WO2022013037A1

WO2022013037A1 - Kühlakku und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: WO2022013037A1
Application number: PCT/EP2021/068862
Authority: WO
Inventors: Gerrit Sonnenrein
Original assignee: Axiotherm GmbH
Priority date: 2020-07-14
Filing date: 2021-07-07
Publication date: 2022-01-20
Also published as: DE102020118581A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kühlakku (1, 10, 15, 20, 25) aufweisend einen Behälter (2, 21, 26), der einen Hohlraum (3) zur Aufnahme eines Latentwärmespeichers (4) begrenzt und eine vom Hohlraum (3) wegweisende Außenfläche (5) aufweist. Die Außenfläche (5) weist wenigstens abschnittsweise eine reliefierte Oberflächenstruktur mit einzelnen Strukturelementen (6, 11, 16) derart auf, dass an dem Kühlakku (1, 10, 15, 20, 25) anliegendes Kühlgut (7) durch die Strukturelemente (6, 11, 16) zur Außenfläche (5) auf Abstand (H) gehalten ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Kühlakkus (1, 10, 15, 20, 25).

Description

Kühlakku und Verfahren zu dessen Herstellung

Die Erfindung betrifft einen Kühlakku, das heißt einen mit einem wärme- bzw. kältespeicherndem Medium gefüllten Behälter, der benutzt wird, um kühlbedürfti ges Gut (auch Kühlgut), insbesondere Lebensmittel, Medikamente und derglei chen, außerhalb eines Kühl- oder Gefrierschranks für begrenzte Zeit kühl zu hal ten, beispielsweise während eines Transports der Kühlgüter, deren Lagerung die Einhaltung einer lückenlosen Kühlkette erfordert, damit die Kühlgüter nicht ver derben.

Herkömmlicherweise haben solche Kühlakkus eine flach quaderförmige oder zie gelähnliche Gestalt. Sie können in einem Kältegerät (z. B. Kühl oder Gefrier schrank) gelagert werden, um sie aufzuladen, d. h. sie insbesondere auf eine be stimmte Temperatur niedriger als eine Umgebungstemperatur abzukühlen. Es ist bekannt, als wärme- bzw. kältespeicherndes Medium des Kühlakkus so genannte Latentwärmespeicher (auch Phasenwechsel- oder PCM-Speicher) zu verwenden. Diese Art von Wärmespeichermedien speichern einen Großteil der ihnen zugeführ ten thermischen Energie in Form von latenter Wärme, zum Beispiel für einen Pha senwechsel von fest zu flüssig. Solange die Phasenumwandlung nicht ganz abge schlossen ist, steigt die Temperatur des Mediums trotz Wärmezufuhr nicht weiter an. Latentwärmespeicher können daher in einem kleinen Temperaturbereich rund um den Phasenwechsel (z. B. Schmelzpunkt) sehr große Wärmemengen speichern.

Die Verwendung von Kühlakkus mit einem PCM-Material, dessen spezifische Pha senwechseltemperatur unterhalb einer Temperatur liegt, die für das zu kühlende Gut eine kritische Temperatur darstellt, das heißt eine Temperatur, bei der das Kühlgut beispielsweise durch Gefrieren Schaden nehmen kann, ist allgemein prob lematisch und sollte vermieden werden, um einerseits einen wirtschaftlichen Scha den durch das Verderben von Kühlgütern zu vermeiden und andererseits einen effizienten Transport der Kühlgüter zu erzielen.

