DE4019856A1 - Transportable heating system for outdoor applications - includes direct or indirect conversion of heat into energy used for ventilation or transport of heat transfer medium - Google Patents

Transportable heating system for outdoor applications - includes direct or indirect conversion of heat into energy used for ventilation or transport of heat transfer medium

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Abstract

The heating system uses a transportable heat source (1) and a heat exchanger (2) for heating a heat transfer medium, e.g. air. The heat transfer medium is transported to the utilisation point via a flexible hose (4). The ventilation or transport of the heat transfer medium using a system direct or indirect energy conversion of heat. Pref. the ventilation system is driven by a Sterling motor, a memory metal hose, or a thermogenerator driving an electric fan. USE - For heating tent or special air mattress or seat cushion.

Description

Vorrichtung zur Anwendung als Heizung für Zelte und andere Outdoor Anwendungen, dadurch gekennzeichnet, daß eine beliebige Wärmequelle mit einem Wärmetauscher verbunden ist und die so erwärmte Luft zur Heizung des Zeltes oder einer speziellen Luftmatratze oder eines Sitzkissens benutzt wird.Device for use as a heater for tents and other outdoor Applications, characterized in that any Heat source is connected to a heat exchanger and so heated air to heat the tent or a special one Air mattress or a seat cushion is used.

Vorrichtung zur Anwendung als Heizung für Zelte oder andere Outdoor Anwendungen, dadurch gekennzeichnet, daß eine beliebige Wärmequelle mit einem Wärmetauscher verbunden ist und die so erwärmte Luft zur Heizung des Zeltes oder einer speziellen Luftmatratze oder eines Sitzkissens benutzt wird.Device for use as a heater for tents or other outdoor Applications, characterized in that any Heat source is connected to a heat exchanger and so heated air to heat the tent or a special one Air mattress or a seat cushion is used.

Die erwärmte Luft wird mittels eines flexiblen Schlauches zum Ort der Verwendung gebracht, wobei auf eine möglichst kurze Leitungsverbindung sowie eine ausreichende Isolierung zu achten ist.The heated air becomes a place with a flexible hose brought the use, being as short as possible Ensure line connection and adequate insulation is.

Die Zirkulation wird durch ein Ventilationssystem sichergestellt, welches seine Antriebsenergie vorzugsweise direkt aus der Umwandlung von Wärme bezieht.The circulation is ensured by a ventilation system, which preferably derives its drive energy directly from the Conversion of heat relates.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die ihren Einsatz bevorzugt in den Bereichen Camping, Bergsteigen, Expeditionen und Jagd findet.The invention relates to a device for its use preferred in the areas of camping, mountaineering, expeditions and Hunting takes place.

Sie ist auch dazu geeignet, größere ortsveränderliche Einrichtungen, wie beispielsweise Zelte für transportable Krankenstationen oder Behelfswohnraum nach Naturkatastrophen zu beheizen, wobei in diesem Falle insbesondere der Vorteil des Verzichts auf Kamin- und zusätzliche Frischluftöffnungen von weitreichender Bedeutung ist. It is also suitable for larger portable Facilities such as portable tents Health centers or makeshift living quarters after natural disasters heat, in which case the advantage of No chimney and additional fresh air openings from is of far-reaching importance.  

Bisher existierte, wollte man im Zelt oder in der Kanzel auf eine Heizung nicht verzichten, das Problem, daß auf gute Belüftung geachtet werden mußte, weil allen Heizungssystemen gemeinsam ist, daß bei ihrem Betrieb Sauerstoff verbraucht wird.So far existed, you wanted to put one in the tent or in the pulpit Do not do without heating, the problem of paying attention to good ventilation had to be because all heating systems are common that oxygen is consumed in their operation.

Außerdem werden die herkömmmlichen Heizungssysteme mehrheitlich mit Benzin betrieben, welches den Nachteil eines unangenehmen Geruchs mit sich bringt.In addition, the majority of the conventional heating systems Petrol operated, which has the disadvantage of an unpleasant smell brings with it.

