DE2221056A1

DE2221056A1 - Waermeuebertragungseinrichtung

Info

Publication number: DE2221056A1
Application number: DE19722221056
Authority: DE
Inventors: William R Donnelly
Original assignee: Readi Temp Inc
Current assignee: Readi Temp Inc
Priority date: 1972-04-28
Filing date: 1972-04-28
Publication date: 1973-11-08

Description

Wärmeübertragungseinrichtung Die erfindung bezieht sich auf eine tragbare Wärmeübertragungseinrichtung und einen Behälter für diese.
Die Erfindung wird insbesondere mit bezug auf deren Anwendung als eine Kühleinrichtung beschrieben. Sie ist jedoch ebenso gut bei einer Heizeinrichtung wie bei einer Kühleinrichtung anwendbar.
Bekannte tragbare Wärmeübertragungseinrichtungen weisen zahlreiche nachteilige Eingenschaften auf. Eine solche nachteilige Eigenschaft ist eine sehr ungunstige GröBe und Borm, aufgrund dessen eine solche Einrichtung schwierig zu transportieren ist. Weiterhin besteht bei den bekannten Einrichtungen eine beachtliche Schwierigkeit, eine dichte Konstruktion zu erhalten, um sie leicht transportieren und dann, wenn es erwünscht ist, und in der gedachten Weise benutzen zu können.
Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen und eine tragbare Wärmeübertragungseinrichtung zu schaffen, die eine Verpackung oder einen Behälter vorsieht, deren bzw. dsssen Inhalt während der Lagerung, des Transportes oder der Benutzung weder verdirbt bzw. zerstört wird noch austritt.
Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung ist es möglich, daß das in ihr zu behandelnde Material entweder durch den Hersteller oder durch den Benutzer eingeführt werden kann. Erfindungsgemäß bleibt darüberhinaus die Wahl, in welcher Form das zu behandelnde Material eingeführt werden soll. Es kann als unverpacktes Mengenmaterial oder einfach als eine vorverpackte Einheitsmenge eingesetzt werden. In jedem Fall weist die erfindungsgemäße Verpackung eine geeignete Wärmeübertragungs-Chemikalie entweder mit einer endothermischen oder einer exothermischen Eigenschaft die in einfacher Weise erregt bzw.
zur Reaktion gebracht werden kann, während sie in der Verpackung oder dem Behälter an sich relativ dicht abgeschlossen bleibt.
Ein primäres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer tragbaren Warmeübertragungseinrichtung mit einem Behälter, die wirtschaftlich herzustellen ist, im Gebrauch einen höheren Wirkungsgrad aufweist und zufriedenstellender arbeitet, in einem weiten Bereich von Anwendungsfällen einsetzbar ist und bei der im Bet-ri eb e5 ne Fehlfunktion unwahrscheinlich ist.
Ein we@teres @@e der Erfindung ist eine Behälterausbildung, die ein@ Wärmeübertragung@@@nrichtung für eine Verwendung in Verbindung mit der Au@hew@@@ung oder Vorbereitung anderer Matera@@@en entweier @@@ @@@er@ackter oder in unverpackter Form ge@@gnet @@cht.
Weiterhin ist Ziel der Erfindung die Schaffung einer geeigneten tragbaren Wärmeübertragungseinrichtung, die unabhängig von einer Elektrizitäts- oder Wärmequelle arbeitet und vollständig in sich abgeschlossen und unabhängig von anderen Energiequellen ist.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Einrichtung, mittels der eine chemische Wärmeübertragungseinrichtung bzw. thermochemische Einrichtung hergestellt werden kann, die einfach von einem Regal genommen und gehandhabt werden kann, um nahezu augenblicklich eine Xnderung der temperatur ihres Inhaltes oder der Temperatur von jeglichem in deren Nachbarschaft gebrachten Material herb ei zuführen.
Weiterhin ist Ziel der Erfindung die Schaffung einer Wärmeübertragungseinrichtung mit einem Behälter für ein chemisches Wärmeübertragungsmaterial bzw. thermochemisches Material, der ein Entweichen oder Zerstören seines Inhaltes verhindert.
Erfindungsgemäß ist also eine tragbare Wärmeübertragungseinrichtung vorgesehen, die sich durch einen vielwandigen Behälter auszeichnet. Der Behälter ist so ausgebildet, daß Wand teile von diesem darin getrennte Taschen oder Kammern begrenzen. Zumindest zwei getrennte Naterialarten sind in den Taschen angeordnet und werden durch die Wandteile getrennt, nämlich das zu behandelnde Material und das Wärmeübertragungsmaterial, wobei das letztere erforderlichenfalls durch eine einfache Manipulation des Behälters aktiviert wid.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben; in dieser zeigt: Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer Wärmeübertragungseinrichtung gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine Querschnittsansicht einer modifizierten Wärmeübertragungseinrichtung gemäß der Erfindung, Fig. 3 eine iuerschnittsansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung, Fig. 4 eine weitere Ausführungsform einer Wärmeübertragungseinrichtung gemäß der Erfindung und Fig. 5 eine fraginentarische Schnittansicht einer besonderen Einrichtung zum Schließen der in Fig. 4 dargestellten Einrichtung.
