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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abkühlen von Personen. Ein Bedürfnis sich abzukühlen, haben Personen beispielsweise nach dem Besuch einer Sauna oder an heißen Sommertagen. Abkühlung wird normalerweise dadurch gesucht, dass die Person sich unter eine kalte Dusche stellt oder in ein Becken mit kaltem Wasser eintaucht. Gerade Saunabesucher empfinden es jedoch häufig als angenehm, sich bei Winterwetter im Freien mit Schnee abzukühlen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung vorzustellen, mit der Personen sich unabhängig von den Wetterbedingungen mit Schnee abkühlen können. Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen.
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Die Vorrichtung zum Abkühlen von Personen umfasst ein Gehäuse mit einem Einlassende und einem Auslassende. Es ist ein Schneegenerator vorgesehen, der an einem Einlassende des Gehäuses mündet. An seinem Auslassende weist das Gehäuse einen Schneeauslass auf. In dem Gehäuse ist ein Verwirbelungsmodul vorgesehen, das der Schnee auf seinem Weg vom Einlassende zum Auslassende des Gehäuses passiert.
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Schneegeneratoren sind im Allgemeinen dazu ausgelegt, den Schnee bis in einige Entfernung vom Schneegenerator zu befördern. Der Schnee tritt deswegen aus dem Schneegenerator in Form eines Strahls und mit einigermaßen hoher Geschwindigkeit aus. Verbreitet werden solche Schneegeneratoren verwendet, um in Vorgärten eine Schicht von künstlichem Schnee auszubringen. Zum Abkühlen von Personen ist ein solcher konzentrierter Schneestrahl ungeeignet. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird erreicht, dass der Schnee in einem für den Benutzer angenehmen Zustand austritt.
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Der Schnee tritt am Einlassende in das Gehäuse ein und passiert das Verwirbelungsmodul. In dem Verwirbelungsmodul werden die Schneepartikel abgebremst und verwirbelt. Die Schneepartikel, die vorher im Wesentlichen eine einheitliche Bewegungsrichtung haben, bewegen sich also hinter dem Verwirbelungsmodul in viele unterschiedliche Richtungen. Wenn die Schneepartikel in diesem Zustand aus dem Schneeauslass austreten und auf den Körper des Benutzers auftreffen, verschaffen Sie eine angenehme Abkühlung.
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Der Schneeauslass ist vorzugsweise nach unten ausgerichtet, so dass die verwirbelten Schneepartikel unter dem Einfluss der Schwerkraft aus dem Gehäuse austreten. Der Benutzer kann sich dann unter den Schneeauslass stellen und die Schneepartikel rieseln auf ihn herab.
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Für das Verwirbelungsmodul sind verschiedene Gestaltungen möglich. Beispielsweise können einer oder mehrere Luftdüsen in das Gehäuse hinein gerichtet sein, so dass die Schneepartikel durch einen aus den Luftdüsen austretenden Luftstrom verwirbelt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verwirbelungsmodul einen Propeller, auf den die Schneepartikel auftreffen und von den Propellerflügeln verwirbelt werden. In einer Ausführungsform wird die kinetische Energie der Schneepartikel genutzt, um den Propeller anzutreiben. Um den Grad der Verwirbelung anpassen zu können, kann gegebenenfalls der Widerstand des Propellers einstellbar sein. In größerem Umfange kann der Grad der Verwirbelung beeinflusst werden, wenn ein zusätzlicher Antrieb für den Propeller vorgesehen ist.
