-
Die Erfindung betrifft eine Temperiervorrichtung für eine Person.
-
Die Erfindung betrifft weiterhin einen Helm zum Schutz eines Kopfes einer Person.
-
Aus dem Stand der Technik sind allgemein Helme zum Schutz vor Kopfverletzungen von Personen bekannt, welche eine als Kühlvorrichtung ausgebildete Temperiervorrichtung zur Kühlung des Kopfes umfassen.
-
Einen solchen Helm mit einer Kühlvorrichtung beschreibt die
DE 197 56 470 A1 . Die Kühlvorrichtung umfasst ein an einer Innenseite des Helmes angeordnetes Wärmeaufnahmeelement mit einer beim Tragen des Helmes dem Kopf zugewandten Kühlfläche und mehrere mit dem Wärmeaufnahmeelement gekoppelte Peltierelemente zur aktiven Kühlung des Wärmeaufnahmeelements. Die Peltierelemente sind zu einer Versorgung mit elektrischer Energie mit einer elektrischen Batterie oder Solarzellen gekoppelt, welche an einer Außenseite des Helmes angeordnet sind. An der Kühlfläche ist auf einer beim Tragen des Helmes dem Kopf zugewandten Seite ein Wärmeleitelement vorgesehen, welches ein mit einer wärmeleitenden Flüssigkeit oder einem wärmeleitenden Gel gefülltes elastisches Hüllelement umfasst.
-
Weiterhin sind aus dem Stand der Technik Temperiervorrichtungen für Personen bekannt, welche zumindest ein Wärmerohr zu einem Wärmetransport umfassen. Derartige Temperiervorrichtungen beschreiben die
US 6 074 414 A , die
US 8 771 330 B1 , die
US 2013 / 0 046 366 A1 und die
US 6 364 899 B1 .
-
Auch sind aus dem Stand der Technik, wie beispielsweise der
US 2001 / 0 000 849 A1 und der
WO 2005 / 004 779 A1 , Temperiervorrichtungen für Personen bekannt, welche ein Phasenwechselmaterial umfassen.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Temperiervorrichtung für eine Person und einen verbesserten Helm anzugeben.
-
Hinsichtlich der Temperiervorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale und hinsichtlich des Helmes durch die im Anspruch 11 angegebenen Merkmale gelöst.
-
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Die erfindungsgemäße Temperiervorrichtung für eine Person umfasst ein Wärmeaufnahmeelement, ein Wärmeabgabeelement und zumindest ein zwischen dem Wärmeaufnahmeelement und dem Wärmeabgabeelement angeordnetes Wärmerohr, wobei im Inneren des Wärmerohres ein verdampfbares Medium an dem Wärmeaufnahmeelement verdampft, im verdampften Zustand von einer an dem Wärmeaufnahmeelement ausgebildeten Wärmequelle durch das Wärmerohr zu einer an dem Wärmeabgabeelement ausgebildeten Wärmesenke und nach einer Kondensation an der Wärmesenke von dieser zur Wärmequelle strömt.
-
Der Begriff Wärmerohr beschränkt sich dabei nicht auf Rundrohre. Eine Form des Querschnitts des Wärmerohres ist beliebig, beispielsweise rund, oval, vieleckig, regelmäßig und/oder unregelmäßig.
-
Die Temperiervorrichtung ermöglicht eine effiziente Temperierung, d. h. Kühlung oder Erwärmung, der Person ohne ein Erfordernis einer zusätzlichen Energiezufuhr. Aus einer daraus resultierenden geringen Baugröße und einem geringen Gewicht resultieren eine vereinfachte Integrierbarkeit der Temperiervorrichtung insbesondere bei mobilen Anwendungen derselben, beispielsweise zur Temperierung eines Kopfes der Person in einem Helm, zur Temperierung der Person innerhalb ihrer Kleidung und ihrer Schuhe oder zur Temperierung von Personen auf Fahrzeugsitzen, Sitzmöbeln und Liegemöbeln, und daraus folgend eine erhöhte Mobilität.