Gleiche Teile sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
In Fig. 1 ist ein dümiwandiger, jedoch selbsttragender Behälter 10 gezeigt, der unter einem von außen angelegten Druck in ei-bzw.flexibel nem begrenzten Maße biegbar ist. Der Behälter ist in dieser Ausführungsform aus zwei wärmegeformten Kunststoffbecherabschnitten 11 und 12 zusammengesetzt, von denen einer über dem anderen umgedreht ist und zu diesem öffnet. Wenn der gewünschte Inhalt eingeführt worden ist, werden ausgedehnte hippenabschnitte bzw. Ansatzteile dieser Becherabschnitte überlappt und permanent miteinander verbunden, beispielsweise durch Verschweißen (spin welding). Wenn so einmal die Becherabschnitte miteinander verbunden sind, ist der Behälter vollständig abgedichtet. Vor einem solchen Abdichten wird jedoch erfindungsgemäß in dem Boden-Becherabschnitt 11 mittig auf dessen Basis 13 eine vorverpackte Einheitsmenge einer Chemikalie 15 angeordnet. Diese Chemikalie ist in einem zerbrechbaren bzw. zerreißbaren hüllenahnlichen Behälter 16, der bevorzugt aus einem Kunststoff hergestellt ist, dicht eingeschlossen. Wie nachfolgend beschrieben wird, trennt sich bzw. zerreißt bei Anlegen eines geeigneten Druckes die Hülle 16, um ihren Inhalt freizugeben.
Nach Fig. 1 wird die verpackte Chemikalie 15 an ihrer Stelle festgehalten, indem der Boden ihres Behälters in eine Tasche eingesetzt wird, die durch einen riagformigell Wulst 17 begrenzt wird, der auf der inneren Oberfläche der Behälterbasis 13 geformt ist. Wenn die verpackte Chemikalie so angeordnet ist, ist um diese ein Ringraum 18 begrenzt. In den Raum 18 ist eine zweite chemische Zusammensetzung 19 eingesetzt, die diesen füllt und sich über den Behälter erstreckt. Die Ohemikalien 15 und 19 werden so gewählt, daß sie den angestrebten Zweck erfüllen Wenn die Äusführungsform der Erfindung als eine Kühleinheit dienen soll, dann werden die Ghemikalien 15 und 19 so gewählt, daß bei einer Berührung eine Reaktion zwischen diesen erfolgt und dadurch eine unmittelbare Verringerung der in deren Umgebung herrschenden Temperatur erzeugt wird, was zu einer Verringerung der Temperatur des gesamten Behälters und von dessen Inhalt führt. In diesem Fall kann beispielsweise die Chemikalie 15 eine Mischung von Natriumthiosulfat und Wasser sein, während die Chemikalie 19 eine Charge von Ammoniumnitrat oder Ammoniumchlorid sein kann.
Wenn das Natriumthiosulfat und Wasser entweder mit dem Ammoniumnitrat oder dem Ammoniumchlorid vermischt wird, wird eine unmittelbare endothermische Reaktion hervorgerufen, die, wie es nachfolgend beschrieben wird, den Behälter und das zu behandelnde Produkt odar Material kühlt.
Nach Fig, 1 ist der Becherabschnitt 12 des Behälters 10, der eine Verlängerung des Abschnittes -11 darstellt und diesen abdeckt, so genormt, daß er in seinen Grenzen eine doppelwandige Behälterstruktur bildet. Der Boden des Becherabschnittes 12 ist innerhalb eines schmalen ringförmigen Umfangsbasisteils 20, das zu oberen gezeigt ist, mit einem Mittelteil ausgebildet, der um die Tiefe des Bechers nach irea vorspringt und dadurch in dem oberen Ende des Behälters lO ene Tasche bzw. Zelle 22 bildet.
Die letztere kann eine Charge eines Produktes oder Materials 27 aufnehmen, oas in dem Behälter behandelt werden soll. Dieses Material ka:ai- entweder in einer unverpackten oder vorverpackten Form vorliegen. Bei der beschriebenen Ausführungsform der Zelle 22 ist in dem oberen Teil des Behälters eine Innenwand 23 ausgebildet, die um sich mit der Umfangswand 21 des Becherabschnittes @@ einen ringförmigen Mischraum 24 begrenzt, dessen Zweck nachfolgend erläutert wird.
Bei der Herstellung der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung wird also in den Behälter-Becherabschnitt 11 die Chemikalienpackung 15 eingeführt und um diese Packung die Chemikalie 19 angeordnet. Die Chemikalien sind durch den hüllenähnlichen Behälter 16 in dem ersten Beispiel getrennt. Nach dem Einführen der che@@kalien wird der Becherabschnitt 19 auf den Abschnitt 11 aufgebracht und mit diesem integral verbunden, wie es oben beschrieben worden ist. Die Chemikalien sind so dicht verschlossen und w diesem Zeitpunkt getrennt. Das zu behandelnde Naterial, weiches entweder im festen oder flüssigen Zustand oder in vorverpackter oder in unverpackter Form vorliegt, wird dann in die Tasche 22 eingeführt. Um eine vollständige Lagerpackung vorzusehen, wird der Basisteil 20 des zu oberst gezeigten Becherabschnittes 12 dann durch eine Kappe oder Dichtung 25 verschlossen. Die letztere kann auf den Behälter 10 an dem Teil 20 heißgesiegelt oder in anderer geeigneter Weise angebracht sein, um den Inhalt 27 in der Tasche 22 dicht zu verschließen.
