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Die
Erfindung betrifft eine Personenbelüftungseinrichtung, umfassend
ein Gehäuse
mit einem integrierten Lüfter
und einer Energieversorgung nebst Steuerungselektronik.
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Bei
körperlicher
Betätigung,
sei es beim Sport, in der Freizeit oder während der Arbeit, wie auch
im Sommer oder allgemein in heißer
oder wärmerer
Umgebung, neigt der menschliche Körper naturgemäß zum Schwitzen.
Um das allgemeine körperliche
Wohlbefinden zu verbessern, hierüber
letztlich aber auch die eigene Leistungsfähigkeit, ist eine Belüftung bzw.
Kühlung
wünschenswert.
Hierzu besteht die Möglichkeit,
sich beispielsweise in der Nähe eines
Ventilators oder eines sonstigen Gebläses aufzuhalten, um sich über die
anströmende
Luft Kühlung zu
verschaffen. Bekannt ist auch der Einsatz von tragbaren Personenklimatisierungseinrichtungen,
die über
integrierte Kühlelemente
wie beispielsweise Latentwärmespeicher
verfügen, über die
kalte Luft erzeugt und der Person zugeführt werden kann. Diese bekannten
Gerätschaften
sind entweder von Haus aus stationär wie im Falle von größeren Ventilatoren oder
Klimaanlagen, oder aber sehr groß dimensioniert, mithin also
zum Teil unhandlich und nicht geeignet, ohne Behinderung oder ohne
deutlich sichtbar zu sein von der Person getragen zu werden.
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Der
Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine einfach konzipierte
Personenbelüftungseinrichtung
anzugeben, über
die sich eine Person ohne weiteres die gewünschte Kühlung oder Belüftung verschaffen
kann, und die weitgehend unsichtbar getragen werden kann, so dass
sie an beliebigen Orten und in beliebigen Situationen eingesetzt werden
kann.
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Zur
Lösung
dieses Problems ist bei einer Personenbelüftungseinrichtung der eingangs
genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen,
dass an dem Gehäuse
ein Befestigungsmittel zum Haltern der Einrichtung unmittelbar an
der Person oder einem von der Person getragenen Kleidungsstück vorgesehen
ist, und dass das Gehäuse
zur Anordnung unterhalb des oder eines von der Person getragenen Kleidungsstücks kleinformatig
dimensioniert ist.
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Die
erfindungsgemäße Personenbelüftungseinrichtung
zeichnet sich zum einen durch ein einfach konzipiertes Befestigungsmittel
aus, beispielsweise in Form eines Halsbandes oder einer oder mehrerer Klemm-
oder Clipelemente zur Anordnung oder Befestigung an einem Kleidungsstück wie einem
Hemd oder einer Bluse oder dergleichen, über welches Befestigungsmittel
sie ohne weiteres umgehängt
oder angehängt
werden kann. Weiterhin ist das Gehäuse so klein wie möglich dimensioniert,
so dass es ohne weiteres unter der Kleidung getragen werden kann, ohne
aufzutragen, mithin also sichtbar zu sein, und ohne eine allzu große Last
für den
Träger
darzustellen. In dem Gehäuse
befindet sich lediglich der Lüfter wie
auch die Energieversorgung nebst der zugeordneten Steuerungselektronik,
jedoch keine weiteren raumeinnehmenden Komponenten wie beispielsweise
Latentwärmespeicher
oder andere Kältespeicher. Dies
lässt es
zu, zum einen kleine, von der Größe her optimierte
Komponenten zu verwenden, zum anderen daraus resultierend auch das
Gehäuse
extrem klein zu halten, so dass es von der Person ohne weiteres
unter dem Hemd oder der Bluse getragen werden kann. Über den
Lüfter
wird Luft von außen
angesaugt und wieder ausgeblasen, also unter die Kleidung geführt, so
dass eine angenehme Belüftung, verbunden
mit einer Kühlung,
ohne weiteres erreicht werden kann. Das Wohlbefinden und die Leistungsfähigkeit
des Trägers
kann ohne weiteres verbessert bzw. gesteigert werden. Die Kleinformatigkeit
des Gehäuses
lässt ohne
weiteres den Einsatz an beliebigen Orten und zu beliebigen Situationen
zu, ohne dass für
den Träger
oder seine Umgebung Nachteile entstehen.
