NO126096B - - Google Patents

Description

Kjøleinnretning.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en bøyelig kjøleinnretning som kan formes i frossen tilstand til forskjellige -geometriske former som beholdes selv etter at innretningen har nådd romtemperatur.

Det finnes for tiden mange produkter på markedet som trans-portable kjøleinnretninger. I^ange kjente kjølemedia består i det vesentlige av vann eller blandinger av vann og alkohol pakket i for-seglede stive metall- eller plast-beholdere. De er beregnet på frysing i kjøleskap eller fryser, og ved å gjøre bruk av vannets latente smeltevarme sørger for den ønskede avkjøling. Slike innretninger er egnet for bærbare kjøleinnretninger som f.eks. isolerte strandbager og lignende. For det meste er slike produkter imidlertid stive og passer ikke til den geometriske form for de gjenstander som skal av-kjøles. Således vil avkjølingen ofte være ujevn og en del av gjen-standen kjøles sterkt eller fryses mens andre deler vil få liten kjøling. Særlig når det gjelder matvarer og drikkevarer kan denne

ujevne avkjøling gjøre produktene mindre fristende eller til og med virke ødeleggende hvis produktene fryses ved direkte kontakt med kjøleinnretningen.

Innretninger for avkjøling brukes også i stor grad ved behandling av mennesker og dyr. Man har brukt is i mange år, og is er velkjent når det gjelder å undertrykke smerte og hevelser og skader av forskjellig art i forbindelse med gymnastikk eller andre utøvel-ser. Mens den velkjente ispakke kan ha en viss mykhet og formbarhet krever den imidlertid knusing av is, er tungvint i bruk og tilveiebringer ingen jevn kjøleflate. Når isen eller den frosne vånn-alkohol-blanding er kommet tilbake til romtemperatur går den videre helt over i væskeform og byr på ennå flere ulemper under behandling, spesielt hvis beholderen ikke er helt væsketett.

Forslag for å forbedre fleksibiliteten eller bøyeligheten av ispakker mens man på samme tid eliminerer nødvendigheten av å knuse isen til små stykker, innebærer bruken av bøyelige poser som er opp-delt i små lommer hvorved materialet mellom lommene tjener til å gi den ønskede fleksibilitet; eller som inneholder flere tverrgående skille-elementer som leder til dannelsen av små blokker av frosset væske forbundet til hverandre ved skjøre sammenføyninger som brytes når posen bøyes. Slike skilleorganer eller skillestolper krever imidlertid en betydelig plass som ellers- kunne vært tilgjengelig for kjølemediet. Andre forsølt på å. oppnå forbedret bøyelighet innebærer å fylle posen med et medium som ikke blir fast ved frysing, slik som en gel eller en grøtdannende blanding. Slike innretninger er forbundet med den ulempe at meget av bøyeligheten av det frossede medium 'tapes når det er tilstede i et lag som er tykt nok til å gi den ønskede kjølekapasitet.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er således å tilveie-bringe en formbar kjøleinnretning som i alt vesentlig avhjelper de ovenfor angitte ulemper.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det således tilveiebragt en kjøleinnretning som forblir bøyelig og deformerbar i frosset tilstand, omfattende en hydrofil gel innelukket i et bøyelig innpaknings-materiale, kjennetegnet ved at gelen er anordnet i flere lag som er adskilt fra hverandre ved hjelp av et tynt, fleksibelt skilleorgan som tilveiebringer en glideflate mellom tilstøtende gellag.

Gelen som anvendes i foreliggende kjøleinnretning fremstilles vanligvis i form av en kontinuerlig forsterket eller armert tape eller bånd som kan oppskjæres i bestemte lengder, f.eks. 30 cm, og om ønsket brettes til flere lag. Produktet blir deretter innlagt i og forseglet i en ettergivende innpakning. Siden det ikke fore-ligger fritt vann i den ferdige innretning, verken før eller etter frysing, vil formen ikke forandres etter gjentatt frysing-tining. Ved tining strømmer således ikke materiale néd til pakkens laveste del, men beholder opprinnelig form. På grunn av avkjølingsinnret-ningens ettergivenhet og mykhet kan den formes slik at den passer til det materiale eller gjenstand som skal avkjøles, hvilket i de fleste tilfelle forbedrer varmeoverføringen. Videre er det ingen fare hvis innpakningen skulle gå i stykker, siden det ikke finnes noen væskefase som kan lekke ut og tilsøle omgivelsene. En større fordel er muligheten for frysing og fornyet frysing i samme beholder slik at man unngår tidkrevende isknusing og påfylling i vanlige ispakker. Foreliggende materiale kan fremstilles i mange forskjellige former uten å ødelegge formbarheten, slik at produktets dimensjoner og form kan tilpasses til de omgivelser som i de spesielle tilfeller skal avkjøles.

