recipientes huecos, separados herméticos ha fluido conectados a una porción de' la pared, que se extienden desde la pared hacia el espacio interior, y que incluyen fondos . redondeados para facilitar el plegado de los recipientes adyacentes de fluido entre sí; (c) una primera composición de intercambio térmico en el espacio interior que' hace contacto con cada uno de los recipientes herméticos o fluido y que comprende un líquido que sufre un cambio de estado desde la fase líquida a la fase sólida a una temperatura seleccionada de transformación; (d) ' una segunda composición de .intercambio térmico en cada uno , de los recipientes huecos que comprende un líquido que sufre un cambio de estado desde la fase líquida a la fase sólida a una temperatura seleccionada de transformación; y (e) una pluralidad de canales que interconectan pares de recipientes huecos para promover el flujo del liquido entre los mismos.