WO2019010516A1 - Tragbares kühlgerät - Google Patents

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WO2019010516A1
WO2019010516A1 PCT/AT2018/060149 AT2018060149W WO2019010516A1 WO 2019010516 A1 WO2019010516 A1 WO 2019010516A1 AT 2018060149 W AT2018060149 W AT 2018060149W WO 2019010516 A1 WO2019010516 A1 WO 2019010516A1
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cooling device
reservoir
μπι
cooling
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PCT/AT2018/060149
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Inventor
Franz Emminger
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Honua Holding Gmbh
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    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • B05B9/03—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material
    • B05B9/04—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material with pressurised or compressible container; with pump
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    • B05B9/085—Apparatus to be carried on or by a person, e.g. of knapsack type with a liquid pump
    • B05B9/0855—Apparatus to be carried on or by a person, e.g. of knapsack type with a liquid pump the pump being motor-driven
    • B05B9/0861—Apparatus to be carried on or by a person, e.g. of knapsack type with a liquid pump the pump being motor-driven the motor being electric
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
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    • F24F6/12—Air-humidification, e.g. cooling by humidification by forming water dispersions in the air
    • F24F6/14—Air-humidification, e.g. cooling by humidification by forming water dispersions in the air using nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • B05B9/03—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material
    • B05B9/04—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material with pressurised or compressible container; with pump
    • B05B9/08—Apparatus to be carried on or by a person, e.g. of knapsack type
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    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/54—Free-cooling systems

Definitions

  • the present invention relates to a portable by a person cooling unit for adiabatic cooling of the person's environment.
  • the aforementioned devices are not suitable for a meaningful use in such events, especially since they are not designed for mobile use, let alone for an application in which they are worn by a person over a certain period of time.
  • the EP 1 916 034 AI and US 2007/0068186 AI each disclose different types of devices for cooling the environment, which, however, can not be worn by a person and thus unsuitable for mobile use in buildings or large crowds.
  • the device of US 2006/0162349 AI is also not designed for mobile use in buildings or in large crowds, since a separate power supply, in particular the power supply of a vehicle, is needed.
  • the present invention provides a person-portable refrigerator for adiabatic cooling of the person's environment comprising a reservoir for water, an electric motor with an accumulator as an energy source, a pump head driven therefrom in fluid communication with the reservoir for drawing in the water from the reservoir, and at least one nozzle, which is also in fluid communication with the pump head and can be acted upon by the latter for spraying the sucked water into the environment.
  • the nozzle has an outlet opening with a diameter of 10 ⁇ - 350 ⁇ .
  • the cooling device is designed such that the nozzle can be acted upon by a pressure of at least 10 bar.
  • the invention also provides a method for adiabatic cooling the environment of a person comprising carrying a refrigerator by the person, the refrigerator being a reservoir of water, an electric motor having an accumulator as an energy source, one of which is in fluid communication with the reservoir Pump head, which sucks water from the reservoir, and at least one nozzle, which is also in fluid communication with the pump head and from this with pressure is acted upon, wherein the sucked water is atomized through the nozzle into the environment, wherein the nozzle has an outlet opening with a diameter of 10 ⁇ - 350 ⁇ , and wherein the nozzle is pressurized with water at a pressure of at least ⁇ 10 bar will be available.
  • a method for adiabatic cooling the environment of a person comprising carrying a refrigerator by the person, the refrigerator being a reservoir of water, an electric motor having an accumulator as an energy source, one of which is in fluid communication with the reservoir Pump head, which sucks water from the reservoir, and at least one nozzle, which is also in fluid
  • the refrigerator has a carrying means such as e.g. a carrying strap or a backpack.
  • a carrying means such as e.g. a carrying strap or a backpack.
  • the cooling device according to the invention is able to produce a considerable volume of mist at a reasonable for ensuring the portability of reasonable energy consumption, which cools people in the environment, however, a wetting of clothing the people in the area (which is often perceived as unpleasant) is reduced or completely omitted.
  • a particularly good effect is achieved if the nozzle has an outlet opening with a diam ⁇ ser 25 ⁇ - 325 ⁇ or ⁇ even 50-300 ⁇ , preferably ⁇ 75-275 ⁇ , more preferably ⁇ 100-250 ⁇ or even 125 ⁇ - 225 ⁇ , in particular of 125 ⁇ - 200 ⁇ or even 125 ⁇ - 175 ⁇ having.
  • the nozzle is a
  • Single-fluid pressure nozzle in particular a hollow cone as an axial hollow cone nozzle or eccentric hollow cone nozzle, and before ⁇ Trains t made in one piece, eg made of stainless steel.
  • the cooling device is preferably designed (in particular by appropriate design of electric motor, accumulator, pump head, nozzle and fluid connections such as
  • Tubes or hoses that the nozzle at a pressure of at least 15 bar, preferably at least 20 bar or at least 25 bar, more preferably at least 30 bar or at least 35 bar, even more preferably at least 40 bar or even at least 45 bar, in particular at least 50 can be ⁇ beat bar beauf bar or even at least 55th
  • even higher pressures are provided, for example at least 70 bar or even at least 80 bar, preferably at least 120 bar or even at least 450 bar, but usually not more than 600 bar, in particular not more than 200 bar or not more as 150 bar.
