DE4004301A1

DE4004301A1 - Surface protection from sun - air-conditions rooms or cabins by using thin strips of wood or metal stacked horizontally one behind the other

Info

Publication number: DE4004301A1
Application number: DE19904004301
Authority: DE
Inventors: Karlfried Cost
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-02-13
Filing date: 1990-02-13
Publication date: 1991-08-14
Anticipated expiration: 2010-02-14
Also published as: DE4004301C2

Abstract

A surface protection from the sun consists of a number of thin horizontal strips of wood or metal (1) stacked close together one behind the other. The strips are rectangular and are placed so that from above only the edges of the long sides can be seen. The battery of strips is located above the room or cabin to be air conditioned, and projects on plan to the sides. Lengthwise the strips are placed vertical to the sun rays (2) when viewed from above. The size, arrangement and distance of the strips are so chosen that all the sun rays are concentrated on the upper part of the strips and transformed into heat, while the lower part remains in the shadow. The height of the device is such that it allows the free flow of air to the lower part of the strips. USE/ADVANTAGE - Works without technical energy such as diesel of electricity.

Description

Genre of the object of registration

Die Erfindung betrifft eine Klimatisierungseinrichtung, welche auch bei einer hohen Sonneneinstrahlung eine Überhitzung einer Schlepperkabine, eines Hauses oder eines anderen Raumes verhindert.The invention relates to an air conditioning device, which even in high sunlight Overheating a tractor cabin, house or another room prevented.

Information on the genus

Klimatisierungseinrichtungen sollen bei geringen Kosten und geringem Bedarf an technischer Energie in einem mehr oder weniger begrenzten Raum für den Menschen ein gesundes und angenehmes Raumklima schaffen.Air conditioning facilities are said to be at low cost and low need for technical energy in one more or less limited space for humans create a healthy and pleasant indoor climate.

State of the art

Bei den heutigen Schleppern sind folgende Methoden zur Verbesserung des Kabinenklimas angewandt. Kältemaschinen zur Luftabkühlung in der Kabine, getönte Scheiben zur Verminderung der Energieeinstellung in die Kabine, weißfarbige Dächer zur Verminderung der Energieeinstrahlung auf das Dach.The following methods are used in today's tugs Cabin climate improvement applied. Chillers for air cooling in the cabin, tinted Discs to reduce the energy setting in the cabin, white colored roofs to reduce the Energy radiation on the roof.

Critique of the state of the art

Die heutigen Schlepperkabinen wirken wie Sonnenkollektoren und der Fahrer sitzt mittendrin. Die Sonnenstrahlen dringen in die Kabine ein, erhitzen die Wandungen (Plastikverkleidungen) auf 80 Grad Celsius, diese erhitzen ihrerseits die Innenluft auf 50 Grad Celsius. Zusätzlich treffen die Strahlen direkt auf den Körper des Fahrers auf. Diese drei Störgrößen bewirken zusammen, daß sich der Fahrer unwohl fühlt. Die Einblasung von Kaltluft kann zunächst einmal nur eine dieser drei Störgrößen beseitigen und hat selbst Nachteile für die Gesundheit des Fahrers (Zugluft, Kälteschock, Erkältungen, Gliederschmerzen). Die Kosten für Anschaffung, Energieaufwand und Reparaturen der Kältemaschine und Nebeneinrichtungen sind hoch. Die getönten Scheiben bringen nur eine graduelle Lösung des Problems, im Sommer ist es in der Schlepperkabine trotz getönter Scheiben immer noch unerträglich heiß. Außerdem wird die Durchsehbarkeit der Scheiben vermindert. Today's tractor cabins look like Solar panels and the driver sits in the middle. The Sun rays penetrate the cabin, heat them Walls (plastic cladding) to 80 degrees Celsius, these in turn heat the indoor air to 50 degrees Celsius. In addition, the rays hit the Body of the driver. These three disturbances cause together that the driver feels uncomfortable. The blowing in of cold air can initially only eliminate one of these three disturbances and has itself Disadvantages for the driver's health (drafts, Cold shock, colds, body aches). The costs for purchase, energy expenditure and repairs of the Chiller and ancillary equipment are high. The tinted windows bring only a gradual solution of the problem, in the summer it is in the tractor cabin still unbearably hot despite tinted windows. In addition, the visibility of the panes reduced.

task

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klimatisierungseinrichtung für eine Schlepperkabine und andere Anwendungsgebiete zu schaffen, welche die drei Störgrößen für das Wohlbefinden des Fahrers (Erhitzung der Innenwandungen auf 80 Grad, Erhitzung der Innenluft auf 50 Grad und direkter Einfall der Sonnenstrahlen auf den Körper des Fahrers) gleichzeitig und ursächlich beseitigt und auf diese Weise ein angenehmes und gesundes Arbeitsklima schafft.The invention has for its object a Air conditioning system for a tractor cabin and to create other areas of application which the three Disturbances for the driver's well-being (heating the inner walls to 80 degrees, heating the indoor air to 50 degrees and direct sunlight the driver's body) simultaneously and causally eliminated and in this way a pleasant and creates a healthy working atmosphere.

