NL2005097C2 - Koelelement. - Google Patents

Description

KOELELEMENT

De huidige uitvinding heeft betrekking op een koelelement omvattende twee lagen al dan niet buigzaam 5 foliemateriaal, tussen welke lagen een laag vloeistofopnemend dampvrijgevend materiaal is aangebracht, en waarbij genoemde twee lagen foliemateriaal door middel van lasverbindingen zodanig aan elkaar zijn bevestigd dat ertussen een voor vloeistof gesloten compartiment is gevormd. Tenminste één van 10 de lagen is over tenminste een gedeelte van het oppervlak ervan dampdoorlatend.

Er zijn soortgelijke koelelementen met een gelaste constructie bekend, bijvoorbeeld uit de Engelse octrooiaanvraag GB 2 348 796 A, in welk document een 15 persoonlijk koelend kledingstuk een binnenlaag heeft en een buitenlaag die tezamen een begrensde ruimte of blaas tussen zich definiëren voor het houden van vloeibaar water. De lagen zijn dunne materialen die ondoorlaatbaar zijn voor zowel lucht als vloeibaar water maar doorlaatbaar zijn voor 20 waterdamp. GB 2 348 796 A openbaart geen wateropnemend, dampvrijgevend materiaal, zoals een capillaire mat.

Koelelementen met een constructie uit meerdere lagen, al dan niet gelast, worden bijvoorbeeld toegepast in flessenhouders, tassen of rugzakken, om voorwerpen koel te 25 houden, zoals flessen met te drinken vloeistoffen. Soms ook wordt een dergelijk koelelement gebruikt om gedeelten van een menselijk lichaam, zoals een beschadigde spierbundel, relatief koel te houden.

De koelende werking is toe te schrijven aan het 30 verdampen van water, waartoe de toevoer van warmte is vereist. Doordat de ontstane damp wordt afgevoerd via het vochtdoorlatende foliemateriaal, bijvoorbeeld bestaand uit een PTFE-membraan, kan de verdamping blijven doorgaan zolang er vocht aanwezig is in het vloeistofopnemende 35 dampvrijgevende materiaal.

2

Bij het vervaardigen van een verbinding tussen de twee lagen foliemateriaal door middel van lassen, is de verbinding bovendien mechanisch betrouwbaar, lekvrij, en vrijwel direct na het feitelijke lassen gereed, zodat het koelelement 5 aansluitend direct kan worden afgewerkt.

Tevens is bij het gebruik van lasnaden de stijfheid in een bepaalde richting van het verkregen koelelement, feitelijk een prefab paneel, stuurbaar, door de ligging van de lasnaden evenwijdig aan, of zelfs samenvallend met, 10 buiglijnen van het koelelement te kiezen. De lasnaden worden daarmee tevens vouwnaden.

Een verder voordeel van lassen is dat het mogelijk is om in een lasverbinding, na de vorming ervan, alsnog een stiknaad aan te brengen zonder dat de vochtdichtheid van de 15 twee folielagen wordt verbroken. Een dergelijke stiknaad kan bijvoorbeeld dienen om het koelelement te bevestigen aan andere voorwerpen. Indien nodig kan vervolgens de stiknaad aan één kant van het koelelement worden afgedekt en eventueel tegen vocht worden beschermd door een plaatselijke extra laag 20 foliemateriaal.

Daarnaast zijn in de kledingindustrie sandwichconstructies bekend, van drie lagen materiaal, waarbij twee lagen een derde vloeistofopnemende laag omsluiten. Dergelijke sandwichconstructies zijn echter niet 25 geconstrueerd op koelende werking, maar op bijvoorbeeld esthetisch effect of warmte-isolerende werking. De vloeistofopneemeigenschap is dan ook een toevallige eigenschap bij dergelijke sandwichconstructies.

Een nadeel van de bekende koelelementen is dat de 30 koelende werking ervan tijdens gebruik niet telkens goed is.

Een doel van de uitvinding is om een verbeterd koelelement van het beschreven type te verschaffen, met name m.b.t. de koelende werking. Daartoe verschaft de uitvinding een koelelement volgens conclusie 1.

