EP1259768A1 - Compact temperature-control system - Google Patents

Compact temperature-control system

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Publication number
EP1259768A1
EP1259768A1 EP01915197A EP01915197A EP1259768A1 EP 1259768 A1 EP1259768 A1 EP 1259768A1 EP 01915197 A EP01915197 A EP 01915197A EP 01915197 A EP01915197 A EP 01915197A EP 1259768 A1 EP1259768 A1 EP 1259768A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
air conditioner
parts
cold
heat
conditioner according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01915197A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Stefan Glasa
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Individual
Original Assignee
Individual
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Filing date
Publication date
Priority claimed from DE20002182U external-priority patent/DE20002182U1/en
Priority claimed from DE20011331U external-priority patent/DE20011331U1/en
Priority claimed from DE20013797U external-priority patent/DE20013797U1/en
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP1259768A1 publication Critical patent/EP1259768A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B21/00Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B21/02Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effect; using Nernst-Ettinghausen effect
    • F25B21/04Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effect; using Nernst-Ettinghausen effect reversible
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A41WEARING APPAREL
    • A41DOUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D13/00Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches
    • A41D13/002Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches with controlled internal environment
    • A41D13/005Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches with controlled internal environment with controlled temperature

Definitions

  • the invention relates to a compact air conditioner.
  • Small air conditioning units are known, which are designed according to various air conditioning techniques according to the prior art. With these systems, predominantly smaller rooms such as cool boxes in the leisure area or transport containers for climate-sensitive goods such as food are appropriately air-conditioned.
  • BESTATIGUNGSKOPIE Depending on the air conditioning system, air or liquid is pumped through these hose-like lines for energy transfer. In many such applications, these air conditioning systems are limited in use, in particular by the necessary hose lines, and must always be modified according to the type of construction or the protective cover.
  • the object of the invention is to provide a compact air conditioner that transports climate energy in a closed film-like shelter without the need for structural changes to the shelter. It is also intended to be used as a normal, but two-part air conditioning unit without any modification of the air conditioning unit, regardless of the type of coolant used.
  • Fig. 1 shows a longitudinal section through the air conditioner, which consists of two main parts, a climate-generating part 1 and a heat exchanger 2.
  • the climate-generating part 1 is designed according to the known state of the art with thermoelectrics. It consists of two thermocouples 3 and 4, the metal heat conductors 5 and 6, an insulating layer 7, fans 8 and an electrical power source in the form of rechargeable battery cells 9, and the housing 1 0 with the openings 1 1 and 12.
  • the mode of operation of such climate-generating systems is known and need not be explained in more detail.
  • a new feature is the integration of magnets 1 3 in the heat-conducting surface 5 and as a metal plate 1 4 in part 2.
  • Part 2 is designed as a heat exchanger.
  • FIG. 3 shows the structure. It is a metal body, the outer main surfaces 1 5 (see FIG. 1) form-fittingly correspond to the outer surface 1 6 of part 1 (see FIG. 1). With two fans 1 7, 1 8, which are supplied with an integrated power source 1 9, air is guided 20 through the labyrinthine interior, which has web-like shapes.
  • a cushion-like part 24 can be joined to the inputs and outputs 21 and 22, which is connected to supply and discharge hoses 26 (see FIG. 6), through which the air acts as a coolant in a closed circuit to be led.
  • part 1 and part 2 are held together by the action of magnets 1 3 and 14 - these are preferably permanent magnets - and can be seen as a whole.
  • the holding force of the magnets 1 3, 1 4 is designed so that parts 1 and 2 can be separated by hand.
  • the heat or cooling capacity can be passed unhindered from part 1 to part 2, since the material of the contact surfaces consists of good heat-conducting metal. If there is a film 23 or textile fabric that is not too thick between part 1 and part 2, the magnets 1 3, 14 continue to act as a connection between parts 1 and 2, depending on the field strength. Heat or cold can also be exchanged.
  • the air conditioning device according to the invention for which protection is also claimed independently - this is integrated into a vest-shaped garment.
  • the air conditioner according to the invention cools subzones of the human body that are exposed to excessive heat if necessary.
  • a light vest for cooling the body has been created - called the vest below - which is very cheap to manufacture, has very little weight and causes minimal disability when worn and can be used with any type of protective suit can without having to set up the protective suit as described above.
  • Only special parts of the body are cooled, primarily in the upper rear neck area and in the front in the chest area. This is sufficient from medical knowledge.
  • the duration of the cooling will also preferably be limited to approximately two hours. This is completely sufficient for an area of application such as fire deployment or for combat use by soldiers in practice.
  • the temperature difference to be achieved from normal body temperature should preferably not exceed approx. 8-1 2 ° C.
  • Fig. 8 shows the overall structure of a vest 1 01 with a connected air conditioner or cooling unit 1 07.
  • the vest 1 01 is pulled over the head when put on through the neck hole 1 02 and tied to the body (not shown) by a strap 1 05.
  • the vest 1 01 can be worn directly on the skin or preferably over a thin undershirt.
  • the actual cooling zones 1 03a can be seen in the chest area 1 03 and in the neck area 1 04.
  • the cooling zones 1 03a consist of cooling tracks 106 in which the coolant is located.
  • the cooling track 106 is designed as a closed circuit which is passed through the cooling unit 1 07 via a line 108 emerging from the actual vest 1 01. Both coolant or, because of the low temperature difference; normal air can also be used.
  • the actual cooling unit 1 07 consists (as in the embodiments according to FIGS. 1-7) of two main parts. In both parts there are integrated permanent magnets, the magnetic force of which - supported by a geometrically interlocking shape - is normally firmly connected to the connecting surfaces. These permanent magnets are known to have high holding forces, so that a very firm connection between the two parts is created, with which the unit can be regarded as almost in one piece. As shown in FIGS. 8 and 1 3, vest 1 01 and unit 1 07 form an interconnected unit.
  • FIGS. 9, 1 2 and 1 4 show the two main parts, part 1 01 a and part 102 a, respectively in FIGS. 9, 1 2 and 1 4 for better understanding.
  • the perspective sketch of Fig. 9 shows the outer structure of the main parts.
  • Part 1 01 a is firmly connected to the cooling circuit of the vest 1 01 by means of a short mouthpiece 1 04 (FIG. 9) in which the feed line 1 and return line 1 07 are located.
  • Part 1 01 a is formed to part 1 02a in the form of a calotte.
  • the side view Fig. 1 0 shows a permanent magnet pair 1 07, 1 08, which holds parts 1 01 a and 1 02a together by the magnetic force.
  • FIG. 10 A desired separation of the two parts is carried out by an integrated screw mechanism 1 09 (FIG. 10, FIG. 9) with which the permanent magnets 107, 108 of part 102 a are withdrawn somewhat into the housing. This reduces the holding force of the two permanent magnets 1 07a, 108 to one another and both parts 1 01 a, 102a can be released from one another with slight manual force.
  • Fig. 1 4 shows a main section through the separate housing parts 1 01, 1 02.
  • the cooling energy is generated in part 1 02a.
  • a thermoelectric principle is used. This principle is also known as the Peltier technique. This technique creates coolness and warmth at the same time.
  • the thermocouple 1 1 0 lies with the cryogenic side on the concave outer surface.
  • thermocouple 1 1 0 The heat generated on the opposite side of the thermocouple 1 1 0 is dissipated to the outside by a fan 1 1 2 through the openings 1 1 6, 1 1 7.
  • the electrical energy is preferably provided by rechargeable batteries 1 1 4.
  • a simple on and off switch 1 1 5 controls the cooling system.
  • part 1 01 a there is a circulating pump 1 1 1, which conducts the cooling medium of the vest through the inlet 1 06 and return line 1 07 through the chamber 1 05.
  • the inner wall of the calotte 1 08c is comb-shaped. These combs 1 08c protrude into chamber 1 05.
  • the material of the comb-shaped wall consists of aluminum and is therefore very good heat conductor. If parts 101 a and 1 02a lie close together, as described above, a cold exchange takes place between part 1 01 a and part 1 02a according to the principle of a heat exchanger.