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Der Schnee tritt aus Schneegeneratoren typischerweise zusammen mit einem Luftstrom aus. Für die Abkühlung von Personen ist es unerwünscht, dass die Schneepartikel zusammen mit einem starken Luftstrom aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung austreten. Es kann deswegen in dem Gehäuse ein Luftauslass vorgesehen sein, der zwischen dem Einlassende und dem Auslassende des Gehäuses angeordnet ist. Auf seinem Weg vom Einlassende zum Auslassende des Gehäuses passieren die Schneepartikel und der Luftstrom den Luftauslass. Ein Teil des Luftstroms tritt durch den Luftauslass aus, so dass der verbleibende Luftstrom sich mit verminderter Geschwindigkeit durch das Gehäuse bewegt. Eine Vorrichtung mit einem solchen Luftauslass ist gegebenenfalls eine eigenständige Erfindung, auch ohne dass ein Verwirbelungsmodul vorhanden ist. Wenn das Gehäuse ein Verwirbelungsmodul umfasst, so ist der Luftauslass vorzugsweise zwischen dem Einlassende des Gehäuses und dem Verwirbelungsmodul angeordnet. Wenn durch das Verwirbelungsmodul ein gewisser Überdruck in diesem Abschnitt des Gehäuses entsteht, tritt ein größerer Teil des Luftstroms durch den Luftauslass aus.
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Der Luftauslass ist vorzugsweise so gestaltet, dass in erster Linie Luft und allenfalls in geringem Umfang Schnee aus dem Gehäuse austritt. Vorzugsweise ist der Luftauslass bezogen auf seine Lufteintrittsfläche deswegen im Wesentlichen parallel zu dem Luftstrom ausgerichtet. Der Luftstrom muss dann seine Richtung ändern, um durch den Luftauslass austreten zu können. Der Schnee, der eine größere Trägheit hat, folgt dieser Richtungsänderung nicht, sondern setzt zusammen mit dem verbleibenden Luftstrom seinen Weg durch das Gehäuse fort. Als weitere Maßnahme, um den Austritt von Schnee durch den Luftauslass zu verhindern, kann ein Filter sein, der vor dem Luftauslass angeordnet ist. Der Filter ist vorzugsweise so eingerichtet, dass er Partikel mit einer Größe von mehr als 1 mm, weiter vorzugsweise mehr als 0,5 mm, weiter vorzugsweise mehr als 0,1 mm nicht passieren lässt.
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Für die Schneeerzeugung ist es vorteilhaft, wenn der Schnee in eine Umgebung aus dem Schneegenerator austritt, in der die Temperatur unter 0°C liegt. Insbesondere für den Bereich zwischen dem Einlassende und dem Verwirbelungsmodul (erster Gehäuseabschnitt) kann deswegen eine Kühlung für das Gehäuse vorgesehen sein. Die Kühleinrichtung wirkt vorzugsweise auf die Gehäusewand. Beispielsweise kann ein mit einem Kühlmittel gefülltes Rohr an der Gehäusewand entlang geleitet werden. Die Gehäusewand wird vorzugsweise auf eine Temperatur von weniger als –3°C gekühlt.
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Für den zweiten Gehäuseabschnitt, der sich von dem Verwirbelungsmodul bis zum Schneeauslass erstreckt, kann ebenfalls eine Kühlung vorgesehen sein. Die Schneepartikel behalten dann die trockene Konsistenz, die sie im ersten Gehäuseabschnitt erhalten haben. Für die Behandlung von Personen ist eine solche trockene Konsistenz der Schneepartikel jedoch häufig nicht gewünscht, weil die Schneepartikel dann vom Körper abprallen, ohne Kühlung zu verschaffen. Eine bessere Kühlung durch die Schneepartikel wird erreicht, wenn die Schneepartikel an ihrer Oberfläche bereits angetaut sind. Unter diesem Gesichtspunkt kann es vorzuziehen sein, in den zweiten Gehäuseabschnitt nicht zu kühlen, sondern dort eine Temperatur von über 0°C zuzulassen.