Auch die Beheizung von Zelten mittels eines Gasofens oder gar von Gaslaternen (in kleinen Zelten) ist wegen der damit verbundenen Erstickungsgefahr zu vermeiden.Also heating tents using a gas oven or even Gas lanterns (in small tents) is because of this To avoid suffocation.

Diese Nachteile sind durch die unbedingt erforderliche Belüftung bedingt, um gesundheitsschädliche Kohlendioxidbelastungen zu vermeiden; hierdurch geht ein großer Teil der erzeugten primären Heizenergie wieder verloren.These disadvantages are due to the absolutely necessary ventilation conditional to reduce harmful carbon dioxide pollution avoid; this is a large part of the primary generated Heating energy lost again.

Dies ist insbesondere im Zusammenhang mit der Ausrüstung für Bergsteiger von Bedeutung, da hier das Gepäck so leicht wie möglich sein sollte und nicht durch überdimensionierte Brennstoffmengen unnütz erschwert werden sollte.This is particularly related to the equipment for Mountaineers are important because the luggage here is as light as should be possible and not by oversized Amounts of fuel should be made unnecessarily difficult.

Weiterhin stellen herkömmliche Systeme ein erhebliches Sicherheitsrisiko dar, da in den beengten Raumverhältnissen (Zelt usw.) leicht Brände ausgelöst werden können.Furthermore, conventional systems represent a significant one Security risk, because in the confined space (tent etc.) fires can easily be started.

Der Erfinder hat sich zum Ziel gesetzt, die genannten Probleme zu vermeiden, nicht zuletzt unter dem Gesichtspunkt der gesteigerten Sicherheit des Anwenders.The inventor has set itself the goal of solving the problems mentioned avoid, not least from the point of view of increased User safety.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, daß herkömmliche Heizsysteme oder andere beliebige Wärmequellen (1) mit einem Wärmetauscher (2) versehen werden. Der Wärmetauscher hat die Aufgabe, Umgebungsluft aufzuheizen, die anschließend an den Ort ihrer Verwendung transportiert wird. To solve this problem, conventional heating systems or any other heat sources ( 1 ) are provided with a heat exchanger ( 2 ). The task of the heat exchanger is to heat ambient air, which is then transported to the place where it is used.

Vorzugsweise wird, um eine effektivere Energieausnutzung zu erreichen, die zu erwärmende Luft von dort angesaugt, wo die Wärmewirkung erzielt werden soll. So wird ein mehr oder weniger "geschlossener Kreislauf" erreicht.It is preferred to use energy more effectively reach the air to be heated sucked in from where the Heat effect should be achieved. So it becomes more or less "closed cycle" reached.

Der Transport der erwärmten Luft erfolgt aktiv mittels eines Ventilationssystems, welches seine Antriebsenergie direkt oder indirekt aus der im Heizsystem entstehenden Wärme bezieht.The heated air is actively transported by means of a Ventilation system, which drives its energy directly or indirectly from the heat generated in the heating system.

Vorgenannter Wärmetransport kann auf verschiedene Arten durchgeführt werden.The aforementioned heat transfer can be done in different ways be performed.

Für eine direkte Umwandlung von Wärme in Bewegungsenergie bietet sich der Memory-Metallschlaufen-Antrieb (Fig. 2) sowie der Sterling- Motor an.For a direct conversion of heat into kinetic energy, the memory metal loop drive ( Fig. 2) and the Sterling motor are ideal.

Auf letztgenanntes soll aber in dieser Schrift nicht näher eingegangen werden, weil es hinreichend bekannt ist und den Rahmen des Textes sprengen würde.However, this document is not intended to refer to the latter be addressed because it is well known and the framework of the text would blow up.

