DE102018001319A1 - Active cooling suit - Google Patents

Abstract

Vorgestellt wird eine aktiver Kühlanzug, ein Gebläse, ein Schlauchsystem und eine zu kühlende Zone aufweisend, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse ein leistungsoptimiertes Radialgebläse ist, das Schlauchsystem sich verzweigt und Querschnitte des Schlauchsystems mit zunehmendem Verzweigungsgrad abnehmen, die zu kühlende Zone von einem flexiblen Rahmenelement begrenzt wird.An active cooling suit, a blower, a hose system and a zone to be cooled is presented, characterized in that the blower is a performance-optimized radial blower, the hose system branches and cross sections of the hose system decrease with increasing degree of branching, the zone to be cooled by a flexible frame element is limited.

Description

Die Erfindung betrifft einen aktiven Kühlanzug für den Arbeits-, Sport- oder militärischen Einsatz.The invention relates to an active cooling suit for work, sports or military use.

Für Outdoor-Aktivitäten in heißen klimatischen Zonen kann der natürliche Kühlmechanismus durch die Verdunstung von Schweiß nicht ausreichend ausgeschöpft werden. Die Folge ist Ermattung und Ermüdung durch die Überhitzung des Körpers. Entsprechende Bekleidung im Arbeits-, Sport- oder militärischen Einsatz besitzt bislang keine aktiven und passiven Möglichkeiten den produzierten Schweiß hinreichend zu verdunsten, um eine Kühlwirkung zu erzielen. Vielmehr wird der Schweiß von der Kleidung aufgesaugt (Unterwäsche) und kann außer durch diffusive Prozesse nur langsam verteilt werden. Erst wenn durchnässte Zonen mit der Umgebung in Kontakt treten findet eine Verdunstung statt, die aber nicht körpernah erfolgt und somit von dem Soldaten nicht als kühlend empfunden wird.For outdoor activities in hot climatic zones, the natural cooling mechanism can not be sufficiently exploited by the evaporation of sweat. The result is fatigue and fatigue due to overheating of the body. Appropriate clothing in work, sports or military use has so far no active and passive ways to evaporate the produced sweat sufficiently to achieve a cooling effect. Rather, the sweat is absorbed by the clothing (underwear) and can only be distributed slowly, except by diffusive processes. Only when drenched zones come into contact with the environment, evaporation takes place, but not close to the body and thus is not perceived by the soldier as cooling.

Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2010 052 573 A1 ist eine Luftkonditionierungsanlage, insbesondere zur Entwärmung des menschlichen Organismus beim Tragen von Schutzbekleidung, dadurch gekennzeichnet, dass, die Luftkonditionierungsanlage einen Kompressor, einen Druckminderer, ein Magnetventil, einen Schalldämpfer, eine Heizung, eine Volumenmessstrecke, eine Kühlung, einen Sensor Heizung, eine Regeleinheit Heizung (mit Steuerung des Magnetventils), einen Sensor Kühlung, eine Regeleinheit Kühlung aufweist und Luft mit einer rel. Luftfeuchte von « 5%, einem Luftstrom von mindestens 600 l/min, in einem Temperaturbereich von 20°C-34 °C konditioniert.From the publication DE 10 2010 052 573 A1 is an air conditioning system, in particular for the cooling of the human body when wearing protective clothing, characterized in that, the air conditioning system, a compressor, a pressure reducer, a solenoid valve, a silencer, a heater, a volume measuring section, a cooling, a sensor heating, a control unit heating (with control of the solenoid valve), a sensor cooling, a control unit has cooling and air with a rel. Humidity of «5%, an air flow of at least 600 l / min, conditioned in a temperature range of 20 ° C-34 ° C.

Der Nachteil dieser Luftkonditionierungsanlage besteht in deren großen Dimensionen, die zwar einen optimalen Luftstrom schaffen, für eine mobile Anwendung außerhalb eines Fahrzeugs jedoch nicht geeignet sind.The disadvantage of this air conditioning system is its large dimensions, which create an optimal air flow, but for a mobile application outside a vehicle are not suitable.