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Das oberflächliche Antauen der Schneepartikel kann weiter verstärkt werden, indem im zweiten Gehäuseabschnitt ein Gas zugesetzt wird, das eine Temperatur von mehr als 0°C hat. Vorzugsweise liegt die Temperatur des Gases deutlich über 0°C, beispielsweise mehr als 10°C, weiter vorzugsweise mehr als 20°C. Das Gas kann Luft sein, die aus der Umgebung zugeführt wird. Es hat sich aber gezeigt, dass die Schneepartikel einen für die abzukühlende Person noch angenehmeren Zustand einnehmen, wenn in dem zweiten Gehäuseabschnitt reiner Sauerstoff anstatt Luft zugesetzt wird. Dies hat den zusätzlichen Effekt, dass der Sauerstoff zusammen mit dem Schnee aus dem Schneeauslass austritt und dort eine angenehme Atemluft für den Benutzer schafft.
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Um zu verhindern, dass das in dem zweiten Gehäuseabschnitt zugeführte Gas direkt aus dem Schneeauslass austritt, ohne vorher auf die Schneepartikel zu wirken, kann vor dem Schneeauslass ein Propeller angeordnet sein, der dem direkten Austritt des Gases entgegengewirkt. Zum Schutz des Benutzers kann vor dem Schneeauslass ein Gitter angeordnet sein.
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Um das von dem Schneegenerator erzeugte Betriebsgeräusch von der abzukühlenden Person fernzuhalten, kann eine lärmisolierende Kapselung für den Schneegenerator vorgesehen sein. Die Kapselung wird vorzugsweise von einer Kammer gebildet, die den Schneegenerator umschließt. Die Kammer schließt sich an das Einlassende des Gehäuses an. Die Kammer kann als dritter Abschnitt des Gehäuses ausgebildet sein.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird vorzugsweise mit einer Kabine kombiniert, in der die Person sich aufhält, während sie sich mit dem Schnee aus der Vorrichtung abkühlt. Am Boden der Kabine kann ein Abfluss vorgesehen sein, durch den Wasser, das sich nach dem Schmelzen der Schneepartikel bildet, abfließen kann. Um zu verhindern, dass Schneepartikel, die bis dahin noch nicht geschmolzen sind, sich am Boden der Kabine sammeln, kann eine Heizeinrichtung für den Boden der Kabine vorgesehen sein. Die Schneepartikel schmelzen und fließen durch den Abfluss ab. Würde man es zulassen, dass der Schnee sich am Boden der Kabine sammelt, so wäre dies unter dem Gesichtspunkt der Hygiene problematisch, wenn die Vorrichtung nacheinander von mehreren Personen genutzt wird.
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Es können weitere Mittel vorgesehen sein, um der Person die Benutzung der erfindungsgemäßen Vorrichtung angenehm zu gestalten. Es kann eine Musikanlage eingerichtet sein, bei der die Person selbst wählen kann, welche Musik sie hören möchte. Außerdem kann vorgesehen sein, dass die Luft mit Aromastoffen versehen werden kann, so ein angenehmer Duft erzeugt wird. Die Aromastoffe können direkt der Luft in der Kabine zugegeben werden. In einer vorteilhaften Ausführungsform werden die Aromastoffe in dem zweiten Gehäuseabschnitt zugegeben, so dass sie zusammen mit dem Schnee aus dem Schneeauslass austreten.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand einer vorteilhaften Ausführungsform beispielhaft beschrieben. Es zeigen:
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1: eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
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2: die Vorrichtung aus 1 zusammen mit einer Kabine für die abzukühlende Person.