  • cooling vest of the type described here is of great advantage for gas-tight protective suits, since the suit does not have to be provided with special openings for hoses etc.
  • Fig. 1 1 shows the simple sketch of a suit 1 01 b with the vest 1 02b worn on the inside and the cooling surfaces 1 03b and part 1 01 a of the air conditioner separated from part 1 02a. From the outside, part 1 02a is simply pressed against part 1 01 a.
  • the film-like material 1 08b of the protective suit 1 01 b is therefore between the two parts 1 01 a and 1 02a (Fig. 1 2).
  • the material 1 08b such protective suits 1 01 b is relatively thin, so that the permanent magnets are not significantly reduced in their holding force.
  • the dome-shaped design of the contact surfaces of part 1 01 a and 1 02a result in a good spatial orientation of the two parts to one another.
  • the te material 1 08b of protective suit 1 01 b When the cooling unit is in operation, the te material 1 08b of protective suit 1 01 b the energy transfer from part 1 02a to part 1 01 a something. Experiments have shown that this only occurs in terms of performance at the beginning of the duration of the cooling project and is compensated for by the available power at the temperature differences to be achieved (8 - 1 2 ° C).
  • the air conditioner interacts with a converter worn within a piece of clothing. If necessary, the air conditioner climates sections of the human body that are exposed to excessive heat or cold in protective suits.
  • the application is particularly aimed at soldiers in so-called combat suits who wear gas-tight or very diffusion-resistant protective clothing. Although most of these protective suits partially protect against external heat, there is a lot of heat build-up inside the suit, which has a negative impact on well-being and ultimately leads to impairments of the project. In the case of protective suits for soldiers in particular, the internal overheating is very high, since for camouflage reasons no outer reflective surface of the suit against radiant heating is possible. In so-called military chemical-biological warfare suits (chemical-biological combat suits), the problem of internal overheating described above has arisen as a very great disability.
  • Fig. 1 5-1 7 shows schematically a soldier who is shown with a so-called NBC protective suit currently used. These suits are divided into upper body and leg clothing.
  • the dashed line shows the user 202d, the suit 201d, which is tied with a belt 203d, on which the actual air conditioner 204d is attached outside.
  • the function of the climate system is shown in Fig. 1 8.
  • the air conditioning system consists of two main parts, the part 201 e which generates heat or cold as required and the converter as part 202e.
  • the parts are referred to as part 201e and part 202e.
  • Both parts 201 e, 202e are shown in a longitudinal section.
  • Part 201 e and part 202e can be held together by at least one displaceable permanent magnet 209d and at least one metal plate made of steel 21 8d, so that the two parts 201 e, 202e can be regarded as one piece.
  • Part 201 e is located outside the suit and part 202e inside, the actual suit material 203e being clamped between parts 201 e and 202e depending on the application as a heat or cold bridge. Even if a not excessively thick textile material 203e is placed between the parts 201e and 202e, the magnetic forces are sufficient to connect the two parts to one another.
  • Thermocouple technology has been used in this embodiment as a heat or cold generator.
  • thermocouples 204e shows the thermocouples 204e, the metal bodies 205d, 206d, which conduct heat or cold, depending on the application, the fans 207d, the electrical power supply 10d in the form of high-performance batteries, the function controller 11d and the ventilation slots 208d, 209d.
  • the heating or cooling capacity goes from part 201 e to part 201 e if both parts 201 e, 202e are connected and is only marginally reduced if the textile material 203e of the protective suit is clamped between parts 201 e and 202e.
  • a fan 21 6d with a power supply 21 7d enables air to be passed through the web-like shape 21 4d through openings 21 5d.
  • the mutually facing surfaces of part 202 (1 3d) and part 201 e (5d) consist of a good heat-conducting metal. It can be seen that part 202e as a so-called heat exchanger is to be understood. With reference to Fig. 1 9, which will be explained in more detail below, the function can be derived well.
  • FIGS. 1 5-1 7 There is an enclosed air layer 205d between the suit 201d and the user 202d, the volume of which corresponds to the tight fit of the suit 201d.
  • heat or cold can get through the suit fabric with marginal loss if it comes between part 201e and part 202e.
  • Part 201e can thus be worn flexibly at different locations outside the suit and part 202e can be fastened accordingly in protective suit 201d opposite part 201.
  • the air volume is guided through the part 202 by means of the fans and appropriately tempered, as a result of which the indoor air is conditioned without breakthroughs in the suit 201 d. This means that even suits of different designs can be used without having to be laboriously modified.
  • a temperature of the inner air volume of approx. 25 ° is sufficient for a feeling of well-being.
  • the temperature-controlled air can be led past a so-called combined ad and absorber material, hereinafter referred to as AA, which additionally reduces its moisture content for temperature control.
  • AA combined ad and absorber material
  • FIGS. 1 9 and 20 A receptacle 208f, into which a magazine-like AA is inserted, is preferably provided at the outputs or inputs of the converter.
  • the AA binds the air humidity and can also store several times its own volume of condensed perspiration water.
  • 20 shows in longitudinal section the magazine-like AA part 21 of before it is used.
  • the closure lid 21 3f of which is removed before use, so that the air can flow past the AA. Since the AA is very hygroscopic, the moisture is bound in the AA. If larger amounts of liquid moisture accumulate due to the cooling effect, this is also bound in the AA. It can Increase volume 21 1 f. Due to the multi-part nature of the AA housing 21 2f, the housing can expand telescopically and bind larger amounts of liquid. In order to ensure that the inside air of the suit also circulates in the area of tight-fitting clothing parts, primarily under belt systems worn outside, the user can also wear thin spacer fabric in the form of a vest with a neck hole 202 as shown in FIG.
  • the vest can preferably be provided with AA material, which can absorb and absorb the perspiration moisture directly in the vicinity of the body.
  • the AA vest would have the same function as the AA box shown in FIG. 20. Both described AA systems are inexpensive and should be understood as so-called one-way systems.
  • an air distribution belt 203g which is connected to the part 202g, can be used, for example, as shown in FIGS. 21 and 22.
  • part 201e and part 202e can also be used as an almost one-piece air conditioning unit and e.g. in the case of clothing that is not absolutely gas-tight, can be worn on the outside (FIGS. 1-3) and the inner air volume of the protective suit can be tempered with a hose-like feed 208d.

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Abstract

The invention relates to a temperature control system that consists of at least two parts, a first part (1) that thermoelectrically generates heat/cold and a second part (2) that transports the heat or cold. The inventive device is further characterized in that at least one of the two parts (1, 2) is provided with means (13, 14) for holding together the two parts.

Description

Kompakt-Klimagerät Compact air conditioning unit
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kompakt-Klimagerät.The invention relates to a compact air conditioner.
Es sind Kleinklimageräte bekannt, die nach diversen Klimatechniken nach dem Stand der Technik konzipiert sind. Mit diesen Systemen werden vorwiegend kleinere Räume wie Kühlboxen im Freizeitbereich oder Transportbehälter von klimaempfindlichen Waren wie Lebensmittel entsprechend klimatisiert.Small air conditioning units are known, which are designed according to various air conditioning techniques according to the prior art. With these systems, predominantly smaller rooms such as cool boxes in the leisure area or transport containers for climate-sensitive goods such as food are appropriately air-conditioned.
Es sind Anwendungen bekannt, bei denen eine Klimatisierung in geschlossenen Folien- oder textilartigen Behältnisses erforderlich ist. Das können beispielsweise gasdichte Schutzanzüge sein oder Schutzräume, die mit gasdichter Folie umgeben sind für medizinische Anwendungen, wie Brutkästen für Säuglinge etc. Bei diesen bekannten Systemen sind immer Öffnungen in der umgebenden Schutzhülle erforderlich, da die Klimaemergie durch schlauchartige Leitungen transportiert wird.Applications are known in which air conditioning is required in a closed film or textile-like container. These can be, for example, gas-tight protective suits or protective rooms which are surrounded by gas-tight film for medical applications, such as incubators for infants, etc. In these known systems, openings in the surrounding protective cover are always necessary, since the climatic energy is transported through hose-like lines.