Weiter ist aus der US-Offenlegungsschrift US 2006/0174392 A1 ein Kleidungsstück zum Kühlen des Körpers eines Trägers bekannt, welches ein im Wesentlichen gasundurchlässiges erstes Substrat und ein gasdurchlässiges zweites Substrat, die um ihre Peripherien zusammengefasst sind und einen Hohlraum bilden, aufweist. Mindestens ein Abstandselement, das in dem Hohlraum angeordnet ist und eine Vielzahl von erhabenen Vorsprüngen auf dem Gas durchlässigen zweiten Substrat Oberfläche, außerhalb des Hohlraums und in der Nähe des Körpers des Trägers aufweist; wobei der Hohlraum dazu ausgelegt ist, mit einem Gas verbunden zu werden, sodass das Gas in den Hohlraum strömt und aus dem Hohlraum durch das gasdurchlässige zweite Substrat austritt.Next is from the US patent application US 2006/0174392 A1 a garment for cooling the body of a wearer, comprising a substantially gas-impermeable first substrate and a gas-permeable second substrate which are gathered around their peripheries and form a cavity. At least one spacer disposed in the cavity and having a plurality of raised protrusions on the gas-permeable second substrate surface, outside the cavity and in the vicinity of the body of the carrier; wherein the cavity is adapted to be connected to a gas so that the gas flows into the cavity and exits the cavity through the gas-permeable second substrate.

Der Nachteil dieser mobilen Lösung liegt darin, dass der menschliche Körper unterschiedlich schweissintensive Zonen aufweist. Die undefinierte Überströmung aller Zonen erfordert aufgrund des schlechten Kühlungswirkungsgrades eine große Gebläseleistung bzw. hat nur einen eingeschränkten Kühleffekt.The disadvantage of this mobile solution is that the human body has different sweat-intensive zones. The undefined overflow of all zones requires due to the poor cooling efficiency a large fan performance or has only a limited cooling effect.

Zuletzt ist aus der Offenlegungsschrift GB 2 523 333 A ein Kleidungsstück zur Temperaturkontrolle offenbart, das so angeordnet ist, dass es am Oberkörper eines Benutzers getragen werden kann, bestehend aus einer Blase, die als eine Kammer zur Aufnahme einer Gaszufuhr ausgebildet ist, die Blase, umfasst mindestens einen Rückabschnitt, der angeordnet ist, um mindestens einen Teil vom Rücken eines Trägers zu überlagern; eine Anordnung von Löchern, die in der Blase vorgesehen sind, um zugeführtes Gas in Richtung des Körpers des Benutzers zuzuführen, um die Temperatur des Körpers des Benutzers zu verändern; und eine Beatmungsleitung, die mit der Blase verbunden ist, um eine Gaszufuhr für die Atemluft des Benutzers aufzunehmen.Last is from the published patent application GB 2 523 333 A discloses a temperature control garment arranged to be worn on the upper body of a user consisting of a bladder formed as a chamber for receiving a gas supply, the bladder comprising at least one rear portion disposed to to overlay at least a part of the back of a wearer; an array of holes provided in the bladder for supplying supplied gas toward the user's body to change the temperature of the user's body; and a breathing duct connected to the bladder for receiving a gas supply for the breathing air of the user.

Die Kühlung erfolgt in nach diesem Stand der Technik zwar gezielt auf bestimmte Körperzonen, jedoch ist die Verknüpfung der Kühlluft mit der Atemluft aufgrund unterschiedlicher Konditionierungen schwierig, wenn nicht sogar unmöglich und die Mobilität leidet aufgrund der dargestellt großen Abmessungen der Versorgungseinrichtungen.The cooling is done in accordance with this state of the art specifically targeted to certain body zones, however, the linkage of the cooling air with the breathing air due to different conditioning difficult, if not impossible and the mobility suffers due to the illustrated large dimensions of the utilities.