Bei der besonderen- beschriebenen Ausführungsform sind die Chemikalien 15 und 19 so gewählt worden, daß sie bei einer Berührung und einer Vermischung von diesen einen Kühleffekt erzeugen. Die Chemlialien 15 und 19 können auch so gewählt sein, daß sie bei einer Berührung eine exotherme Reaktion ebenso wie eine endotherme Reaktion hervorrufen. Da die Chemikalien, die für diese Zwecke wie den letzteren Ball geeignet sind, bekannt sind, werden sie nicht weiter im einzelnen erläutert.
Für jeglichen Fall sei vorausgesetzt, daß das in der oben beschriebenen Weise verpackte Material 27 benutzt werden soll.
Weiterhin sei vorausgesetzt, daß das Material 27 ein Cocktail ist und dieser vor dem Trinken gekühlt werden soll. In diesem Fall ist es, um die kühlende Wärmeübergangsreaktion hervorzurufen, lediglich erforderlich, mit den Fingern den unteren Abschnitt 11 des Behälters 10 zu quetschen und darauf einen Druck auszuüben, der genügt, um auf die Hülle 16 der Chemikalie 15 zu wirken. Die Behälterhülle 16 ist so ausgelegt, daß sie aus Versehen reißt oder bricht, jedoch auf einen stetig angelegten Druck anspricht, um so zu reagieren. Wenn so der Behälter 16 in dem Behälter 10 gebrochen wird, wird die Chemikalie 15 gegenüber der Chemikalie 19 freigelegt, um eine Wärmeübergangsreaktion in dem Behälter 10 hervorzurufen.
Diese Reaktion wird beschleunigt, indem der Behälter geschüttelt und/oder umgedreht wird, um die in Berührung gebrachten Chemikalien durch den Behälter und in den ringförmigen Mischraum 24 um die Behältertasche 22 zu verstreuen. Die Wärmeübergangsreaktion erfolgt augenblicklich und der Teil des Behälters 10, der die Tasche 22 begrenzt, ist so gewählt, daß er einen Wärmeübergang erleichtert, wodurch ein extrem schnelles Kühlen des Cocktails oder eines anderen Materials in der Tasche 22 auftritt.
Wenn die Chemikalien gewählt sind, wie es oben erläutert worden ist, eine exotherme Reaktion hervorzurufen, dann wird der Inhalt der Tasche 22 schnell und wirkungsvoll erhitzt. Ob eine endotherme oder eine exotherme Reaktion hervorgerufen wird, die Ubertragung von Wärme durch die Wände der Tasche 22 erfolgt schnell.
Die beschriebene Ausführungsform der Erfindung ist insbesondere geeignet zum Verkaufen von Nahrungsmittelprodukten, die in einem Bereich verzehrt werden sollen, wo es schwer ist, diese zu kühlen oder zu erhitzen, wie es der Fall sein mag. Die Vorteile bestehen in gleicher Weise in bezug auf jegliche anderen Materialien, die am Benutzungsort erhitzt oder gekühlt werden sollen, wenn an dem Ort eine üblicherweise vorgesehene Heiß-oder Kühleinrichtung nicht leicht zur Verfügung steht oder erwünscht ist. Beispielsweise sind in dem erfindungsgemäßen Behälter verpackte Getränke sehr gut geeignet für eine Benutzung in Flugzeugen, Eisenbahnen oder jeglichen anderen Fahrzeugtypen.
Vorteile bestehen ebenfalls bei der Benutzung der Erfindung für Materialien, die zu Picknicks, Camping-Ausilügen oder dergl.
mitgenommen werden sollen. In jedem Fall wird durch die Erfindung die Abhängigkeit von normalen Kühl- bzw. Eisungs- oder Heizmedien vermieden.
Das Material 27 kann in einem kurzen Zeitinterval und an jedem Ort für eine Benutzung fertiggemacht werden. Zu dem Zeitpunkt, wenn die Materialien 27 benutzt oder verbraucht bzw. verzehrt werden sollen, ist es lediglich erforderlich, die Kappe 25 zu entfernen oder zu zerbrechen. Der Behälter 10 selber kann als eine Schüssel, ein Becher oder ein Glas dienen.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform der Erfindung wird aas gleiche Grundkonzept wie in Fig. 1 angewendet. In diesem Fall ist eine äußere Behälterhülle 30 vorgesehen, die die allgemeine Konfiguration eines Glases aufweist. Die Behälterhülle 30 ist bevorzugt aus einem Kunststoffmaterial wärmegeformt, das selbsttragend, jedoch bis zu einem bestimmten Grade biegbar ist, für Zwecke, wie sie in bezug auf den Becherabschnitt 11 der in Fig. 1 gezeigten Struktur beschrieben worden sind. Die Hülle 30 umfaßt eine scheibenähnliche Basis 31, auf deren inneren Oberfläche ein nach oben vorspringender Ringwulst 32 ausgebildet ist. Die Basis 31 wird von einer vertikal vorspringenden selbsttragenden Wandstruktur 33 umrandet, die an ihrem oberen Ende einen rückwärts gerichteten bzw. zurückgedrehten vorspringenden Ansatz 34 aufweist. Eine beutelähnliche Struktur bzw. ein beutelähnliches Teil 35 ist an dem Ansatz 34 durch eine geeignete Siegelverbindung angebracht und hängt von diesem herab in das Innere der Hülle 30. Das Teil 35 besteht bevorzugt aus einer Kunststoff-Folie, die vollständig biegsam ist, jedoch jeglicher selbsttragenden Eigenschaften entbehrt. Wenn der Beutel 35 in der Hülle 30 angeordnet ist, bildet er eine Behältereinheit, die eine Doppelwandstruktur über einen größeren Teil ihrer iäängsausdehnung oder vertikalen Ausdehnung. Die Innere der Wände wird durch den herabhängenden Teil 36 des Beutels 35 vorgesehen, der im allgemeinen mit Abstand von der Wand 33 der Hülle 30 angeordnet ist. Bei dieser Anordnung ist in der Hülle 30 zwischen den Wandteilen 33 und 36 ein im allgemeinen ringförmiger Raum 37 begrenzt.