  • at least a part of the outer envelope of the cooling device preferably in materiality ⁇ union the entire outer shell
  • a backpack that can be worn by the person.
  • the cooling device further includes a control unit that enables timed operation of the electric motor.
  • the clocking can for example be done by the control unit specifies a switch-on and a switch-off or cycles with defined switch-on and switch-off times.
  • the control unit can regulate, for example, the current with ⁇ means of pulse width modulation.
  • the refrigerator has a control unit for controlling the speed of the electric motor.
  • the control unit may also, so far ⁇ present, are formed by a control unit for pulsed operation.
  • a control unit for pulsed operation By this measure it is possible to accelerate the Elect ⁇ romotor according to a predetermined speed curve, such as a ramp function, and thereby hold currents in egg ⁇ nem low speed range low.
  • the speed for example by means of a sensor or by determining the induced voltage, determined and fed to the control unit as a feedback variable.
  • the electric motor can also be operated clocked.
  • the cooling device has a plurality of nozzles with an outlet opening with a diameter of 10 ⁇ - 350 ⁇ in order to cover the environment better in several directions.
  • the cooling device is designed such that in a loading ⁇ operating state (ie, a state during which the atomization of the water takes place in the environment), the part of Schlau ⁇ Ches, where the first nozzle is provided, protrudes from the outer shell of the refrigerator, wherein the first nozzle is expediently provided at one end of the hose.
  • a loading ⁇ operating state ie, a state during which the atomization of the water takes place in the environment
  • the part of Schlau ⁇ Ches where the first nozzle is provided, protrudes from the outer shell of the refrigerator, wherein the first nozzle is expediently provided at one end of the hose.
  • this protruding part of the tube has at least a length of 10 cm, preferably at least 20 cm, more preferably at least 30 cm, even more preferably at least 40 cm, in particular at least 50 cm (but it is for maintaining the ease of handling or conducive to the water pressure, if this part of the hose, the length of 300 cm, preferably 250 cm, more preferably of 200 cm, especially 150 cm does not exceed about ⁇ ).
  • the first nozzle can be guided by the person (for example by hand) and aligned in a certain direction (for example in the direction of a person in the environment, which requires particular cooling).
  • a certain direction for example in the direction of a person in the environment, which requires particular cooling.
  • Hose parts provided, in particular wherein the one with the left hand of the person and the other with the right hand of the person is feasible.
  • this first nozzle is connected to a handle and with a fastening means (such as a Man ⁇ cuff, for example, be closed by a Velcro fastener) is connected, whereby the first nozzle is guided by the person or temporarily a limb of the person (eg the hand or forearm) can be fastened.
  • a fastening means such as a Man ⁇ cuff, for example, be closed by a Velcro fastener
  • the first nozzle may be weighted, for example, by a weight to facilitate the stable guidance of the nozzle by the person.
  • a second nozzle of said plurality on the exterior of the refrigerator is provided, in particular if this (or the portion having the second nozzle) is by carrying medium ⁇ formed.
  • this or the portion having the second nozzle
  • fog is generated at a second location, which leads to a more comprehensive cooling performance.
  • the carrying means are jerky.
  • sack is that the second nozzle has an outlet opening facing away from the person in an operating condition.
  • the first nozzle has an outlet opening with a diameter which is larger than the diameter of the outlet opening of the second nozzle, preferably at least 20% larger, preferably at least 40% larger, more preferably at least about 60% greater, even more preferably at least about 80% greater, insbesonde ⁇ re at least 100% greater ( at least twice as big).
  • the present invention is suitable by the specialdewir ⁇ kung excellent way to attract attention in large At ⁇ collections of people as it is for example required by rescue workers to go quickly through the crowd at a particular site.
  • a luminous means such as an LED or LED strip
  • the light source is oriented so that the atomized by the nozzle water (to the largest possible extent) can be illuminated, so as to increase the signal effect even further.
  • a Fil ⁇ ter having an average pore size of 5 ⁇ to 150 ⁇ , preferably from 10 ⁇ to 100 ⁇ , more preferably from 15 ⁇ to 50 ⁇ , in particular from 20 ⁇ to 40 ⁇ connected.
  • this filter is an exchangeable filter.
  • a vent valve connected, preferably wherein this valve is connected between the filter just described and the pump head.
  • the reservoir as a sterile and, in particular removable bag out ⁇ leads is.
  • the sterile bag may be pre-filled with sterile water or other sterile liquid and sealed until the first removal of liquid from the sterile bag for the purpose of cooling, whereby the sterility of the bag contents ge ⁇ is ensured over a longer period.
  • a sterile valve is provided in a particularly preferred embodiment between the reservoir and the pump head.
  • the sterile valve may also form part of the sterile bag.
  • the sterile valve may be part of the fluid connection between the reservoir and the pumphead.
  • the sterile valve is opened by a release mechanism.
  • the cooling device (without water in the Re ⁇ servoir) a total weight of less than 20 kg, preferably less than 15 kg, even more preferably of less than 10 kg, in particular less than 4 kg in order to allow for a longer wearing time.
  • a backpack forms the outer ⁇ shell of the refrigerator and includes all of the following components, unless otherwise stated.
  • the reservoir of the refrigerator is designed as a bag of polyurethane with a capacity of 3L.
  • High pressure hoses (inside diameter 4 mm) serve to guide the water in the device.