35 Op deze manier is een beheerste dosering van de 3 vloeistof in de tijd mogelijk, hetgeen de goede werking van het koelelement bevordert. De goede werking blijft daarbij desgewenst gedurende langere tijd behouden, met name wanneer de dosering van de vloeistof bovendien wordt 5 verkregen door middel van extra lassen. Tegelijkertijd is het mogelijk de kostprijs laag te houden, door ook het bufferreservoir en stromingsrestricties te vormen door middel van lassen, bijvoorbeeld door middel van ultrasoon lassen.

10 In een uitvoeringsvorm is genoemd bufferreservoir aangrenzend aan genoemd compartiment gevormd tussen beide lagen foliemateriaal en is dit daarvan gescheiden door een lasnaad waarin genoemde stroomrestrictie is aangebracht in de vorm van tenminste één vloeistofdoorgang tussen genoemd 15 compartiment en genoemd bufferreservoir.

Een uitvoeringsvorm van het koelelement wordt gekenmerkt, doordat het foliemateriaal een thermoplastische kunststof is. Een dergelijke kunststof is gemakkelijk en betrouwbaar te lassen.

20 In een andere uitvoeringsvorm is de tussenlaag uit lasbaar materiaal gevormd en op een of meerdere plaatsen waar de lagen foliemateriaal aan elkaar zijn gelast mee vastgelast.

Deze uitvoeringsvorm heeft als voordeel dat deze nog 25 gemakkelijker geproduceerd kan worden, doordat het niet langer nodig is om de tussenlaag vooraf in de juiste pasvorm te brengen. De tussenlaag wordt eenvoudig aangebracht tussen twee folielagen en vervolgens worden de lasnaden aangebracht op elke wenselijke plaats. Na het lassen wordt de tussenlaag 30 bovendien beter op zijn plaats gehouden doordat deze aan de folielagen vast is gelast.

In een andere uitvoeringsvorm zijn bovendien extra lasverbindingen aangebracht tussen genoemde lagen foliemateriaal binnen de omtrek van genoemd compartiment. 35 Aldus worden de foliematerialen beter bijeen gehouden dan 4 wanneer alleen de voor het vormen van een compartiment benodigde randen zijn gelast. De extra lasverbindingen maken het geheel steviger, en voorkomen dat de tussenlaag zichzelf kan opvouwen of een prop kan vormen en zich zo niet langer 5 uitstrekt over het gehele oppervlak.

Bij voorkeur zijn daarbij genoemde lasverbindingen aan hun hoeken en/of uiteinden afgerond. Op deze manier ontstaan er minder spanningsconcentraties in het foliemateriaal nabij de afgeronde lasverbindingen en wordt zo het ontstaan van 10 scheuren bij vervorming van het koelelement in gebruik tegengegaan.

Tevens kan ter hoogte van tenminste één van de lasverbindingen een extra laag lasbare folie zijn aangebracht tussen of buiten de twee lagen foliemateriaal. Deze laag 15 compenseert het dikteverlies dat optreedt ten gevolge van het lassen en samendrukken, en met als voordelen een tegengaan van plaatselijke verzwakking en een fraaier uiterlijk.

In een andere voordelige uitvoeringsvorm is genoemd compartiment een gesloten compartiment, al dan niet voorzien 20 van een afsluitbare vulopening. Met een dergelijk compartiment kan een grotere voorraad te verdampen vloeistof, zoals water, worden meegenomen, en kan derhalve de koelende werking langer worden volgehouden.

In nog een andere uitvoeringsvorm is bovendien een 25 beschermlaag vochtdoorlatend materiaal aangebracht aan de van de tussenlaag afgekeerde kant van de tenminste één laag dampdoorlatend foliemateriaal en daarmee is verbonden door middel van een lasverbinding. Deze uitvoeringsvorm heeft als voordelen dat deze beter bestand is tegen inwerking van 30 puntige voorwerpen en dergelijke, en bovendien een grotere afstand vertoont tussen de natte laag vloeistofopnemend dampvrijgevend materiaal enerzijds en de buitenwereld anderzijds, zodat voorwerpen minder snel nat worden bij aanraking met het koelelement.