BESTATIGUNGSKOPIE Durch diese schlauchartigen Leitungen wird je nach Klimasystem Luft oder Flüssigkeit für den Energietransfer gepumpt. Bei vielen derartigen Anwendungen sind diese Klimasysteme, insbesondere durch die notwendigen Schlauchleitungen in dem Einsatz begrenzt und müssen immer nach der Bauart oder der Schutzhülle modifiziert werden.BESTATIGUNGSKOPIE Depending on the air conditioning system, air or liquid is pumped through these hose-like lines for energy transfer. In many such applications, these air conditioning systems are limited in use, in particular by the necessary hose lines, and must always be modified according to the type of construction or the protective cover.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein kompaktes Klimagerät zu schaffen, das Klimaenergie in einem geschlossenen folienartigen Schutzraum transportiert, ohne dass bauliche Veränderungen des Schutzraumes nötig sind. Es soll auch als ganz normales, aber zweiteiliges Klimagerät Verwendung finden, ohne irgend eine Modifizierung des Klimagerätes, unabhängig von den verwendeten Art des Kühlmittels.The object of the invention is to provide a compact air conditioner that transports climate energy in a closed film-like shelter without the need for structural changes to the shelter. It is also intended to be used as a normal, but two-part air conditioning unit without any modification of the air conditioning unit, regardless of the type of coolant used.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem Klimagerät der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Klimagerät aus zwei Teilen besteht, einem je nach Anwendung durch Thermoelektrik Wärme oder Kälte erzeugenden Teil und einem je nach Anwendung Wärme oder Kälte transportierenden Teil, welche mit Magnetkraft zu einem Aggregatverbund zusammengefügt werden.This object is achieved according to the invention in an air conditioner of the type mentioned in that the air conditioner consists of two parts, one depending on the application by thermoelectrics heat or cold generating part and depending on the application heat or cold transporting part, which with magnetic force be combined into an aggregate.
Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß die geometrische Anordnung beider Teile je nach Anwendung den Austausch von Wärme oder Kälte durch folienartiges Gewebe oder Textilien ermöglicht. Die erfinderische Lösung wird anhand von Ausführungsbeispielen gemäß den Fig.1 -7 erläutert.The advantages of the invention are, in particular, that the geometrical arrangement of the two parts, depending on the application, enables the exchange of heat or cold by foil-like fabric or textiles. The inventive solution is explained using exemplary embodiments according to FIGS. 1-7.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch das Klimagerät, welches aus zwei Hauptteilen besteht, einem klimaerzeugendem Teil 1 und einem Wärmeaustauscher 2. Im folgenden werden die Hauptteile als Teil 1 und Teil 2 bezeichnet. Das klimaerzeugende Teil 1 ist nach bekanntem Stand der Technik mit Thermoelektrik konzipiert. Es besteht aus zwei Thermoelementen 3 und 4, den metallenen Wärmeleitern 5 und 6, einer Isolierschicht 7, Ventilatoren 8 und einer elektrischen Stromquelle in Form von aufladbaren Akkuzellen 9, und dem Gehäuse 1 0 mit den Öffnungen 1 1 und 12. Die Wirkungsweise derartiger klimaerzeugende Systeme ist bekannt und braucht nicht näher erläutert zu werden. Neuartig ist die Integrierung von Magneten 1 3 in der Wärmeleitfläche 5 und als Metallplatte 1 4 in Teil 2. Das Teil 2 ist als Wärmeaustauscher konzipiert.Fig. 1 shows a longitudinal section through the air conditioner, which consists of two main parts, a climate-generating part 1 and a heat exchanger 2. In the following, the main parts are referred to as part 1 and part 2. The climate-generating part 1 is designed according to the known state of the art with thermoelectrics. It consists of two thermocouples 3 and 4, the metal heat conductors 5 and 6, an insulating layer 7, fans 8 and an electrical power source in the form of rechargeable battery cells 9, and the housing 1 0 with the openings 1 1 and 12. The mode of operation of such climate-generating systems is known and need not be explained in more detail. A new feature is the integration of magnets 1 3 in the heat-conducting surface 5 and as a metal plate 1 4 in part 2. Part 2 is designed as a heat exchanger.
In Fig. 3 erkennt man den Aufbau. Es ist ein Metallkörper, dessen äußere Hauptflächen 1 5 (siehe Fig. 1 ) formschlüssig der Außenfläche 1 6 von Teil 1 (siehe Fig. 1 ) entsprechen. Mit zwei Ventilatoren 1 7, 1 8, die mit einer integrierten Stromquelle 1 9 versorgt werden, wird Luft durch den labyrinthartigen Innenraum geführt 20, welcher stegartige Ausformungen hat. An die Ein- und Ausgänge 21 und 22 kann beispielsweise ein kissenartiges Teil 24 (siehe Fig. 6) gefügt werden, welches mit zu- und abführenden Schläuchen 26 (siehe Fig. 6) verbunden ist, durch das die Luft als Kühltransportmittel im geschlossenen Kreislauf geführt wird.3 shows the structure. It is a metal body, the outer main surfaces 1 5 (see FIG. 1) form-fittingly correspond to the outer surface 1 6 of part 1 (see FIG. 1). With two fans 1 7, 1 8, which are supplied with an integrated power source 1 9, air is guided 20 through the labyrinthine interior, which has web-like shapes. For example, a cushion-like part 24 (see FIG. 6) can be joined to the inputs and outputs 21 and 22, which is connected to supply and discharge hoses 26 (see FIG. 6), through which the air acts as a coolant in a closed circuit to be led.
Bei Inbetriebnahme sind Teil 1 und Teil 2 durch die Wirkung der Magnete 1 3 und 14 - das sind vorzugsweise Permagnentmagnete - zueinander gehalten und als Gesamteinheit zu sehen. Die Haltekraft der Magnete 1 3, 1 4 ist so ausgelegt, daß mit Handkraft Teil 1 und 2 getrennt werden können. Die Wärme- bzw. Kälteleistung kann ungehindert von Teil 1 zu Teil 2 geführt werden, da das Material der Kontaktflächen aus gut wärmeleitendem Metall besteht. Kommt zwischen Teil 1 und Teil 2 eine nicht zu dicke Folie 23 oder Textilgewebe zu liegen, wirken die Magnete 1 3, 14 je nach Feldstärke weiterhin als Verbindung der Teile 1 und 2. Es kann weiterhin ein Wärme- bzw. Kälteaustausch erfolgen.During commissioning, part 1 and part 2 are held together by the action of magnets 1 3 and 14 - these are preferably permanent magnets - and can be seen as a whole. The holding force of the magnets 1 3, 1 4 is designed so that parts 1 and 2 can be separated by hand. The heat or cooling capacity can be passed unhindered from part 1 to part 2, since the material of the contact surfaces consists of good heat-conducting metal. If there is a film 23 or textile fabric that is not too thick between part 1 and part 2, the magnets 1 3, 14 continue to act as a connection between parts 1 and 2, depending on the field strength. Heat or cold can also be exchanged.
Versuchsreihen haben ergeben, daß Folien 23 von ca. 1 mm Stärke mit oder ohne Gewebeeinlagen nur einen Wärmeaustauschverlust in Abhängigkeit der eingesetzten Thermoelemente von ca. 5 % im ganzen System verursachen. Bei Versuchen mit Kühlerfordernissen von Körperregionen der Träger von Schutzanzügen 25, wie ABC- Anzügen, hat der indirekte Kühleffekt sehr gut funktioniert (Fig. 4 und Fig. 5, die den Anschnitt A der Fig. 4 zeigt). Wie oben beschrieben, brauchen keine Öffnungen für Schlauchleitungen etc. in diese Schutzanzüge 25 gemacht werden, so dass dieses neuartige Klimasystem sehr vielfältig angewendet werden kann.Test series have shown that foils 23 of approximately 1 mm in thickness with or without fabric inserts only cause a heat exchange loss of approximately 5% in the entire system, depending on the thermocouples used. In experiments with cooling requirements of body regions of the wearers of protective suits 25, such as ABC suits, the indirect cooling effect worked very well (FIGS. 4 and 5, which shows the section A of FIG. 4). As described above, no openings for hose lines etc. need to be made in these protective suits 25, so that this new climate system can be used in a variety of ways.