  • One of these high-pressure hoses is the water reservoir with the pump driven by a 18V DC motor.
  • penkopf connected (pump head and motor: Ultra Max Cordless Airless Handheld, Graco, Minneapolis, US), wherein a pre-filter (Po ⁇ renificat: 25 ⁇ ) and a vent valve are interposed.
  • the energy source for the motor is a lithium-ion battery.
  • a control unit with on-off switch which is connected between the accumulator and the engine, allows the ge ⁇ timed operation of the engine.
  • the water drawn in from the reservoir is pumped via a distributor through high-pressure hoses to four nozzles:
  • Each one-piece single-fluid pressure nozzle made of stainless steel (mist nozzles A-250, Elmer GmbH, Ober-Grafendorf, AT, diameter of the outlet opening: 250 ⁇ ) located at one end of two at its other end connected to the manifold high-pressure hoses, each with A length of about 100 cm protrude from the backpack and can be taken so comfortable by the person ("wearer") in the left or right hand (“first Dü ⁇ sen”) and can be directed in the desired direction.
  • the backpack is provided on the side facing away from the wearer's back with two further stainless steel single-fluid pressure nozzles connected to the distributor (mist nozzles NF-SW14-150, Elmer GmbH, Ober-Grafendorf, AT, diameter of the outlet opening: 150 ⁇ m) ( second nozzles ”) to supply the environment behind the carrier with water mist.
  • the cooling device may be removably attached to a wall bracket in the second embodiment.
  • the outer shell can be formed by a backpack, a carrying case or the like.
  • the nozzles for example ⁇ two single-fluid pressure nozzles made of stainless steel, are each connected via high pressure hoses to the pump head and removable the outer shell attached. Second nozzle as in the first exporting ⁇ approximately example are not provided. The remaining Ausgestal ⁇ tung, on the electric motor and the pump head is, if nothing else is said, in part with those of the f ⁇ th embodiment identical.
  • the refrigerator can be quickly removed from the wall bracket and brought into the immediate vicinity of the person.
  • the reservoir of the cooling device is designed as a bag and filled with sterile water.
  • the bag is connected by a sterile closed valve with the high-pressure hoses.
  • the sterile valve is released only when the cooling unit is removed from the wall holding ⁇ tion.
  • the electric motor is activated in the embodiment as soon as a nozzle is removed from the outer shell.
  • the on-off switch of the control unit is designed as a contact ⁇ switch and with the nozzle in connection. As soon as a nozzle is removed, the contact switch is triggered and the electric motor is activated.
  • the bag and the sterile valve are interchangeable.
  • the outer shell of the refrigerator is formed by a portable plastic or metal housing, in ⁇ particular by designed as Flammenwerferimitation plastic or metal housing.
  • the nozzles are designed as finely atomizing flat jet nozzles in order to convey the atomized water from the nozzles with a greater range.
  • the remainder of the embodiment is substantially identical to that of the first embodiment except for the omission of the second nozzles.

Abstract

Offenbart wird ein von einer Person tragbares Kühlgerät zur adiabatischen Kühlung der Umgebung der Person, das ein Reservoir für Wasser, einen Elektromotor mit einem Akkumulator als Energiequelle, einen davon angetriebenen, mit dem Reservoir in Fluidverbindung stehenden Pumpenkopf zum Ansaugen des Wassers aus dem Reservoir, und zumindest eine Düse, die ebenfalls mit dem Pumpenkopf in Fluidverbindung steht und von diesem mit Druck beaufschlagbar ist, zum Zerstäuben des angesaugten Wassers in die Umgebung aufweist. Die Düse weist eine Austrittsöffnung mit einem Durchmesser von 10 μm - 350 μm auf. Das Kühlgerät ist derart ausgelegt, dass die Düse mit einem Druck von zumindest 10 bar beaufschlagbar ist. Dementsprechend wird auch ein Verfahren zur adiabatischen Kühlung der Umgebung einer Person offenbart.

Description

TRAGBARES KÜHLGERÄT
Die vorliegende Erfindung betrifft ein von einer Person tragbares Kühlgerät zur adiabatischen Kühlung der Umgebung der Person .
Während der heißen Jahreszeit werden zuweilen im Gastgewerbe, beispielsweise in Gastgärten oder auf Terrassen, Vorrichtungen eingesetzt, die auf dem Prinzip der adiabatischen Kühlung („Verdunstungskühlung") beruhen. Dabei wird üblicherweise Wasser vernebelt, um in weiterer Folge der Umgebungsluft durch Verduns¬ tung des Wassernebels Wärme zu entziehen.
Es wäre von Vorteil, auch bei Veranstaltungen in freien Gelände (z.B. bei Musikfestivals), bei denen sich eine große, mo¬ bile Ansammlung von Menschen zusammenfindet, auf das Prinzip der adiabatischen Kühlung zurückgreifen zu können. Oftmals finden diese Veranstaltungen bei großer Hitze statt; daher kann es teilweise sogar aus medizinischen Gründen geboten sein, eine Möglichkeit zur Abkühlung zu bieten.
Die vorgenannten Vorrichtungen sind jedoch für eine sinnvolle Verwendung bei solchen Veranstaltungen nicht geeignet, zumal sie nicht für den mobilen Einsatz, geschweige denn für einen Einsatz, bei dem sie von einer Person über eine gewisse Zeit getragen werden, ausgelegt sind.