Es besteht grundsätzlich bei allen Kühlwesten nach dem Stand der Technik, die mit undefinierten luftdurchlässigen Zwischenlagen wirken der Nachteil, dass die Luft durch das vorhandene Belüftungssystem aufgrund der fehlenden Strömungsrichtungsgeber nicht gezielt an die Stellen hoher Wärmeproduktion gebracht werden kann. Der Kühleffekt ist lokal stark begrenzt, da das Abstandsgewirke, das zur Luftverteilung dient und offenporig ist, eine Höhe von ca. 0.5 bis 1 cm aufweist und somit ein recht großer Strömungsquerschnitt entsteht. Durch diesen großen Strömungsquerschnitt können nur geringe Strömungsgeschwindigkeiten in größerer Entfernung von der Ausblasöffnung erzeugt werden. Eine Verteilung des Luftstroms und ein gezielter Transport an die Stellen hoher Wärme- und Schweißproduktion ist damit nicht möglich. Zudem werden durch die großen Strömungsquerschnitte größere Volumenströme benötigt, die große Lüfter (Bauraum) benötigen. Die Akkulaufzeit ist damit stark begrenzt. Bei gleichzeitig notwendiger Gewichtseinsparung können größere Akkus nicht eingesetzt werden. Die Verdunstung erfolgt bei diesem System ausschließlich an der textilen Oberfläche der Unterwäsche (T-Shirt). Eine hautnahe Verdunstungszone kann hiermit nicht realisiert werden. Damit ist der erzielbare Kühleffekt zum einen lokal begrenzt und zum anderen durch die Unterwäsche begrenzt, da diese nur über geringe kapillare Wirkungsmechanismen für den Flüssigkeitstransport verfügt.Basically, all state-of-the-art cooling vests have the disadvantage that undefined air-permeable intermediate layers have the disadvantage that the air can not be brought to the points of high heat production by the existing ventilation system due to the lack of flow direction sensors. The cooling effect is highly limited locally, since the spacer knitted fabric, which serves for air distribution and is open-pored, has a height of about 0.5 to 1 cm and thus creates a rather large flow cross-section. Due to this large flow cross-section, only low flow velocities can be generated at a greater distance from the blow-off opening. A distribution of the air flow and a targeted transport to the points of high heat and sweat production is not possible. In addition, the large flow cross sections require larger volume flows, which require large fans (installation space). The battery life is thus very limited. At the same time necessary weight saving larger batteries can not be used. In this system, evaporation takes place exclusively on the textile surface of the underwear (T-shirt). A skin-close evaporation zone can not be realized hereby. Thus, the achievable cooling effect on the one hand is limited locally and on the other hand limited by the underwear, since these only small capillary Mechanisms of action for the liquid transport has.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Luft gezielt an die Stellen zu befördern, an denen eine Kühlung benötigt wird. Des Weiteren sollen hautnahe Verdunstungszonen geschaffen werden, die über kapillare Effekte den Schweiß dem Luftstrom besser zuführen. Des Weiteren soll die Erfindung helfen, mit geringen Volumenströmen den größtmöglichen Verdunstungseffekt und damit Kühleffekt an den Zonen hoher Wärmeproduktion zu erzielen.The object of the invention is therefore to convey the air specifically to the places where cooling is needed. Furthermore, near-to-skin evaporation zones are to be created, which better conduct the sweat to the airflow via capillary effects. Furthermore, the invention should help to achieve the greatest possible evaporation effect and thus cooling effect at the zones of high heat production with low volume flows.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.This object is solved by the characterizing features of the main claim. Advantageous embodiments are described in the subclaims.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass ein Radialgebläse in ein Schutzgehäuse eingehaust ist und der Ausgang des Radialgebläses über ein Schlauchanschlussstück direkt mit dem Schlauchsystem verbindbar ist. Die Verbindung des Radialgebläseausgangs und des Schlauchsystemeingangs durch ein passgenaues und strömungsoptimiertes Verbindungsstück, welches gleichzeitig im Schutzgehäuse fixierbar ist, optimiert das erfindungsgemäße Gebläse bezüglich Masse und Bauraum.An advantage of the invention is that a radial fan is housed in a protective housing and the outlet of the radial fan via a hose connector is directly connected to the hose system. The connection of the radial fan outlet and the hose system input through a precisely fitting and flow-optimized connecting piece, which is simultaneously fixable in the protective housing, optimizes the fan according to the invention in terms of mass and space.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in der Verwendung eines Schlauchsystems, welches sich verzweigt und bei dem die Querschnitte des Schlauchsystems mit zunehmendem Verzweigungsgrad abnehmen. Durch eine gezielte Volumenstromaufteilung durch Y-Verteiler (2 Leitungen gehen ab, daher fraktales Baumsystem) und gleichzeitiger Reduktion des Durchmessers der abgehenden Leitungen kann die Strömungsgeschwindigkeit bis zu den Auslassöffnungen erhalten bleiben (ca. 2m/s).Another advantage of the invention is the use of a hose system which branches and in which the cross-sections of the hose system decrease with increasing degree of branching. Through a targeted volume flow distribution by Y distributor ( 2 Lines go off, therefore fractal tree system) and simultaneous reduction of the diameter of the outgoing lines, the flow rate can be maintained up to the outlet openings (about 2m / s).

Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht in der flexiblen Einrahmung der zu kühlenden Zone. Ein flexibler Rahmen umschließt zunächst im einsatzfähigen Zustand die zu kühlende Zone des Trägers. Weiter nimmt der flexible Rahmen die Enden des verzweigten Schlauchsystems auf. So wird erfindungsgemäß festgelegt, dass der Volumenstrom der Kühlluft, die durch das Schlauchsystem geleitet wird, gleichmäßig über die zu kühlende Zone geleitet wird.Another important advantage is the flexible framing of the zone to be cooled. A flexible frame initially encloses the zone of the wearer to be cooled in the operational state. Further, the flexible frame receives the ends of the branched hose system. Thus, according to the invention, it is determined that the volume flow of the cooling air, which is passed through the hose system, is conducted uniformly over the zone to be cooled.

Ein Deckel des flexiblen Rahmens ist weiterhin erfindungsgemäß mit Auslassöffnungen versehen, um die feuchte Luft von der zu kühlenden Zone abzutransportieren. Darüber hinaus ist das flexible Rahmenelement als Kreissegment geformt, an dessen Innenseite die Enden des Schlauchsystems angebracht sind und an dessen längerer Außenseite sich die Auslassöffnungen befinden. Eine durch die Verzweigung des Schlauchsystems entstehende fächerförmige Aufteilung der Enden des Schlauchsystems wird so in optimal gleichmäßiger Form auf die zu kühlende Zone geleitet. Weiter bietet die längere Außenseite des kreissegmentförmigen flexiblen Rahmenelements viel Bauraum zur Platzierung der Auslassöffnungen um einen rückstaufreienAbfluss der feuchten Kühlluft zu ermöglichen. Diese vorteilhafte Ausgestaltung ist in den Patentansprüchen 2 und 3 beschrieben.A lid of the flexible frame is further provided according to the invention with outlet openings to carry away the moist air from the zone to be cooled. In addition, the flexible frame member is formed as a circular segment, on the inside of the ends of the tube system are mounted and on the longer outer side, the outlet openings are located. A fan-shaped division of the ends of the hose system resulting from the branching of the hose system is thus conducted in an optimally uniform manner onto the zone to be cooled. Furthermore, the longer outer side of the circular segment-shaped flexible frame element offers a lot of installation space for the placement of the outlet openings in order to allow a backflow-free outflow of the moist cooling air. This advantageous embodiment is described in the claims 2 and 3.