Der Beutel 35 bildet im Effekt eine Dichtung der Hülle 30 insbesondere in bezug auf deren unteren Teil. Wie in dem Fall der zuerst beschriebenen Ausführungsform ist ein behälter 38 auf die Basis 31 der Hülle 30 aufgesetzt und in die durch den Wulst 32 begrenzte Tasche eingesetzt, dessen Inhalt eine Chemikalienzusammensetzung 15' ist, wie sie in bezug auf die Chemikalienpackung 15 - 16 der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung beschrieben ist. Um die Packung 38 herum ist in den Ringraum um diese in der Hülle 30 eine Chemikalie 191 in unverpackter Form vorgesehen, die nicht nur bevorzugt die Packung 38 umgibt, sondern sich auch über diese um den unteren Teil des herabhängenden Beutels 35 erstreckt.
Wie in dem Fall der Tasche 22 bestimmt der Beutel 35 eine offene Tasche 39 im Inneren der Oberseite einer mehrwandigen Behälterstruktur.
Die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform ist insbesondere geeignet für eine Anwendung bei einer Wärme- oder Sühl-Behandlung von vorverpackten Materialien. Solche Materialien können in Dosen verpackt sein, wie es durch die in Fig. 2 dargestellte Dose 40 veranschaulicht ist. Durch die eigentliche Beschaffenheit der dargestellten Konstruktion wird das Erhitzen oder Kühlen einer Dose und von deren Inhalt erleichtert, die im Inneren des mehrwandigen Abschnittes der durch die Erfindung vorgesehenen Basisverpackung angeordnet ist. Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform kann in gleicher Weise in der Tasche 39 Material in unverpackter Form angeordnet sein. In jedem Fall kann das Material 40, ob es in verpackter oder unverpackter Form vorliegt, entweder an dem Ort der Benutzung in die Tasche 39 eingesetzt werden oder durch einen Hersteller eingesetzt sein, und in jedem Fall kann vor der Benutzung über der Tasche 39 eine Abdichtkappe bzw. ein Abdichtdeckel angebracht werden wie der Deckel 25, der bei der in Fig. 1 gezeigten Busführungsform benutzt wird.
Es ist, um die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform in einer Weise, wie sie bereits beschrieben worden ist in Benutzung zu nehmen, lediglich erforderlich, Druck auf die Wand 33 aufzubringen, die einen bestimmten Grad an Biegungsfähigkeit aufweist. Wenn ein genügend stetiger Druck aufgebracht wird, kann die Packung 38 zerbrochen werden, um die Chemikalien 15' und 19' in Berührung zu bringen. Die in Fig. 2 gezeigte Einrichtung kann ebenfalls durch eine geeignete Tiefe des Beutels 35 in der Hülle 30 so vorgesehen sein, daß, wenn eine Dose in die Tasche 39 eingesetzt wird, die Dose durch den Boden des Beutels 35 ihren Druck auf die Packung 38 überträgt und in dieser Weise die Packung zerreißt und dadurch die Chemikalie 15' gegenüber der umgebenden Chemikalie 19' freigelegt wird. In jedem Fall kann die gesamte Behälterpackung geschüttelt werden, wobei das Material 40 an seinem Platz gehalten wird, so daß die Chemikalien 15 und 19 vermischt und umfangsmäßig um den Beutel 35 in dem Raum 37 und im wesentlichen über die gesamte Ausdehnung des Beutels verteilt werden. Durch diese Art der Berührung und durch Benutzung des Beutels 35 sind die chemischen Materialien in unmittelbarer Nachbarschaft zu dem Beutel und über dessen wesentliche Ausdehnung angeordnet und rufen in Abhängigkeit davon, ob die erzeugte Reaktion endothermisch oder exothermisch ist, eine schnelle Wärmeübertrung hervor, aufgrund deren sich die Temperatur des Naterialinhalts 40 schnell ändert.
Durch die Benutzung der dünnen, flexiblen Kunststoff-Folie wird ein sehr effektiver Wärmeübergang hervorgerufen. Weiterhin ist die Auslegung des Beutels 35, an einem Benutzungsort das Gewicht des eingesetzten, in der Tasche 39 zu behandelnden Materials für ein grechen der Chemikalienpackung 38 zu übertragen, von besonderem Vorteil.
In jedem Fall veranschaulichen die Ausführungsformen der Erfindung in den Fig. 1 und 2 verschiedene Benutzungsarten der Erfindung, die einem besonderen Anwendungszweck dienen und ein vorteilhaftes Verpackungskonzept für Einrichtungen, die als chemische Wärmeübertragungsmedien bzw. thermochemische Medien dienen, vorsehen. Die Packung 16 oder 38 wird in jedem Fall in der Tasche reibungsmäßig gehalten, die auf der Basis der entsprechenden Behälter der Fig. 1 und 2 bestimmt ist, und diese Packungen sind genügend umschlossen, um deren zufälliges oder vorzeitiges Reißen zu vermeiden.