Daneben ist aus der US 2014/0361101 AI eine Vorrichtung zum Benebeln bzw. Kühlen der Umgebung mit einer integrierten Energieeinheit und einer Pumpen-Motor-Einheit bekannt. Die Pumpen- Motor-Einheit ist über einen Zuführschlauch mit einem Flüssigkeitsreservoir verbunden und dazu eingerichtet, Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsreservoir über einen halbsteifen Schlauch zu einer Düse zu führen und zu zerstäuben. Nachteiligerweise sind die Schläuche der Vorrichtung schwergängig zu verschwenken. Darüber hinaus wird bei dem durch die Vorrichtung erzeugten Sprühnebel viel Wasser verbraucht und die Kleidung anwesender Personen stark durchnässt.
Die EP 1 916 034 AI und die US 2007/0068186 AI offenbaren jeweils andersartige Vorrichtungen zum Kühlen der Umgebung, welche allerdings nicht von einer Person getragen werden können und somit für den mobilen Einsatz in Gebäuden oder in großen Menschenansammlungen ungeeignet sind.
Die Vorrichtung der US 2006/0162349 AI ist ebenso wenig für den mobilen Einsatz in Gebäuden oder in großen Menschenansammlungen ausgelegt, da eine separate Energieversorgung, insbesondere die Energieversorgung eines Fahrzeugs, vonnöten ist.
Es ist infolgedessen Aufgabe der vorliegenden Erfindung, zumindest diesen Nachteil der genannten Vorrichtungen zu überwinden, und ein Gerät zur Verfügung zu stellen, dass von einer Person getragen werden kann und zugleich die Umgebung der Person (und dadurch andere Personen, die sich bei Großveranstaltungen naturgemäß in unmittelbarer Nähe der Person befinden können) kühlen kann. Dabei soll auch möglichst eine hohe Kühlleistung erzielt werden und zur gleichen Zeit die Tragbarkeit des Geräts während des (mitunter länger andauernden) Einsatzes gewährleis¬ tet bleiben.
Daher stellt die vorliegende Erfindung ein von einer Person tragbares Kühlgerät zur adiabatischen Kühlung der Umgebung der Person zur Verfügung, das ein Reservoir für Wasser, einen Elektromotor mit einem Akkumulator als Energiequelle, einen davon angetriebenen, mit dem Reservoir in Fluidverbindung stehenden Pumpenkopf zum Ansaugen des Wassers aus dem Reservoir, und zumindest eine Düse, die ebenfalls mit dem Pumpenkopf in Fluidverbin¬ dung steht und von diesem mit Druck beaufschlagbar ist, zum Zerstäuben des angesaugten Wassers in die Umgebung aufweist. Die Düse weist eine Austrittsöffnung mit einem Durchmesser von 10 μπι - 350 μπι auf. Das Kühlgerät ist derart ausgelegt, dass die Düse mit einem Druck von zumindest 10 bar beaufschlagbar ist. Dadurch wird die oben genannte Aufgabe gelöst.
Dementsprechend stellt die Erfindung auch ein Verfahren zur adiabatischen Kühlung der Umgebung einer Person, umfassend das Tragen eines Kühlgeräts durch die Person, wobei das Kühlgerät ein Reservoir mit Wasser, einen Elektromotor mit einem Akkumulator als Energiequelle, einen davon angetriebenen, mit dem Reservoir in Fluidverbindung stehenden Pumpenkopf, der Wasser aus dem Reservoir ansaugt, und zumindest eine Düse, die ebenfalls mit dem Pumpenkopf in Fluidverbindung steht und von diesem mit Druck beaufschlagt wird, aufweist, wobei das angesaugte Wassers durch die Düse in die Umgebung zerstäubt wird, wobei die Düse eine Austrittsöffnung mit einem Durchmesser von 10 μπι - 350 μπι aufweist, und wobei die Düse mit Wasser mit einem Druck von zumin¬ dest 10 bar beaufschlagt wird, zur Verfügung. Auch dadurch wird die genannte Aufgabe gelöst.
Typischerweise weist das Kühlgerät ein Tragemittel wie z.B. einen Tragegurt oder einen Rucksack auf. Durch das Tragemittel wird das Tragen des Kühlgeräts über längere Zeit ermöglicht.
Es hat sich im Zuge der Erfindung herausgestellt, dass das erfindungsgemäße Kühlgerät in der Lage ist, bei einem für die Gewährleistung der Tragbarkeit erforderlichen vertretbarem Energieaufwand ein beträchtliches Volumen an Nebel zu erzeugen, der in der Umgebung befindliche Personen kühlt, wobei jedoch eine Durchnässung der Kleidung der in der Umgebung befindlichen Personen (was vielfach als unangenehm empfunden wird) verringert wird oder völlig unterbleibt. Eine besonders gute Wirkung wird erzielt, wenn die Düse eine Austrittsöffnung mit einem Durchmes¬ ser von 25 μπι - 325 μπι oder gar von 50 μπι - 300 μπι, bevorzugt 75 μπι - 275 μπι, noch mehr bevorzugt von 100 μπι - 250 μπι oder gar 125 μπι - 225 μπι, insbesondere von 125 μπι - 200 μπι oder gar 125 μπι - 175 μπι, aufweist. Zweckmäßigerweise ist die Düse eine
Einstoff-Druckdüse, insbesondere eine Hohlkegeldüse wie eine Axial-Hohlkegeldüse oder eine Exzenter-Hohlkegeldüse, und bevor¬ zugt einteilig ausgeführt, z.B. aus Edelstahl. Alternativ, oder zusätzlich, ist das Kühlgerät vorzugsweise derart ausgelegt (insbesondere durch entsprechende Auslegung von Elektromotor, Akkumulator, Pumpenkopf, Düse und Fluidverbindungen wie z.B.
