DE202010007381U1

DE202010007381U1 - Tragbare Kühlvorrichtung

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Publication number: DE202010007381U1
Application number: DE202010007381U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-05-27
Filing date: 2010-05-27
Publication date: 2010-08-12
Anticipated expiration: 2020-05-28

Abstract

Tragbare Kühlvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass magnetkalorisches Material (25) verwendet wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine tragbare Kühlvorrichtung.
Tragbare Kühlvorrichtungen wie z. B. kleine Kühlschränke benötigen bisher entweder einen Stromanschluß oder ein Aggregat bzw. einen Generator, der die Stromversorgung gewehrleistet. Es gibt auch Stromunabhängige, transportierbare Kühlsysteme die aber entweder chemische Substanzen erfordern oder sogenannte Kühlakkus verwenden. Die letzteren zögern aber nur den Erwärmungsprozeß hinaus, weil Kühlakkus keine Kälte selbst erzeugen können. So ist es lediglich eine Frage der Zeit, bis bei den bisherigen Kühlvorrichtungen entweder das Kühlgut erwärmt wird oder eine erneute Versorgung durch Strom oder chemische Substanzen erforderlich wird.
Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das das Problem zugrunde, auf freiem Feld einsetzbar zu sein, ohne dabei abhängig von Strom oder chemischen Substanzen zu sein. Darüber hinaus soll die Erfindung nicht nur Objekte kühl lagern können, sondern noch eine Temperatursenkung selbst erzeugen können.
Diese Probleme werden durch die Schutzansprüche in 1 bis 57 aufgeführten Merkmale gelöst.
Die mit der Erfindung erreichten Vorteile bestehen darin, dass eine beliebige lange Zeit, Objekte gekühlt werden können, ohne Verwendung von elektrischem Strom, Kühlakkus, oder Zuführung von chemischen Substanzen. Die Kühlvorrichtung ist völlig umweltfreundlich und für den Menschen ungiftig. Für die Temperatursenkung erforderlichen Mittel, sind lediglich mechanische Handkraft und etwas Wasser notwendig. Die tragbare Kühlvorrichtung ist kompakt einfach zu bedienen und durch eine einzelne Person transportierbar. Überall einsetzbar ob auf freiem Feld wie Campingplätzen, Stränden, oder fern von Zivilisation. Die Vorrichtung ist so konzipiert, dass sie sehr effizient arbeitet, sehr geringe Kälteverluste hat und den Kühlraum möglichst optimal ausnützt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der 1 bis 3 erläutert. Es zeigen:
1. Tragbare Kühlvorrichtung
2 Explosionszeichnung
3 Antriebsmechanik
4 Gehäuseschalen
5 Rotor mit Gestell
6 + 7 Rotor
8 Kühlbehälter
9 Kühlbehälter Schnittdarstellung
10 Verschlussklappe
11 Kühlbehälter Aufbruch
12 Kühlvorrichtung offen
13 Mechanik
(1, 2, 12)
Die Kühlvorrichtung 1 funktioniert durch die Nutzung des magnetkalorischen Effektes, unterstützt durch Verdunstungskühlung.
Die Kühlvorrichtung 1 besteht aus dem Kühlbehälter 2, einem aufsetzbaren Rotor 3 und dem von Hand angetriebenem Gestell 4 mit Tragegurt 5.
(3, 4, 5, 13)
Das Gestell 4 hat ein Gehäuse 6, welches aus zwei Gehäuseschalen 7 + 8 besteht, die ineinander verklipst 9 werden. Im Gehäuse 6 befindet sich die grundliegende Antriebsmechanik. Zur Bereitstellung der Antriebsenergie dient eine Handkurbel 10, dessen Drehmoment über Zahnriemen 11 und Kegelräder 12 umgelenkt wird. Die rotierenden Bauteile sind mittels Gleitlager 13 geführt und die dazu notwendigen Lageraufnahmen 14 sind Teil des Gehäuses 6. Zur Speicherung der mechanischen Energie wird eine Aufziehfeder 15 verwendet, die sich in einem Federhaus 16 befindet, so dass die Handkurbel 10 nur anfangs betätigt werden muss. Um das Drehmoment kontrolliert und über einen möglichst langen Zeitraum abzugeben dient ein mechanisches Uhrwerk 17, dessen Abtriebswelle 18 vertikal aus dem Gehäuse 6 nach oben hinaus ragt. Am Gehäuse 6 sind Gurthalterungen 19 vorhanden, um ein Tragegurt 5 zu befestigen.