Die vielfältige Anwendbarkeit dieser Erfindung zeigt als Fig. 7 einen Kraftfahrzeugsitz 26 mit dem Kühlkissen 24 und der durch die Magnete 1 3 und 1 4 zusammengehaltenen Teile 1 und 2 als erkennbaren Aggregatverbund.7 shows a motor vehicle seat 26 with the cooling cushion 24 and the parts 1 and 2 held together by the magnets 1 3 and 1 4 as a recognizable unit assembly.
Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Klimagerätes - für welche auch unabhängig Schutz beansprucht wird - ist dieses in ein westenför- miges Kleidungsstückes integriert. Dabei kühlt das erfindungsgemäße Klimagerät bei Bedarf Teilzonen des menschlichen Körpers, die einer übermäßigen Hitze ausgesetzt sind.In a further embodiment of the air conditioning device according to the invention - for which protection is also claimed independently - this is integrated into a vest-shaped garment. The air conditioner according to the invention cools subzones of the human body that are exposed to excessive heat if necessary.
Diese Anwendung zielt auf Berufsgruppen mit entsprechenden Schutzanzügen, die zeitweise großer Hitze ausgesetzt sind. Das sind u.a. Soldaten mit sogenannten Kampfanzügen, welche gasdicht sind etc. Obwohl die meisten dieser Schutzanzüge teilweise einen Schutz gegen äußere Hitzeeinwirkung aufweisen, kommt es im Innern zu großen Hitzestaus, die negative Auswirkungen auf das Wohlbefinden haben bzw. die zu Beeinträchtigungen des Vorhabens führen, zu welchem der Schutzanzug bestimmt ist. Bei Ganzkörper-Schutzanzügen von Soldaten ist die Überhitzung im Innern sehr groß, da aus Tarngründen keine äußere reflektierende Oberfläche des Anzuges gegen Strahlungserwärmung möglich ist. Bei sogenannten chemical-biological warfare suits (chemisch-biologischen Kampfanzügen) der Soldaten ist das oben beschriebene Problem der inneren Überhitzung als sehr große Behinderung aufgetreten.This application is aimed at professional groups with appropriate protective suits that are sometimes exposed to extreme heat. These include Soldiers with so-called combat suits, which are gas-tight, etc. Although most of these protective suits partially offer protection against external heat, there is a lot of heat build-up inside, which has negative effects on well-being or leads to impairment of the project to which the Protective suit is intended. In the case of full-body protective suits for soldiers, the internal overheating is very high, since for camouflage reasons no outer reflective surface of the suit against radiant heating is possible. In the so-called chemical-biological warfare suits of the soldiers, the problem of internal overheating described above has arisen as a very great disability.
Es sind Systeme bekannt, die wie Unterkleidung mit einer integrierten Kühlung ausgebildet sind. Die Funktion derartiger Systeme beruht auf Kühltechnik nach dem Stand der Technik, derart, daß dünne Kühlschläuche in dem Gewebe eingearbeitet sind, durch die Kühlflüssigkeit gepumpt wird. Die notwendige Kühlenergie kommt von einem tragbaren Kühlaggregat, welches wie ein Mini-Kühlschrank aufgebaut ist mit allen Varianten der Kühltechnik vom Absorberprinzip bis zur Trockeneis- Speisung. Es sind auch Systeme in der Entwicklung, die mit dem sogenannten Prinzip der Zeolith-Technik arbeiten sollen. Mit diesem Verfahren kühlen beispielsweise Eisenbahn und Luftfahrt ihre Speisen. Die Verbindung von Weste und Kühlaggregat besteht aus Schlauchleitungen, die durch den Schutzanzug geführt werden. Hierbei sind die Schlauchleitungen mit trennbaren Schlauchkupplungen versehen, die durch eine Öffnung mit Schutzanzug geführt werden. Diese Durchbrüche müssen gasdicht sein. Das ist alles sehr aufwendig . Das Material dieser Schutzanzüge ist aus Gewichtsgründen sehr dünn. Das macht bei derartigen Systemen aufwendige Verstärkungseinlagen notwendig. Es ist ersichtlich, dass diese Systeme teuer in der Herstellung, vom Gewicht her viel zu unhandlich und bei Anwendung für einen Kampfanzug wie oben beschrieben nicht optimal sind.Systems are known which are designed like underwear with integrated cooling. The function of such systems is based on cooling technology according to the prior art, in such a way that thin cooling hoses are incorporated into the tissue through which the cooling liquid is pumped. The necessary cooling energy comes from a portable cooling unit, which is constructed like a mini fridge with all types of cooling technology, from the absorber principle to dry ice. Power. There are also systems in development that are supposed to work with the so-called principle of zeolite technology. With this process, railways and aviation, for example, cool their food. The connection between the vest and the cooling unit consists of hose lines that are routed through the protective suit. The hose lines are provided with separable hose couplings that are guided through an opening with a protective suit. These breakthroughs must be gas-tight. It is all very complex. The material of these protective suits is very thin for weight reasons. This makes complex reinforcement inserts necessary in such systems. It can be seen that these systems are expensive to manufacture, far too bulky in weight and are not optimal when used for a combat suit as described above.
Die Vorteile dieser Ausführungsform der Erfindung liegen darin, daß eine leichte Weste zur Kühlung des Körpers geschaffen wurde - im folgenden Weste genannt - die sehr günstig in der Herstellung ist, sehr wenig Gewicht hat und minimale Behinderung beim Tragen verursacht und bei jeder Art Schutzanzug benutzt werden kann, ohne daß der Schutzanzug wie oben beschrieben daraufhin eingerichtet werden muß. Es werden nur spezielle Körperteile gekühlt, vornehmlich im oberen hinteren Nackenbereich und vorne im Brustbereich. Dies ist aus medizinischer Kenntnis ausreichend. Auch wird die Dauer der Kühlung bevorzugt begrenzt werden auf ca. zwei Stunden. Dies ist für einen Anwendungsbereich wie Brandeinsatz oder für einen Kampfeinsatz von Soldaten in der Praxis völlig ausreichend. Die zu erreichende Temperaturdifferrenz zur normalen Körpertemperatur sollte bevorzugt ca. 8 - 1 2 ° C nicht überschreiten.The advantages of this embodiment of the invention are that a light vest for cooling the body has been created - called the vest below - which is very cheap to manufacture, has very little weight and causes minimal disability when worn and can be used with any type of protective suit can without having to set up the protective suit as described above. Only special parts of the body are cooled, primarily in the upper rear neck area and in the front in the chest area. This is sufficient from medical knowledge. The duration of the cooling will also preferably be limited to approximately two hours. This is completely sufficient for an area of application such as fire deployment or for combat use by soldiers in practice. The temperature difference to be achieved from normal body temperature should preferably not exceed approx. 8-1 2 ° C.
Das Ausführungsbeispiel wird anhand der Zeichnung beschrieben.The embodiment is described with reference to the drawing.
Fig. 8 zeigt den Gesamtaufbau einer Weste 1 01 mit verbundenem Klimagerät oder Kühlaggregat 1 07. Die Weste 1 01 wird beim Anlegen durch das Halsloch 1 02 über den Kopf gezogen und durch eine Bebänderung 1 05 am (nicht dargestellten) Körper festgeschnürt. Die Weste 1 01 kann direkt auf der Haut getragen werden oder vorzugsweise über einem dünnen Unterhemd. Man erkennt die eigentlichen Kühlzonen 1 03a im Brustbereich 1 03 und im Nackenbereich 1 04. Die Kühlzonen 1 03a bestehen aus Kühlbahnen 106, in denen sich das Kühlmittel befindet. Die Kühlbahn 106 ist als geschlossener Kreislauf ausgeführt, der durch das Kühlaggregat 1 07 über eine aus der eigentlichen Weste 1 01 heraustretenden Leitung 108 geführt wird. Als Kühlmittel kann sowohl Kühlflüssigkeit oder, wegen der niedrigen Temperaturdifferenz; auch normale Luft eingesetzt werden.Fig. 8 shows the overall structure of a vest 1 01 with a connected air conditioner or cooling unit 1 07. The vest 1 01 is pulled over the head when put on through the neck hole 1 02 and tied to the body (not shown) by a strap 1 05. The vest 1 01 can be worn directly on the skin or preferably over a thin undershirt. The actual cooling zones 1 03a can be seen in the chest area 1 03 and in the neck area 1 04. The cooling zones 1 03a consist of cooling tracks 106 in which the coolant is located. The cooling track 106 is designed as a closed circuit which is passed through the cooling unit 1 07 via a line 108 emerging from the actual vest 1 01. Both coolant or, because of the low temperature difference; normal air can also be used.