5

In een laatste uitvoeringsvorm is genoemde tussenlaag vloeistofopnemend dampvrijgevend materiaal tevens schimmelen bacteriëngroei remmend. Dit kan bijvoorbeeld worden bereikt door het kiezen van een geschikt materiaal, of door 5 het materiaal te impregneren met een schimmel- en bacteriëngroei remmende stof. Een koelelement met een dergelijke tussenlaag heeft een langere levensduur en/of verspreid een minder onaangename geur.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand 10 van de onderstaande figuren, waarin overeenkomstige onderdelen van dezelfde verwijzingscijfers zijn voorzien.

Daarbij toont:

Figuur 1 een bovenaanzicht van een koelelement volgens de uitvinding, en 15 Figuur 2 een dwarsdoorsnede over A-A van het koelelement uit Figuur 1.

In Figuur 1 omvat het getoonde koelelement twee lagen foliemateriaal 1 en 2 met daartussen een tussenlaag vloeistofopnemend dampvrijgevend materiaal 3. De twee lagen 20 foliemateriaal 1, 2 zijn door middel van lasverbindingen 4 zodanig aan elkaar bevestigd dat tussen de twee lagen 1, 2 en lasverbindingen 4 een compartiment 5 is gevormd. De laag foliemateriaal 2 is vloeistofdicht en laag damp door. De laag foliemateriaal 1 houdt in dit voorbeeld zowel damp als 25 vloeistof tegen, maar deze kan in een andere uitvoeringsvorm ook dampdoorlatend zijn. De lagen f oliemateriaal 1 en 2 zijn vervaardigd uit thermoplastisch polyurethaan, een lasbare thermoplast en deze zijn ter hoogte van de langwerpige lasnaden 4 tezamen met de tussenlaag materiaal 3 aan elkaar 30 gelast. De tussenlaag 3 bestaat eveneens uit lasbaar materiaal, in dit voorbeeld tot een sponsachtige laag gevormde dunne draden. De tussenlaag is ter hoogte van de lasnaden 4 zodanig samengedrukt en omgesmolten dat deze zeer dun is en de lagen f oliemateriaal 1 en 2 elkaar nagenoeg 35 raken, zoals in Figuur 2 duidelijk wordt getoond. In een 6 niet-getoonde variant op het in Figuren 1 en 2 getoonde uitvoeringsvoorbeeld is de tussenlaag gevormd uit geweven natuurlijk katoen, en onderbroken ter hoogte van de lassen.

De lagen f oliemateriaal 1 en 2 strekken zich uit 5 voorbij de lasnaden 4 buiten het compartiment 5, om aldus een omtreksrand 6 te vormen die kan worden benut om het koelelement vast te naaien aan een te koelen voorwerp, in dit voorbeeld een rugzak.

In Figuur 1 zijn bovendien extra lasverbindingen 7 10 aangebracht tussen genoemde lagen foliemateriaal binnen de omtrek van genoemd compartiment. Deze lasverbindingen zorgen er met name voor dat de lagen f oliemateriaal 1 en 2 en de tussenlaag 3 blijven aanliggen, hetgeen de hanteerbaarheid van het koelelement vergroot en het minder kwetsbaar maakt. 15 De lasverbindingen 4 en 7 zijn aan sommige van hun hoeken en uiteinden afgerond. Aldus wordt voorkomen dat er spanningsconcentraties en dientengevolge uiteindelijk scheuren optreden wanneer het koelelement wordt verbogen, zoals bij normaal gebruik van een rugzak regelmatig gebeurt. 20 Het compartiment 5 grenst aan een eveneens tussen lasnaden 4 en lagen foliemateriaal 1 en 2 gevormd bufferreservoir 8, dat geen tussenlaag 3 bevat. Het bufferreservoir 8 heeft een ronde vulopening 10 die is voorzien van (niet getoonde) schroefdraad aan de buitenkant, 25 op welke schroefdraad een afsluitdop (eveneens niet getoond) kan worden geschroefd die het reservoir 8 vloeistofdicht afsluit. De vulopening 10 is met een rand 11 daarvan vastgelast aan de laag foliemateriaal 2.