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Um
das Gehäuse
möglichst
unauffällig
unter der Bekleidung anordnen zu können, ist dieses – querschnittlich
gesehen – im
Wesentlichen rechteckig und flach ausgebildet. Das Gehäuse ist
also sehr flach, demgegenüber
aber in der Breite etwas größer bemessen
und bildet eine Art "Pad". Dabei kann das Gehäuse aus
einem Kunststoff, der eine gewisse Weichheit oder Flexibilität zumindest
an der Seite, die zum Körper
aufliegt, aufweist, sein, so dass sich das Gehäuse bzw. diese Gehäuseseite
der Körperform
etwas anpassen kann. Auch bei einem solchen "anschmiegsamen" Gehäuse
ist es selbstverständlich
ohne weiteres möglich,
die wenigen Komponenten lagestabil im Innern anzuordnen. Bei einer
solchen Anord nung ist die Energieversorgung nebst der Steuerungselektronik
zumindest abschnittsweise seitlich neben dem Lüfter positioniert, wobei je
nach Ausgestaltung auch zwei separate Energieversorgungen in Form
entsprechender Akkumulatoren oder Batterien an beiden Seiten oder
an einer gemeinsamen Seite des Lüfters
angeordnet sein können,
je nach Ausgestaltung.
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Eine
Alternative zu einem im Wesentlichen flachen, rechteckigen Gehäuse stellt
ein längliches, vorzugsweise
zylindrisches Gehäuse
dar, das querschnittlich gesehen rund oder auch eckig sein kann. Bei
dieser Ausgestaltung ist es zweckmäßig, wenn die Energieversorgung,
gegebenenfalls nebst Steuerungseinrichtung, im Totluftraum des als
Axiallüfter ausgebildeten
Lüfters
angeordnet ist, also in Verlängerung
der Lüfternabe,
wo primär
keine oder nur eine geringe Luftströmung gegeben ist. Die ausgeblasene Luft
strömt
folglich an der Energieversorgung seitlich vorbei zu dem oder den
Luftauslässen.
Alternativ oder zusätzlich
ist es dabei auch denkbar, eine dem Lüfter in Ausblasrichtung nachgeschaltete
Luftleiteinrichtung beispielsweise in Form eines zur Nabe spitz zulaufenden
Kegels vorzusehen, der die Energieversorgung, gegebenenfalls nebst
Steuerungseinrichtung, nachgeschaltet ist. Hierdurch wird erreicht, dass
die vom Lüfter
abgegebene Luft in jedem Fall strömungstechnisch günstig um
die Energieversorgung, gegebenenfalls nebst Steuerungseinrichtung, geführt wird.
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Das
Gehäuse
verfügt
selbstverständlich
zum einen über
eine Lufteinlassöffnung, über die
der Lüfter
die Umgebungsluft ansaugt. Zum Ausblasen der Luft zum Träger hin
ist am Gehäuse
entweder eine einzelne Luftausblasöffnung zum gerichteten Ausblasen
vorgesehen, die beispielsweise bei einem zylindrischen Gehäuse, also
einem Gehäuse
in Stabform, in Verlängerung
der Gehäuselängsachse
angeordnet ist. Alternativ ist es natürlich auch denkbar, am Gehäuse mehrere
verteilt angeordnete Luftausblasöffnungen
zum flächigen
Ausblasen vorzusehen, das heißt,
hier wird die Luft zu mehreren Seiten hin verteilt ausgeblasen,
so dass ein flächenmäßig größerer Körperabschnitt
angeblasen werden kann.
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Weiterhin
kann vorgesehen sein, dass die Ansaug- und Ausblasrichtung des Lüfters benutzerseitig
veränderbar
ist, das heißt,
der Benutzer kann je nach Wunsch die Richtung der Belüftung variieren. Dies
kann zum einen über
die Steuerungselektronik erfolgen, über die durch entsprechende
Anweisung des Benutzers die Drehrichtung des Lüfters umkehrbar ist. Das heißt, der
Lüfter
saugt im einen Betriebsmodus von der einen Seite her an und bläst zur anderen
aus, im anderen umschaltbaren Modus ist die Ansaug- und Ausblasrichtung
genau umgekehrt.