Das eigentliche Kühlaggregat 1 07 besteht (wie bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 1 -7) aus zwei Hauptteilen. In beiden Teilen befinden sich integrierte Dauermagnete, deren Magnetkraft - unterstützt durch eine geometrisch ineinandergreifende Formgebung - an den Verbindungsflächen normalerweise fest verbunden sind. Diese Dauermagnete haben bekannterweise hohe Haltekräfte, so daß eine sehr feste Verbindung beider Teile entsteht, womit das Aggregat nahezu als einstückig angesehen werden kann. Wie Fig. 8 und Fig. 1 3 zeigen, bilden Weste 1 01 und Aggregat 1 07 eine miteinander verbundene Einheit.The actual cooling unit 1 07 consists (as in the embodiments according to FIGS. 1-7) of two main parts. In both parts there are integrated permanent magnets, the magnetic force of which - supported by a geometrically interlocking shape - is normally firmly connected to the connecting surfaces. These permanent magnets are known to have high holding forces, so that a very firm connection between the two parts is created, with which the unit can be regarded as almost in one piece. As shown in FIGS. 8 and 1 3, vest 1 01 and unit 1 07 form an interconnected unit.
Für eine weitergehende Beschreibung sind die beiden Hauptteile, Teil 1 01 a und Teil 102a, zum besseren Verständnis in Fig. 9, 1 2 und 1 4 getrennt dargestellt. Die Perspektivskizze Fig. 9 zeigt den äußeren Aufbau der Hauptteile. Teil 1 01 a ist mit dem Kühlkreis der Weste 1 01 durch ein kurzes Mundstück 1 04 (Fig. 9) fest verbunden, in dem sich die Zu- 1 06 und Rückleitung 1 07 befindet. Teil 1 01 a ist zum Teil 1 02a hin kallottenförmig ausgebildet. Außen erkennt man drei Dauermagnete 107a an der Kontaktfläche. Die Seitenansicht Fig. 1 0 zeigt ein Dauermagnetpaar 1 07, 1 08, welches durch die Magnetkraft Teil 1 01 a und 1 02a fest zusammenhält. Eine gewünschte Trennung beider Teile erfolgt durch eine integrierte Schraubmechanik 1 09 (Fig. 1 0, Fig. 9), mit der die Dauermagneten 107, 108 von Teil 102a etwas in das Gehäuse zurückgezogen werden. Dadurch reduziert sich die Haltekraft beider Dauermagnete 1 07a, 108 zueinander und beide Teile 1 01 a, 102a können mit leichter Handkraft voneinander gelöst werden. Fig. 1 4 zeigt einen Hauptschnitt durch die getrennten Gehäuseteile 1 01 , 1 02. Die Kühlenergie wird im Teil 1 02a erzeugt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein thermoelektrisches Prinzip eingesetzt. Dieses Prinzip ist auch als Peltier-Technik bekannt. Bei dieser Technik wird Kühle und Wärme gleichzeitig erzeugt. Das Thermoelement 1 1 0 liegt mit der kälteerzeugenden Seite an der konkaven Außenfläche. Die entstehende Wärme an der gegenüberliegenden Seite des Thermoelementes 1 1 0 wird durch einen Ventilator 1 1 2 durch die Öffnungen 1 1 6, 1 1 7 nach außen abgeführt. Die elektrische Energie wird vorzugsweise durch aufladbare Akkus 1 1 4 bereitgestellt. Ein einfacher Ein- und Ausschalter 1 1 5 steuert das Kühlsystem.For a further description, the two main parts, part 1 01 a and part 102 a, are shown separately in FIGS. 9, 1 2 and 1 4 for better understanding. The perspective sketch of Fig. 9 shows the outer structure of the main parts. Part 1 01 a is firmly connected to the cooling circuit of the vest 1 01 by means of a short mouthpiece 1 04 (FIG. 9) in which the feed line 1 and return line 1 07 are located. Part 1 01 a is formed to part 1 02a in the form of a calotte. On the outside you can see three permanent magnets 107a on the contact surface. The side view Fig. 1 0 shows a permanent magnet pair 1 07, 1 08, which holds parts 1 01 a and 1 02a together by the magnetic force. A desired separation of the two parts is carried out by an integrated screw mechanism 1 09 (FIG. 10, FIG. 9) with which the permanent magnets 107, 108 of part 102 a are withdrawn somewhat into the housing. This reduces the holding force of the two permanent magnets 1 07a, 108 to one another and both parts 1 01 a, 102a can be released from one another with slight manual force. Fig. 1 4 shows a main section through the separate housing parts 1 01, 1 02. The cooling energy is generated in part 1 02a. In this embodiment, a thermoelectric principle is used. This principle is also known as the Peltier technique. This technique creates coolness and warmth at the same time. The thermocouple 1 1 0 lies with the cryogenic side on the concave outer surface. The heat generated on the opposite side of the thermocouple 1 1 0 is dissipated to the outside by a fan 1 1 2 through the openings 1 1 6, 1 1 7. The electrical energy is preferably provided by rechargeable batteries 1 1 4. A simple on and off switch 1 1 5 controls the cooling system.
In Teil 1 01 a befindet sich eine Umwälzpumpe 1 1 1 , die das Kühlmedium der Weste durch die Zu- 1 06 und Rückleitung 1 07 durch die Kammer 1 05 leitet. Die innere Wand der Kalotte 1 08c ist kammförmig ausgebildet. Diese Kämme 1 08c ragen in die Kammer 1 05. Das Material der kammförmigen Wand besteht aus Aluminium und ist daher sehr gut wärmeleitend. Liegen Teil 101 a und 1 02a dicht ineinander, wie oben beschrieben, findet zwischen Teil 1 01 a und Teil 1 02a ein Kälteaustausch statt nach dem Prinzip eines Wärmetauschers.In part 1 01 a there is a circulating pump 1 1 1, which conducts the cooling medium of the vest through the inlet 1 06 and return line 1 07 through the chamber 1 05. The inner wall of the calotte 1 08c is comb-shaped. These combs 1 08c protrude into chamber 1 05. The material of the comb-shaped wall consists of aluminum and is therefore very good heat conductor. If parts 101 a and 1 02a lie close together, as described above, a cold exchange takes place between part 1 01 a and part 1 02a according to the principle of a heat exchanger.
Für gasdichte Schutzanzüge ist der Einsatz einer Kühlweste der hier beschriebenen Bauart von großem Vorteil, da der Anzug nicht mit speziellen Öffnungen für Schläuche etc. versehen werden muß.The use of a cooling vest of the type described here is of great advantage for gas-tight protective suits, since the suit does not have to be provided with special openings for hoses etc.