Röhren oder Schläuchen) , dass die Düse mit einem Druck von zumindest 15 bar, bevorzugt zumindest 20 bar oder gar zumindest 25 bar, mehr bevorzugt zumindest 30 bar oder gar zumindest 35 bar, noch mehr bevorzugt zumindest 40 bar oder gar zumindest 45 bar, insbesondere zumindest 50 bar oder gar zumindest 55 bar beauf¬ schlagt werden kann. In besonders bevorzugten Aus führungs formen sind noch höhere Drücke vorgesehen, beispielsweise zumindest 70 bar oder gar zumindest 80 bar, vorzugsweise zumindest 120 bar oder gar zumindest 450 bar, üblicherweise jedoch nicht mehr als 600 bar, insbesondere nicht mehr als 200 bar bzw. nicht mehr als 150 bar. Als besonders praktisch hat sich erwiesen, wenn zumindest ein Teil der Außenhülle des Kühlgeräts (vorzugsweise im Wesent¬ lichen die gesamte Außenhülle) durch einen Rucksack gebildet wird, der von der Person getragen werden kann.
Um die Laufzeit des Akkumulators (und damit die Zeit, in der das Kühlgerät ununterbrochen getragen werden kann) zu verlängern, ist es von Vorteil, wenn der Elektromotor getaktet betrie¬ ben wird. Daher weist das Kühlgerät in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ferner eine Steuereinheit auf, die einen getakteten Betrieb des Elektromotors ermöglicht. Die Taktung kann beispielsweise erfolgen, indem die Steuereinheit eine Einschaltzeit und eine Ausschaltzeit bzw. Zyklen mit definierten Einschalt- und AusschaltZeitpunkten vorgibt. Zu diesem Zwecke kann die Steuereinheit beispielsweise den Strom mit¬ tels Pulsweitenmodulation regeln.
Um Einschaltströme bei der Inbetriebnahme des Kühlgerätes bzw. des Elektromotors gering zu halten, ist es günstig, wenn das Kühlgerät eine Regelungseinheit zur Regelung der Drehzahl des Elektromotors aufweist. Die Regelungseinheit kann auch, so¬ fern vorhanden, durch eine Steuereinheit für getakteten Betrieb gebildet werden. Durch diese Maßnahme ist es möglich, den Elekt¬ romotor nach einem vorgegebenen Drehzahlverlauf, beispielsweise einem Rampenverlauf, zu beschleunigen und dadurch Ströme in ei¬ nem niedrigen Drehzahlbereich gering zu halten. Zweckmäßigerweise kann die Drehzahl, beispielsweise mit Hilfe eines Sensors oder durch Bestimmung der induzierten Spannung, ermittelt und der Regelungseinheit als Rückführungsgröße zugeführt werden. Im Zuge der Regelung kann der Elektromotor ebenfalls getaktet betrieben werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführung weist das Kühlgerät eine Vielzahl der Düsen mit einer Austrittsöffnung mit einem Durchmesser von 10 μπι - 350 μπι auf, um die Umgebung besser in mehrere Richtungen abdecken zu können.
Von dieser Vielzahl ist vorzugsweise eine erste Düse an ei¬ nem Schlauch vorgesehen und steht über diesen Schlauch mit dem Pumpenkopf in Fluidverbindung (üblicherweise über weitere Bau¬ teile des Kühlgeräts wie z.B. Verteiler und weitere Schläuche) . Dabei ist das Kühlgerät derart ausgelegt, dass in einem Be¬ triebszustand (d.h. einem Zustand, währenddessen die Zerstäubung des Wassers in die Umgebung stattfindet) der Teil des Schlau¬ ches, an dem die erste Düse vorgesehen ist, aus der Außenhülle des Kühlgeräts ragt, wobei die erste Düse zweckmäßigerweise an einem Ende des Schlauches vorgesehen ist. Bevorzugt weist dieser herausragende Teil des Schlauches zumindest eine Länge von 10 cm, bevorzugt zumindest 20 cm, mehr bevorzugt zumindest 30 cm, noch mehr bevorzugt zumindest 40 cm, insbesondere zumindest 50 cm auf (es ist jedoch für die Aufrechterhaltung der Einfachheit der Handhabung bzw. des Wasserdrucks förderlich, wenn dieser Teil des Schlauches die Länge von 300 cm, bevorzugt von 250 cm, mehr bevorzugt von 200 cm, insbesondere von 150 cm nicht über¬ schreitet) .
Dadurch kann die erste Düse von der Person (beispielsweise mit der Hand) geführt und in eine bestimmte Richtung (z.B. in Richtung einer Person in der Umgebung, die besonders der Kühlung bedarf) ausgerichtet werden. Ganz besonders bevorzugt sind zwei solcher ersten Düsen an unterschiedlichen Schläuchen bzw.