Beiden genannten Antriebsarten ist gemein, daß Wärme direkt in Bewegungsenergie umgewandelt wird und relativ geringe Temperaturdifferenzen für den Betrieb ausreichen.Both types of drive have in common that heat directly in Kinetic energy is converted and relatively small temperature differences sufficient for operation.

Zu erwähnen ist weiterhin deren Störunanfälligkeit sowie geringe Produktionskosten.Also to be mentioned is their insensitivity to faults and low Production costs.

Eine weitere Möglichkeit des Wärmetransportes bzw. der aktiven Luftzirkulation besteht in dem Einsatz eines Thermogenerators (TV- Zelle) (9).Another possibility of heat transport or active air circulation is the use of a thermogenerator (TV cell) ( 9 ).

Die aus Temperaturunterschieden gewonnene elektrische Energie wird dazu benutzt, einen Ventilator (11) anzutreiben.The electrical energy obtained from temperature differences is used to drive a fan ( 11 ).

Vorzugsweise wird das Thermoelement (9) einseitig in das die Kaltluft führende Rohr (12) integriert, während die andere Seite durch die von einer beliebigen Wärmequelle (1) erzeugten Energie erwärmt wird. The thermocouple ( 9 ) is preferably integrated on one side into the pipe ( 12 ) carrying the cold air, while the other side is heated by the energy generated by any heat source ( 1 ).

Um eine möglichst hohe Temperaturdifferenz zu erzeugen, welche in direktem Zusammenhang mit der Leistungscharakteristik des Thermoelementes steht (siehe auch Diagramm Fig. 5), hat es sich als sinnvoll erwiesen, die in das Kaltluftrohr (12) hineinragende Seite des Thermoelementes mit Kühlrippen (10) zu versehen, um eine bessere Kühlung sowie einen besseren Wärmedurchgang zu ermöglichen.In order to generate the highest possible temperature difference, which is directly related to the performance characteristics of the thermocouple (see also diagram in Fig. 5), it has proven to be useful to project the side of the thermocouple with cooling fins ( 10 ) into the cold air tube ( 12 ). to provide better cooling and better heat transfer.

Die hierdurch gewonnene Energie ist völlig ausreichend, um eine Luftumwälzung innerhalb des Systems sicherzustellen.The energy gained in this way is completely sufficient to achieve a Ensure air circulation within the system.

Der Memorymetallschlaufenantrieb (Fig. 2), bestehend aus der Memoryschlaufe (5), den beiden drehbar gelagerten Rollen (6 u. 7) ist für die Aufgabe der Luftumwälzung besonders prädestiniert.The memory metal loop drive ( Fig. 2), consisting of the memory loop ( 5 ), the two rotatably mounted rollers ( 6 and 7 ) is particularly predestined for the task of air circulation.

Wird die aus Metall bestehende Rolle (7), welche einen kleineren Durchmesser als Rolle (6) hat, mit der darüber gezogenen Memoryschlaufe erwärmt, so beginnt eine selbsttätige Rotation des Systems.If the roller ( 7 ) made of metal, which has a smaller diameter than roller ( 6 ), is heated with the memory loop pulled over it, the system begins to rotate automatically.

Rolle (6) besteht ebenfalls aus Metall, ist aber nicht aus Vollmaterial, sondern enthält Lüfterflügel, die bei Drehung einen Lufttransport innerhalb des Ansaugrohres (8) durchführen.Roller ( 6 ) is also made of metal, but is not made of solid material, but contains fan blades which, when rotated, transport air within the intake pipe ( 8 ).

Da der Memoryantrieb auf Temperaturdifferenzen angewiesen ist, um funktionieren zu können, muß die Anlaufrichtung festgelegt werden, um sicherzustellen, daß die Laufrichtung von Rolle (6) ein Ansaugen von Kaltluft bewirkt.Since the memory drive relies on temperature differences in order to function, the starting direction must be determined to ensure that the running direction of roller ( 6 ) causes cold air to be sucked in.

