冷卻元件的制作方法
【專利摘要】一種冷卻元件包含兩個箔材料層（1、2），所述兩個箔材料層（1、2）通過焊接連接（14）緊固到彼此上，其方式為使得用于液體的封閉隔室（5）在其之間形成，并且所述層的至少一者在其表面區(qū)域的至少一部分上可以透蒸汽。所述兩個箔材料層包含熱塑性塑料，尤其為聚胺酯、聚丙烯或聚乙烯?？商娲鼗蝾~外地，所述箔材料層至少在面對彼此的側(cè)面上包含可焊材料，并且所述連接由焊接連接形成。所述箔材料層以及所述中間層可以由熱塑性塑料制造。
【專利說明】冷卻元件
[0001]本發(fā)明涉及包含兩個可能有或無彈性的箔材料層的冷卻元件，所述兩個箔材料層借助于焊接連接緊固到彼此上，從而使得用于液體的封閉隔室在其之間形成，其中所述層的至少一者在其表面區(qū)域的至少一部分上可以透蒸汽。
[0002]例如，從英國專利申請案GB2348796A中已知類似的具有焊接結(jié)構(gòu)的冷卻元件，在所述文件中個人冷卻服具有內(nèi)層以及外層，所述內(nèi)層以及外層之間界定了一個受限空間或囊狀物以用于容納液態(tài)水。所述層是對于空氣以及液態(tài)水均不可滲透但水蒸汽可滲透的薄材料。GB2348796A未揭示各層之間的保水、釋放蒸汽材料，諸如燈芯。
[0003]具有多層結(jié)構(gòu)(焊接或未焊接)的冷卻元件用于(例如)瓶架、包袋或帆布背包中，以便讓裝著飲料的瓶子等物體保持冷卻。有時這種冷卻元件用于讓受傷肌束等人體部位保持相對較涼。
[0004]冷卻效果來源于水的蒸發(fā)，要使水蒸發(fā)，需要供應(yīng)熱。因為所產(chǎn)生的蒸汽通過透濕氣的箔材料排出，所以只要在吸液、釋放蒸汽的材料中存在任何水分，蒸發(fā)就可以持續(xù)。
[0005]從服裝業(yè)進一步了解包含三個材料層的結(jié)構(gòu)，其中兩個層圍住第三吸液層。然而，此類夾層結(jié)構(gòu)并不是設(shè)計用于提供冷卻效果，而是用于(例如)美學(xué)效果或隔熱保溫。吸液屬性實際上為這種夾層結(jié)構(gòu)中的附帶特征。
[0006]已知的冷卻元件的缺點是，要制造令人滿意的操作產(chǎn)品，不但困難而且成本很高。尤其是在涉及大規(guī)模制造的情況下。
[0007]本發(fā)明的目標(biāo)是提供上文所描述的類型的改進的冷卻元件。
[0008]為了實現(xiàn)此目標(biāo)，本發(fā)明提供根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻元件。
[0009]由于存在熱塑性塑料，確切地說是聚胺酯、聚丙烯或聚乙烯，所以可以獲得較高的蒸汽透過率同時維持兩個箔層的可焊性。由于可以焊接，所以(例如)通過超聲波焊接，可以應(yīng)用低成本并且高效的制造方法。之前，在現(xiàn)有技術(shù)中，箔層是由具有較低蒸汽透過率的可焊材料制成，或者是不可焊的并且是被粘合或縫合在一起。
[0010]粘合以及縫合連接是不利的，因為這種連接立即或在一段時間之后會發(fā)生泄漏。在制造期間粘合連接還需要固化時間，這使得整體制造過程使用的時間比在焊接連接的情況下長得多。
[0011]另一方面，如果借助于焊接實現(xiàn)了兩個箔材料層之間的連接，那么該連接將是機械可靠的、防漏的，并且在實際焊接操作之后基本上立即可以使用，因此冷卻元件隨后可以立刻接受最后處理。
[0012]此外，通過選擇焊接點，即接縫的位置以及取向(平行于冷卻元件的折彎線或甚至與之重合)，可以在給定的方向上控制所獲得的冷卻元件(實際為預(yù)制面板)的硬度。因此焊縫同時也是折疊縫。