Schlauchteilen vorgesehen, insbesondere wobei die eine mit der linken Hand der Person und die andere mit der rechten Hand der Person führbar ist.
Es ist von Vorteil, wenn diese erste Düse mit einem Griff verbunden ist bzw. mit einem Befestigungsmittel (wie einer Man¬ schette, die z.B. durch einen Klettverschluss verschließbar ist) verbunden ist, wodurch die erste Düse durch die Person führbar ist bzw. vorübergehend an einer Extremität der Person (z.B. der Hand oder dem Unterarm) befestigbar ist. Die erste Düse kann beispielsweise durch ein Gewicht beschwert sein, um die stabile Führung der Düse durch die Person zu erleichtern.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Aus führungs form der vorliegenden Erfindung ist eine zweite Düse der genannten Vielzahl an der Außenhülle des Kühlgeräts vorgesehen, insbesondere wenn diese (bzw. der Teil, der die zweite Düse aufweist) vom Trage¬ mittel gebildet wird. Dadurch wird, neben der ersten Düse, die z.B. von Hand geführt werden kann, an einer zweiten Stelle Nebel erzeugt, was zu einer umfassenderen Kühlleistung führt. Ganz besonders bevorzugt ist, vor allem wenn das Tragemittel ein Ruck- sack ist, dass die zweite Düse eine Austrittsöffnung hat, welche in einem Betriebszustand von der Person weg weist.
Da üblicherweise für die erste Düse hinsichtlich der Fluid- verbindung zwischen Pumpenkopf und Düse eine höhere Distanz überwunden werden muss, hat es sich im Zuge der Erfindung zur Verbesserung der Hydraulik als zweckmäßig herausgestellt, wenn die erste Düse eine Austrittsöffnung mit einem Durchmesser aufweist, der größer ist als der Durchmesser der Austrittsöffnung der zweiten Düse, vorzugsweise zumindest um 20% größer, bevorzugt zumindest um 40% größer, mehr bevorzugt zumindest um 60% größer, noch mehr bevorzugt zumindest um 80% größer, insbesonde¬ re um zumindest 100% größer (also zumindest doppelt so groß) .
Die vorliegende Erfindung ist durch die besondere Kühlwir¬ kung hervorragend dazu geeignet, Aufmerksamkeit in großen An¬ sammlungen von Menschen zu erregen, wie sie beispielsweise von Rettungskräften benötigt wird, um rasch durch die Menge zu einem bestimmten Einsatzort zu gelangen. Um diesen Aufmerksamkeitsef¬ fekt, insbesondere bei Dämmerung oder Dunkelheit, noch zu stei¬ gern, ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform an einer Düse, insbesondere an der ersten Düse bzw. an (insbesonde¬ re entlang) des Teils des Schlauchs, ein Leuchtmittel (wie z.B. ein LED bzw. LED-Streifen) vorgesehen. Vorzugsweise ist das Leuchtmittel so ausgerichtet, dass das von der Düse zerstäubte Wasser (zu einem möglichst großen Anteil) beleuchtet werden kann, um so die Signalwirkung noch weiter zu steigern.
Bei einer weiteren bevorzugten Aus führungs form des erfindungsgemäßen Kühlgeräts ist zwischen das Reservoir und die Düse, insbesondere zwischen das Reservoir und den Pumpenkopf, ein Fil¬ ter mit einer durchschnittlichen Porengröße von 5 μπι bis 150 μπι, bevorzugt von 10 μπι bis 100 μπι, mehr bevorzugt von 15 μπι bis 50 μπι, insbesondere von 20 μπι bis 40μπι geschaltet. Dies verringert das Risiko, dass die Düsen verstopfen - vor allem angesichts dessen, dass bei den üblichen Einsatzorten des erfindungsgemäßen Kühlgeräts zumeist nicht auf bereits vorgefiltertes Wasser zum Füllen des Reservoirs zurückgegriffen werden kann. Insbesondere handelt es sich bei diesem Filter um einen Wechselfilter. Zur weiteren Verbesserung der Kühlleistung ist vorteilhafterweise zwischen das Reservoir und die Düse, insbesondere zwi¬ schen das Reservoir und den Pumpenkopf, ein Entlüftungsventil geschaltet, vorzugsweise wobei dieses Ventil zwischen den soeben beschriebenen Filter und den Pumpenkopf geschaltet ist.
Zu medizinischen Zwecken kann es günstig sein, wenn das Reservoir als steriler und insbesondere entnehmbarer Beutel ausge¬ führt ist. Beispielsweise kann der sterile Beutel mit sterilem Wasser oder einer anderen sterilen Flüssigkeit vorgefüllt und bis zur erstmaligen Entnahme von Flüssigkeit aus dem sterilen Beutel zum Zwecke der Kühlung verschlossen sein, wodurch die Sterilität des Beutelinhalts über einen längeren Zeitraum ge¬ währleistet ist.