Darüber hinaus kann durch Kondensieren von Feuchtigkeit an den kalten Kühlak kus das zu kühlende Gut nass werden, was allgemein unerwünscht und daher zu vermeiden ist. Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Kühlakku zu schaffen, bei dem die Gefahr gänzlich beseitigt oder zumindest deutlich redu ziert ist, dass von den Kühlakkus gekühltes Gut (Kühlgut) infolge des Abkühlens des Kühlguts unterhalb einer kritischen Temperatur, beispielsweise unterhalb des Gefrierpunkts des jeweiligen Kühlguts, geschädigt wird, insbesondere gefriert. Des Weiteren sollen Kühlakkus mit unterschiedlichen PCM-Materialien, die unterschied liche spezifische Temperaturen ihres Phasenwechsels aufweisen, zur Kühlung ver schiedener Güter verwendet werden können, ohne auf eine bestimmte (unschäd liche) Kombination einer Phasenwechseltemperatur und des zu kühlenden Guts achten zu müssen. Damit wird die Verwendung, Bevorratung und Lagerung der Kühlakkus wesentlich vereinfacht, da keine feste Zuordnung bestimmter Kühlak kus (PCM-Materialien) zu gewissen Kühlgütern mehr berücksichtigt werden muss. Das Kühlgut soll während seiner Kühlung durch den Kühlakku außerdem möglichst trocken gehalten werden, also nicht etwa durch Kondensat am Kühlakku feucht oder nass werden. Zudem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Kühlakkus mit den hierin beschriebenen Vorteilen bereitzu stellen.

Diese Aufgabe wird durch einen Kühlakku mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 14. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die jeweiligen Unteransprüche.

Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merk male in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden kön nen (auch über Kategoriegrenzen, beispielsweise zwischen Verfahren und Vorrich tung, hinweg) und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschrei bung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammen hang mit den Figuren zusätzlich.

Es sei ferner darauf hingewiesen, dass eine hierin verwendete, zwischen zwei Merkmalen stehende und diese miteinander verknüpfende Konjunktion „und/oder" stets so auszulegen ist, dass in einer ersten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gegenstands lediglich das erste Merkmal vorhanden sein kann, in einer zweiten Ausgestaltung lediglich das zweite Merkmal vorhanden sein kann und in einer dritten Ausgestaltung sowohl das erste als auch das zweite Merkmal vorhanden sein können.

Der hierin verwendete Begriff „etwa" gibt einen Toleranzbereich an, den der auf dem vorliegenden Gebiet tätige Fachmann als üblich ansieht. Insbesondere ist un ter dem Begriff „etwa" ein Toleranzbereich der bezogenen Größe von bis maximal +/-20 %, bevorzugt bis maximal +/-10 % zu verstehen.

Erfindungsgemäß weist ein Kühlakku einen Behälter auf, der einen Hohlraum zur Aufnahme eines Latentwärmespeichers (auch Phasenwechselmaterial oder PCM) begrenzt. Der Kühlakku kann benutzt werden, um kühlbedürftiges Gut (hierin auch als Kühlgut bezeichnet), zum Beispiel Lebensmittel, Medikamente und dergleichen, außerhalb eines Kühl- oder Gefrierschranks für begrenzte Zeit kühl zu halten, z. B. während eines Transports der Kühlgüter, deren Lagerung die Einhaltung einer lückenlosen Kühlkette erfordert, um ein Verderben der Kühlgüter zu vermeiden. Der Behälter weist eine vom Hohlraum wegweisende Außenfläche auf. Die zum Hohlraum weisende Fläche ist eine Innenfläche des Behälters, die mit dem PCM- Material in Kontakt steht, wenn dieses in den Hohlraum gefüllt ist. Die Außenfläche ist demnach eine der Innenfläche des Behälters gegenüberliegende Fläche.

Bei dem erfindungsgemäßen Kühlakku weist die Außenfläche wenigstens ab schnittsweise eine reliefierte Oberflächenstruktur mit einzelnen Strukturelementen auf. Die reliefierte Oberflächenstruktur ist hierbei derart ausgebildet, dass an dem Kühlakku bei seiner Verwendung anliegendes Kühlgut durch die Strukturelemente zur Außenfläche auf Abstand gehalten ist. Als reliefierte Struktur sind allgemein Erhebungen zu verstehen, die sich plastisch vom Hintergrund, vorliegend also von der Außenfläche, abheben. Diese Erhebungen werden durch die Strukturelemente gebildet. Aus dieser Definition folgt, dass einzelne Strukturelemente zueinander beabstandet sein müssen und zwischen diesen Aussparungen vorhanden sein müs sen, sonst würde sich die Oberflächenstruktur nicht von der Außenfläche abheben, sondern eine geschlossene Oberfläche bilden, die dann die Außenfläche des Behäl ters wäre.