-
Dabei ist vorgesehen, dass an einer Temperierseite des Wärmeaufnahmeelementes ein Wärmespeicherelement angeordnet ist, welches ein Phasenwechselmaterial (engl. phase change material, kurz: PCM) umfasst. Eine latente Schmelzwärme des Phasenwechselmaterials ist dabei wesentlich größer als die Wärme, die das Phasenwechselmaterial aufgrund seiner normalen spezifischen Wärmekapazität ohne einen Phasenumwandlungseffekt speichern kann. Mittels des Wärmeaufnahmeelementes mit dem Phasenwechselmaterial wird eine Temperaturpufferwirkung erzielt, so dass für die Person eine konstante Temperatur einstellbar ist.
-
Hierbei weist das Phasenwechselmaterial eine Schmelztemperatur in einem Bereich von 32 °C bis 36 °C, insbesondere 33 °C bis 35 °C, 33 °C bis 34 °C oder insbesondere 34 °C, auf. Hierdurch wird eine für die Person als angenehm empfundene Temperierung, insbesondere Kühlung, realisiert und die Gefahr einer Unterkühlung und Überhitzung wird vermieden. Weiterhin kann mittels einer Veränderung der Schmelztemperatur in einfacher Weise ein gewünschter Temperaturbereich zu der mittels der Temperiervorrichtung durchgeführten Temperierung angepasst werden. In anderen möglichen Ausführungsbeispielen sind, insbesondere in Abhängigkeit eines Anwendungsfalls, auch andere, d. h. geringere oder höhere, Schmelztemperaturen möglich.
-
Um die Temperaturpufferwirkung zu maximieren ist vorgesehen, dass eine Temperaturdifferenz zwischen der Schmelztemperatur des Phasenwechselmaterials und der Siedetemperatur des Mediums maximal 2 Kelvin beträgt und die Schmelztemperatur des Phasenwechselmaterials geringer als die Siedetemperatur des Mediums ist oder die Schmelztemperatur des Phasenwechselmaterials und die Siedetemperatur des Mediums gleich groß sind. Dadurch wird ermöglicht, dass die Temperaturpufferwirkung in einem Temperaturbereich vorliegt, in welchem ebenfalls eine einzustellende Zieltemperatur zur Temperierung der Person vorliegt. Auch wird hierdurch erzielt, dass eine Wärmeübertragung zwischen der Person, dem Phasenwechselmaterial und dem Wärmeaufnahmeelement maximiert wird. Dies resultiert aus dem Umstand, dass sich das Wärmespeicherelement aufgrund des Schmelzens des Phasenwechselmaterials an eine Oberflächenform des jeweils zu kühlenden oder zu erwärmenden Bereichs der Person anpasst sowie anschmiegt und somit eine Wärmeübertragungsfläche zwischen der Person und dem Wärmespeicherelement maximiert wird.
-
Gemäß einer möglichen Ausgestaltung der Temperiervorrichtung ist im Inneren des Wärmerohres eine Kapillarstruktur angeordnet, so dass das Wärmerohr eine so genannte Heatpipe bildet. Somit ist die Strömung des kondensierten Mediums unabhängig von einer Ausrichtung des Wärmerohres im Raum auch entgegen der Schwerkraft möglich oder eine Strömung in gleicher Richtung wie die Schwerkraft wird beschleunigt.
-
Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Temperiervorrichtung ist im Inneren des Wärmerohres ein Ventil zur Steuerung einer Strömung des Mediums angeordnet. Somit ist in einfacher Weise eine Aktivierung und Deaktivierung der Funktion der Temperiervorrichtung möglich.
-
Beispielsweise ist das Ventil ein Magnetventil. Dieses ist in einfacher Weise ohne das Erfordernis elektrischer Energie schaltbar, so dass eine Eignung der Temperiervorrichtung für mobile Anwendungen weiter verbessert ist.