Fig. 1 1 zeigt die einfache Skizze eines Anzugs 1 01 b mit der innen getragenen Weste 1 02b und den Kühlflächen 1 03b sowie den von Teil 1 02a getrennten Teil 1 01 a des Klimagerätes. Von außen wird das Teil 1 02a einfach an Teil 1 01 a gedrückt. Das folienartige Material 1 08b des Schutzanzugs 1 01 b liegt also zwischen den beiden Teilen 1 01 a und 1 02a (Fig. 1 2). Das Material 1 08b derartiger Schutzanzüge 1 01 b ist relativ dünn, so daß die Dauermagnete nicht wesentlich in ihrer Haltekraft gemindert werden. Die kalottenförmige Ausgestaltung der Kontaktflächen von Teil 1 01 a und 1 02a ergeben eine gute räumliche Orientierung der beiden Teile zueinander. Bei Betrieb des Kühlaggregats mindert das eingeklemm- te Material 1 08b des Schutzanzugs 1 01 b den Energietransfer von Teil 1 02a zu Teil 1 01 a etwas. Versuche haben ergeben, daß dies von der Leistung her nur am Anfang der Dauer des Kühlvorhabens auftritt und bei den zu erzielenden Temperaturdifferenzen (8 - 1 2 ° C) von der zur Verfügung stehenden Leistung aufgefangen wird.Fig. 1 1 shows the simple sketch of a suit 1 01 b with the vest 1 02b worn on the inside and the cooling surfaces 1 03b and part 1 01 a of the air conditioner separated from part 1 02a. From the outside, part 1 02a is simply pressed against part 1 01 a. The film-like material 1 08b of the protective suit 1 01 b is therefore between the two parts 1 01 a and 1 02a (Fig. 1 2). The material 1 08b such protective suits 1 01 b is relatively thin, so that the permanent magnets are not significantly reduced in their holding force. The dome-shaped design of the contact surfaces of part 1 01 a and 1 02a result in a good spatial orientation of the two parts to one another. When the cooling unit is in operation, the te material 1 08b of protective suit 1 01 b the energy transfer from part 1 02a to part 1 01 a something. Experiments have shown that this only occurs in terms of performance at the beginning of the duration of the cooling project and is compensated for by the available power at the temperature differences to be achieved (8 - 1 2 ° C).
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung - ... - wirkt das Klimagerät mit einem innerhalb eines Kleidungsstückes getragenem Konverter zusammen. Dabei klimatisiert das Klimagerät bei Bedarf Teilzonen des menschlichen Körpers, die in Schutzanzügen übermäßiger Hitze oder Kälte ausgesetzt sind.In a further embodiment of the invention - ... - the air conditioner interacts with a converter worn within a piece of clothing. If necessary, the air conditioner climates sections of the human body that are exposed to excessive heat or cold in protective suits.
Die Anwendung zielt insbesondere auf Soldaten in sogenannten Kampfanzügen, welche gasdichte oder sehr stark diffusionsgehemmte Schutzkleidung tragen. Obwohl die meisten dieser Schutzanzüge teilweise einen Schutz gegenäußere Hitzeeinwirkung aufweisen, kommt es während des Einsatzes im inneren der Anzüge zu großen Hitzestaus, welches negative Auswirkungen auf das Wohlbefinden hat und schließlich zu Beeinträchtigungen des Vorhabens führt. Insbesondere bei Schutzanzügen von Soldaten ist die Überhitzung im Inneren sehr groß, da aus Tarngründen keine äußere reflektierende Oberfläche des Anzuges gegen Strahlungserwärmung möglich ist. Bei sogenannten militärischen chemical- biological- warfare- suits (chemisch-biologische Kampfanzügen) ist das oben beschriebene Problem der inneren Überhitzung als sehr große Behinderung aufgetreten.The application is particularly aimed at soldiers in so-called combat suits who wear gas-tight or very diffusion-resistant protective clothing. Although most of these protective suits partially protect against external heat, there is a lot of heat build-up inside the suit, which has a negative impact on well-being and ultimately leads to impairments of the project. In the case of protective suits for soldiers in particular, the internal overheating is very high, since for camouflage reasons no outer reflective surface of the suit against radiant heating is possible. In so-called military chemical-biological warfare suits (chemical-biological combat suits), the problem of internal overheating described above has arisen as a very great disability.
Es sind Systeme bekannt, die wie Unterkleidung mit einer integrierten Kühlung versehen sind. Die Funktion derartiger Systeme beruht auf Kühltechnik nach dem Stand der Technik derart, daß dünne Kühlschläuche in das Gewebe einer speziellen Unterkleidung eingearbeitet sind, durch die Kühlmittel gepumpt wird. Die notwendige Kühlenergie stammt von einem tragbaren Kühlaggregat, welches wie ein Mini-Kühlschrank aufgebaut ist mit allen Varianten der Kühltechnik vom Absorberprinzip bis zur Trockeneis-Speisung. Es sind auch Systeme in der Entwicklung, die mit dem sogenannten Prinzip der Zeolith-Technik arbeiten. Mit diesem Verfahren kühlen beispielsweise Eisenbahn und Luftfahrt ihre Speisen. Die Verbindung zwischen innerer Kühlkleidung und Kühlaggregat besteht aus Schlauchleitungen, die durch den Schutzanzug geführt werden. Hierbei sind die Schlauchleitungen mittrennbaren Schlauchkupplungen versehen. Die Durchbrüche müssen gasdicht sein, was sich konstruktionstechnisch sehr aufwendig gestaltet. Da das Material von Schutzanzügen aller Art aus Gewichtsgründen sehr dünn ist, benötigt man bei derartigen Systemen zusätzlich aufwendige Verstärkungseinlagen. Es ist ersichtlich, daß diese Systeme teuer in der Herstellung und vom Gewicht her viel zu unhandlich sowie bei Anwendungen in Verbindung mit Kampfanzügen wie oben beschrieben nicht optimal sind.Systems are known which, like undergarments, are provided with integrated cooling. The function of such systems is based on cooling technology according to the prior art in such a way that thin cooling hoses are incorporated into the fabric of a special undergarment through which coolant is pumped. The necessary cooling energy comes from a portable cooling unit, which is constructed like a mini fridge with all types of cooling technology, from the absorber principle to dry ice feeding. There are also systems in the Development that works with the so-called principle of zeolite technology. With this process, railways and aviation, for example, cool their food. The connection between the inner cooling clothing and the cooling unit consists of hose lines that are routed through the protective suit. The hose lines are provided with separable hose couplings. The breakthroughs must be gas-tight, which is very expensive to construct. Since the material of protective suits of all kinds is very thin for reasons of weight, complex reinforcement inserts are also required in such systems. It can be seen that these systems are expensive to manufacture and too bulky in weight, and are not optimal for applications in connection with combat suits as described above.
Es sind Systeme in der Entwicklung, die die ganze Innenluft austauschen. Auch das bedingt umständliche Zuführungsschläuche und zusätzlich zur eigentlichen Klimaeinheit noch schwere Filtereinheiten, die die kontaminierte Außenluft aufwendig dekontaminieren. Die Mobilität der Anwender ist bei Verwendung dieser Systeme sehr stark behindert. Gerade Soldaten müssen unabhängig vom Kampfauftrag ausgesprochen mobil sein und sollten zusätzlich zu ihren einsatzbedingten Ausrüstungen wie Waffen, Munition etc. nicht zusätzlich mit schweren Klimaaggregaten und Filtersystemen ausgestattet werden.There are systems in development that exchange all of the indoor air. This also entails cumbersome supply hoses and, in addition to the actual air-conditioning unit, heavy filter units, which decontaminate the contaminated outside air at great expense. The mobility of users is severely hampered when using these systems. Soldiers in particular must be extremely mobile regardless of the combat mission and should not be equipped with heavy air conditioning units and filter systems in addition to their operational equipment such as weapons, ammunition, etc.
Vorteile dieser Ausführungsform der Erfindung ist die Bereitstellung eines kompakten, sehr leichten Klimasystems, welches keine der oben beschriebenen Nachteile aufweist und gleichzeitig universal unabhängig von der Bauart des verwendeten Schutzanzuges eingesetzt werden kann.Advantages of this embodiment of the invention is the provision of a compact, very light air-conditioning system which has none of the disadvantages described above and at the same time can be used universally regardless of the type of protective suit used.
Im folgenden werden anhand der Zeichnung mehrere Ausführungsbeispiele erläutert. Fig. 1 5-1 7 zeigt schematisch einen Soldaten, der mit einem zur Zeit verwendeten sog. NBC-Schutzanzug dargestellt ist. Diese Anzüge sind in Oberkörper- und Beinbekleidung geteilt. Die gestrichelte Linie zeigt den Anwender 202d, den Anzug 201 d, der mit einem Gürtel 203d geschnürt ist, an dem das eigentliche Klimagerät 204d außen befestigt ist.Several exemplary embodiments are explained below with reference to the drawing. Fig. 1 5-1 7 shows schematically a soldier who is shown with a so-called NBC protective suit currently used. These suits are divided into upper body and leg clothing. The dashed line shows the user 202d, the suit 201d, which is tied with a belt 203d, on which the actual air conditioner 204d is attached outside.