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Alternativ
zur Veränderung
der Ausblasrichtung über
die Steuerungselektronik ist es auch denkbar, eine quasi mechanische
Veränderbarkeit
vorzusehen, indem das Gehäuse
drehbar mit dem Befestigungsmittel verbunden ist. Das heißt, das
Gehäuse ist
beispielsweise mit dem Halsband drehbar verbunden, das Halsband
ist an entsprechende gehäuseseitigen
Befestigungszapfen oder dergleichen drehbar aufgenommen. Je nach
Wunsch kann der Benutzer das Gehäuse,
beispielsweise das Gehäuse
in Stabform in der einen oder in der anderen, um 180° gedrehten
Richtung positionieren. Hier wird also das Gehäuse im Ganzen gedreht.
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Weiterhin
kann vorgesehen sein, dass die Ausblasluftmenge benutzerseitig veränderbar
ist, was über
ein entsprechendes Einstellmittel über die Steuerelektronik, die
die Drehzahl des Lüfters
variiert, erfolgen kann. Alternativ ist es auch denkbar, ein Verstellelement,
das der Bediener beispielsweise manuell über einen Drehknopf, einen
Schieber oder dergleichen oder aber auch über die Steuerelektronik gesteuert
bedienen kann, vorzusehen, über
das der Ansaug- oder der Ausblasöffnungsquerschnitt
des Gehäuses
veränderbar
ist. Hier wird – wenngleich möglicherweise
elektronisch gestellt – mechanisch eine
Luftmengenregelung vorgenommen.
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Zweckmäßig ist
ferner, wenn eine mechanisch oder elektrisch verstellbare Einrichtung
zum Verändern
der Strömungs-
oder Ausblascharakteristik der ausgeblasenen Luft vorgesehen ist, über welche
Einrichtung die z.B. punkt- oder strahlförmig ausgeblasene Luft „ausgeweitet" und flächig oder
verteilt ausgeblasen werden kann. Der Bediener kann so einstellen,
ob er z.B. nur über
einen oder mehrere relativ scharfe Luftstrahlen angeströmt werden
möchte, oder
ob er eine weichere, flächige
und verteilte Luftzufuhr wünscht.
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Weiterhin
ist es denkbar, an dem Gehäuse Zusatzfunktionen
vorzusehen, wie beispielsweise eine Möglichkeit zur Odorierung, in
dem beispielsweise in den Ausblasweg Duftelemente in Form von Duftpads
oder dergleichen eingesetzt werden können, die der Ausblasluft eine
angenehme Duftnote verleihen. Auch besteht die Möglichkeit, einen Staubfilter
am Luftein- und/oder -auslass vorzusehen, wie auch eine Erfassungseinrichtung
für die
Lufttemperatur, die Luftfeuchte oder den Luftdruck sowie eine zugeordnete
Anzeigeneinrichtung vorgesehen sein kann, wobei die hierfür vorzusehende
elektronischen Erfassungselemente in der Regel äußerst klein dimensioniert sind,
so dass sie ohne weiteres in das Gehäuse integriert werden können, ohne
dass hierfür ein
gesonderter Raum vorzusehen ist. Auch eine Uhr oder dergleichen
kann in die Gehäusewand
integriert sein, um dem Träger
das Ablesen der Uhrzeit zu ermöglichen.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
den im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der
Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 ein
Darstellung einer Person mit einer umgehängten Personenbelüftungseinrichtung,
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2 eine
Personenbelüftungseinrichtung einer
ersten Ausführungsform
in einer Seitenansicht,
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3 eine
Stirnansicht der Personenbelüftungseinrichtung
aus 2,
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4 eine
weitere erfindungsgemäße Personenbelüftungseinrichtung,
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5 eine
Stirnansicht der Belüftungseinrichtung
aus 4,
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6 eine
Aufsicht auf eine weitere erfindungsgemäße Personenbelüftungseinrichtung,
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7 eine
Stirnansicht der Personenbelüftungseinrichtung
aus 6,
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8 eine
weitere erfindungsgemäße Personenbelüftungseinrichtung,
und
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9 eine
Stirnansicht der Einrichtung aus 8.