-
Eine Weiterbildung der Temperiervorrichtung sieht vor, dass das Wärmeaufnahmeelement zumindest einen Hohlraum aufweist, welcher fluidisch mit dem Inneren des Wärmerohres verbunden ist. Hieraus resultiert, dass das Medium auch das Wärmeaufnahmeelement durchströmt, wodurch eine effektive und besonders gleichmäßige Temperierung des Wärmeaufnahmeelementes und somit der Person sichergestellt ist.
-
In einer möglichen Ausgestaltung der Temperiervorrichtung ist innerhalb des Hohlraumes des Wärmeaufnahmeelementes eine Kapillarstruktur angeordnet. Somit ist die Strömung des kondensierten Mediums unabhängig von einer Ausrichtung des Wärmeaufnahmeelementes im Raum auch entgegen der Schwerkraft möglich oder eine Strömung in gleicher Richtung wie die Schwerkraft wird beschleunigt.
-
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Temperiervorrichtung weist das Wärmeabgabeelement zumindest einen Hohlraum auf, welcher fluidisch mit dem Inneren des Wärmerohres verbunden ist. Hieraus resultiert, dass das Medium auch das Wärmeabgabeelement durchströmt, wodurch eine effektive und besonders gleichmäßige Temperierung des Wärmeabgabeelementes und somit der Person sichergestellt ist.
-
Gemäß einer Weiterbildung der Temperiervorrichtung ist innerhalb des Hohlraumes des Wärmeabgabeelementes eine Kapillarstruktur angeordnet. Somit ist die Strömung des kondensierten Mediums unabhängig von einer Ausrichtung des Wärmeabgabeelementes im Raum auch entgegen der Schwerkraft möglich oder eine Strömung in gleicher Richtung wie die Schwerkraft wird beschleunigt.
-
In einer möglichen Ausgestaltung der Temperiervorrichtung ist vorgesehen, dass das Medium eine Siedetemperatur in einem Bereich von 32 °C bis 36 °C, insbesondere 33 °C bis 35 °C, 33 °C bis 34 °C oder insbesondere 34 °C, aufweist. Hierdurch wird eine für die Person als angenehm empfundene Temperierung, insbesondere Kühlung, realisiert und die Gefahr einer Unterkühlung und Überhitzung wird vermieden. Weiterhin kann mittels einer Veränderung der Siedetemperatur in einfacher Weise ein gewünschter Temperaturbereich zu der mittels der Temperiervorrichtung durchgeführten Temperierung angepasst werden.
-
Weiterhin kann die Anpassung des gewünschten Temperaturbereichs in einfacher und zuverlässiger Weise durch Gestaltung und Anpassung des Wärmeaufnahmeelements erfolgen.
-
Eine mögliche Weiterbildung der Temperiervorrichtung sieht vor, dass ein Wärmeübertragungstextil an einer Temperierseite des Wärmeaufnahmeelementes oder an einer zum Anlegen an die Person vorgesehen Seite des Wärmespeicherelementes angeordnet ist. Unter einem Wärmeübertragungstextil wird dabei ein Textil verstanden, welches einen besonders hohen Wärmeübergangskoeffizient aufweist. Mittels des Wärmeübertragungstextils wird ein Tragekomfort der Temperiervorrichtung für die Person bei gleichzeitig hoher Wärmeübertragung und daraus resultierender hoher Temperierleistung erhöht.
-
Der erfindungsgemäße Helm zum Schutz eines Kopfes einer Person umfasst zumindest eine erfindungsgemäße Temperiervorrichtung oder eine Ausgestaltung oder Weiterbildung derselben. Dabei zeichnet sich der Helm aufgrund der Merkmale der Temperiervorrichtung durch ein besonders geringes Gewicht, einen hohen Tragekomfort sowie einer effektiven, wirkungsvollen und gleichmäßigen Temperiermöglichkeit für den Kopf der Person ohne das Erfordernis einer Energieversorgung aus.