[0013]在一個實施例中，兩個箔材料層包含塑料，根據(jù)測試標(biāo)準(zhǔn)IS0811，在至少4700mm(確切地說為5000mm)的水柱的水阻力下，根據(jù)測試標(biāo)準(zhǔn)ASTM E96-BW,所述塑料具有的潮氣透過率超過3800g/m2/24h，確切地說為4000g/m2/24h。
[0014]在另一個實施例中，箔材料層包含塑料，(在3.175mm的RF撕裂下)所述塑料具有至少15kg/3cm的焊接抗扯強度，尤其為20kg/3cm，其為根據(jù)測試標(biāo)準(zhǔn)FS191A方法5970確
定的值。
[0015]有利的是，將具有吸液、釋放蒸汽材料的中間層嵌入在箔層之間。這種中間層使隔室中存在的液體能夠更加均勻地分布，并且因此增強了冷卻元件的冷卻功能。
[0016]因此，中間層本身應(yīng)該有利地在隔室之上分布，而不會發(fā)生破碎等。通過下列方式可以提供這種效果:
[0017]-通過使中間層圍繞著焊接點而定位，將中間層固定在一個或多個位置處，在所述位置處，箔材料層被焊接在一起；
[0018]-通過使至少一個焊接點通過中間層的一部分而構(gòu)成并且使焊接點至少局部地圍繞中間層的材料而混合，將中間層固定在一個或多個位置處，在所述位置處，箔材料層被焊接在一起；以及
[0019]-施加也包含可焊材料的中間層并且至少局部地將此層焊接到兩個箔材料層上。
[0020]后一種方式具有以下優(yōu)點:可以更加容易地制造冷卻元件，因為不再必須預(yù)先將中間層變成恰當(dāng)合適的形狀。中間層只要插入在兩個箔層之間即可，然后按照需要在任何位置中應(yīng)用焊縫。
[0021]在另一個實施例中，在所述隔室的圓周內(nèi)的所述箔材料層之間提供額外的焊接連接。與僅使形成隔室所必需的邊緣焊接在一起相比，上述做法能讓箔材料更好地保持在一起。額外的焊接連接使整體裝配更加堅固，并且防止中間層折疊或破裂，中間層如果折疊或破裂的話將不再在整個表面區(qū)域上延伸。
[0022]優(yōu)選地，額外的或非額外的焊接連接在其角和/或末端處是圓化的。這在與圓化的焊接連接相鄰的箔材料中引起較少的應(yīng)力集中，因此在冷卻元件的使用期間在其形變后形成撕裂的現(xiàn)象被抵消。
[0023]還有可能的是，在至少一個焊接連接的區(qū)域處，額外的可焊箔材料層應(yīng)用在所述兩個可焊材料層之間或抵靠著所述兩個可焊材料層。此層補償由于焊接以及壓縮處理所出現(xiàn)的厚度損失，其優(yōu)點是抵消了局部弱化并且獲得更加有吸引力的外觀。
[0024]此外，在又一實施例中，借助于在至少一個透蒸汽的箔材料層背離中間層的一側(cè)處的焊接接頭，抵靠著所述至少一個透蒸汽的箔材料層而提供一個具有透濕氣的材料的保護層。此實施例具有以下優(yōu)點:其對于來自較尖物體及其類似物的沖擊具有更強的抵抗性。
[0025]本發(fā)明進一步涉及包含兩個箔材料層的冷卻元件，在所述層之間容納了具有吸液、釋放蒸汽材料的中間層，所述兩個箔材料層借助于連接緊固到彼此上從而在兩層之間形成一個隔室，同時所述箔材料層的至少一者在其表面區(qū)域的至少一部分上可以透蒸汽，其特征在于所述隔室通過至少一個限流件與緩沖液池液體連通。
[0026]以此方式，可以用各種方式逐漸施配液體。有利的是，在此情況下，與在兩個箔材料層之間的所述隔室相鄰而形成所述緩沖液池，并且通過焊縫使所述隔室與緩沖液池分隔開來，在所述焊縫中，以至少一個液體通道的形式提供所述限流件。