Des Weiteren ist zu verstehen, dass eine sichere Beabstandung des Kühlguts von der Außenfläche des Behälters nur dann gewährleistet ist, wenn der maximale Abstand einzelner Strukturelemente zueinander kleiner ist als das zu kühlende, mit dem Kühlakku in Kontakt kommende Kühlgut.

Im Wärmegleichgewicht bildet sich eine Temperaturdifferenz zwischen den von der Außenfläche wegweisenden, freien Enden der Strukturelemente und der Außenflä che des Behälters, in dem das aufgeladene PCM-Material aufgenommen ist. Ins besondere ist die Temperatur an den freien Enden der Strukturelemente bei einem unterhalb der Umgebungstemperatur aufgeladenen, d. h. gekühlten, PCM-Material höher als unmittelbar an der Außenfläche des Behälters. Damit wird erreicht, dass trotz einer an der Außenfläche des Behälters durch das PCM-Material bewirkten niedrigen, kritischen, d. h. das Kühlgut möglicherweise schädigenden, Temperatur das Kühlgut durch die Beabstandung nicht geschädigt wird. Die spezifische Pha senwechseltemperatur des verwendeten PCM-Materials kann beispielsweise unter halb des Gefrierpunkts von Wasser liegen, ohne dass wasserhaltiges Kühlgut bei Kontakt mit dem Kühlakku, aber nicht mit der Außenfläche des das PCM-Material umgebenden Behälters, gefriert und hierdurch Schaden nimmt. Dennoch liefert der Kühlakku bzw. das aufgeladene PCM-Material eine ausreichende Kühlleistung, um das Kühlgut beispielsweise in einem (bevorzugt geschlossenen) Transportbe hälter über einen gewissen Zeitraum zu kühlen und hierdurch eine lückenlose Kühl kette sicherzustellen.

Mit dem erfindungsgemäßen Kühlakku ist die Verwendung unterschiedlicher PCM- Materialien möglich, das heißt PCM-Materialien mit unterschiedlichen spezifischen Phasenübergangstemperaturen, da über die reliefierte Oberflächenstruktur der Be hälteraußenfläche stets ein ausreichender Abstand und damit eine ausreichende Temperaturdifferenz zwischen dem Kühlgut und der Außenfläche des Behälters si chergestellt ist.

Des Weiteren kann an der kalten Behälteraußenfläche gewöhnlich sich bildendes Kondensat nicht mit dem Kühlgut in Kontakt kommen, da dieses über die Struk turelemente von der Außenfläche beabstandet gehalten ist. Das Kühlgut bleibt dementsprechend während der Kühlung durch den Kühlakku trocken.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Strukturelemente der reliefierten Oberflächenstruktur gleichförmig ausgebildet und regelmäßig ver teilt auf der Außenfläche angeordnet. Hierdurch wird die Einhaltung des Abstands zwischen der Außenfläche und dem am Kühlakku anliegenden Kühlgut noch weiter verbessert. Ebenso vereinfacht diese Ausgestaltung eine Herstellung des Kühlak kus, da beispielsweise keine aufwendigen Formwerkzeuge oder keine aufwändigen Bearbeitungsschritte zur Ausbildung einer komplexen Oberflächenstruktur vorge halten bzw. ausgeführt werden müssen.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Gegenstands sind die Strukturelemente rippenförmig ausgebildet. Die Strukturelemente können demnach Rippen, Lamellen, Stege, Finnen und dergleichen sein, die sich ebenfalls ohne großen Aufwand auf der Außenfläche des Behälters hersteilen und anordnen lassen.

Besonders vorteilhaft können die rippenförmigen Strukturelemente parallel zuei nander angeordnet sein. Als weitere vorteilhafte Anordnung kann eine kreuzför mige Anordnung ausgebildet sein, das heißt sich überkreuzende rippenförmige Strukturelemente. Auch eine Kombination beider Anordnungen ist denkbar.