Nebenforderungen sind geringe Kosten für die Anschaffung und den Unterhalt, Betriebssicherheit, hohe Lebensdauer, Geräuschlosigkeit. Die Anlage muß ohne Verbrauch an technischer Energie (wie Dieselkraftstoff oder elektrische Energie) arbeiten.Ancillary claims are low cost for the Acquisition and maintenance, operational security, high Lifespan, noiselessness. The system must be without Consumption of technical energy (like diesel fuel or electrical energy).

solution

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß oberhalb des zu klimatisierenden Raumes ein Körper angebracht wird, der aus vielen waagrecht in dichtem Abstand hintereinander gestaffelten Streifen besteht. Längserstreckung der Streifen waagrecht, Breitenerstreckung senkrecht, von oben sieht man nur die Kanten der Längsseite. Beispiel Breite des Streifens 15 cm, Dicke 0,5 mm, Abstand 3 cm, Länge nach Bedarf. Dieser Streifenkörper steht an den Seiten, nach hinten und nach vorne über die Schlepperkabine oder das zu klimatisierende Haus um beispielsweise 0,5 oder 1 m über.The object is achieved in that a body above the room to be air-conditioned is attached, which from many horizontally in tight There is a spacing of staggered strips. Lengthwise stripes horizontal, Vertical extension, you can only see from above the edges of the long side. Example width of the Strip 15 cm, thickness 0.5 mm, distance 3 cm, length after Requirement. This strip body is on the sides, backwards and forwards over the tractor cabin or the house to be air-conditioned by, for example, 0.5 or 1 m above.

Art und Anordnung der Streifen werden so gewählt, daß alle auftreffenden Sonnenstrahlen im oberen Bereich der Streifen auftreffen und absorbiert werden. die Längserstreckung der Streifen ist möglichst senkrecht zum Einfall der Sonnenstrahlen. Insbesondere bei fahrbaren Anlagen (Schlepper) kann es notwendig sein, zwei Streifenkörper waagrecht übereinander anzuordnen, wobei der eine in Nord-Süd und der andere in Ost-West-Richtung ausgerichtet wird.The type and arrangement of the strips are chosen so that all incident sun rays in the upper area of the Streaks hit and be absorbed. the The length of the strips is as vertical as possible for the incidence of the sun's rays. Especially at mobile systems (tractor) it may be necessary to arrange two strip bodies horizontally one above the other, one in north-south and the other in East-West direction is aligned.

Der Werkstoff der Streifen spielt für die Funktion keine Rolle, ob Metall, Holz, Textilien oder Papier. Sie sollen allerdings die Sonnenstrahlen nicht reflektieren, sondern absorbieren. The material of the strips plays for the function no matter whether metal, wood, textiles or paper. However, they should not be the sun's rays reflect, but absorb.

Durch den schrägen Auftreffwinkel werden die Sonnenstrahlen verdünnt. Es steht somit eine große Wärmeübertragungsfläche zur Verfügung. Auch die Rückseite der Streifen dient der Wärmeabgabe. Die unmittelbar anliegende Luft erhitzt sich, dehnt sich dabei aus, das spezifische Gewicht wird geringer, die Luft steigt nach oben auf und von unten strömt kühle Umgebungsluft nach. Die Energie für diesen Luftstrom stammt aus der Sonnenenergie, die somit einerseits eine große Wärmemenge hervorbringt, andererseits aber auch gleichzeitig den Wind erzeugt, der diese Wärmemenge von dem zu klimatisierenden Ort hinwegbläst.Due to the oblique impact angle, the Diluted sun rays. So there is a big one Heat transfer area available. Also the The back of the strips is used for heat dissipation. The air is heated and expands in doing so, the specific weight becomes lower, the Air rises up and cool flows from below Ambient air after. The energy for this airflow comes from solar energy, which is therefore one generates large amounts of heat, but also on the other hand at the same time generates the wind that from this amount of heat blows away the place to be air-conditioned.

Der untere Teil des Streifenkörpers erhält keine Sonnenstrahlung.The lower part of the strip body does not receive any Solar radiation.

Er wird durch die ständig vorbeiströmende kühle Luft selbst kühl gehalten.It is caused by the constantly flowing cool air even kept cool.