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1 zeigt
eine Person 1, die eine erfindungsgemäße Personenbelüftungseinrichtung 2 trägt. Diese
besteht aus einem Gehäuse 3,
an dem bevorzugt lösbar
ein Halsband 4 angeordnet ist, das die Person um den Hals
gehängt
hat. Das Gehäuse 3 ist
sehr klein dimensioniert und enthält nur die zentralen, der Luftzirkulation
dienenden Komponenten, worauf nachfolgend noch eingegangen wird.
Infolge seiner kleinen Dimensionierung kann das Gehäuse 3 ohne
weiteres unter ein Kleidungsstück,
hier einen Pullover 5, gesetzt werden, ohne nach außen aufzutragen. Über den
im Inneren integrierten, nachfolgend noch beschriebenen Lüfter wird,
wie durch den Pfeil 6 dargestellt, Umgebungsluft angesaugt
und, wie durch die Pfeile 7 gezeigt, unter den Pullover 5 wieder
ausgeblasen. Die Person in 1 trägt unter dem
Pullover 5 ein T-Shirt 8, das heißt, die
ausgeblasene Luft zirkuliert folglich zwischen dem T-Shirt 8 und
dem Pullover 5, wodurch sich die Person 1 eine angenehme
Belüftung
bzw. Kühlung
verschaffen kann. Selbstverständlich
wäre es
auch denkbar, das Gehäuse 3 unmittelbar
unter dem T-Shirt 8 anzuordnen, sich mithin also direkt
an der Haut anblasen zu lassen.
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2 und 3 zeigen
in Form einer Prinzipskizze eine erfindungsgemäße Personenbelüftungseinrichtung 9,
bestehend aus einem Gehäuse 10,
das, siehe 2, eine zylindrische, stabartige Form
besitzt. Am Gehäuse 10 sind
hier im Wesentlichen in der Gehäusemitte
zwei seitliche Befestigungszapfen 11 vorgesehen, an denen
ein Halsband 12 angeordnet ist. Am Halsband 12 sind
beispielsweise geeignete Ösen
vorgesehen, die auf die Zapfen 11 aufgeschnappt werden
können,
und die es ermöglichen,
dass das Gehäuse 10 um
die von den Zapfen 11 gebildete Drehachse bezüglich des
Halsbands 12 verdreht werden kann.
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Im
Inneren des Gehäuses 10 ist
zum einen ein Lüfter 13 angeordnet,
bei dem es sich im gezeigten Beispiel um einen Axiallüfter handelt.
Dieser saugt über
eine Ansaugöffnung 14 im
Gehäuse
Umgebungsluft an und bläst
sie wie durch die Pfei le 15 dargestellt zunächst in
das Gehäuseinnere
aus. Im Gehäuseinneren
sind eine Vielzahl von Luftausblasöffnungen 16 vorgesehen,
wie durch die entsprechenden Pfeile dargestellt ist. Aus diesen
Luftausblasöffnungen
tritt die Luft, wie durch die Pfeile ebenfalls symbolisiert ist,
aus. Die Luftausblasöffnungen sind,
siehe 3, um den Umfang des Gehäuses 10 verteilt angeordnet,
primär
im Bereich zweier einander gegenüberliegender
Abschnitte. Dies deshalb, als das Gehäuse mit einer Seite am Träger anliegt und
auf der anderen Seite entsprechende Bedienelemente angeordnet sind,
auf die noch eingegangen wird.
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In
Verlängerung
der nicht näher
gezeigten Lüfterachse – und damit
im Totluftraum – ist
im Gehäuseinneren
eine Energieversorgung 17 nebst Steuerungselektronik 18 vorgesehen.