[0027]在一個實施例中，當(dāng)吸液釋放蒸汽材料浸透液體時，緩沖液池的最大容積基本等于此材料的液體體積。由此，最好精確地獲得吸液釋放蒸汽材料(通常為燈芯)的一次充填，而不使冷卻元件比填充燈芯需要的厚度更厚。如果添加更多的水，那么在冷卻元件的某些結(jié)構(gòu)變體中可能出現(xiàn)水泡。上文所提及的一些實施例的焊接點以及固定的燈芯與所描述的緩沖液池的大小相配合可以提供最佳冷卻效果。
[0028]而在另一個實施例中，緩沖液池具有較大容量，適合在較長時間段期間維持隔室的冷卻功能，所述較長時間段實際上比當(dāng)吸液釋放蒸汽材料浸透液體時其最大液體體積所維持的時間段更長。這有利地提供持續(xù)更長時間的冷卻功能。此處，上文所提及的一些實施例的焊接點以及固定的燈芯可以用于優(yōu)化冷卻效果本身。
[0029]此外，限流件可以實現(xiàn)為成一條直線的兩個焊縫之間的開口，其中與限流件相鄰的所述接縫的頭端是磨圓的。
[0030]最后，本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1到10中的一項以及權(quán)利要求11到15中的一項所述的冷卻元件。這種冷卻元件結(jié)合了這兩組權(quán)利要求的優(yōu)點。在此冷卻元件中，由熱塑性塑料制成的箔的優(yōu)點也適用于緩沖液池以及限流件，所述緩沖液池以及限流件可以在同一個低成本焊接周期產(chǎn)生。
[0031]現(xiàn)在將參考附圖更加詳細地說明本發(fā)明，在附圖中對應(yīng)的組件用相同的參考標(biāo)號表示，其中:
[0032]圖1為根據(jù)本發(fā)明的冷卻元件的平面圖，以及
[0033]圖2為沿圖1的冷卻元件的線A-A所截取的橫截面圖。
[0034]圖1中所示的冷卻元件包含兩個箔材料層I和2，具有吸液釋放蒸汽材料的中間層3被布置在所述兩個箔材料層I與2之間。兩個箔材料層I和2借助于焊接連接4緊固到彼此上，從而在兩個箔材料層I和2與焊接連接4之間形成隔室5。箔材料層2不能透液體，但是能透蒸汽。在此實例中箔材料層I阻斷液體以及蒸汽兩者，但在替代實施例中它可以透蒸汽。箔材料層I和2由熱塑性聚胺酯(可焊熱塑性塑料)制成，并且在細長熔接縫4的區(qū)域處與中間材料層3焊接在一起。
[0035]在此實例中，兩個箔材料層包含塑料，根據(jù)測試標(biāo)準(zhǔn)IS0811，在至少4700mm的水柱的水阻力下，根據(jù)測試標(biāo)準(zhǔn)ASTM E96-BW,所述塑料的潮氣透過率超過3800g/m2/24h，尤其為4000g/m2/24h。此外，根據(jù)測試標(biāo)準(zhǔn)FS191A方法5970所確定，兩個箔材料層具有至少15kg/3cm的焊接抗扯強度(3.175mm RF撕裂),尤其為20kg/3cm。
[0036]中間層3也由可焊材料形成，在目前情況下包含形成海綿狀層的細線。中間層在焊縫4的區(qū)域處被壓縮并且焊接在一起，從而使其變得非常細，并且箔材料層I和2大體上與彼此接觸，這清楚地顯示在圖2中。在圖1和圖2中所示的實施例的修改形式(未圖示)中，中間層由編織天然棉形成并且在接縫的區(qū)域被中斷。
[0037]箔材料層I和2延伸超過熔接縫4到達隔室5外側(cè)，以便形成圓周邊緣6，所述圓周邊緣6可以用于將冷卻元件縫合到待冷卻物體上，在此實例中為帆布背包。
[0038]圖1還示出了在所述隔室的圓周內(nèi)的所述箔材料層之間提供的另外的焊接連接
7。這些焊接連接尤其確保箔材料層I和2與中間層3保持靠近在一起，這使得冷卻元件的操作更加容易并且使其不易受損。
[0039]焊接連接4和7在其一些角和末端處是磨圓的。因此，防止了在帆布背包的正常使用中當(dāng)冷卻元件變彎時，出現(xiàn)應(yīng)力集中和最終撕裂。