In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Nach Big. 3 ist die äußere Behälterhülle 40 in eine glasähnliche Konfiguration wärmegeformt, die in diesem Falle eine flache scheibenähnliche Basis 41 umfaßt. De Basis 41 ist von einer vertikal vorspringenden selbsttragenden Wand 42 aus Kunststoff umrandet, die einen Ansatz 43 an ihrem oberen Ende ähnlich dem Ansatz 34 an der Hülle 30 aufweist. In diesem Fall jedoch unterscheidet sich der Wandteil 42 durch Umfangsteile im Bereich und im Abstand von der Basis 41, die in diesem Wellungen oder Nuten 44 vorsehen. Eine Trennwand 45 mit einer im allgemeinen becherähnlichen Konfiguration, die in Aufwärtsrichtung der Hülle 40 offen ist, wird durch die Wellungen 44 im Inneren der Hülle 40 im Bereich und im Abstand von der Basis 41 reibungsmäßig gehalten. Die Trennwand 45 begrenzt dadurch zu ihrem Boden hin eine relativ abgedichtete Kammer, in die vor dem Einsetzen der Trennwand eine Chemikalie 46 eingebracht worden ist. Im Inneren der Hülle 40 ist ebenfalls ein flexibler Kunststoffbeutel 47 angeordnet. Der Beutel 47 ist an dem seine Öffnung bildenden Teil mit dem Ansatz 43 versiegelt und hängt herab, so daß er in der Hülle 40 ähnlich wie der Beutel 35 in der Hülle 30 in der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform angeordnet ist. Vor dem Anschweil3en des Beutels 47 an den Ansatz 43 der Hülle 40 ist eine Chemikalie 48 so eingebracht worden, daß sie durch die Trennwand 45 becherförmig aufgenommen ist und sich um den Beutel aufwärts erstreckt. Das vollständig flexible, nicht selbsttragende Material des Beutels 47 wird somit in einem wesentlichen Ausmaß durch die Chemikalie 48 becherförmig getragen, wobei die letztere von der Chemikalie 46 durch die becherförmig ausgebildete Trennwand 45 getrennt ist. Der Beutel 47 bestimmt somit in einer mehrwandigen Behälteranordnung eine beträchtliche Tasche 49 für die Aufnahme von zu behandelndem Material.
Wie es bereits in bezug auf die Ausführungsformen der Fig. 1 und 2 beschrieben worden ist, sind die normalerweise getrennten, in die Behälterstruktur eingesetzten Chemikalien 46 und 48 von einer Beschaffenheit, daß bei einer Berührung und Vermischung eine endothermische oder exothermische Reaktion hervorgerufen wird. Die Art der Reaktion hängt ab von der Auswahl der Chemikalien für den angestrebten Zweck. Das zu behandelnde Material kann wie in dem Ball der anderen Ausführungsformen in der Wärmeübertragungseinheit in der Tasche 49 vorverpackt sein, wobei die letztere durch einen Deckel wie den Deckel 29 bedeckt sein kann.
Um die in Fig. 3 dargestellte Einheit zu aktivieren, ist es wiederum nur erforderlich, auf der Hüllenwand 42 in dem Bereich der durch die Wellungen 44 bestimmten IDuten fest in den Behälter zu drücken. Auf diese Weise wird die rei bungsmäßig gehaltene Trennwand 45 verschoben und dadurch die Chemikalien 46 und 48 zueinander freigesetzt. Auf ein kurzes Schütteln der Behältereinheit hin werden die Chemikalien durch und durch vermischt Durch ein Umdrehen des gesamten Behälters, dessen Tasche 49 abgedeckt ist, wird die Wand des Kunststoffbeutels 47 den miteinander reagierenden Chemikalien vollständig ausgesetzt. In Abhängigkeit von der Beschaffenheit der Chemikalien wird entweder eine endothermische oder eine exothermische Reaktio hervorgerufen, die auf den Inhalt der Tasche 49, wodurch dieser in diese Augenblick auch gebildet sein mag, vollständig übertragen wird.
In Fig. 4 ist eine mehrwendige Behältereinheit 50, die aus Kunststoff-Folie hergestellt ist, als eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Ein wesentlicher Unterschied besteht in diesem Falle darin, daß der Behälter selbst nicht selbsttragend ist, sondern stattdessen inhärent zusammenfällt. Nach Fig. B setzt sich diese Ausführungsforin aus drei flexiblen Beuteln aus Kunststoffolie zusammen. Es ist ein äußerer Beutel 51 vorgesehen, in de?u ein innerer Beutel 52 mit geringerer Lange herabhängt. Wenn der Beutel 52 in dem Beutel 51 angeordnet wird, wird dessen Öffnung, die bis zu einer der Größe der Öffnung des Beutels 51 entsprechenden Größe gedehnt wird, mit der Öffnung des Beutels 51 sich mit dieser über den gleichen Umfang erstreckend heißversiegelt.