Bei der Energieversorgung handelt es sich beispielsweise um ein oder
mehrere Akkumulatoren oder Batterien, über die der Lüfter 13 betrieben
wird. Mit der Energieversorgung 17 bzw. der Steuerungselektronik 18 gekoppelt
sind zwei Bedienelemente 19, die – siehe 3 – an einer
Gehäuseseite
aus dem Gehäuse 10 herausragen
und vom Bediener betätigt
werden können. Hierbei
handelt es sich beispielsweise um einen Ein/Aus-Schalter sowie um
einen Schalter, über
den beispielsweise die Lüfterdrehzahl
zwischen einer ersten Stufe mit hoher Drehzahl und einer zweiten Stufe
mit niedrigerer Drehzahl geschalten werden kann. Denkbar ist auch
ein weiterer Schalter, über den
die Drehrichtung des Lüfters
umgeschalten werden kann etc. Alternativ kann die Steuerungselektronik
auch direkt an der Gehäuseinnenwand
angeordnet und mit der Energieversorgung verbunden sein.
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Weitere
Komponenten sind im Gehäuse 10 nicht
vorhanden.
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4 und 5 zeigen
eine Personenbelüftungseinrichtung 20,
ebenfalls aufweisend ein Gehäuse 21 sowie
einen Lüfter 22 und
bei dieser Ausführungsform
zwei Akkumulatoren 23 mit einer gemeinsamen Steuerelektronik 24.
Die ebenfalls vorgesehenen Bedienelemente sind hier nicht näher gezeigt.
Bei dieser Ausführungsform
sind die beiden Energieversorgungen 23 ebenfalls möglichst
achsmittig axial zum Lüfter 22 angeordnet.
Um den hierdurch gegebenen Luftwiderstand zu verringern, ist eine
Luftleiteinrichtung 25 zugeordnet, über die sichergestellt wird, dass
die vom Lüfter 22,
auch hier einem Axiallüfter,
ausgeblasene Luft strömungstechnisch
günstig
um die Energieversorgung 23 herumgeführt wird.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist als Befestigungseinrichtung wie exemplarisch dargestellt jeweils
ein Klemm- oder Clipelement 26, das an je einem Bandabschnitt 27 angeordnet
ist, vorgesehen. Hierbei handelt es sich beispielsweise um einfache Metallklammern, über die
die Einrichtung 20 am Hemdkragen oder dergleichen befestigt
werden kann.
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Der
Durchmesser des Gehäuses 10 bzw. 21 kann
beispielsweise 40 mm betragen, während
die Länge
des Gehäuses 10 bzw. 21 beispielsweise
100 mm betragen kann. Hierbei handelt es sich lediglich um beispielhafte
Angaben, generell ist angestrebt, das Gehäuse so klein wie möglich zu
halten, mithin also die integrierten Bauteile so klein wie möglich auszuführen.
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6 und 7 zeigen
eine weitere erfindungsgemäße Personenbelüftungseinrichtung 28. Auch
diese weist ein Gehäuse 29 auf,
das in der Aufsicht wie in Querschnitt im Wesentlichen rechteckig ausgeführt ist.
Es ist also im Vergleich zu den beiden stabförmigen Gehäuseführungsformen ein flaches Gehäuse vorgesehen,
in dem zum einen ein Lüfter 30,
zum anderen zwei Energieversorgungen 31, die seitlich neben
dem Lüfter,
beispielsweise einem Axiallüfter,
angeordnet sind. Auch hier ist eine Steuerelektronik 32 vorgesehen,
die mit entsprechenden Bedienelementen 33, 34,
die an der Gehäuseoberseite heraustreten,
gekoppelt ist, und über
die die Drehzahl, Drehrichtung oder dergleichen gesteuert werden
kann. Auch hier saugt der Lüfter 30 über eine
Ansaugöffnung 36 Luft
an und bläst
diese aus mehreren gehäuseseitigen
Auslassöffnungen 37 aus,
die auch hier relativ großflächig verteilt
sein können.
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Die
Abmessung eines solchen Gehäuses kann
beispielsweise Höhe × Breite × Tiefe
= 75 × 75 × 40 mm
betragen, das heißt,
die langen Seitenkanten gemäß Aufsicht
in 6 sind beispielsweise 7,5 cm lang, während das
Gehäuse
eine Gesamttiefe von nur 4 cm aufweist.