-
In einer möglichen Ausgestaltung des Helmes umfasst dieser eine eine Helmaußenseite bildende Helmschale und einen im Inneren der Helmschale angeordneten Energieabsorber, wobei die zumindest eine Temperiervorrichtung eine Bewehrung des Energieabsorbers bildet. Aufgrund dieser Ausbildung der Temperiervorrichtung als Bewehrung des Energieabsorbers wird eine Stabilität des Helmes signifikant gesteigert. Bei gleicher oder gesteigerter Stabilität kann somit ein Gewicht des Helmes weiter verringert werden oder wird zumindest gegenüber Helmen ohne Temperiervorrichtung nicht signifikant erhöht.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
-
Darin zeigen:
- 1 schematisch eine Schnittdarstellung eines nicht zur Erfindung gehörigen Ausführungsbeispiels einer Temperiervorrichtung,
- 2 schematisch eine Schnittdarstellung eines nicht zur Erfindung gehörigen Ausführungsbeispiels der Temperiervorrichtung,
- 3 schematisch eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Temperiervorrichtung,
- 4 schematisch ein Temperaturverlauf bei einer Erwärmung eines Phasenwechselmaterial s,
- 5 schematisch eine Schnittdarstellung eines nicht zur Erfindung gehörigen Ausführungsbeispiels der Temperiervorrichtung,
- 6 schematisch eine Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Helmes mit einer Temperiervorrichtung,
- 7 schematisch eine Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Helmes mit mehreren Temperiervorrichtungen,
- 8 schematisch eine perspektivische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines Helmes mit einer Temperiervorrichtung und
- 9 schematisch eine Schnittdarstellung des Helmes gemäß 8.
-
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
-
In 1 ist eine Schnittdarstellung einer nicht erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung 1 für eine Person dargestellt. Die Temperiervorrichtung 1 ist dabei zu einer Kühlung oder Erwärmung der Person ausgebildet.
-
Die Temperiervorrichtung 1 ist insbesondere zu einer Verwendung zur Temperierung eines Kopfes der Person in einem in den 6 bis 9 näher dargestellten Helm 2, zur Temperierung der Person innerhalb ihrer Kleidung und ihrer Schuhe oder zur Temperierung von Personen auf Fahrzeugsitzen, Sitzmöbeln und Liegemöbeln vorgesehen.
-
Die Temperiervorrichtung 1 umfasst ein Wärmeaufnahmeelement 3, welches mit einer Temperierseite 3.1 zu einem unmittelbaren oder mittelbaren Anlegen an die Person ausgebildet ist.
-
Die Temperiervorrichtung 1 umfasst weiterhin ein thermisch mit dem Wärmeaufnahmeelement 3 gekoppeltes Wärmeabgabeelement 4 und ein zwischen dem Wärmeaufnahmeelement 3 und dem Wärmeabgabeelement 4 angeordnetes Wärmerohr 5. Insbesondere sind das Wärmeaufnahmeelement 3, das Wärmeabgabeelement 4 und das Wärmerohr 5 aus Kupfer gebildet. Hier sind das Wärmeaufnahmeelement 3 und das Wärmerohr 5 als Hohlbauteil ausgebildet. Es ist jedoch auch eine massive Ausbildung des Wärmeaufnahmeelements 3 möglich. Das Wärmeabgabeelement 4 ist ein massives Bauteil, kann jedoch in anderen Ausgestaltungen auch als Hohlbauteil ausgebildet sein.
-
Das Wärmeaufnahmeelement 3 und das Wärmerohr 5 bilden eine so genannte Heatpipe, wobei sich im Inneren des Wärmeaufnahmeelementes 3 und des Wärmerohres 5 ein verdampfbares Medium M befindet. Insbesondere herrscht im Inneren des Wärmeaufnahmeelementes 3 und des Wärmerohres 5 ein Unterdruck, so dass das Medium M eine Siedetemperatur in einem Bereich von 32 °C bis 36 °C, insbesondere 33 °C bis 35 °C, 33 °C bis 34 °C oder insbesondere 34 °C, aufweist.
-
Bei einem Anlegen der Temperierseite 3.1 an die Person mit einer Körpertemperatur von 36 °C bis 37 °C erwärmt sich die Temperierseite 3.1 und bildet eine Wärmequelle für das innerhalb des Wärmeaufnahmeelementes 3 befindliche Medium M, so dass dieses verdampft.