Tussen het bufferreservoir 8 en het compartiment 5 zijn 30 drie stromingsrestricties 9 aangebracht, in de vorm van onderbrekingen in de lasnaad 4. De stromingsrestricties 9 zijn zodanig smal gedimensioneerd dat ze de stroming erdoorheen beperken en zo voorkomen dat het bufferreservoir nagenoeg direct geheel leegstroomt in het compartiment 5. Dit 35 leegstromen wordt bovendien tegengegaan door de aanwezigheid 7 van eerder genoemde extra lasnaden 7, die ervoor zorgen dat het volume van compartiment 5 beperkt wordt en aldus pas nieuwe vloeistof wordt toegelaten wanneer er vloeistof is verdampt via de laag foliemateriaal 2.

5 De tussenlaag vloeistofopnemend en dampvrijgevend materiaal 3 is in dit uitvoeringsvoorbeeld tevens schimmelen bacteriëngroei remmend, doordat deze is geïmpregneerd met een vloeistof die na droging een deklaag vormt die tegen schimmels en bacteriëngroei beschermt.

10 De werking van het beschreven uitvoeringsvoorbeeld berust op verdamping van vloeistof uit de tussenlaag 3 in het compartiment 5 door warmtetoevoer door de laag foliemateriaal 1, en afvoer van het door verdamping ontstane vocht via de laag foliemateriaal 2. Nieuwe vloeistof wordt aangevoerd 15 vanuit het bufferreservoir 8, via de in de lasnaad 4 gevormde openingen met de functie van stromingsrestrictie 9. Het bufferreservoir wordt indien nodig bijgevuld via de afsluitbare vulopening 10 daarin.

Op het hierboven gegeven uitvoeringsvoorbeeld zijn 20 varianten mogelijk. Zo kan bijvoorbeeld een beschermlaag vochtdoorlatend materiaal zijn aangebracht over de van de tussenlaag afgekeerde kant van de laag dampdoorlatend foliemateriaal 2 en daarmee verbonden zijn door middel van een lasverbinding of door middel van lamineren.

25

Claims (7)

8

1. Koelelement omvattende twee lagen foliemateriaal (1,2), tussen welke lagen een tussenlaag vloeistofopnemend 5 dampvrijgevend materiaal (3) is aangebracht, waarbij genoemde twee lagen foliemateriaal tenminste aan de naar elkaar toe gerichte zijden lasbaar materiaal omvatten en door middel van lasverbindingen (4) zodanig aan elkaar zijn bevestigd dat ertussen een voor vloeistof gesloten compartiment (5) is 10 gevormd en tenminste één van genoemde lagen foliemateriaal over tenminste een gedeelte van het oppervlak ervan dampdoorlatend is, met het kenmerk, dat genoemd compartiment via tenminste één stroomrestrictie (9) in vloeistofverbinding staat met een bufferreservoir (8). 15

2. Koelelement volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat genoemd bufferreservoir (8) aangrenzend aan genoemd compartiment (5) is gevormd tussen beide lagen foliemateriaal (1, 2) en daarvan is gescheiden door een lasnaad (4) waarin 20 genoemde stroomrestrictie (9) is aangebracht in de vorm van tenminste één vloeistofdoorgang tussen genoemd compartiment en genoemd bufferreservoir (8) .

3. Koelelement volgens een van de conclusies 1-2, met het 25 kenmerk, dat het foliemateriaal tenminste ter hoogte van de lasverbindingen een thermoplastische kunststof is.

4. Koelelement volgens een van de conclusies 1-2, met het kenmerk, dat de tussenlaag uit lasbaar materiaal is gevormd 30 en op een of meerdere plaatsen waar de lagen foliemateriaal aan elkaar zijn gelast mee is vastgelast.

5. Koelelement volgens een van de conclusies 1-4, met het kenmerk, dat bovendien extra lasverbindingen (7) zijn 9 aangebracht tussen genoemde lagen foliemateriaal binnen de omtrek van genoemd compartiment (5).

6. Koelelement volgens een van de voorgaande conclusies, met 5 het kenmerk, dat ter hoogte van tenminste één van de lasverbindingen een extra laag lasbare folie is aangebracht tussen of buiten de twee lagen foliemateriaal (1,2).

7. Koelelement volgens een van de voorgaande conclusies, 10 waarin bovendien een beschermlaag vochtdoorlatend materiaal is aangebracht aan de van de tussenlaag afgekeerde kant van de tenminste één laag dampdoorlatend foliemateriaal en daarmee is verbonden door middel van een lasverbinding.