Auf diese Art und Weise kann sich die Memoryschlaufe, die beim Umlauf um Rolle (7) erwärmt wurde, beim Kontakt mit Lüfterrolle (6) abkühlen und den auf Temperaturdifferenzen basierenden Betrieb gewährleisten.In this way, the memory loop, which was heated during the circulation around the roller ( 7 ), can cool down when it comes into contact with the fan roller ( 6 ) and ensure operation based on temperature differences.

Um die Anlaufrichtung festzulegen, empfiehlt es sich, Rolle (7) im wärmeerzeugenden Gerät so zu positionieren, daß diese mit der darüber laufenden Memoryschlaufe (5) einseitig erwärmt wird.To determine the starting direction, it is recommended to position the roller ( 7 ) in the heat-generating device so that it is heated on one side with the memory loop ( 5 ) running over it.

Die Seite der bevorzugten Erwärmung stimmt mit der Abrollrichtung der Memoryschlaufe überein.The preferred heating side coincides with the roll direction the memory loop.

Für spezielle Anwendungen, bei denen die absolute Unabhängigkeit von Akkumulatoren oder anderen Stromlieferanten eine untergeordnete Rolle spielt, kann die Umwälzung der Warmluft auch mittels eines Elektroventilators erfolgen, der über Akkumulatoren angetrieben wird, oder seine Energie mittels eines Kabels mit Zigarettenanzünderstecker aus der Autobatterie erhält. For special applications where absolute independence a subordinate of accumulators or other electricity suppliers The warm air circulation can also play a role of an electric fan, which is via accumulators is driven, or its energy by means of a cable Receives cigarette lighter plug from the car battery.  

Die in Fig. 1 dargestellte Wärmequelle (Benzinheizung) ist selbstverständlich nur als Beispiel gedacht. Ausdrücklich soll gesagt werden, daß jede Wärmequelle Verwendung finden kann, je nach Einsatzgebiet der Erfindung.The heat source shown in Fig. 1 (gasoline heating) is of course only intended as an example. It should be expressly said that any heat source can be used depending on the field of application of the invention.

Insbesondere sind hier zu nennen:The following are particularly worth mentioning:

  • 1. Festbrennstofföfen1. Solid fuel stoves
  • 2. Benzin- und gasbetriebene Heizungen.2. Gasoline and gas powered heaters.

Die in dem Gerät auf genannte Weise erwärmte Luft wird über einen Schlauch (4) dem Ort der Verwendung zugeführt.The air heated in the device in the manner mentioned is fed to the place of use via a hose ( 4 ).

Hierbei ist an eine lösbare Verbindung (3) zwischen Schlauch (4) und Wärmequelle gedacht.Here, a detachable connection ( 3 ) between the hose ( 4 ) and the heat source is intended.

Die erwärmte Luft kann mittels des Schlauches (4) entweder direkt in das Zelt oder den bei Jägern gebräuchlichen Ansitzsack geleitet werden, oder zur Beheizung einer speziellen Luftmatratze oder eines Sitzkissens dienen.The heated air can be directed by means of the hose (4) either directly into the tent or the common among hunters Hide Bag, or used for heating a particular air mattress or a seat cushion.

Die vorgenannte Luftmatratze oder das Sitzkissen muß, um an den gewünschten Zweck adaptiert zu werden, lediglich mit einem weiteren Ventil ausgestattet werden und die Stege, die die beiden Folien verbinden, müssen so gestaltet sein, daß eine möglichst effektive Zirkulation in der Matratze/Sitzkissen stattfindet.The aforementioned air mattress or the seat cushion must be connected to the desired purpose to be adapted, only with another Valve and the webs that cover the two foils connect must be designed so that the most effective Circulation takes place in the mattress / seat cushion.

Die Art der Stegverteilung in vorgenannter Matratze/Sitzkissen ist in Fig. 4 dargestellt.The type of web distribution in the aforementioned mattress / seat cushion is shown in Fig. 4.