Gemäß einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Strukturelemente stiftförmige ausgebildet. Sie können demnach z. B. nach Art ei nes Zylinders mit rundem Querschnitt oder eines Pfostens mit eckigem Querschnitt geformt sein. Ihre Anordnung auf der Außenfläche des Behälters kann vorteilhafte matrixartig gewählt sein.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Strukturelemente halbkugelförmig ausgebildet sind, wobei die Breitseite der Halbkugel an die Au ßenfläche angrenzt.

Eine Kombination von rippenförmigen, stiftförmigen und kugelförmigen Struktu relementen kann ebenfalls vorteilhafte vorgesehen sein.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gegen stands verjüngt sich ein von der Außenfläche des Behälters wegweisendes freies Ende des Strukturelements mit zunehmendem Abstand von der Außenfläche. Bei spielsweise kann das Strukturelement nach dieser Ausführung konisch, spitz, oval, kegel- oder stumpfkegelartig verjüngen. Damit verkleinert sich die direkte Kon taktfläche zwischen den freien Enden der Strukturelemente und dem am Kühlakku anliegenden Kühlgut. Hierdurch kann ein direkter Wärme- bzw. Kältetransfer zwi schen den Strukturelementen und dem Kühlgut verringert werden, um dieses noch wirkungsvoller vor einer möglicherweise schädigenden Unterkühlung zu schützen. Die Kühlung des Kühlguts erfolgt vielmehr indirekt über die über die Außenfläche des Behälters abgegebene Kühlleistung an ein die Außenfläche umgebendes Me dium, z. B. Luft.

Als besonders bevorzugt sind die Strukturelemente gemäß einer weiteren Ausge staltung der Erfindung als Vollmaterial ausgebildet. Hierunter ist zu verstehen, dass im Wesentlichen kein Hohlraum innerhalb der Strukturelemente vorhanden ist, der mit dem das PCM-Material aufnehmenden Hohlraum des Behälters in flu idleitender Verbindung steht. Die Strukturelemente sind vielmehr als Vollkörper aus einem Material gebildet, so dass eine ausreichende Temperaturdifferenz zwi schen den freien Enden der Strukturelemente und der Außenfläche des Behälters gewährleistet werden kann bzw. diese jedenfalls deutlich größer sichergestellt wer den kann, als wenn sich das PCM-Material wesentlich in einen Innenhohlraum der Strukturelemente hineinerstrecken könnte.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist eine die Au ßenfläche bereitstellende Außenwand des Behälters eine Wandstärke auf und die Strukturelemente weisen eine Dicke auf, die dem Doppelten der Wandstärke der Außenwand entspricht. Als Dicke der Strukturelemente ist ihre räumliche Ausdeh nung im Wesentlichen parallel zur Außenfläche des Behälters zu verstehen.

Nach einer noch weiteren Ausgestaltung sind die Strukturelemente jeweils ein ge falteter Abschnitt der Außenwand des Behälters, was insbesondere Vorteile bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Kühlakkus bietet, da sich die Strukturele mente auf einfache Weise (Falten) unmittelbar aus dem Material der Außenwand bilden lassen. Ein Zusammenfalten des Außenwandmaterials stellt zudem sicher, dass die Strukturelemente gleichzeitig als Vollmaterial-Strukturelemente entste hen.

Bevorzugt können die Strukturelemente der reliefierten Oberflächenstruktur eine maximale Höhe gegenüber der Außenfläche des Behälters von etwa 1 mm bis etwa 10 mm aufweisen, besonders bevorzugt etwa 3 mm bis etwa 5 mm. Als Höhe der Strukturelemente ist ihre räumliche Ausdehnung im Wesentlichen senkrecht zur Außenfläche des Behälters zu verstehen. Diese entspricht damit im Wesentlichen dem Abstand der freien Enden der Strukturelemente zu Außenfläche des Behälters.