(5, 6, 7)
Der Rotor 3 hat ein sechseckiges Profil und wird direkt auf die Abtriebswelle 18 des Uhrwerks 17 drauf gesteckt. Er ist hohl und hat seitlich sechs Flächen 22 an denen Dauermagnete 20, in Vertiefungen 51, angebracht sind. Am oberen Teil des Rotors 3 befindet sich ein Ventilator 21, der beim Drehen des Rotors 3 einen Luftstrom erzeugt und die erwärmte Luft nach oben hinaus befördert.
(8, 9, 11, 12)
Der Kühlbehälter 2 hat ebenfalls ein sechseckiges Profil und weist in der Mitte eine sechseckige Öffnung 23 auf. Der Kühlbehälter 2 wird auf das Gehäuse 6 aufgesetzt, so dass der Rotor 3 genau in die Öffnung 23 des Kühlbehälters 2 hineinragt. An den Wänden 28 der Öffnung 23 befinden sich magnetkalorische Gadoliniumplättchen 25. Beginnt nun der Rotor 3 sich zu drehen, so befinden sich nun abwechselnd die magnetkalorischen (Gadolinium) Plättchen 25 in einem Magnetfeld und wieder nicht. Im Magnetfeld werden diese erwärmt und beim entfernen des Magnetfeldes abgekühlt. Das Gadolinium 25 ist dünn mit einem Fasermaterial 26 beklebt, welches in einen Wasserbehälter 27 hinein ragt. Die so entstehende Kapillarwirkung saugt nun das Wasser nach oben und befeuchtet so die Plättchen 25. Befindet sich nun ein solches Plättchen 25 in einem Magnetfeld und wird erwärmt, so wirkt die Verdunstungskühlung der Erwärmung entgegen. Dieser magnetkalorische Effekt erzeugt nun auf Dauer eine Senkung der Temperatur der Plättchen 25, die wiederum die Kühlbehälterwandung 28 kühlen. Das so gekühlte Kühlmittel in den Wänden 28 entzieht auf diesem Weg den Kühlkammern 30 die Wärme. So wird nun das Kühlgut 29, welches sich im innerhalb einer Kühlkammer 30 befindet gekühlt. Die verdunstete und erwärmte Luft wird durch den, am Rotor 3 befindlichen Ventilator 21, erzeugten Luftstrom nach oben ins Freie abgeführt.
Der Kühlbehälter 2 selbst ist in Kühlkammern 30 unterteilt, welche ringförmig um den Rotor 3, nebeneinander angeordnet sind. Dadurch wird zum einen erreicht dass, beim öffnen einer Kühlkammer 30 nur die kalte Luft, der betreffenden Kühlkammer, entweichen kann. Und zum anderen das nur ein einziges bewegliches Element erforderlich ist, dass gleichzeitig auf alle Kühlkammern 30 mit Magnetfeldern einwirkt. Darüber hinaus hat die sechseckige Wabenanordnung den nützlichen Effekt, dass jeweils zwei Kühlkammern 30 eine gemeinsame Wandung 28 besitzen. So kühlen sich die Kühlkammern 30 gegenseitig und es spart Raum und Material.
(10)
Die Kühlkammern 30 besitzen jeweils eine eigene Verschlussklappe 31, aus sichtdurchlässigem Material, um ein öffnen der falschen Kühlkammer 30 zu vermeiden. Die Verschlussklappe 31 hat an der Unterseite eine Aussparung 32 an der eine Dichtung 33 bündig angebracht ist und besitzt eine Spiralfeder 34, welche die Verschlussklappe 31 unter Spannung sofort zuschnappen lässt und dicht abschließt.
(11)
Die Wandungen 28 des Kühlbehälters 2 sind hohl und mit Kühlflüssigkeit gefüllt. (wahlweise auch Wasser). Durch eine Einfüllöffnung 35 mit Stopfen 36, kann die Flüssigkeit nach Erfordernis gefüllt oder entleert werden. Der Wasserbehälter 27 der zur Verdunstungskühlung der Gadoliniumplättchen 25 benötigt wird befindet sich unterhalb der Öffnung 23 des Kühlbehälters 2. Er hat Schlitze 37 an der Oberseite, damit das Fasermaterial 26 in das Wasser hinein tauchen kann. Ein sichtdurchlässiges Einfüllrohr 38 dient zum Nachfüllen und zur Kontrolle des Wasserstandes. Das Einfüllrohr 38 wird durch ein Stopfen 39 verschlossen. Um den kompletten Kühlbehälter 2 ist zusätzlich Isoliermaterial 40 angebracht und mit einer Außenhaut 41 gegen Feuchtigkeit und Schmutz, wie auch optisch verkleidet.