[0040]隔室5與緩沖液池8鄰接，所述緩沖液池8也在焊縫4與箔材料層I和2之間形成但并不包含中間層3。緩沖液池8具有圓形填料孔10，所述填料孔10具有外螺紋(未圖示)，在所述螺紋上可以轉(zhuǎn)動閉合帽(也未圖示)以便以不透液體的方式封閉液池8。填料孔10通過其邊緣11被焊接到箔材料層2上。
[0041]在緩沖液池8與隔室5之間提供了呈焊縫4中的中斷形式的三個限流件9。限流件9的尺寸較窄，從而限制通過其的流量，并且因此防止緩沖液池立即排空自己而基本完全進入隔室5。此排空也被上文所提及的額外焊縫7的存在抵消，這確保了隔室5的體積是有限的，從而使直到液體已經(jīng)通過箔材料層2蒸發(fā)之后，才接納新鮮液體。
[0042]在此實例中，緩沖液池充當(dāng)功能緩沖器，因為其最大容積遠遠大于當(dāng)中間層3浸透液體時中間層的液體體積?？商娲?未圖示)，當(dāng)緩沖液池的容積大體上等于中間層液體體積時，它將充當(dāng)填充緩沖器。還有一種變體未圖示，其中提供一個緩沖液池，這個緩沖液池借助于充當(dāng)限流件的管子連接到隔室5上，并且其中液池不是與隔室制造成單個的整體，而是制造成兩個不同的單元。
[0043]在此實施例中，具有吸液釋放蒸汽材料的中間層3同時也是真菌和細菌生長的抑制劑，因為它已經(jīng)被某種液體浸潰，所述液體在變干之后會形成防止真菌和細菌生長的覆蓋層。
[0044]所描述的實施例的操作是基于液體從隔室5中的中間層3的蒸發(fā)，所述蒸發(fā)歸因于通過箔材料層I供應(yīng)熱以及通過箔材料層2排出由所述蒸發(fā)產(chǎn)生的水分。新鮮液體通過焊縫4中充當(dāng)限流件9的開口從緩沖液池8供應(yīng)出。必要時，緩沖液池8通過其中提供的可關(guān)閉的填料孔10填充滿。
[0045]上文所描述的實施例是可以修改的。因此，例如，可以在透蒸汽的箔材料層2的背離中間層的一側(cè)上提供透濕氣的材料的保護層，并且可以借助于焊接接頭或通過層壓而將這個保護層連接到透蒸汽的箔材料層2上。
【權(quán)利要求】
1.一種包含兩個可能有或無彈性的箔材料層(1、2)的冷卻元件，所述兩個箔材料層借助于焊接連接(14)緊固到彼此上，其方式為使得用于液體的封閉隔室(5)在其之間形成，并且所述層的至少一者在其表面區(qū)域的至少一部分上可以透蒸汽，其特征在于所述兩個箔材料層包含熱塑性塑料，尤其為聚胺酯、聚丙烯或聚乙烯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻元件，其特征在于所述兩個箔材料層包含塑料，根據(jù)測試標(biāo)準(zhǔn)IS0811，在至少4700mm的水柱的水阻力下，根據(jù)測試標(biāo)準(zhǔn)ASTM E96-BW,所述塑料的潮氣透過率超過3800g/m2/24h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的冷卻元件，其特征在于根據(jù)測試標(biāo)準(zhǔn)FS191A方法5970所確定，所述箔材料層包含具有至少15kg/3cm的焊接抗扯強度(3.175mm RF撕裂)的塑料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中的一項所述的冷卻元件，其特征在于具有吸液釋放蒸汽材料的中間層(3)被容納在所述箔層之間。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求1到4中的一項所述的冷卻元件，其特征在于通過使所述中間層圍繞所述焊接點而定位，將所述中間層固定在一個或多個位置處，在所述位置處，所述箔材料層被焊接在一起。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求1到4中的一項所述的冷卻元件，其特征在于通過使所述焊接點的至少一者通過所述中間層的一部分而構(gòu)成并且使所述焊接點至少局部地圍繞所述中間層的材料而混合，將所述中間層固定在一個或多個位置處，在所述位置處，所述箔材料層被焊接在一起。