Weiterhin gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung sind der Behälter ein schließlich der reliefierten Oberflächenstruktur aus einem Kunststoffmaterial her gestellt sind, beispielsweise aus einem Polyethylen- (PE), Polypropylen- (PP) und/oder CoEx-Material. Als CoEx-Material ist ein extrudierfähiges Verbundmate rial zu verstehen, das aus mehreren Schichten mit unterschiedlichen Eigenschaf ten, beispielsweise Barriere- oder Schweißeigenschaften, bestehen kann.

Das zur Ausbildung des Behälters einschließlich der reliefierten Oberflächenstruk tur verwendete Kunststoffmaterial kann besonders vorteilhaft eine Kunststofffolie, insbesondere eine Blasfolie, sein.

Es sei angemerkt, dass sich die reliefierte Oberflächenstruktur ebenfalls über die gesamte Außenfläche des Behälters erstrecken kann, was insbesondere vorteilhaft ist, wenn der Kühlakku während seiner Verwendung allseitig von Kühlgut umgeben sein kann. Andernfalls kann es ausreichend sein, lediglich die dem Kühlgut zuge- wandte(n) Seite(n) des Kühlakkus mit der reliefierten Oberflächenstruktur zu ver sehen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Kühlakkus gemäß einer der hierin beschriebenen Ausgestaltungen offenbart, bei dem der Behälter einschließlich der Strukturelemente der reliefierten Oberflä chenstruktur durch Blasformen hergestellt wird. Durch Blasformen lässt sich gleichzeitig sowohl der als Hohlkörper ausgebildete Behälter als auch die reliefierte Oberflächenstruktur auf der Außenfläche des Behälters hersteilen, was den Her stellungsprozess wesentlich vereinfacht. Der Kühlakku wird hierbei aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere einem thermoplastischen Kunststoffmaterial, blasgeformt. Besonders bevorzugte Materialien zur Herstellung des Behälters ein schließlich der reliefierten Oberflächenstruktur sind Folien aus Polyethylen-, Polyp ropylen- und/oder CoEx-Material.

Es sei angemerkt, dass bezüglich verfahrensbezogener Begriffsdefinitionen sowie der Wirkungen und Vorteile verfahrensgemäßer Merkmale vollumfänglich auf die Offenbarung sinngemäßer Definitionen, Wirkungen und Vorteile des erfindungsgemäßen Kühlakkus verwiesen wird. Entsprechend können Offenbarun gen hierin bezüglich des erfindungsgemäßen Kühlakkus in sinngemäßer Weise zur Definition des erfindungsgemäßen Verfahrens herangezogen werden, sofern dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen ist. Auch können Offenbarungen hierin bezüg lich des erfindungsgemäßen Verfahrens in sinngemäßer Weise zur Definition des erfindungsgemäßen Kühlakkus herangezogen werden. Insofern kann auf eine Wie derholung von Erläuterungen sinngemäß gleicher Merkmale, deren Wirkungen und Vorteile des erfindungsgemäßen Kühlakkus sowie des erfindungsgemäßen Verfah rens zugunsten einer kompakteren Beschreibung verzichtet werden, ohne dass derartige Auslassungen als Einschränkung auszulegen wären.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Strukturelemente als Vollmaterial ausgebildet werden.

Dies kann nach einer Ausgestaltung in besonders vorteilhafter Weise dadurch er reicht werden, dass Abschnitte einer die Außenfläche bereitstellenden Außenwand des Behälters (zusammen)gefaltet werden, so dass die gefalteten Wandabschnitte nach dem Falten aneinander anliegen und gleichzeitig von der Außenfläche abste hen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Be schreibung nicht einschränkend zu verstehender Ausführungsbeispiele der Erfin dung, die im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert wird. In dieser Zeichnung zeigen schematisch:

Fig. 1 eine perspektivische Schrägansicht eines Ausführungsbeispiels eines Kühlakkus gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Teilquerschnittansicht durch den Kühlakku aus Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Außenfläche des Kühlakkus aus Fig. 1,

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Außenfläche eines weiteren Ausführungsbei spiels eines Kühlakkus gemäß der Erfindung, Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Außenfläche eines noch weiteren Ausfüh rungsbeispiels eines Kühlakkus gemäß der Erfindung,

Fig. 6 eine Draufsicht auf eine kugelförmige Außenfläche eines noch weite ren Ausführungsbeispiels eines Kühlakkus gemäß der Erfindung und

Fig. 7 eine Querschnittansicht eines noch weiteren Ausführungsbeispiels ei nes hohlzylinderförmigen Kühlakkus gemäß der Erfindung.