In Patentanspruch 4 ist ein Verfahren zur Anwendung eines aktiven Kühlanzugs beschrieben. Mindestens ein leistungsoptimiertes, tragbares Radialgebläse fördert Kühlluft in ein Schlauchsystem. Bei Verwendung mehrerer Schlauchsysteme ist es selbstverständlich möglich auch mehrere leistungsoptimierte, tragbare Radialgebläse zu verwenden. Das Schlauchsystem transportiert die Kühlluft zur kühlenden Körperzone des Trägers und verzweigt sich mehrfach um den Volumenstrom gleichmäßig an den zu kühlenden Zonen zu verteilen. Zur Erhaltung des Volumenstroms verjüngen sich die Querschnitte des Schlauchsystems an jeder Verzweigungsstelle derart, dass die Fließgeschwindigkeit des Volumenstroms vor und nach der Verzweigungsstelle annähernd gleich bleibt (etwa 2m/s). Der Volumenstrom wird an den Enden des Schlauchsystems am höchsten Grad der Verzweigung in einen flexiblen Rahmen eingeleitet, der auf der zu kühlenden Zone aufliegt und die Zone umschließt. Die Kühlluft überstreicht die zu kühlende Fläche und tritt an den Auslassöffnungen aus dem Bereich des flexiblen Rahmens aus und gibt die feuchte Kühlluft an die Umgebung ab. Erfindungsgemäß wird pro flexiblem Rahmen ein Kühlluftstrom von 140 l/h erzeugt.In claim 4, a method for the application of an active cooling suit is described. At least one performance-optimized, portable radial fan delivers cooling air into a hose system. When using multiple hose systems, it is of course possible to use multiple power-optimized, portable radial fan. The hose system transports the cooling air to the cooling body zone of the wearer and branches several times to distribute the volume flow evenly to the zones to be cooled. To maintain the volumetric flow, the cross sections of the hose system at each branching point are tapered so that the flow rate of the volumetric flow before and after the branching point remains approximately the same (about 2 m / s). The flow is introduced at the ends of the hose system at the highest degree of branch into a flexible frame which rests on the zone to be cooled and encloses the zone. The cooling air passes over the surface to be cooled and exits the area of the flexible frame at the outlet openings and releases the moist cooling air to the environment. According to the invention, a cooling air flow of 140 l / h is generated per flexible frame.

Zum besseren Verständnis des erfindungsgemäßen aktiven Kühlanzugs wird folgendes Ausführungsbeispiel beschrieben.For a better understanding of the active cooling suit according to the invention, the following embodiment will be described.

Das Gesamtsystem für eine Person besteht aus zwei Teilsystemen, das jeweils über einen eigenen Lufterzeuger mit Batterie verfügt. Die Luft wird aus der Umgebung von dem Lüfter angesaugt und über den Zentralschlauch in das fraktale Luftleitungsnetz geführt. Dort wird der Luftstrom über die jeweiligen Y-Stücke an jeder Abzweigung halbiert und bis an den Anschluss des jeweiligen Rahmenelements geführt. Innerhalb des Rahmenelements wird die Luft weiter mittels der Y-Stücke aufgeteilt. Die Auslassgeschwindigkeit beträgt bei einem Teilvolumenstrom von 140 l/h (je Teilsystem) ca. 2 m/s. Die Luft wird innerhalb des Gehäuses der flexiblen Rahmenelemente über die fächerförmige Verrippung zu den Auslassöffnungen des Gehäuses geführt. Dabei überstreicht die Luft die Verdunstungszone, die aus einer Membran besteht, die einen direkten Hautkontakt aufweist. Durch kapillare Kräfte wird der erzeugte Schweiß an die Membranoberfläche transportiert. Von dort kann die Flüssigkeit mittels des zugeführten Luftstroms verdunsten und führt daher zu einem kühlenden Effekt im Bereich der flexiblen Rahmenelemente. Die flexiblen Rahmenelemente sind zur Platzierung auf dem Träger in ein Funktionsshirt integriert.The overall system for one person consists of two subsystems, each with its own air generator with battery. The air is drawn in from the environment by the fan and routed through the central hose into the fractal airline network. There, the air flow over the respective Y-pieces is halved at each branch and fed to the terminal of the respective frame member. Within the frame element, the air is further divided by the Y-pieces. The outlet velocity is approx. 2 m / s for a partial volume flow of 140 l / h (per subsystem). The air is guided within the housing of the flexible frame members over the fan-shaped ribbing to the outlet openings of the housing. The air passes over the evaporation zone, which consists of a membrane that has direct skin contact. Capillary forces transport the generated sweat to the membrane surface. From there, the liquid can evaporate by means of the supplied air flow and therefore leads to a Cooling effect in the field of flexible frame elements. The flexible frame members are integrated into a functional shirt for placement on the wearer.