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Eine in 1 gezeigte erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst einen Schneegenerator 10, dessen Schneedüse 11 in das Innere eines Gehäuses 12 gerichtet ist. Das Gehäuse 12 ist im Querschnitt zylindrisch und hat einen Durchmesser von ungefähr 40 cm. Das Ende, an dem die Schneedüse des Schneegenerators 10 mündet, wird als Einlassende 13 des Gehäuses 12 bezeichnet. An dem gegenüberliegenden Auslassende 14 ist ein Schneeauslass 15 ausgebildet, durch den der von dem Schneegenerator 10 erzeugte und dem Gehäuse 12 zugeführte Schnee wieder aus dem Gehäuse 12 austritt. Der an das Einlassende 13 angrenzende Abschnitt des Gehäuses 12 ist horizontal ausgerichtet, in der Mitte ist das Gehäuse 12 um 90° umgelenkt und das Auslassende 14 ist vertikal ausgerichtet. Durch einen ungefähr in der Mitte des Gehäuses angeordneten Propeller 16 wird das Gehäuse 12 in einen ersten Gehäuseabschnitt 17 und einen zweiten Gehäuseabschnitt 18 unterteilt. Der Schneeauslass 15 weist nach unten, so dass der Schnee mit der Schwerkraft aus dem Schneeauslass 15 austritt. Eine Person kann sich unter den Schneeauslass 15 stellen und sich mit dem Schnee abkühlen. Wenn die Person sich mit dem Schnee abreibt, kann der Schnee außer der Abkühlung auch eine Reinigung bewirken. Auch diese Reinigungswirkung ist nach dem Besuch einer Sauna gewünscht.
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Der Schneegenerator 10 ist in einer geräuschisolierten Kammer 29 angeordnet. Die Kammer 29 ist unmittelbar zu dem Einlassende 13 des Gehäuses 12 benachbart, jedoch nicht direkt mit diesem verbunden, um die Übertragung von Schwingungen und Geräuschen möglichst gering zu halten. Der Schneegenerator 10 wird mit elektrischem Strom betrieben. Durch eine Zuleitung 30 wird dem Schneegenerator 10 Luft und durch eine Zuleitung 31 Wasser zugeführt. In dem Schneegenerator 10 werden das Wasser und die Luft bei Temperaturen nahe dem Gefrierpunkt unter Druck gesetzt. Beim Austritt des Gemischs aus dem Schneegenerator bilden sich Schneepartikel, die sich in einem im Wesentlichen parallelen Strahl von Schneepartikeln durch das Gehäuse bewegen.
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Nachdem sie den ersten Gehäuseabschnitt 17 durchquert haben, treffen die Schneepartikel auf den sich drehenden Propeller 16. Der Propeller 16, der in 1 mit lediglich zwei Flügeln schematisch dargestellt ist, hat tatsächlich eine Vielzahl von Flügeln. Die Schneepartikel treten durch den Propeller 16 hindurch, verlangsamen sich dabei und erhalten durch den Propeller 16 unterschiedlichste Bewegungsrichtungen.
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Durch den Propeller 16 entsteht im ersten Gehäuseabschnitt 17 ein gewisser Überdruck. Ein Teil der Luft, die aus dem Schneegenerator 10 austritt, entweicht deswegen durch den Luftauslass 19 der im oberen Bereich des ersten Gehäuseabschnitts 17 angeordnet ist. Der Luftauslass 19 liegt abseits des Weges, den die Schneepartikel zurücklegen, so dass die Schneepartikel nicht durch den Luftauslass 19 aus dem Gehäuse 12 austreten. Als zusätzliche Maßnahme gegen den Austritt von Schneepartikel kann ein Filterelement 20 in dem Luftauslass 19 vorgesehen sein, der den Austritt von Schnee verhindert. Um Energie zu sparen, kann die gekühlte Luft, die durch den Luftauslass 19 austritt, dem Lufteinlass des Schneegenerators 10 wieder zugeführt werden. Eine entsprechende Verbindungsleitung 21 ist in 1 gezeigt.
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Um eine für die Schneebildung günstige Atmosphäre im ersten Gehäuseabschnitt 17 zu erhalten, ist das Gehäuse mit einer Isolierschicht 22 umgeben, die mit Kühlmittelleitungen 24 durchzogen ist. Die Temperatur der Gehäusewand und im ersten Gehäuseabschnitt 17 wird damit bei ungefähr –4°C gehalten.