In den unterschiedlichen Figuren sind hinsichtlich ihrer Funktion gleichwertige Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.

Fig. 1 stellt schematisch eine perspektivische Schrägansicht eines Ausführungs beispiels eines Kühlakkus 1 gemäß der Erfindung dar. Wie zu erkennen ist, weist der Kühlakku einen Behälter 2 auf, der einen Hohlraum 3 (erkennbar in Fig. 2 u. 7) begrenzt, in den ein Latentwärmespeichermaterial 4 (PCM-Material) gefüllt wer den kann bzw. vorliegend ist. Beispielhaft ist der Behälter 2 als flach quaderförmi ger Behälter dargestellt, ohne jedoch zwingend hierauf beschränkt zu sein.

Der Behälter 2 weist eine Außenfläche 5 auf, die bei dem gezeigten Ausführungs beispiel des Kühlakkus 1 von zwei Breitseiten und von vier diese verbindende Schmalseiten gebildet wird.

Fig. 1 ist weiter zu entnehmen, dass bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Außenfläche 5 abschnittsweise, nämlich die obere Breitseite, eine reliefierte Ober flächenstruktur mit einzelnen Strukturelementen 6 aufweist. Diese sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Rippen ausgebildet, die gleichförmig ausgebildet und regelmäßig verteilt auf der Außenfläche 5 angeordnet sind. Insbesondere ver laufen die rippenförmigen Strukturelemente 6 wie dargestellt v-förmig und ab schnittsweise parallel zueinander, ohne jedoch hierauf zwingend beschränkt zu sein.

Die reliefierte Oberflächenstruktur bzw. deren Strukturelemente 6 bewirken, dass an dem Kühlakku 1 anliegendes Kühlgut 7 zur Außenfläche 5 auf Abstand gehalten ist. Dieser Abstand entspricht in etwa der Höhe H der Strukturelemente 6, wie sie in Fig. 2 deutlicher zu erkennen ist, gegenüber der Außenfläche 5 und beträgt vorzugsweise etwa 1 mm bis etwa 10 mm, bevorzugter etwa 3 mm bis etwa 5 mm.

Fig. 2 stellt eine Teilquerschnittansicht durch den Kühlakku 1 aus Fig. 1 dar. Es ist zu erkennen, dass die Strukturelemente 6 eine Dicke D aufweisen, die vorliegend im Wesentlichen dem Doppelten einer Wandstärke W einer die Außenfläche 5 be reitstellenden Außenwand 8 des Behälters 2 entspricht. Bei dem dargestellten Kühlakku 1 beträgt die Wandstärke W beispielhaft in etwa 2 mm, so dass die Dicke D der Strukturelemente 6 vorliegend in etwa 4 mm beträgt, ohne jedoch hierauf zwingend beschränkt zu sein.

Zudem ist Fig. 2 zu entnehmen, dass die Strukturelemente 6 als Vollmaterial aus gebildet sind. Mit anderen Worten weisen die Strukturelemente 6 im Wesentlichen keinen Innenraum auf, der mit dem das PCM-Material 4 aufnehmenden Hohlraum 3 des Behälters 2 in fluidleitender Verbindung steht.

Der kompakte Aufbau der Strukturelemente 6 aus dem Vollmaterial, das demsel ben Material des Behälters 2 entspricht, sowie die Dicke D der Strukturelemente 6, die dem Doppelten der Wandstärke W der Außenwand 8 des Behälters 2 ent spricht, wird in vorteilhafter Weise hergestellt, indem Abschnitte der Außenwand 8 während der Herstellung des Kühlakkus 1 zusammengefaltet werden. Die gefal teten Wandabschnitte bilden somit die Strukturelemente 6 mit den vorbeschriebe nen Eigenschaften.