Jedes Teilsystem besitzt acht flexible Rahmenelemente, die an das Luftleitungsnetz nach fraktalem Prinzip angebunden sind. Vier flexible Rahmenelemente befinden sich im Brustbereich und vier im Rückenbereich. Die zwei Teilsysteme sind symmetrisch zueinander aufgebaut. Die sichelförmigen flexiblen Rahmenelemente eines Teilsystems grenzen im Brustbereich an das Brustbein bzw. sind entlang desselben positioniert. Im Rückenbereich grenzen diese an die Wirbelsäule.Each subsystem has eight flexible frame elements connected to the fractal-type airline network. Four flexible frame elements are located in the chest area and four in the back area. The two subsystems are symmetrical to each other. The crescent-shaped flexible frame members of a subsystem are adjacent to or positioned along the sternum in the chest area. In the back area these border on the spine.

Die Positionierung der flexiblen Rahmenelemente orientiert sich an der Physiologie des Menschen hinsichtlich der Wärmeentwicklung und der Schweißproduktion.The positioning of the flexible frame elements is based on the physiology of humans in terms of heat generation and sweat production.

Es zeigen die 1 bis 4 Komponenten eines erfindungsgemäßen aktiven Kühlanzuges.

• Es zeigt 1 ein flexibles Rahmenelement 1. Das Rahmenelement weist mehrere Verteiler 2 -4 auf. Die Verteiler 2 -4 haben je nach Position in der Verzweigungshierarchie größere bzw. kleinere Dimension wie die Verteiler 2 -4 in der höheren bzw. niedrigeren Verzweigungs-Hierarchiestufe. So ist im Beispiel Verteiler 2 unterhalb der Verzweigungs-Hierarchiestufe der Verteiler 3 größer als Verteiler 2. Der Verteiler 4, oberhalb der Verzeigungshierarchiestufe des Verteilers 3 ist kleiner wie Verteiler 3. Die Geschwindigkeit vor und nach der Aufteilung bleibt durch die Querschnittsreduktion nach der Volumenstromaufteilung konstant. Die Verteiler 2 -4 sind mit Schläuchen 5 verknüpft. Das Ende der Verteiler 4 mündet in einen Bereich 6, der für das Überstreichen des Luftstroms über eine Zone des Körpers des Trägers bestimmt ist. Der Bereich wird zum Körper des Trägers, dies entspricht der Unterseite des flexiblen Rahmenelement 1, der durch eine Funktionstextilie 7 begrenzt ist. Die Funktionstextilie ist Teil eines Funktionshemds, an dem des flexible Rahmenelement 1 einerseits befestigt ist, anderseits fördert die Funktionstextilie 7 Schweiß vom Körper des Trägers weg, sodass der Abtransport durch die überstreichende Luft stattfindet. Weiter weisen die Verteiler Ausbuchtungen 8 auf, die formschlüssig in das flexible Rahmenelement 1 clipbar sind. Zuletzt ist das flexible Rahmenelement 1 kreisringförmig gestaltet, um die Gleichmäßigkeit des ausströmenden Volumenstroms zu unterstützen und eine baulich bedingte Möglichkeit zum rückstaufreien Abtransport der feuchten Luft zu schaffen.
• Es zeigt 2 den erfindungsgemäßen Deckel 21 eines flexiblen Rahmenelements. Der Deckel 21 weist eine kongruente Geometrie zum flexiblen Rahmenelement auf. Im weiteren, äußeren Bereich der kreisringförmigen Geometrie sind Auslassöffnungen 22 angebracht, um den Volumenstrom der feuchten Luft annähernd rückstaufrei aus dem Überströmbereich ableiten zu können. Weiter weist der Deckel eine Kanalstruktur 23, ebenfalls im Überströmbereich, auf. Die Kanalstruktur 23 unterstützt die Ausrichtung und Verwirbelung des Luftstroms im Überströmbereich, wodurch die Luft länger im Überströmbereich bleibt und mehr Feuchtigkeit aufnehmen kann, die dann an die Umgebung abgegeben wird. Zuletzt weist der Deckel einen Rand 24 auf, der den Deckel 21 formschlüssig mit dem flexiblen Rahmenelement verbindet.
• Es zeigt 3 ein Teilsystem eines aktiven Kühlanzugs. Das Teilsystem besteht aus acht flexiblen Rahmenelementen 31 und deren Deckel und wird durch ein weitene Teilsystem indentischen Aufbaus zum erfindingsgemäßen aktiven Kühlanzug ergänzt. Die Rahmenelemente 31 sind durch Schläuche 32 verbunden. Die Schnittstellen sind durch weitere Verteiler 33 realisiert, die sich in ihrer Baugröße hin zum Gebläse 34 steigern. Das Gebläse ist ein leistungsstarkes, akkubetriebenes Radialgebläse. Die Dimensionierung ist so gewählt, dass ein achtstündiger Einsatz mit einem Gesamtvolumenstrom von 280 l/h realisierbar ist.
• Es zeigt 4 einen erfindungsgemäßen aktiven Kühlanzug, der aus einem Funktionsshirt 41 an dem an einer Vorderseite 42 eines Trägers und an einer Rückseite 43 eines Trägers jeweils vier flexible Rahmenelemente 44 an schweissintensiven Bereichen angebracht sind. Die flexiblen Rahmenelemente sind mit Schläuchen 45 verbunden. Das Gebläse 46 zur Belüftung ist in Hüftnähe des Trägers platziert.