Der Beutel 52 unterscheidet sich von dem Beutel 51 nicht nur dadurch, daß er eine geringere Länge aufweist, so daß sein versiegeltes inneres Ende auf Abstand von dem Boden des Beutels 51 angeordnet ist, sondern auch dadurch, daß der Beutel 52 einen geringeren Umfang aufweist. Infolgedessen ist der Beutel 52, wenn er iL dein Beutel 51 angeordnet ist, mit seiner Umfangswand von der des Beutels 51 einwärts von deren miteinan@er verbundenen Öffnungen auf Abstand angeordnet.
Der Abstand bzw. Zwischenraum ist in Fig. 4 mit 54 bezeichnet. Bei der Herstellung dieser Ausführungsform der Erfindung ist vor@@em Einset@@@ des Beutals 52 in den Beutel 51 und einem V@@@iegel@ @@r @@esen im den Boden des äußeren Beutels eine C@@@ge @@@@@ @@@@i@@@@ @@@@@@@@@bracht worden. Ebenfalls ist in @@@@@@@@@@@@@@d@@@@@@@@@@@@@@@@@@harge der Chenikalie 55 ei@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ne@@@@@@@@@@In dem letzt@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@e@@@@@@@@@@ dicht versch@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@nten D@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ W@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ de@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ un@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ so gewählt, daß bei deren Berührung und Vermischung entweder eine endothermische oder eine exothermische Reaktion hervorgerufen wird. Dies hängt ab von der Art der Anwendung der fraglichen chemischen Wärmeübertragungseinheit bzw. thermdchemischen Einheit. Wenn die Einheit als eine Kühleinheit dienen soll, dann können die Chemikalien so gewählt werden, wie es oben beispielsweise erläutert worden ist. Wenn jedoch eine Heizwirkung erreicht werden soll, dann werden die Chemikalien entsprechend gewählt.
Wenn die Chemikalien in den Boden des Beutels 51 angeordnet worden sind, wird der innere Beutel 52 eingesetzt und seine Öffnung über den gleichen Umfang mit der Öffnung des Beutels 51 verschweißt. Es wird so eine Wärmeübertragungseinheit vom Umhüllungstyp hergestellt, die eine Tasche 57 aufweist, die in einem Ende von dieser durch den Beutel 52 bestimmt ist.
Wenn diese Wärmeübertragungseinheit benutzt werden soll, braucht lediglich entweder vollständig oder teilweise ein zu kühlendes oder erhitzendes Material entweder in vorverpackter oder in nicht-verpackber Form eingebracht zu werden.
Die Öffnung der Umhüllungs-Behältereinheit 50 kann so ausgebildet sein, daß sie zur Bildung einer Abdichtung der Tasche 57 haftend zeitweilig versiegelt werden kann. Dann kann in das Innere der Behältereinheit gedrückt werden, um die Umhüllung 53 zusammenzudrücken und diese zu zerreißen. Wenn dieses auftritt, erfolgt eine unmittelbare Berührung und Reaktion zwischen den Chemikalien 55 und 56 und es wird die erforderliche endothermische oder exothermische Reaktion hervorgerufen.
In jedem Fall, ob die Öffnung der Umhüllungseinheit 50 offen gelassen oder verschlossen ist, kann der flexible Beutel 51 so behandelt werden, daß eine schnelle Vermischung der Chemikalien unterstützt wird und diese mit der Außenwand des inneren Beutels 52 über deren Unfang in Berührung gebracht werden.
Die Wärmeübertragung, die stattfindet, wird dadrch sehr wirkungsvoll gemacht, da wie in dem oben beschriebenen Fall eine schnelle und einfache Einwirkung erfolgt, um den Inhalt des Behälters 58 entweder zu erhitzen oder zu kühlen, der in die durch den Beutel 52 begrenzte Tasche eingesetzt worden ist. In diesem Fall wird ebenso wie in den vorhergehenden Fällen eine mehrwandige Behälterknnstruktion in einer solchen Weise bewirkt, daß eine maximale Freilegung der Taschenwände gewährleistet ist, um eine möglichst schnelle und vollständige Wärmeübertragungseinwikung ZU unterstützen.
Die körperlichen Eigenschaften der verwendeten Chemikalien sind so Zb wählen. daß bei eIner; Berührung und Vermischung die gewünschte Wärmeübertragungseinwirkung hervorgerufen wird.
Fig. 5 zeigt eine Modifikation der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform. In diesem Fall ist die Konstruktion vollständig gleich mit der in Fig. ; mit der Ausnahme, daß der äußere Beutel 51' mit seiner Öffnung über die Öffnung des inneren Beutels 52', der dicht angebracht ist. hinaus verlängert ist. Der Teil 59 des Beutels 51',der sich über die Öffnung des Beutels 52' hinaus erstreckt, kann bei @0 beispielsweise zusammengebunden werden und dadurch eine dicht verschlossene Behältereinheit bilden.