Um das Eindringen von Keimen in das Reservoir zu unterbinden, ist in einer besonders bevorzugten Aus führungs form zwischen Reservoir und dem Pumpenkopf ein steriles Ventil vorgesehen. Bei Vorhandensein eines sterilen Beutels kann das sterile Ventil auch einen Teil des sterilen Beutels bilden. Alternativ kann das sterile Ventil ein Teil der Fluidverbindung zwischen Reservoir und Pumpenkopf sein. Vorzugsweise wird das sterile Ventil durch einen Freigabemechanismus geöffnet.
Vorteilhafterweise weist das Kühlgerät (ohne Wasser im Re¬ servoir) ein Gesamtgewicht von unter 20 kg, bevorzugt von unter 15 kg, noch mehr bevorzugt von unter 10 kg auf, insbesondere von unter 4 kg auf, um eine längere Tragedauer zu ermöglichen.
Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Ausführungsbeispiele, auf die es jedoch nicht eingeschränkt ist, noch weiter erläutert .
Im ersten Ausführungsbeispiel bildet ein Rucksack die Außen¬ hülle des Kühlgeräts und beinhaltet alle der folgenden Bauteile, wenn nicht anders angegeben.
Das Reservoir des Kühlgeräts ist als Beutel aus Polyurethan mit einem Fassungsvermögen von 3L ausgebildet. Zur Führung des Wassers im Gerät dienen Hochdruckschläuche (Innendurchmesser 4 mm) . Über einen dieser Hochdruckschläuche ist das Wasserreservoir mit dem von einem 18V-Gleichstrommmotor angetriebenen Pum- penkopf verbunden (Pumpenkopf und Motor: Ultra Max Cordless Air- less Handheld, Graco, Minneapolis, US), wobei ein Vorfilter (Po¬ rengröße: 25μπι) und ein Entlüftungsventil zwischengeschaltet sind. Als Energiequelle für den Motor dient ein Lithium-Ionen- Akkumulator. Eine Steuereinheit mit Ein-Aus-Schalter, die zwischen Akkumulator und Motor geschaltet ist, ermöglicht den ge¬ takteten Betrieb des Motors.
Vom Pumpenkopf wird das aus dem Reservoir angesaugte Wasser über einen Verteiler durch Hochdruckschläuche zu vier Düsen gepumpt :
Jeweils eine einteilige Einstoff-Druckdüse aus Edelstahl (Nebeldüsen A-250, Elmer GmbH, Ober-Grafendorf, AT; Durchmesser der Austrittsöffnung: 250 μπι) befindet sich an einem Ende von zwei an ihrem anderen Ende mit dem Verteiler verbundenen Hochdruckschläuchen, die jeweils mit einer Länge von ca. 100 cm aus dem Rucksack ragen und so komfortabel von der Person („Träger") in die linke bzw. rechte Hand genommen werden können („erste Dü¬ sen") und in die erwünschte Richtung gerichtet werden können. Der Rucksack ist an der dem Rücken des Trägers abgewandten Seite mit zwei weiteren mit dem Verteiler verbundenen Einstoff- Druckdüsen aus Edelstahl (Nebeldüsen NF-SW14-150, Elmer GmbH, Ober-Grafendorf, AT; Durchmesser der Austrittsöffnung: 150 μπι) versehen („zweite Düsen"), um auch die Umgebung hinter dem Träger mit Wassernebel zu versorgen.
Nach Füllen des Reservoirs mit Wasser und Inbetriebnahme des Kühlgeräts durch Betätigen des Ein-Aus-Schalters wird Wasser aus dem Reservoir angesaugt und werden alle vier Düsen mit einem Wasserdruck von jeweils zumindest 25 bar beaufschlagt, wodurch von allen vier Düsen das Wasser zu Nebel zerstäubt wird, der die Umgebung abkühlt, aber die Kleidung der umgebenden Personen nicht unangenehm durchnässt.
Für notfallmedizinische Zwecke kann das Kühlgerät im zweiten Ausführungsbeispiel an einer Wandhalterung abnehmbar befestigt sein. Die Außenhülle kann dabei durch einen Rucksack, eine Tragetasche oder ähnliches gebildet werden. Die Düsen, beispiels¬ weise zwei Einstoff-Druckdüsen aus Edelstahl, sind jeweils über Hochdruckschläuche mit dem Pumpenkopf verbunden und abnehmbar an der Außenhülle angebracht. Zweite Düsen wie im ersten Ausfüh¬ rungsbeispiel sind nicht vorgesehen. Die restliche Ausgestal¬ tung, betreffend den Elektromotor und den Pumpenkopf, ist, falls nichts anderes erwähnt wird, im Wesentlichen mit jener des ers¬ ten Ausführungsbeispiels ident.
Bei einem Notfall, wie einem Kreislaufkollaps einer Person, kann das Kühlgerät rasch aus der Wandhalterung entnommen und in die nähere Umgebung der Person gebracht werden. Aus medizinischen Gründen ist es günstig, wenn das Reservoir des Kühlgeräts als Beutel ausgebildet und mit sterilem Wasser gefüllt ist. Vor¬ zugsweise ist der Beutel durch ein steriles geschlossenes Ventil mit den Hochdruckschläuchen verbunden ist. Um die Sterilität des Wassers über längere Zeit zu gewährleisten, wird das sterile Ventil erst freigegeben, sobald das Kühlgerät aus der Wandhalte¬ rung entnommen wird.