It show the 1 to 4 Components of an active cooling suit according to the invention.

• It shows 1 a flexible frame element 1 , The frame element has several manifolds 2 -4 on. The distributors 2 -4 Depending on their position in the branch hierarchy, they have larger or smaller dimensions like the distributors 2 -4 in the higher or lower branch hierarchy level. So in the example is distributor 2 below the branch hierarchy level of the distributors 3 larger than distributor 2 , The distributor 4 , above the branch hierarchy level of the distributor 3 is smaller than distributor 3 , The speed before and after the division remains constant due to the reduction in cross section after the volume flow split. The distributors 2 -4 are with hoses 5 connected. The end of the distributor 4 flows into an area 6 which is intended for sweeping the airflow over a zone of the wearer's body. The area becomes the body of the wearer, this corresponds to the underside of the flexible frame element 1 by a functional textiles 7 is limited. The functional textile is part of a functional shirt on which the flexible frame element 1 on the one hand is attached, on the other hand promotes the functional textile 7 Sweat away from the body of the wearer, so that the removal takes place by the sweeping air. Next have the manifold bulges 8th on, the form-fitting in the flexible frame element 1 are clipable. Last is the flexible frame element 1 circular shaped to support the uniformity of the outflowing volume flow and to create a structurally related possibility for backstroke-free removal of the moist air.
• It shows 2 the lid according to the invention 21 a flexible frame element. The lid 21 has a congruent geometry to the flexible frame element. In the further, outer region of the annular geometry are outlet openings 22 attached in order to derive the volume flow of moist air almost backflow-free from the overflow area can. Next, the lid has a channel structure 23 , also in the overflow area, on. The channel structure 23 supports the alignment and turbulence of the airflow in the overflow area, allowing the air to stay in the overflow area for longer and absorb more moisture, which is then released into the environment. Last, the lid has an edge 24 on top of the lid 21 positively connected to the flexible frame member.
• It shows 3 a subsystem of an active cooling suit. The subsystem consists of eight flexible frame elements 31 and its lid and is complemented by a wide subsystem of identical construction to erfindingsgemäßen active cooling suit. The frame elements 31 are through hoses 32 connected. The interfaces are through other distributors 33 realized in their size to blower 34 increase. The blower is a powerful, battery-operated radial blower. The dimensioning is chosen so that an eight-hour use with a total volume flow of 280 l / h can be realized.
• It shows 4 an active cooling suit according to the invention, consisting of a functional shirt 41 on the front side 42 of a vehicle and on a back 43 a carrier in each case four flexible frame elements 44 attached to sweat-intensive areas. The flexible frame elements are with hoses 45 connected. The fan 46 for ventilation is placed near the hip of the wearer.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Flexibles RahmenelementFlexible frame element