- Patentansprüche -

Claims

Patent ansprüche Wärmeübertragungseinrichtung, dadurch g e k e n n -zei c h n e t, daß eine mehrwandige Behälterkonstruktion vorgesehen ist, die getrennte Materialien enthält, die einzeln inaktiv sind, jedoch bei Berührung reagieren zur Erzeugung eines Mediums, das einen Wärmeübergang induziert, daß die Behälterkonstruktion Wandteile aufweist, von denen die einer in dem anderen angeordnet ist und/die zumindest eine dicht verschlossene Tasche und eine weitere Tasche bestimmen, daß eine der Taschen ein durch Wärmeübergang zu behandelndes Mittel aufnimmt, daß eine weitere der Taschen einen ersten Teil der inaktiven Materialien in sich enthält, daß ein weiterer Teil der inaktiven Naterialien für ein Reagieren mit dem ersten Teil ein Kittel aufweist, das diesen von dem ersten Teil getrennt und berührungsfrei hält, daß zumindest einer der Teile von inaktiven Materialien in Umfangsberührung mit Wandabschnitten der mehrwandigen Behälterkonstruktion angeordnet ist und daß Mittel vorgesehen sind, die eine verteilte und innige Berührung zwischen dem ersten und dem weiten Teil der inaktiven Materialien und deren Reaktion im Bereich zur des durch Wärmeübergang zu behandelnden Mitten und dieses berührungsfrei umgebend induzieren.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß Umfangsabschnitte des die weitere Tasche bestimmenden Wandteils zumindest einen der Teile von inaktivem Material umgeben.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß der weitere Teil von inaktiven Materialien normalerweise in einer Tasche enthalten ist, die gewöhnlich dem ersten Teil dieser Materialien enthält und daß ein flexibler Wandteil des Behälters das Mittel vorsieht, durch welches Druck auf die Mittel aufgebracht werden ks,nn, die die inaktiven Materialteile getrennt halten.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c L n e t, daß er erstere und der weitere Teil der inaktiven Materi@lien Ät ihrem inaktiven Zustand so angeordnet sind, daß der eine in dem anderen gelegen ist.
5. Einrichtung nach Anspruch @@@@ dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß @@@@@@e Tasche, die das zu behandelnde @ittel @@@@@@t i@@er@em Ende des Behälters bestimmt ist. daß die Wr@@@e@@e des Behälters zu einer einzigen Konstruktion in@egral verbunden sind und dadurch die dicht verschlossene Tasche bilden und daß die Wandteile biegsam sind, wodurch die Beruhrung und Verteilung der inaktiven Materialien erreicht werden kann.
6. Einrichtung nach Anspruch , d dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß in der mehrwandigen Behälterkonstruktion die Taschen darin durch Aussparen zumindest eides Wandteils von dieser definiert sind.
7. Einrichtung nach Anspruch -', dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß dei nnere der Wandteile mit dem äußeren der Wandteile integral verbunden ist zur Bestimmung eines Raumes dazwischen um die das durch Wärmeübergang zu behandelnde Mitte. aufnehmende Tasche, wobei in dem Raum zumindest ein Teil der reagierenden Materialien um das durch Wärmeübergang zu behandelnde Mittel angeordnet werden kann.
8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß der innere der Behälterwandteile durch eine Einichtung bestimmt ist, die in dem äußeren der Wandteile herabhängt, wobei die herabhängende Einrichtung mit dem Äußeren der Wandteile integral verbunden ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 1 1 dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die mehrwandige Behälterkonstruktion sich aus flexiblen beutelähnlichen Segmenten zusammensetzt, die einen ä äußeren Beutel und eine Vielzahl von inneren Beuteln umfassen, daß einer der inneren Beutel mit dem äußeren Beutel, die eine dicht verschlossene Tasche bestimmt und für sich eine weitere Tasche vorsieht und daß einer der inneren Beutel einen der Teile von inaktivem Material enthält.
10. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Taschen von lagenförmig angeordnetem flexiblen Material gebildet werden, von dem Umfangsteile dicht miteinander verbunden sind.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadruch g e k e n n -z e i c h n e t, daß das lagenförmig angeordnete flexible Material eine Vielzahl von Taschen vorsieht n von denen Wandteile flexibel und ineinander angeordnet sind zur Schaffung der einen dicht verschlossenen Tasche und der weiteren Tasche, und daß flexibel verschiebbare Mittel zwischen dem lagenförmig angeordneten Material vorgesehen sind, die normalerweise die entsprechenden Teile des inaktiven Materials trennen, und daß durch Druck auf die trennenden Mittel durch den äußersten Wandteil des Behälters eine Verbindung zwischen den entsprechenden Teilen des inaktiven Materials herbeiführbar ist.
12. Wärmeübertragungseinrichtung, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß ein Behälter vorgesehen ist, der eine Einrichtung aufweist, die ein Ende überbrückt, darin herabhängt, ein Behältnis für das mit Wärme zu behandelnde Mittel bildet und innerhalb der äußeren Wand des Behälters eine relativ dicht verschlossene Tasche definiert, daß die Tasche in sich eine normalerweise inaktive Komponente eines Wärmeübertragungsmaterials und getrennt von dieser eine weitere normal er weise inaktive Komponente eines Wärmeübertragungsmaterials aufnimmt, die bei einer Berührung mit der ersten Komponente zur Schaffung eines Wärmeübergangsmediums reagiert, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die normalerweise die Komponenten trennt, so daß eine von diesen zumindest teilweise von der anderen umfangsmäßig umgeben ist, daß der äußere Wandteil des Behälters ein Mittel vorsieht, das, wenn es Druck unterworfen ist, einen Zugang zwischen den Komponenten vorsieht und daß der Behälter und die darin herabhängende Einrichtung integral verbunden sind und eine Einheit bilden, in der eine Kammer um die herabhängende Einrichtung vorgesehen ist, in welcher die Komponenten verschoben und bewegt werden können, so daß sie das durch Wärmeübergang zu behandelnde Mittel eng umgebend reagieren.