Die Funktion des Klimasystems ist in Fig. 1 8 dargestellt. Das Klimasystem besteht aus zwei Hauptteilen, dem je nach Bedarf Wärme oder Kälte erzeugenden Teil 201 e und dem Konverter als Teil 202e. Im Folgenden werden die Teile als Teil 201 e und Teil 202e bezeichnet. Beide Teile 201 e, 202e sind in einem Längsschnitt dargestellt. Man erkennt die muldenförmige Ausgestaltung 21 2d des Teils 201 e und die konvexe kongruent zu Teil 201 e geformte Oberfläche 21 3d von Teil 202e. Durch mindestens einen verschiebbaren Dauermagneten 209d und mindestens eine Metallplatte aus Stahl 21 8d können Teil 201 e und Teil 202e zusammen gehalten werden, so daß die beiden Teile 201 e, 202e als einstückig angesehen werden können. Teil 201 e befindet sich außerhalb des Anzuges und Teil 202e innerhalb, wobei das eigentliche Anzugmaterial 203e zwischen den Teilen 201 e und 202e je nach Anwendung als Wärme- oder Kältebrücke eingeklemmt wird. Auch wenn zwischen den Teilen 201 e und 202e ein nicht übermäßig dicker Textilstoff 203e zuliegen kommt, reichen die Magnetkräfte aus, beide Teile miteinander zu verbinden. Die Thermoelementtechnik ist bei diesem Ausführungsbeispiel als Wärme- oder Kälteerzeuger verwandt worden. Man erkennt in Fig. 1 8 die Thermoelemente 204e, die je nach Anwendung Wärme oder Kälte leitenden Metallkörper 205d, 206d die Ventilatoren 207d, die elektrische Stromversorgung 10d in Form von Hochleistungsakkus, die Funktionssteuerung 1 1 d und die Lüftungsschlitze 208d, 209d.The function of the climate system is shown in Fig. 1 8. The air conditioning system consists of two main parts, the part 201 e which generates heat or cold as required and the converter as part 202e. In the following, the parts are referred to as part 201e and part 202e. Both parts 201 e, 202e are shown in a longitudinal section. One recognizes the trough-shaped configuration 21 2d of part 201 e and the convex surface 21 3d of part 202e which is shaped congruently to part 201 e. Part 201 e and part 202e can be held together by at least one displaceable permanent magnet 209d and at least one metal plate made of steel 21 8d, so that the two parts 201 e, 202e can be regarded as one piece. Part 201 e is located outside the suit and part 202e inside, the actual suit material 203e being clamped between parts 201 e and 202e depending on the application as a heat or cold bridge. Even if a not excessively thick textile material 203e is placed between the parts 201e and 202e, the magnetic forces are sufficient to connect the two parts to one another. Thermocouple technology has been used in this embodiment as a heat or cold generator. 1 8 shows the thermocouples 204e, the metal bodies 205d, 206d, which conduct heat or cold, depending on the application, the fans 207d, the electrical power supply 10d in the form of high-performance batteries, the function controller 11d and the ventilation slots 208d, 209d.
Die Wärme- oder Kälteleistung geht von Teil 201 e zu Teil 201 e, wenn beide Teile 201 e, 202e verbunden sind und wird auch nur marginal reduziert, wenn der Textilstoff 203e des Schutzanzuges zwischen den Teilen 201 e und 202e geklemmt ist. Ein Ventilator 21 6d mit einer Stromversorgung 21 7d ermöglicht, daß Luft durch die stegartige Ausformung 21 4d durch Öffnungen 21 5d geleitet werden kann. Die zueinanderweisenden Flächen von Teil 202 ( 1 3d) und Teil 201 e (5d) bestehen aus einem gut wärmeleitenden Metall. So ist ersichtlich, daß Teil 202e als sog. Wärme- austauscher zu verstehen ist. Anhand der Fig. 1 9, welche unten noch näher erläutert wird, läßt sich die Funktion gut ableiten.The heating or cooling capacity goes from part 201 e to part 201 e if both parts 201 e, 202e are connected and is only marginally reduced if the textile material 203e of the protective suit is clamped between parts 201 e and 202e. A fan 21 6d with a power supply 21 7d enables air to be passed through the web-like shape 21 4d through openings 21 5d. The mutually facing surfaces of part 202 (1 3d) and part 201 e (5d) consist of a good heat-conducting metal. It can be seen that part 202e as a so-called heat exchanger is to be understood. With reference to Fig. 1 9, which will be explained in more detail below, the function can be derived well.
In Anbetracht des bisher Beschriebenen ist die Vorteilhaftigkeit dieser Ausführungsform gut zu erkennen, wenn die Konfiguration in den Fig. 1 5 - 1 7 nun beschrieben wird. Zwischen dem Anzug 201 d und dem Anwender 202d befindet sich eine eingeschlossene Luftschicht 205d, deren Volumen dem körpernahen Anliegen des Anzuges 201 d entspricht. Wie beschrieben kann Wärme oder Kälte mit marginalem Verlust durch den Anzugstoff gelangen, wenn er zwischen Teil 201 e und Teil 202e zuliegen kommt. So kann Teil 201 e flexibel an verschiedenen Orten außerhalb des Anzuges getragen und Teil 202e entsprechend im Schutzanzug 201 d gegenüber Teil 201 befestigt werden. Das Luftvolumen wird mittels der Ventilatoren durch Teil 202 geführt und entsprechend temperiert, wodurch eine Klimatisierung der Innenluft ohne Durchbrüche im Anzug 201 d erreicht wird. So können selbst bauartlich unterschiedliche Anzüge 201 d Verwendung finden, ohne umständlich modifiziert werden zu müssen.In view of what has been described so far, the advantageousness of this embodiment can be clearly seen if the configuration in FIGS. 1 5-1 7 is now described. There is an enclosed air layer 205d between the suit 201d and the user 202d, the volume of which corresponds to the tight fit of the suit 201d. As described, heat or cold can get through the suit fabric with marginal loss if it comes between part 201e and part 202e. Part 201e can thus be worn flexibly at different locations outside the suit and part 202e can be fastened accordingly in protective suit 201d opposite part 201. The air volume is guided through the part 202 by means of the fans and appropriately tempered, as a result of which the indoor air is conditioned without breakthroughs in the suit 201 d. This means that even suits of different designs can be used without having to be laboriously modified.