Der Elektromotor wird in dem Ausführungsbeispiel aktiviert, sobald eine Düse aus der Außenhülle entnommen wird. Zu diesem Zweck ist der Ein-Aus-Schalter der Steuereinheit als Kontakt¬ schalter ausgeführt und mit der Düse in Verbindung. Sobald eine Düse entnommen wird, wird der Kontaktschalter ausgelöst und der Elektromotor aktiviert.
Um auch bei einem erneuten Einsatz die Sterilität zu gewährleisten, sind der Beutel und das sterile Ventil austauschbar.
In einem dritten Ausführungsbeispiel wird die Außenhülle des Kühlgeräts durch ein tragbares Plastik- oder Metallgehäuse, ins¬ besondere durch ein als Flammenwerferimitation gestaltetes Plastik- oder Metallgehäuse, gebildet. Die Düsen sind dabei als fein zerstäubende Flachstrahldüsen ausgeführt, um das zerstäubte Was¬ ser mit einer größeren Reichweite aus den Düsen zu befördern. Die restliche Ausgestaltung ist, bis auf den Verzicht auf die zweiten Düsen, im Wesentlichen mit jener aus dem ersten Ausführungsbeispiel ident.

Claims

Patentansprüche
1. Von einer Person tragbares Kühlgerät zur adiabatischen Kühlung der Umgebung der Person, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlgerät ein Reservoir für Wasser, einen Elektromotor mit einem Akkumulator als Energiequelle, einen davon angetriebenen, mit dem Reservoir in Fluidverbindung stehenden Pumpenkopf zum Ansaugen des Wassers aus dem Reservoir, und zumindest eine Düse, die ebenfalls mit dem Pumpenkopf in Fluidverbindung steht und von diesem mit Druck beaufschlagbar ist, zum Zerstäuben des angesaugten Wassers in die Umgebung aufweist, wobei die Düse eine Austrittsöffnung mit einem Durchmesser von 10 μπι - 350 μπι, vorzugsweise 100 μπι - 200 μπι, aufweist, und wobei das Kühlgerät derart ausgelegt ist, dass die Düse mit einem Druck von zumin¬ dest 10 bar, vorzugsweise zumindest 20 bar, beaufschlagbar ist; vorzugsweise wobei das Kühlgerät ferner ein Tragemittel auf¬ weist, welches zumindest einen Teil der Außenhülle des Kühlge¬ räts bildet, beispielsweise einen Rucksack.
2. Kühlgerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlgerät ferner eine Steuereinheit aufweist, die einen getakte¬ ten Betrieb des Elektromotors ermöglicht.
3. Kühlgerät gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlgerät eine Vielzahl der genannten Düsen aufweist, wovon eine erste Düse an einem Schlauch vorgesehen ist und über diesen Schlauch mit dem Pumpenkopf in Fluidverbindung steht, wobei das Kühlgerät derart ausgelegt ist, dass in einem Betriebs¬ zustand der Teil des Schlauches, an dem die erste Düse vorgese¬ hen ist, aus der Außenhülle des Kühlgeräts ragt.
4. Kühlgerät gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Düse mit einem Griff verbunden ist bzw. mit einem Befestigungsmittel verbunden ist, wodurch die erste Düse durch die Per¬ son führbar ist bzw. vorübergehend an einer Extremität der Person befestigbar ist.
5. Kühlgerät gemäß einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch geke zeichnet, dass eine zweite Düse der genannten Vielzahl an der Außenhülle des Kühlgeräts vorgesehen ist.
6. Kühlgerät gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Düse eine Austrittsöffnung mit einem Durchmesser aufweist, der größer ist als der Durchmesser der Austrittsöffnung der zweiten Düse.
7. Kühlgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass an der genannten Düse, insbesondere an der ersten Düse der genannten Vielzahl von Düsen bzw. am Schlauch, ein
Leuchtmittel vorgesehen ist.
8. Kühlgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass zwischen das Reservoir und die Düse, vorzugsweise zwischen das Reservoir und den Pumpenkopf, ein Filter mit einer durchschnittlichen Porengröße von 5 μπι bis 150 μπι geschaltet ist .
9. Kühlgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass zwischen das Reservoir und die Düse, vorzugsweise zwischen das Reservoir und den Pumpenkopf, ein Entlüftungsventil geschaltet ist.
10. Verfahren zur adiabatischen Kühlung der Umgebung einer Person, umfassend das Tragen eines Kühlgeräts durch die Person, wo¬ bei das Kühlgerät ein Reservoir mit Wasser, einen Elektromotor mit einem Akkumulator als Energiequelle, einen davon angetriebe¬ nen, mit dem Reservoir in Fluidverbindung stehenden Pumpenkopf, der Wasser aus dem Reservoir ansaugt, und zumindest eine Düse, die ebenfalls mit dem Pumpenkopf in Fluidverbindung steht und von diesem mit Druck beaufschlagt wird, aufweist, wobei das an¬ gesaugte Wassers durch die Düse in die Umgebung zerstäubt wird, wobei die Düse eine Austrittsöffnung mit einem Durchmesser von 10 μπι - 350 μπι, insbesondere 100 μπι - 200 μπι, aufweist, und wo¬ bei die Düse mit Wasser mit einem Druck von zumindest 10 bar, insbesondere zumindest 20 bar, beaufschlagt wird, vorzugsweise wobei das Kühlgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgeführt ist .
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