Das Falten der die Strukturelemente 6 bildenden Außenwandabschnitte wird be sonders bevorzugt während eines Blasformverfahrens zur Herstellung des gesam ten Kühlakkus 1 durchgeführt, wobei der Behälter 2 einschließlich seiner reliefier- ten Oberflächenstruktur bzw. der Strukturelemente 6 aus einem einzigen Kunst stoffmaterial, insbesondere einer Blasfolie, gefertigt wird. Als verwendbare Blas folien sind Polyethylen-, Polypropylen- und/oder CoEx-Folien besonders bevorzugt.

Fig. 2 ist weiterhin zu entnehmen, dass sich ein von der Außenfläche 5 des Behäl ters 2 wegweisendes freies Ende 9 der Strukturelemente 6 mit zunehmendem Ab stand von der Außenfläche 8 verjüngt. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausfüh rungsbeispiel des Kühlakkus 1 sind die freien Enden 9 im Wesentlichen als halbkugelförmige oder halbellipsenförmige Enden ausgebildet. Weitere beispiel hafte Endformen können kegelförmige (spitze) oder kegelstumpfförmige Formen sein.

Fig. 3 stellt eine Draufsicht auf die Außenfläche 5 des Kühlakkus 1 aus Fig. 1 dar.

Fig. 4 stellt eine Draufsicht auf eine Außenfläche 5 eines weiteren Ausführungsbei spiels eines Kühlakkus 10 gemäß der Erfindung dar, der sich im Wesentlichen le diglich durch den geraden Verlauf von rippenförmigen Strukturelementen 11 ge genüber dem Kühlakku 1 aus Fig. 1 unterscheidet.

Fig. 5 stellt eine Draufsicht auf eine Außenfläche 5 eines noch weiteren Ausfüh rungsbeispiels eines Kühlakkus 15 gemäß der Erfindung dar, der sich im Wesent lichen lediglich durch stiftförmige Strukturelementen 16 gegenüber dem Kühlakku 1 aus Fig. 1 unterscheidet.

Fig. 6 stellt eine Draufsicht auf eine Außenfläche 5 eines noch weiteren Ausfüh rungsbeispiels eines Kühlakkus 20 gemäß der Erfindung, der sich im Wesentlichen lediglich durch einen kugelförmigen Behälter 21 gegenüber dem flach quaderför migen Kühlakku 15 aus Fig. 5 unterscheidet.

Fig. 7 stellt eine Querschnittansicht eines noch weiteren Ausführungsbeispiels ei nes Kühlakkus 25 gemäß der Erfindung dar, der sich im Wesentlichen durch einen hohlzylinderförmigen Behälter 26 mit rippenförmigen Strukturelementen 6 auf der gesamten Außenfläche 5 verteilt angeordnet von dem Kühlakku 1 aus Fig. 1 un terscheidet.

Der hierin offenbarte erfindungsgemäße Kühlakku sowie das hierin offenbarte er findungsgemäße Verfahren zu seiner Herstellung sind nicht auf die hierin jeweils offenbarten Ausführungsformen beschränkt, sondern umfassen auch gleich wir kende weitere Ausführungsformen, die sich aus technisch sinnvollen weiteren Kombinationen der hierin beschriebenen Merkmale des Kühlakkus sowie des Ver fahrens ergeben. Insbesondere sind die vorstehend in der allgemeinen Beschrei bung und der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine ge zeigten Merkmale und Merkmalskombinationen nicht nur in den jeweils hierin ex plizit angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

In bevorzugter Ausführung wird der erfindungsgemäße Kühlakku zum Kühlen von Kühlgut, insbesondere von kälteempfindlichen Lebensmitteln oder Medikamenten, vorzugsweise während eines gemeinsamen Transports in einem Transportbehälter verwendet.