Eine Temperatur des inneren Luftvolumens von ca. 25 ° ist für ein Wohlbefinden ausreichend. Zusätzlich kann die temperierte Luft an ein sogenanntes kombiniertes Ad- und Absorbermaterial, im folgenden mit AA bezeichnet, vorbei geführt werden, welches zusätzlich zur Temperierung deren Feuchtigkeitsgehalt reduziert. In Fig. 1 9 und 20 ist dies dargestellt. Vorzugsweise an den Aus- oder Eingängen des Konverters ist eine Aufnahme 208f vorgesehen, in die ein magazinartiges AA eingesteckt wird. Das AA bindet die Luftfeuchte und kann zusätzlich das Mehrfache des eigenen Volumens an kondensiertem Transpirationswasser speichern. Fig. 20 zeigt im Längsschnitt das magazinartige AA - Teil 21 Of, bevor es eingesetzt wird. Es befindet sich vorzugsweise in einer luftdicht verschlossenen Box, deren Verschlußdeckel 21 3f vor Gebrauch abgenommen wird, so daß die Luft an dem AA vorbeiströmen kann. Da das AA stark hygroskopisch ist, wird die Feuchtigkeit im AA gebunden. Fallen aufgrund der Kühlwirkung größere Mengen an flüssiger Feuchtigkeit an, wird diese ebenfalls im AA gebunden. Dabei kann sich das Volumen vergrößern 21 1 f. Durch Mehrteiligkeit des AA-Gehäuses 21 2f kann sich das Gehäuse teleskopartig vergrößern und größere Mengen an Flüssigkeit binden. Um zu gewährleisten, daß die Innenluft des Anzuges auch im Bereich eng anliegnder Kleidungsteile, vornehmlich unter außen getragenen Gurtsystemen zirkuliert, kann der Anwender auch wie in Fig. 8 dargestellt auch dünnes Abstandsgewebe in Form einer Weste mit Halsloch 202 tragen. Vorzugsweise kann die Weste mit AA-Material versehen werden, welches die Transpirationsfeuchtigkeit unmittelbar in Körpernähe ad- und absorbieren kann. In diesem Fall hätte die AA- Weste die gleiche Funktion wie die in Fig. 20 dargestellte AA-Box. Beide beschriebenen AA-Systeme sind kostengünstig und als sogenannte Einwegsysteme zu verstehen.A temperature of the inner air volume of approx. 25 ° is sufficient for a feeling of well-being. In addition, the temperature-controlled air can be led past a so-called combined ad and absorber material, hereinafter referred to as AA, which additionally reduces its moisture content for temperature control. This is shown in FIGS. 1 9 and 20. A receptacle 208f, into which a magazine-like AA is inserted, is preferably provided at the outputs or inputs of the converter. The AA binds the air humidity and can also store several times its own volume of condensed perspiration water. 20 shows in longitudinal section the magazine-like AA part 21 of before it is used. It is preferably located in an airtight box, the closure lid 21 3f of which is removed before use, so that the air can flow past the AA. Since the AA is very hygroscopic, the moisture is bound in the AA. If larger amounts of liquid moisture accumulate due to the cooling effect, this is also bound in the AA. It can Increase volume 21 1 f. Due to the multi-part nature of the AA housing 21 2f, the housing can expand telescopically and bind larger amounts of liquid. In order to ensure that the inside air of the suit also circulates in the area of tight-fitting clothing parts, primarily under belt systems worn outside, the user can also wear thin spacer fabric in the form of a vest with a neck hole 202 as shown in FIG. The vest can preferably be provided with AA material, which can absorb and absorb the perspiration moisture directly in the vicinity of the body. In this case, the AA vest would have the same function as the AA box shown in FIG. 20. Both described AA systems are inexpensive and should be understood as so-called one-way systems.
Um eine räumlich günstige Luftzirkulation innerhalb des gesamten Innenraumes zu ermöglichen, kann wie in Figur 21 und 22 dargestellt beispielsweise ein Luftverteilungsgürtel 203g, der mit dem Teil 202g verbunden ist, verwendet werden. Wie beschrieben kann Teil 201 e und Teil 202e auch als nahezu einstückiges Klimagerät verwandt werden und z.B. bei nicht absolut gasdichter Kleidung außen getragen werden (Fig. 1 - 3) und mit einer schlauchartigen Zuführung 208d eine Temperierung des inneren Luftvolumens des Schutzanzuges erreicht werden. In order to enable a spatially favorable air circulation within the entire interior, an air distribution belt 203g, which is connected to the part 202g, can be used, for example, as shown in FIGS. 21 and 22. As described, part 201e and part 202e can also be used as an almost one-piece air conditioning unit and e.g. in the case of clothing that is not absolutely gas-tight, can be worn on the outside (FIGS. 1-3) and the inner air volume of the protective suit can be tempered with a hose-like feed 208d.

Claims

Ansprüche Expectations
1 . Klimagerät, welches aus mindestens zwei Teilen besteht, einem ersten durch Thermoelektrik Wärme oder Kälte erzeugenden Teil ( 1 ) und einem zweiten, Wärme oder Kälte transportierenden Teil (2), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der beiden Teile ( 1 , 2) Mittel ( 1 3, 14) zum Zusammenhalten der beiden Teile ( 1 , 2) aufweist.1 . Air conditioning unit, which consists of at least two parts, a first part (1) which generates heat or cold by thermoelectrics and a second part (2) which transports heat or cold, characterized in that at least one of the two parts (1, 2) comprises means ( 1 3, 14) for holding the two parts (1, 2) together.
2. Klimagerät nach Anspruch 1 , wobei die Mittel Magnete ( 1 3, 1 4) umfassen.2. Air conditioner according to claim 1, wherein the means comprise magnets (1 3, 1 4).
3. Klimagerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die jeweils zueinander liegenden Außenflächen ( 1 5, 1 6) beider Teile ( 1 , 2) kongruent zueinander sind.3. Air conditioner according to one of the preceding claims, wherein the mutually opposite outer surfaces (1 5, 1 6) of the two parts (1, 2) are congruent to each other.
4. Klimagerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die deckungsgleichen Flächen ( 1 5 , 1 6) in konkavkonvexer Geometrie zueinander liegen.4. Air conditioner according to one of the preceding claims, wherein the congruent surfaces (1 5, 1 6) lie in concave-convex geometry to each other.
5. Klimagerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei in den Zentren der Flächen ( 1 5, 1 6) jeweils ein Magnet ( 1 3, 1 4) angeordnet ist.5. Air conditioner according to one of the preceding claims, wherein in the centers of the surfaces (1 5, 1 6) each have a magnet (1 3, 1 4) is arranged.
6. Klimagerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einer Weste zum Kühlen von Körperzonen, vornehmlich im Nacken- und Brustbereich, die unter Schutzanzügen getragen wird, in denen der Träger zeitweise unter großer Wärmebelastung steht und durch Schwitzen eine Behinderung erfährt, die die Anwendung des eigentlichen Schutzanzuges stark beeinträchtigt, wobei ein Teil mit der Weste fest verbunden ist und durch das das Kühlmittel der Weste mit einer Pumpe geführt ist und in dem anderem Teil das kälteerzeugende Energieteil liegt, und beide Teile an den gegenüberliegenden Flächen je deckungsgleich konkav und konvex ausgebildet sind und außerhalb einer dieser Flächen mindestens ein Dauermagnet integriert ist.6. Air conditioner according to one of the preceding claims, with a vest for cooling body zones, mainly in the neck and chest area, which is worn under protective suits, in which the wearer is temporarily exposed to high levels of heat and experiences a disability due to sweating, which the use of the actual protective suit is severely impaired, one part being firmly connected to the vest and through which the coolant of the vest is guided by a pump and the other part being the cold-producing energy part, and both parts on the opposite surfaces are congruently concave and convex and at least one permanent magnet is integrated outside one of these surfaces.
7. Klimagerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, für diffusionsgehemmte Schutzanzüge mit außen getragenem Klimagerät und innen getragenem Konverter, zum Klimatisieren von Teilzonen des menschlichen Körpers von Personen, die in Schutzanzügen übermäßiger Hitze oder Kälte ausgesetzt sind, wobei die Wärme oder Kälteabgebende Oberfläche des eigentlichen Klimagerätes unmittelbar an der Außenseite des zugeordneten Schutzanzuges anliegt und dass eine die Wärme oder Kälte aufnehmende Oberfläche des Konverters unmittelbar an der Innenfläche des zugeordneten Schutzanzuges anliegt.7. Air conditioner according to one of the preceding claims, for diffusion-inhibited protective suits with an external air conditioner and an internal converter, for air conditioning of parts of the human body of people who are exposed to excessive heat or cold in protective suits, the heat or cold-emitting surface of the actual air conditioner bears directly on the outside of the assigned protective suit and that a surface of the converter that absorbs heat or cold bears directly on the inner surface of the assigned protective suit.
8. Klimagerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei Leitungen (203a) zum Vorbeileiten der zirkulierenden Luft in dem Konverter an einem Feuchtigkeitsab- und/oder Adsorbersystem.8. Air conditioner according to one of the preceding claims, wherein lines (203a) for passing the circulating air in the converter to a moisture and / or adsorber system.
9. Klimagerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein außen getragener klimaerzeugender Teil vorgesehen ist, welcher nach dem physikalischen Prinzip der Peltier-Technik arbeitet, insbesondere Wärme oder Kälte erzeugt. 9. Air conditioner according to one of the preceding claims, wherein an externally carried air-conditioning part is provided, which works on the physical principle of Peltier technology, in particular generates heat or cold.
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