I praksis- kan mange forskjellige hydrofile geler brukes for fremstilling av oppfinnelsens kjøleinnretninger. De eneste krav til den valgte gel er at den ikke utviser væskestrømning ved temperaturer på opptil omkring 35°C og at den skal kunne oppta relativt store mengder væske som lett kan overføres fra flytende til fast form ved avkjøling. Hvis væsken ikke går over i fast form kan man ikke gjøre bruk av stoffets latente smeltevarme. Selv om mange forskjellige væsker kan benyttes foretrekkes vann for å kunne dra nytte av vannets store smeltevarme (80 kal/g).^ Man kan bruke vann som den eneste væske, eller andre væsker som alkoholer, eller blandinger av vann og andre væsker.

Dannelsen av en gel som forblir i alt vesentlig fast ved en temperatur på opp til omkring 35°C kan oppnåes ved kryssbinding av en mengde forskjellige polymerer ved hjelp av bestråling eller ad kjemisk vei. Typiske eksempler på egnede utgangsmaterialer er poly-

(etylen)oksydj polyvinylpyrrolidon, polyakrylamid, polyvinylalkohol, gelatin og metylcellulose. Utgangsmaterialene kan videre bestå av kopolymere av en eller flere forbindelser, f.eks. kopolymere av ety-lenoksyd og mindre eller større mengder av andre alkylenoksyder.

I de fleste tilfeller behøver gelen bare inneholde den opp-svellede polymer og væsken, f.eks. vann. Om ønsket kan den også omfatte andre stoffer for regulering av de fysikalske og kjemiske egenskaper som frysepunkt, kjemisk stabilitet, farge, lukt, krystal1-størrelse og krystallveksthastighet.

Man har funnet at optimal formbarhet og andre egnede egenskaper oppvises når gellagene er skilt fra hverandre med en tynn film av inert materiale. De frosne lagene kan da gli lett over hverandre og oppnå ennå større formbarhet enn ved flere gelsjikt uten skillefilm.

I praksis kan gelene fremstilles med forskjellige tykkelse, bredder og lengder. I en utførelse har man fremstilt geler som kontinuerlig bånd 7i cm brede og 3 mm tykke. Dacrongas både med 4 og 8 hull per cm, som kan innleires i materiale når dette uoppløselig-gjøres vil armere den ferdige gel. Før innpakning kan gelene opp-svelles til maksimalt væskeinnhold. Produktet oppskjæres deretter

til bestemte lengder, legges sammen og pakkes i polyetylenposer med ønsket tykkelse. De beste egenskaper oppnås når gel-lagene er adskilt ved et skilleorgan. Denne skillefilm kan innføres mens gelen fremstilles. Når kjøleinnretninger ble fremstilt uten at gelbåndet hadde dette skillefolieunderlag, var innretningene ikke så formbare i frossen tilstand. Innretninger bestående av 20 lag gel og mer er fremstilt og viser seg å ha god formbarhet.

Den type skillefolie som brukes for å skille gelsjiktene fra hverandre er ikke avgjørende og man kan bruke mange forskjellige stoffer. Det eneste krav er at skillematerialene er bøyelige ved lavere temperaturer og ikke reagerer med gelen. Skillefolien behøver ikke være kontinuerlig, men kan være perforert. Videre kan skilleorganet bestå av et stoff som er påført gelens overflate og som i denne form forhindrer at sjiktene kleber til hverandre når de er lagt på hverandre - slike stoffer er silikon - cetylalkohol og lignende overflateaktive midler. Alle de forskjellige produkter som føres på markedet kan brukes med gode resultater. F.eks. kan skillefolier av polyetylen, polypropylen, polystyren, polyvinylklorid, polyetylen tereftalat, samt metallfolier og lignende brukes. Likeledes kan den ytre innpakning som gel-lagene er omhyllet av fremstilles ut fra folier eller andre innpakningsmaterialer.

Oppfinnelsens formbare kjølingsinnretninger kan fremstilles som en engangspakke eller som pakke beregnet på flere gangers bruk. Hvis innretningen er en engangspakke kan innpakningen bestå av et laminat med isolasjonsmateriale som f.eks. duk, polymerskum, papir og lignende på utsiden. Laminatet kan innvendig være forsynt med en vanlig plast som polyetylen, polypropylen og lignende for å beskytte gelen og hindre lekkasje. En metallfolie kan utgjøre en del av laminatet for å hindre uttørking. Pakken kan også ha festeinnretninger i hver ende for å kunne feste kjøleanordningen til det området som skal kjøles. Endelig kan produktet fremstilles og forsendes som steril pakning om ønskes.