-
Hierdurch erhöht sich über einem im Wärmeaufnahmeelement 3 befindlichen Flüssigkeitsspiegel des Mediums M im Inneren des Wärmeaufnahmeelementes 3 und des Wärmerohres 5 ein Druck lokal, so dass ein Druckgefälle innerhalb des Wärmeaufnahmeelementes 3 und des Wärmerohres 5 entsteht. Das verdampfte Medium M strömt aus diesem Grund zu einer Stelle mit einer geringeren Temperatur, vorliegend zu dem eine Wärmesenke bildenden Wärmeabgabeelement 4, wird an diesem gekühlt und kondensiert.
-
Nach der Kondensation strömt das flüssige Medium M durch das Wärmerohr 5 zurück zum Wärmeaufnahmeelement 3. Um diese Strömung unabhängig von einer Ausrichtung des Wärmerohres 5 und des Wärmeaufnahmeelementes 3 im Raum zu ermöglichen, weisen sowohl das Wärmeaufnahmeelement 3 als auch das Wärmerohr 5 im Inneren jeweils eine Kapillarstruktur 3.2, 5.1 auf.
-
2 zeigt eine Schnittdarstellung einer nicht erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung 1 für eine Person.
-
Im Unterschied zu der in 1 dargestellten Temperiervorrichtung 1 ist auch das Wärmeabgabeelement 4 als Hohlbauteil ausgebildet und ist fluidisch mit dem Wärmerohr 5 verbunden. Im Inneren weist das Wärmeabgabeelement 4 ebenfalls eine Kapillarstruktur 4.1 auf, so dass die Strömung des flüssigen Mediums M unabhängig von einer Ausrichtung des Wärmeabgabeelementes 4 im Raum möglich ist.
-
In 3 ist eine Schnittdarstellung eines möglichen Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung 1 für eine Person dargestellt.
-
Im Unterschied zu der in 2 dargestellten Temperiervorrichtung 1 ist zusätzlich an der Temperierseite 3.1 des Wärmeaufnahmeelementes 3 ein Wärmespeicherelement 6 angeordnet, welches ein Phasenwechselmaterial P umfasst. Eine latente Schmelzwärme des Phasenwechselmaterials P ist dabei wesentlich größer als die Wärme, die das Phasenwechselmaterial P aufgrund seiner normalen spezifischen Wärmekapazität ohne einen Phasenumwandlungseffekt speichern kann. Beispielsweise ist das Phasenwechselmaterial P Paraffin.
-
Das Phasenwechselmaterial P weist eine in 4 näher dargestellte Schmelztemperatur TS in einem Bereich von 32 °C bis 36 °C, insbesondere 33 °C bis 35 °C, 33 °C bis 34 °C oder insbesondere 34 °C, auf. Dabei beträgt eine Temperaturdifferenz zwischen der Schmelztemperatur TS des Phasenwechselmaterials P und der Siedetemperatur des Mediums M maximal 2 Kelvin und die Schmelztemperatur TS des Phasenwechselmaterials P ist geringer als die Siedetemperatur des Mediums M oder gleicht dieser.
-
4 zeigt einen Temperaturverlauf bei einer Erwärmung des Phasenwechselmaterials P, wobei eine Temperatur T des Phasenwechselmaterials P in Abhängigkeit von der Zeit t dargestellt ist.
-
Bei der Erwärmung des Wärmespeicherelementes 6 durch eine Körperwärme der Person schmilzt das Phasenwechselmaterial P bei Erreichen der Schmelztemperatur TS . Anschließend nimmt das Phasenwechselmaterial P während des Phasenwechsels für einen definierten Zeitraum Wärme auf, ohne sich weiter zu erwärmen. Die zugeführte Energie wird dabei während des Phasenwechsels umgesetzt. Hierdurch wird eine Temperaturpufferwirkung erzielt, da eine Temperaturänderung der Temperierseite 3.1 nicht unmittelbar auf den zu temperierenden Bereich der Person übertragen wird. Ist der Phasenwechsel vollständig, erwärmt sich das Phasenwechselmaterial P weiter über die Schmelztemperatur TS hinaus.