Bezugszeichenliste

I Kühlakku 2 Behälter

3 Hohlraum

4 PCM-Material

5 Außenfläche

6 Strukturelement (rippenförmig) 7 Kühlgut

8 Außenwand

9 Freies Ende

10 Kühlakku

II Strukturelement (rippenförmig) 15 Kühlakku

16 Strukturelement (stiftförmig)

20 Kühlakku

21 Behälter (kugelförmig)

25 Kühlakku 26 Behälter (hohlzylinderförmig)

D Dicke

H Höhe

W Wandstärke

Claims

Patentansprüche

1. Kühlakku (1, 10, 15, 20, 25) aufweisend einen Behälter (2, 21, 26), der einen Hohlraum (3) zur Aufnahme eines Latentwärmespeichers (4) begrenzt und eine vom Hohlraum (3) wegweisende Außenfläche (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfläche (5) wenigstens abschnittsweise eine reliefierte Oberflächen struktur mit einzelnen Strukturelementen (6, 11, 16) derart aufweist, dass an dem Kühlakku (1, 10, 15, 20, 25) anliegendes Kühlgut (7) durch die Struk turelemente (6, 11, 16) zur Außenfläche (5) auf Abstand (H) gehalten ist.

2. Kühlakku nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturelemente (6, 11, 16) der reliefierten Oberflächenstruktur gleich förmig ausgebildet sind und regelmäßig verteilt auf der Außenfläche (5) an geordnet sind.

3. Kühlakku nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturelemente (6, 11) rippenförmig.

4. Kühlakku nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die rippenförmigen Strukturelemente (6, 11) parallel zueinander oder einan der kreuzend verlaufen.

5. Kühlakku nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturelemente (16) stiftförmig ausgebildet sind.

6. Kühlakku nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturelemente halbkugelförmig ausgebildet sind.

7. Kühlakku nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein von der Außenfläche (5) des Behälters (2, 21, 26) wegweisendes freies Ende (9) der Strukturelemente (6, 11, 16) mit zunehmendem Abstand (H) von der Außenfläche (5) verjüngt.

8. Kühlakku nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturelemente (6, 11, 16) als Vollmaterial ausgebildet sind.

9. Kühlakku nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Außenfläche (5) bereitstellende Außenwand (8) des Behälters (2, 21, 26) eine Wandstärke (W) aufweist und die Strukturelemente (6, 11, 16) eine Dicke (D) aufweisen, die dem Doppelten der Wandstärke (W) der Außenwand (8) entspricht.

10. Kühlakku nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturelemente (6, 11, 16) jeweils ein gefalteter Abschnitt der Außen wand () sind.

11. Kühlakku nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturelemente (6, 11, 16) eine maximale Höhe (H) gegenüber der Au ßenfläche (5) des Behälters (2, 21, 26) von etwa 1 mm bis etwa 10 mm aufweisen, bevorzugt etwa 3 mm bis etwa 5 mm.

12. Kühlakku nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (2, 21, 26) einschließlich der reliefierten Oberflächenstruktur aus einem Kunststoffmaterial hergestellt sind, bevorzugt aus einem Polyethylen- , Polypropylen- und/oder CoEx-Material.

13. Kühlakku nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial eine Kunststofffolie, insbesondere eine Blasfolie, ist.

14. Verfahren zur Herstellung eines Kühlakkus (1, 10, 15, 20, 25) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (2, 21, 26) einschließlich der Strukturelemente (6, 11, 16) der reliefierten Oberflächenstruktur durch Blasformen hergestellt wird.

15. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturelemente (6, 11, 16) als Vollmaterial ausgebildet werden.

16. Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturelemente (6, 11, 16) durch abschnittsweises Falten einer die Au ßenfläche (5) bereitstellenden Außenwand (8) des Behälters (2, 21, 26) ge bildet werden.

17. Verfahren nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (2, 21, 26) einschließlich der reliefierten Oberflächenstruktur aus einer Polyethylen-, Polypropylen- und/oder CoEx-Blasfolie hergestellt wer den.