Claims

Tragbare Kühlvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass magnetkalorisches Material (25) verwendet wird.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetkalorischen Elemente (25) aus Gadolinium sind.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsenergie über eine Handkurbel (10) zugeführt wird.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment über Zahnriemen (11) und Zahnräder (12) umgelenkt wird.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Energie über eine Aufziehfeder (15) gespeichert wird.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment der Aufziehfeder (15) über ein Uhrwerk (17) kontrolliert und weitergeleitet wird.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Dauermagnete (20) an einem Rotor (3) angebracht sind.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die magrietkalorischen Elemente (25) um einen Rotor (3) herum angeordnet sind.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den magnetkalorischen Elementen (25), ein Fasermaterial (26) angebracht ist.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Wasser durch Kapillarwirkung über das Fasermaterial (26) zu den magnetkalorischen Elementen (25) zugeführt wird.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fasermaterial (26) direkt in einen Wassertank (27) hineinragt.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetkalorischen Elemente (25) direkt an der Kühlbehälterwandung (28) angebracht sind.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (6) des Gestells (4) aus zwei Gehäuseschalen (7 + 8) besteht.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseschalen (7 + 8) durch Klips (9) zusammen gehalten werden.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Lageraufnahmen (14) der Gleitlager (13), Teil der Gehäuseschalen (7 + 8) sind.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (6) eine Halterung (19) für einen Tragegurt (5) besitzt.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (6) aus Kunststoff ist.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Handkurbel (10) als Griff eine Hülse (42) hat.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (43) der Handkurbel (10) verzahnt ist.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Handkurbel (10) in Gleitlagern (13) geführt ist.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnräder (12) in Gleitlagern (13) geführt sind.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Zahnriemen (11) und der Aufziehfeder (15) ein Sperrrad (44) ist.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Uhrwerk (17) auf der Welle (45) der Aufziehfeder (15) sitzt.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) hohl ist.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) Vertiefungen besitzt in diese die Dauermagnete (20) befestigt sind.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) ein sechseckiges Profil aufweist.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) an der Unterseite eine Wellenaufnahme (46) besitzt.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Rotor (3) ein Ventilator (21) angebracht ist.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) auf die Abtriebswelle (18) des Uhrwerks (17) drauf gesetzt wird.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlbehälter (2) ein Sechseckiges Profit hat.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlbehälter (2) im Inneren eine Öffnung (23) besitzt.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlbehälter (2) in einzelne Kühlkammern (30) unterteilt ist.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandungen (28) des Kühlbehälters (2) hohl sind.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandungen (28) des Kühlbehälters (2) mit Kühlflüssigkeit gefüllt sind.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlbehälter (2) eine Einfüllöffnung (35) besitzt.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlbehälter (2) eine Scharnieraufnahme (47) für den Verschlussklappe (31) hat.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfüllöffnung (35) durch ein Stopfen (36) verschlossen ist.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die nebeneinander angeordneten Kühlkammern (30) jeweils eine Gemeinsame Wandung (28) besitzen.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkammern (30) ringförmig um den Rotor (3) angeordnet sind.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkammern (30) jeweils eine separate Verschlussklappe (31) besitzen.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussklappe (31) aus sichtdurchlässigem Material ist.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussklappe (31) einen Griff (48) hat.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussklappe (31) eine Aussparung (32) für die Dichtung (33) besitzt.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das an der Verschlussklappe (31) eine Dichtung (33) angebracht ist.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussklappe (31) eine Spiralfeder (34) am Scharnier (49) hat.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussklappe (31) über ein Scharnier (49) mit dem Kühlbehälter (2) verbunden ist.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Wandungen (28) der Öffnung (23) des Kühlbehälters (2) Vertiefungen (50) sind.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Wandungen (28) der Öffnung (23) des Kühlbehälters (2) magnetkalorische Elemente (25) angebracht sind.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlbehälter (2) einen Wassertank (27) besitzt.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wassertank (27) an der Oberseite Schlitze (37) besitzt.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wassertank (27) ein Einfüllrohr (38) hat.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einfüllrohr (38) aus sichtdurchlässigem Material ist.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einfüllrohr (38) durch ein Stopfen (39) verschlossen ist.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlbehälter (2) nach außen mit Isoliermaterial (40) isoliert ist.
Tragbare Kühlvorrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass um das Isoliermaterial (40) eine Außenhaut (41) angebracht ist.