Som flergangspakning kan den ytre innpakning bestå av en plastpose lukket langs kantene. Denne enhet kan suppleres med en ekstra pose hvori båndet anbringes. Denne ytre pose bør være av et materiale som har egnede varmeoverføringsegenskaper og kan ha snorer festet i begge ender for å knytte båndet til det området som skal kjøles. Begge produkttyper kan forhandles som enhetspakke med lignende utseende. Man kan prege perforeringer slik at innretningen kan oppdeles i mindre deler.

I tillegg til nevnte inerte materialer som kan brukes som skillematerialer i kjøleinnretningen i henhold til oppfinnelsen kan innretningen selv inneholde forskjellige forsterkningsmaterialer i fordeling. F.eks. kan nylongas, rayongas, dacron, cellulose eller andre tekstilprodukter i løs veving innarbeides i gelen, eller fib-rene kan legges tilfelding.

I praksis kan fremstillingen av den hydrofile gel foretas forutfor eller samtidig med anbringelsen av inerte skilleorganer og/ eller innarbeidelse av armering eller tilsetningsstoffer. Et til-setningsstoff kan innføres ved å dyppe en løs masse eller et gitter av stoffet i en vandig polyetylenoksydoppløsning før uoppløselig-gjøringen av sistnevnte, og derpå utsette den for kryssbindingsbeting- . eiser. Andre fremgangsmåter, for innarbeidelse av forsterkning eller tilsetning vil lett fremstå for fagfolk.

Kjøleinnretningene i henhold til oppfinnelsen kan fremstilles i mange forskjellige tykkelser som strekker seg fra et armert sjikt på 1 mm eller mindre, og opptil 20 eller flere sjikt for å gi tykkelser på flere cm eller tommer og mer. Nye kjøleinnretninger i henhold til oppfinnelsen kan steriliseres enkelt på kjente måter.

F.eks. kan innretningene steriliseres ved autoklavbehandling ved be-

stråling eller på andre måter.

Eksempel 1

Man fremstilte en kjøleinnretning ved kryssbinding av en

vandig oppløsning av polyetylenoksyd og forming av gelen til en fler-

lagsinnretning. Den anvendte polyetylenoksyd var en koagulerings-

gradering blanding nr. 3718 forhandlet av Chemicals Division av Union Carbide Corporation. Man fremstilte en fire vektprosentig oppløsning.

En åpenmasket nylonduk 1\ cm bred og over 1 meter lang ble belagt med

denne fire vektprosentige oppløsning sammen med et underlagssjikt av mylarfolie 10 cm bred, og bestrålt inntil man oppnådde den hydrofile gel. Gelsjiktet var ca. 3 nun tykt. Flere flerlagsinnretninger som inneholdt fra 2 til 20 sjikt ble tildannet ved å skjære gelstrimmelsen opp i bestemte lengder og legge den ene lengden på den andre med mylarfilmen mellom sjiktene. Den lagordnede gel ble lagt inn i poly-

etylen med ca. 0.04 mm tykkelse. Kjøleinnretningen ble anbragt i fryseboksen i et kjøleskap inntil den var helt frosset. Etter å være tatt ut av kjøleskapet kunne flate flersjiktsinnretning lett formes til forskjellige geometriske former og bevirket avkjøling av omgiv-

elsene.

■Selvom oppfinnelsen er illustrert i henhold til foregående

eksempler skal den ikke begrenses til de nevnte materialer og for-

bindelser, men skal omfatte den idé som utførelsene er sprunget ut av. Forskjellige modifikasjoner og forandringer av oppfinnelsen kan således foretas uten å komme utenfor oppfinnelsens mål og ramme.

Claims (4)

1. Kjøleinnretning som forblir bøyelig og deformerbar i frosset tilstand, omfattende en hydrofil gel innelukket i et bøyelig innpak-ningsmateriale, karakterisert ved at gelen er an-

ordnet i flere lag som er adskilt fra hverandre ved hjelp av et tynt, fleksibelt skilleorgan som tilveiebringer en glideflate mellom til-støtende gellag.

2. Kjøleinnretning ifølge krav 1, karakterisert ved at skilleorganet utgjøres av en film av organisk p-olymer.

3. Kjøleinnretning ifølge krav 1, karakterisert ved at skilleorganet er en metallfolie.

4. Kjøleinnretning ifølge krav 1, karakterisert ved at skilleorganet utgjøres av et slipp-fremmende middel på gelens overflate.