13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Einheitsbehälter aus einem Material besteht, das durch ein Drücken bzw. Quetschen mit der Hand verformbar ist zur Schaffung eines Zugangs zwischen den Komponenen.
14.Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Behälter aus einem folienähnlichen flexiblen Material hergestellt ist und daß zumindest eine der Komponenten sich in einem flexiblen Behälter befindet, der so angeordnet und ausgebildet ist, daß er zerreißt, wenn Druck auf die äußeren Wandteile des Behälters ausgeübt wird.
15. Verbrauchbare Verpackung zur Umhüllung eines einem Wärmeübergang zu unterwerfenden Mittels, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß ein Behälter mit flexiblen Wandteilen vorgesehen ist, die einen hohlen Innenraum und eine dichte Tasche, die en entgegengesetzten Enden geschlossen ist, bestimmen, daß in der Tasche normalerweise inaktive Komponenten eines Wärmeübergangsmediums getrennt angeordnet sind, daß das einem Wärmeübergang zu unterwerfende Mittel durch einen Wandteil des Behälters aufgenommen wird, daß die Behälterwandteile so ansgelegt sind, daß durch einen Quetschdruck eine Verbindung zwischen den Kmponenten und eine Berührung und Reaktion zwischen diesen induzierbar ist und daß die dichte Tasche eine Kammer vorsieht, in der die reagierenden Komponenten geschüttelt werden können zur Schaffung eines umhüllenden Wärmeübergangsmediums in bezug auf das mit Wärme zu behandelnde Mittel.
16. Wärmeübertragungseinrichtung nach Anspruch 15, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die entsprechenden Wandteile des Behälters aus flexiblem folienähnlichen Kunststoff sind.
17. Wärmeübertragungseinrichtung nach Anspruch 16, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß Wandteile des Behälters eine dichte Tasche bilden, in der eine der Komponenten in einer iosen unverpackten Form aufgenommen ist und die andere der Komponenten in ein folienähnliches flexibles Material eingehüllt ist, das bei einem Quatschen des Behälters zerreißt und den Zugang zwischen den Komponenten vorsieht.
18. Verbrauchbare Lagerpackung für ein produkt, das vor der Benutzung erhitzt oder gekühlt we;en soll, dadurch g e k e t n z e i c b n e t, t, qaq ein Behälter vorgesehen ist, der einen ho@le@ @nnenraum aufweist und an seinen entgegengesetzten Enden geschlossen ist, daß eine Einrichtung vorgesehen ist @@@@@@@@@ ein Produkt aufnehmende ausg@spart@ Tasc@ @@@@@@@ Behälter bildet, die durch ein Ende von @br @@ffnet werden kann, dass Seitenwände der Tasche von den Behälterseitenwänden auf Abstand angeordnet sind, daß der Boden des Tasche geschlossen und von dem anderen Ende des Behälter@ auf Abstand angeordnet ist, daß die Öffnung der Tasche mit dem Behälter an dessen einem Ende verbunden ist daß eine entfernbare Einrichtung auf das eine Ende des Behälters aufgesetzt ist und die Öffnung der Tasche dicht verschließt, daß Chargen von entspreschenden Komponenten eines Wärmeübertragungsmaterials In den Behälter in dessen anderem Ende vorgesehen sind, daß die Komponenten voneinander in einem inaktiven Zustand getrennt und so angeordnet sind, daß sie durch einen Quetschdruck in eine Reaktionsberührung bringbar sind, der auf einen Teil des Behälters zu dessen anderem Ende hin aufgebracht wird und daß der Behälter eine Einrichtung für die reagierenden Komponenten zu dem einen Ende des Behälters hin vorsieht zur Herbeiführung einer das äußere der das Produkt aufnehmenden Tasche umgebenden innigen Berührung.
19. Verpackung nach Anspruch 18, dadurch g e k e n n n -z e i c h n e t, daß der Behälter aus einem selbsttragenden Material hergestellt und im wesentlichen symmetrisch mit abgeflachten Enden ausgebildet ist, so daß die Verpackung nach einem Quetschen der Behältereinrichtung umgedreht werden und in einer Stellung stehen kann, in der die reagierenden Materialien direkt auf das Äußere der Tasche gebracht werden.
20.Verpackung nach Anspruch 18, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die die Öffnung der Tasche verschließende entfernbare Einrichtung ein dünnes folienähnliches Glied ist, das im wesentlichen in der Ebene des einen Endes des Behälters angeordnet ist.
21. Verpackung nach Anspruch 18, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß das eine Ende des Behälters eine solche Konfiguration aufweist, daß es als eine Lippe -bzw. ein Ansatz eines Bechers oder eines Glases dienen kann.
22. Verpackung nach Anspruch 18, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die die Tasche bildende Einrichtung ein integraler Teil des Behälters ist, der einheitlich von dessen einem Ende vorspringt.
23. Verpackung nach Anspruch 18, dadurch g e k e n n z e ic h -n e t, daß sich der Behälter aus zwei ähnlichen becherförmigen Elementen zusammensetzt, die in entgegengesetzter Beziehung angeordnet sind und deren offene Enden dicht miteinander verbunden sind, daß der Boden eines der Elemente nach innen versetzt ist zur Bildung der Tasche, wodurch die die Tasche bildende Einrichtung einen integralen Teil des Behälters vorsieht, die einheitlich von dessen einem Ende vorspringt.

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