7.根據(jù)以上權(quán)利要求1到4中的一項所述的冷卻元件，其特征在于所述中間層還包含可焊材料并且至少局部地焊接到兩個箔材料層上。
8.根據(jù)以上權(quán)利要求中的一項所述的冷卻元件，其特征在于在所述隔室(5)的圓周內(nèi)的所述箔材料層之間提供額外焊接連接(7)。
9.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的冷卻元件，其特征在于在所述焊接連接的至少一者的區(qū)域處，額外的可焊箔材料層施加在所述兩個可焊箔材料層(1、2)之間或抵靠著所述兩個可焊箔材料層(1、2)。
10.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的冷卻元件，其中另外，具有透濕氣的材料的保護層在至少一個透蒸汽的箔材料層背離中間層的一側(cè)處抵靠著所述至少一個透蒸汽的箔材料層而提供，并且借助于焊接連接而連接到所述箔材料上。
11.一種包含兩個箔材料層(1、2)的冷卻元件，在所述兩個箔材料層(1、2)之間容納了具有吸液釋放蒸汽材料的中間層(3)，所述兩個箔材料層借助于連接(4)緊固到彼此上，從而在其之間形成隔室(5)，同時所述箔材料層的至少一者在其表面區(qū)域的至少一部分上可以透蒸汽，其特征在于所述隔室通過至少一個限流件(9)與緩沖液池(8)液體連通。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的冷卻元件，其特征在于所述緩沖液池(8)與在所述兩個箔材料層(1、2)之間的所述隔室(5)相鄰而形成，并且通過焊縫(4)與其分隔開來，在所述焊縫(4)中，以所述隔室與所述緩沖液池(8)之間的至少一個液體通道的形式提供所述限流件(9)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或權(quán)利要求12所述的冷卻元件，其特征在于所述緩沖液池(8)的最大容積基本等于當(dāng)所述吸液釋放蒸汽材料(3)浸透液體時此材料的液體體積。
14.根據(jù)權(quán)利要求11或權(quán)利要求12所述的冷卻元件，其特征在于所述緩沖液池(8)的容量適合在較長時間段期間維持所述隔室的冷卻功能，所述較長時間段實際上比當(dāng)所述吸液釋放蒸汽材料(3)浸透液體時其最大液體體積所維持的時間段更長。
15.根據(jù) 以上權(quán)利要求11到14中的一項所述的冷卻元件，其特征在于所述限流件(9)實現(xiàn)為成一條直線的兩個焊縫之間的開口，其中與所述限流件相鄰的所述接縫的頭端是圓化的。
16.根據(jù)以上權(quán)利要求1到10中的一項以及以上權(quán)利要求11到15中的一項所述的冷卻元件。
【文檔編號】F25D7/00GK103975205SQ201180072253
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2011年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月15日
【發(fā)明者】文森·德耶科瑪, 埃蘭·巴克斯 申請人:Inuteq有限公司