2 -42 -4

Verteilerdistributor

55

Schlauchtube

66

Überströmbereichoverflow area

77

Funktionstextiliewaterproof fabric

88th

Ausbuchtungenbulges

2121

Deckelcover

2222

Auslassöffnungenoutlet

2323

Kanalstrukturchannel structure

2424

Randedge

3131

Flexibles Rahmenelement mit DeckelFlexible frame element with lid

3232

Schlauchtube

33 33

Verteilerdistributor

3434

Gebläsefan

4141

Funktionsshirtfunctional shirt

4242

Vorderseitefront

4343

Rückseiteback

4444

Flexibles RahmenelementFlexible frame element

4545

Schlauchtube

4646

Gebläsefan

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• DE 102010052573 A1 [0003]DE 102010052573 A1 [0003]
• US 2006/0174392 A1 [0005]US 2006/0174392 A1 [0005]
• GB 2523333 A [0007]GB 2523333 A [0007]

Claims (4)

Aktiver Kühlanzug, ein Gebläse, ein Schlauchsystem und eine zu kühlende Zone aufweisend, dadurch gekennzeichnet, dass - das Gebläse ein leistungsoptimiertes Radialgebläse ist, - das Schlauchsystem sich verzweigt und Querschnitte des Schlauchsystems mit zunehmendem Verzweigungsgrad abnehmen, - die zu kühlende Zone von einem flexiblen Rahmenelement begrenzt wird.Active cooling suit, a blower, a hose system and a zone to be cooled, characterized in that - the blower is a performance-optimized radial fan, - the hose system branches and cross sections of the hose system decrease with increasing degree of branching, - the zone to be cooled by a flexible frame member is limited. Aktiver Kühlanzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Rahmenelement - Aufnahmen für das verzweigte Schlauchsystem, - einen Bereich zum direkten Kontakt einer Körperzone eines Trägers, - Auslassöffnungen und - eine Geometrie zur gleichmäßigen Volumenstromaufteilung aufweist.Active cooling suit after Claim 1 , characterized in that the flexible frame member - receptacles for the branched hose system, - an area for direct contact of a body zone of a carrier, - outlet and - has a geometry for uniform volume flow distribution. Aktiver Kühlanzug nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Geometrie zur gleichmäßigen Volumenstromaufteilung im Wesentlichen ein Kreissegment ist.Active cooling suit after one of Claims 1 and 2 , characterized in that the geometry for uniform volume flow distribution is essentially a circle segment. Verfahren zur Anwendung eines aktiven Kühlanzugs, dadurch gekennzeichnet, dass - ein leistungsoptimiertes Radialgebläse Umgebungsluft als Kühlluft in ein sich verzweigendes und querschnittlich verjüngendes Schlauchsystem pumpt, - die verzweigten Enden des Schlauchsystems in einem flexiblen Rahmenelement enden, - die Kühlluft mit einer geometriebedingten, gleichmäßigen Volumenstromaufteilung die Körperzone des Trägers überstreicht und durch die Auslassöffnungen abgeleitet wird.Method for using an active cooling suit, characterized in that - a performance-optimized radial fan pumps ambient air as cooling air into a branching and cross-sectionally tapered hose system, - the branched ends of the hose system end in a flexible frame element, - the cooling air with a geometry-related, uniform volume flow distribution Body zone of the carrier sweeps over and is discharged through the outlet openings.

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