-
Um einen Tragekomfort für die Person zu erhöhen, ist an einer zum Anlegen an die Person vorgesehen Seite des Wärmespeicherelementes 6 ein Wärmeübertragungstextil 7, d. h. insbesondere ein Textil mit einem hohen Wärmeübergangskoeffizienten, angeordnet.
-
In 5 ist eine Schnittdarstellung einer nicht erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung 1 für eine Person dargestellt.
-
Im Unterschied zu der in 2 dargestellten Temperiervorrichtung 1 ist zusätzlich im Inneren des Wärmerohres 5 ein als Magnetventil ausgebildetes Ventil 8 zur Steuerung der Strömung des Mediums M angeordnet. Hierdurch ist es möglich, die Temperierung zu aktivieren und zu deaktivieren.
-
Abweichend von der dargestellten Ausführung kann das Wärmeabgabeelement 4 als massives Bauteil ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich ist es ebenfalls möglich, dass an der Temperierseite 3.1 des Wärmeaufnahmeelementes 3 das Wärmespeicherelement 6 und/oder das Wärmeübertragungstextil 7 gemäß 3 angeordnet sind oder ist.
-
6 zeigt eine Schnittdarstellung eines möglichen ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Helmes 2 zum Schutz eines Kopfes einer Person. Der Helm 2 ist beispielsweise ein Motorradhelm, ein Fahrradhelm oder ein Skihelm und umfasst eine eine Helmaußenseite bildende und insbesondere aus einem Kunststoff gebildete Helmschale 9 und einen im Inneren der Helmschale 9 angeordneten Energieabsorber 10, welcher beispielsweise aus einem Polyurethanschaum oder Polystyrolschaum gebildet ist.
-
Weiterhin umfasst der Helm 2 eine Temperiervorrichtung 1, welche eine Bewehrung des Energieabsorbers 10 bildet. Das heißt, die Temperiervorrichtung 1 und ihre Bestandteile, insbesondere mehrere Wärmerohre 5, durchdringen den Energieabsorber 10 mehrfach.
-
Die Temperiervorrichtung 1 unterscheidet sich gegenüber dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Temperiervorrichtung 1 dadurch, dass diese eine an eine Innenkontur des Helmes 2 und eine Kopfform der den Helm tragenden Person angepasst ist. Dabei umfasst die Temperiervorrichtung 1 ein schalenförmiges Wärmeaufnahmeelement 3 sowie ein schalenförmiges Wärmespeicherelement 6 und ein schalenförmiges Wärmeübertragungstextil 7.
-
Mit dem als Hohlkörper ausgebildeten Wärmeaufnahmeelement 3 sind mehrere Wärmerohre 5 fluidisch verbunden, wobei mit jedem Wärmerohr 5 jeweils ein als Hohlkörper ausgebildetes Wärmeabgabeelement 4 gekoppelt ist. Im Inneren des Wärmeaufnahmeelementes 3, der Wärmeabgabeelemente 4 und der Wärmerohre 5 ist jeweils eine Kapillarstruktur 3.2, 4.1, 5.1 angeordnet, so dass die Strömung des flüssigen Mediums M unabhängig von einer Ausrichtung der Temperiervorrichtung 1 und somit unabhängig von einer Ausrichtung des Helmes 2 im Raum möglich ist.
-
Die Wärmeabgabeelemente 4 durchdringen jeweils die Helmschale 9 und sind jeweils durch eine Aussparung der Helmschale 9 durch diese hindurch zu einer Außenseite derselben geführt, um beispielsweise durch einen Fahrtwind eine maximierte Kühlung des Mediums M zu realisieren.
-
In einer nicht gezeigten Ausgestaltung sind die Wärmeabgabeelemente 4 massiv ausgebildet.
-
In einer weiteren nicht gezeigten Ausgestaltung ist das Wärmeaufnahmeelement 3 über mehrere Wärmerohre 5 fluidisch mit einem Wärmeabgabeelement 4 gekoppelt.