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Im zweiten Gehäuseabschnitt 18 liegt die Temperatur über 0°C. Aus der Umgebung wird Wärme durch die nicht isolierte Gehäusewand hindurch in das Innere des Gehäuses geleitet. Zusätzlich wird dem zweiten Gehäuseabschnitt 18 durch eine Zuleitung 25 reiner Sauerstoff mit einer Temperatur von ungefähr 20°C zugeführt. Die Zuleitung 25 ist schräg entgegen der Bewegungsrichtung der Schneepartikel ausgerichtet, so dass die Schneepartikel zusätzlich verwirbelt werden und durch den warmen Sauerstoff an ihrer Oberfläche antauen. Zusätzlich ist vor dem Schneeauslass 15 ein zweiter Propeller 26 vorgesehen, der ebenfalls dazu beiträgt, dass der Sauerstoff gut auf die Schneepartikel einwirken kann. Der Schneeauslass 15 ist durch ein Schutzgitter 28 verschlossen, so dass der Benutzer durch den Propeller 26 nicht gefährdet wird. Durch eine weitere Zuleitung 27 können der Luft im zweiten Gehäuseabschnitt 18 Aromastoffe zugeführt werden, so dass der Schnee mit einem angenehmen Duft aus dem Schneeauslass 15 austritt. Wenn die Schneepartikel aus dem Schneeauslass 15 austreten, sind sie an der Oberfläche angetaut, so dass sie dem Benutzer eine wirksame Abkühlung verschaffen.
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In 2 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in Kombination mit einer Kabine 32 gezeigt, in der der Benutzer sich mit dem Schnee aus der Vorrichtung abkühlen kann. Der Schneegenerator 10 mit der geräuschisolierenden Kammer 29 ist in eine Wand eingelassen, so dass das Betriebsgeräusch des Schneegenerators 10 weiter gedämpft ist. Das andere Ende der erfindungsgemäßen Vorrichtung ragt aus der Wand heraus, so dass der Schneeauslass 15 durch die Decke der Kabine 32 mündet. Der Benutzer kann sich in der Kabine unter den Schneeauslass 15 stellen und sich mit den Schneepartikeln abkühlen.
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Wasser, das sich beim Auftauen der Schneepartikel bildet, kann durch einen Abfluss 33 im Boden in der Kabine abfließen. Im Übrigen ist der Boden der Kabine 32 mit einer Heizeinrichtung 34 versehen, so dass auch die Schneepartikel, die im noch gefrorenen Zustand auf den Boden der Kabine 32 fallen, vollständig auftauen und durch den Abfluss 33 abfließen.
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Über ein Bedienfeld 35 wird die erfindungsgemäße Vorrichtung bedient. Wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung in Betrieb genommen wird, so geschieht dies über eine Zeitschaltuhr, so dass sich die Vorrichtung nach einer vorgegebenen Zeitspanne automatisch wieder abschaltet. Verschiedene Parameter kann der Benutzer über das Bedienfeld 35 so einstellen, wie es ihm genehm ist. So kann über das Bedienfeld 35 die Leistung des Schneegenerators 10 beeinflusst werden. Bei höherer Leistung tritt mehr Schnee, bei geringerer Leistung weniger Schnee aus der Vorrichtung aus. Der Benutzer kann außerdem einstellen, ob und wie viel Sauerstoff durch die Zuleitung 25 zugeführt wird und damit die Konsistenz des Schnees beeinflussen. Außerdem kann die Zuführung von Aromastoffen durch die Zuleitung 27 gesteuert werden und gegebenenfalls eine Musikanlage bedient werden. Der Benutzer erhält also mit dem Schnee, der aus dem Schneeauslass 15 austritt, eine wirksame Abkühlung und hat darüber hinaus die Möglichkeit, sich seine Umgebung in verschiedener Hinsicht angenehm zu gestalten. Die von der erfindungsgemäßen Vorrichtung verschaffte Abkühlung ist insbesondere nach einem Saunabesuch und bei heißem Sommerwetter erwünscht.