Auch durch Wärmeleitung kann nur ganz wenig Energie vom oberen heißen Teil des Streifenkörpers in den unteren kühlen Teil hingelangen. Der Luftraum zwischen den Streifen stellt für die Wärmeleitung ein unüberwindliches Hindernis dar. Die Wärmeleitung innerhalb der Luft wird überlagert durch den ständigen Luftstrom, der von unten nach oben gerichtet ist. Die nach unten gerichtete Wärmeleitung durch den Streifenkörper hindurch muß sich also auf die Streifen selbst beschränken. Deren Querschnittsfläche macht jedoch, wenn man sie von oben betrachtet, nur einen sehr geringen Flächenanteil aus, im obengenannten Zahlenbeispiel wären es 1,65% Flächenanteil.Even very little energy can be dissipated by heat conduction upper hot part of the strip body in the lower cool part. The air space between the Strip sets for heat conduction an insurmountable obstacle. The heat conduction within the air is overlaid by the permanent Airflow directed from bottom to top. The downward heat conduction through the The strip body must therefore pass through onto the strip restrict yourself. Their cross-sectional area makes however, when viewed from above, only one very small area, in the above Numerical example would be 1.65% area.

Dem unteren Teil des Streifenkörpers wird weder durch Sonnenstrahlung noch durch Wärmeleitung Energie zugeführt. Dagegen wird er ständig durch zufließende frische Umgebungsluft gekühlt. Der untere Teil des Streifenkörpers wirkt deshalb als eine kühle Abdeckung für den darunterliegenden Raum und es stellt sich dasselbe angenehme Klima ein wie unter dem kühlen Blätterdach des Waldes.The lower part of the strip body is neither through Solar radiation still conducts energy through heat fed. In contrast, it is constantly flowing through fresh ambient air cooled. The lower part of the Strip body therefore acts as a cool cover for the space below and it turns the same pleasant climate as under the cool Canopy of the forest.

Die drei Störgrößen bei der Klimatisierung der Schlepperkabine sind ursächlich behoben: Erhitzung der Innenwandung der Kabine, Erhitzung der Innenluft, direkte Sonneneinstrahlung auf den Körper des Fahrers. The three disturbances in the air conditioning of the The tug cabin has been fixed: heating of the Interior wall of the cabin, heating of the interior air, direct sunlight on the driver's body.

Achievable advantages

Mit der Erfindung lassen sich eine Reihe von Vorteilen erzielen:A number of advantages can be achieved with the invention achieve:

1. The air conditioning effect is more pleasant and healthier than a conventional one Tractor air conditioning system.
2. No moving parts.
3. No consumption of technical energy, only use constructive measures and Utilization of solar energy for cooling.
4. Low cost, long life.
5. Also on existing tugs and buildings can be retrofitted, also for many other areas of application transferable.

Embodiment

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is in the Drawing shown and is closer below described.

Die Sonnenstrahlen treffen im oberen Bereich auf die Streifen auf, werden dort in Wärmeenergie umgesetzt, erhitzen den oberen Teil der Streifen. Diese erhitzen ihrerseits wieder die anliegende Luft, welche nach oben aufsteigt. Von unten strömt kühle Umgebungsluft nach. Die Unterseite der Abschirmung bleibt kühl, Sonnen- und Hitzeeinstrahlung auf die Schlepperkabine werden somit unterbunden.The sun's rays hit the top of the Strips open, are converted into thermal energy there, heat the top of the strips. Heat them up in turn, the air again, which is upwards rises. Cool ambient air flows in from below. The bottom of the shield stays cool, sun and Heat radiation on the tractor cab are thus prevented.

Claims

1. I, Karlfried Cost, claim a patent for a "surface-enlarged sun protection", characterized in that it consists of many thin strips staggered horizontally one behind the other. The length of the strips is approximately horizontal, the width is approximately vertical, so that only the edges of the long sides can be seen from above. The flat strip body formed from these strips and the air gaps is located above the room to be air-conditioned and projects beyond its floor plan to the sides, to the rear and to the front (in the case of solid buildings, it is not necessary to protrude on the side far from the equator).
The length of the stripes is as perpendicular as possible to the incidence of the sun's rays when viewed from above.
The size, arrangement and spacing of the strips are chosen so that all sun rays strike the upper region of the strips and are converted into heat. The lower part of the stripes is in the shadow of the upper parts of the stripe.
The distance between the strip body and the room to be air-conditioned must be chosen so high that the air supply to the underside of the strip body is not prevented.

2. Surface-enlarged sun protection according to claim 1, characterized in that two strip bodies arranged horizontally one above the other with horizontal alignment by 90 Degrees offset (one north-south and the other Strip body in east-west direction).

3. Surface-enlarged sun protection according to claim 1 or 2, characterized in that the stripes below the area where the Sunbeams hit, divided lengthways and there is an air gap to prevent the Heat conduction.