-
In 7 ist eine Schnittdarstellung eines möglichen zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Helmes 2 zum Schutz eines Kopfes einer Person dargestellt.
-
Im Unterschied zu dem in 6 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel des Helmes 1 umfasst dieser eine Mehrzahl von Temperiervorrichtungen 1, wobei die Temperiervorrichtungen 1 entsprechend der Darstellungen der 1 bis 3 und 5 und der zugehörigen Beschreibungen ausgebildet sind.
-
Um die Anordnung der Temperiervorrichtungen 1 zu verdeutlichen, wurde auf eine Darstellung eines Wärmespeicherelements 6 und Wärmeübertragungstextils 7 verzichtet.
-
In einer möglichen Ausgestaltung sind ein schalenförmiges Wärmespeicherelement 6 und ein schalenförmiges Wärmeübertragungstextil 7 vorgesehen.
-
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung ist jeder Temperiervorrichtung 1 ein Wärmespeicherelement 6 und ein Wärmeübertragungstextil 7 zugeordnet.
-
8 zeigt eine perspektivische Ansicht eines möglichen dritten Ausführungsbeispiels eines Helmes 2 mit einer Temperiervorrichtung 1 zum Schutz eines Kopfes einer Person. In 9 ist eine Schnittdarstellung des Helmes 2 gemäß 8 gezeigt, wobei die Schnittdarstellung aus einer Perspektive von unten mit Blick in ein Inneres des Helmes 2 dargestellt ist.
-
Dabei umfasst der Helm 2 eine Temperiervorrichtung 1 mit einem ausschließlich in einem Bereich, welcher zur Temperierung einer Stirn des Kopfes der Person vorgesehen ist, angeordneten Wärmeaufnahmeelement 3. In nicht näher dargestellter Weise ist zusätzlich an der Temperierseite 3.1 des Wärmeaufnahmeelementes 3 ein Wärmespeicherelement 6 mit einem Phasenwechselmaterial P angeordnet.
-
Das Wärmeaufnahmeelement 3 ist mittels jeweils zwei innerhalb des Energieabsorbers 10 geführten Wärmerohren 5 mit zwei Wärmeabgabeelementen 4 gekoppelt. Die Wärmeabgabeelemente 4 sind in einem hinteren Bereich des Helmes 2 angeordnet, welcher während einer Verwendung desselben, beispielsweise als Fahrradhelm, einem Fahrtwind ausgesetzt ist und somit eine gute Wärmeabgabe ermöglicht.
-
In nicht näher dargestellten Ausführungsbeispielen können entsprechend dem in 7 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel des Helmes 2 mehrere Temperiervorrichtungen 1 mit kleineren, im Bereich zur Temperierung der Stirn angeordneten Wärmeaufnahmeelementen 3 vorgesehen sein.
-
In nicht näher dargestellten Ausführungsbeispielen kann die zumindest eine Temperiervorrichtung 1 auch an beliebigen anderen Positionen des Helmes 2 angeordnet sein.
-
In weiteren nicht näher dargestellten Ausführungsbeispielen des Helmes 2 sind die in den 1 bis 9 dargestellten Ausführungsbeispiele, insbesondere die verschiedenen Ausprägungen und Anordnungen einer Temperiervorrichtung 1 oder mehrerer Temperiervorrichtungen 1, beliebig miteinander kombinierbar.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Temperiervorrichtung
- 2
- Helm
- 3
- Wärmeaufnahmeelement
- 3.1
- Temperierseite
- 3.2
- Kapillarstruktur
- 4
- Wärmeabgabeelement
- 4.1
- Kapillarstruktur
- 5
- Wärmerohr
- 5.1
- Kapillarstruktur
- 6
- Wärmespeicherelement
- 7
- Wärmeübertragungstextil
- 8
- Ventil
- 9
- Helmschale
- 10
- Energieabsorber
- M
- Medium
- P
- Phasenwechselmaterial
- t
- Zeit
- T
- Temperatur
- TS
- Schmelztemperatur