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Eine ähnlich klein
dimensionierte Ausführungsform
zeigen die 8 und 9. Auch
dort ist eine Personenbelüftungseinrichtung 38 vorgesehen, umfassend
einen Lüfter 39 sowie
zwei Energieversorgungen 40 mit einer zugeordneten Steuerelektronik 41 und
nicht näher
gezeigten Bedienelementen sowie einem Gehäuse 42. Hier sind – anders
als bei der Ausführungsform
nach 6, wo beide Energieversorgungen 31 neben
dem Lüfter 30 angeordnet sind – die beiden
Energieversorgungen 40 an einer gemeinsamen Seite neben
dem Lüfter 39 positioniert.
Ein solches Gehäuse
weist beispielsweise eine Abmessung von Höhe × Breite × Tiefe = 75 × 60 × 40 mm
auf.
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Die
angegebenen Bemaßungen
sind lediglich exemplarischer Natur und hängen letztlich von der Größe der verwendeten
Bauteile im Inneren des Gehäuses,
also letztlich von der Lüftergröße sowie der
Größe der Energieversorgungen
ab. Bevorzugt ist, das Gehäuse
so klein wie möglich
zu halten, wobei natürlich
stets darauf zu achten ist, dass der Lüfter hinreichend leistungsfähig ausgelegt
wird.
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Das
Gehäuse
selbst ist zweckmäßigerweise aus
Kunststoff, damit es möglichst
leicht ist und das Gesamtgewicht der Personenbelüftungseinrichtung möglichst
gering ist. Ein Gesamtgewicht zwischen 90–140 g ist ohne weiteres realisierbar.
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Abschließend ist
noch festzustellen, dass im Gehäuse
eine Verstelleinrichtung integriert sein kann, beispielsweise eine
Verschlussklappe oder ein Verschlussschieber, wie er exemplarisch
bei der Personenbelüftungseinrichtung 28 nach 6 dargestellt
ist. Der hier gestrichelt gezeigte Schieber 43 kann beispielsweise über ein
von außen
betätigbares Schiebeelement
vor die Luftansaugöffnung 36 geschoben
werden, so dass der Ansaugquerschnitt verringert wird, mithin also
auch die Menge der angesaugten Luft eingestellt werden kann.
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Weiterhin
kann eine nicht näher
gezeigte mechanisch oder elektrisch verstellbare Einrichtung zum
Verändern
der Strömungscharakteristik
der ausgeblasenen Luft vorgesehen sein, über die z.B. eine im Wesentlichen
punktförmige
Ausblascharakteristik in eine aufgeweitete, flächige Ausblascharakteristik geändert werden
kann. Als eine hierfür
verwendbare Einrichtung kann z.B. ein verstellbares Lochblech, das
angeströmt
wird, vorgesehen sein, wobei je nach Stellung die Strömung zu
der oder den Ausblasöffnungen
variiert wird.
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Die
Bedienoberfläche
ist so gestaltet, dass sie durch die darüber liegende Bekleidung erfühlbar und
betätigbar
ist. Hierzu ist es sinnvoll, dass durch das Halsband bzw. das Befestigungsmittel
ein Verdrehen des Gehäuses
um die Horizontale verhindert wird, d.h. dass das Halsband relativ
starr ausgeführt ist
und sich nicht in sich verdreht. Hierdurch kann ein unbeabsichtigtes
Verdrehen des Gehäuses
mit der Folge, dass die Betätigungselemente
zum Körper
hin weisen und folglich nicht unmittelbar bedienbar sind und vielmehr
das Gehäuse
erst wieder herumgedreht werden muss, verhindert werden. Bei Ausführungsformen
wie in den Figuren beschrieben, bei der das Halsband oder allgemein
das Befestigungsmittel drehbar an den Gehäusezapfen angeordnet ist, ist
es zur Vermeidung des zum Bedienen erforderlichen Umdrehens des
Gehäuses
zweckmäßig, wenn
die Bedienelemente seitlich angeordnet sind, so dass sie unabhängig von
der Stellung des Gehäuses
stets betätigbar
sind.