Die Beheizung einer Matratze/Sitzkissens bietet sich insbesondere deswegen an, weil beim Zelten usw. das Problem auftritt, daß vor allen Dingen vom Boden her Kälte durchdringt.Heating a mattress / seat cushion is particularly useful because of the problem with camping etc. that before All things penetrate cold from the ground.

Aus verschiedenen Gründen kann es sich sich als sinnvoll erweisen, in speziellen Anwendungsfällen anstatt der Luft als Wärmeträger eine Flüssigkeit zu verwenden.For various reasons, it can prove useful in special applications instead of air as a heat carrier Use liquid.

So ist es vorstellbar, anstatt einer Luftmatratze oder eines aufblasbaren Sitzkissens, die beide gemein haben, daß sie vor Verwendung erst aufgeblasen werden müssen, eine dünne Matte aus flexiblem Material zu verwenden. So it is conceivable, instead of an air mattress or one inflatable seat cushion that both have in common that they have Use a thin mat to inflate first flexible material to use.  

In diese Matten werden Kunststoffschlangen integriert, durch welche das auf vorbezeichnete Art erwärmte Wärmeträgermedium fließt.Plastic snakes are integrated into these mats which is the heat transfer medium heated in the aforementioned manner flows.

Als Anforderung an die Flüssigkeit ist lediglich zu stellen, daß diese niedrigviskos ist, um möglichst geringe Energien bei der Umwälzung zu benötigen; zudem muß gewährleistet sein, daß der Gefrierpunkt der Flüssigkeit (Erstarrungspunkt) unterhalb der Bereiche liegt, die beim Einsatz vorkommen können.The only requirement for the liquid is that This is low viscosity in order to minimize energy consumption Need revolution; it must also be ensured that the Freezing point of the liquid (solidification point) below the Areas that can occur during use.

Claims (12)

1. Vorrichtung zum Beheizen von Zelten oder speziellen Luftmatratzen oder Sitzkissen, dadurch gekennzeichnet, daß eine beliebige transportable Wärmequelle (1) mit einem Wärmetauscher (2) versehen ist, in dem Luft oder ein anderes Medium erwärmt wird. Das so erwärmte Medium wird mittels eines flexiblen Schlauchs (4) dem Ort der Verwendung zugeführt, wobei die Ventilation, bzw. der Transport des Mediums mittels eines Systems erfolgt, welches seine Energie direkt oder indirekt aus der Umwandlung von Wärme bezieht.1. Device for heating tents or special air mattresses or seat cushions, characterized in that any portable heat source ( 1 ) is provided with a heat exchanger ( 2 ) in which air or another medium is heated. The medium heated in this way is fed to the place of use by means of a flexible hose ( 4 ), the ventilation or the transport of the medium taking place by means of a system which obtains its energy directly or indirectly from the conversion of heat. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilation des wärmetauschenden Mediums durch eine aus Memorymetall bestehende Schlaufe (5) erfolgt, welche eine Ventilatorrolle (6) antreibt, die im Ansaugrohr (8) drehbar gelagert ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the ventilation of the heat-exchanging medium is carried out by a loop made of memory metal ( 5 ) which drives a fan roller ( 6 ) which is rotatably mounted in the intake pipe ( 8 ). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb des Ventilationssystems ein Sterling-Motor zum Einsatz kommt.3. Apparatus according to claim 1 to 2, characterized in that for The ventilation system is powered by a Sterling engine is coming. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb des Ventilationssystems eine oder mehrere TV-Zellen (9) zum Einsatz kommen, die mit der aus Wärmeunterschieden gewonnenen elektrischen Energie einen elektrischen Ventilator antreiben. 4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that one or more TV cells ( 9 ) are used to drive the ventilation system, which drive an electric fan with the electrical energy obtained from thermal differences. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Energiequelle für Ventilator (11) Akkumulatoren oder Trockenbatterien zum Einsatz kommen.5. Apparatus according to claim 4, characterized in that batteries or dry cell batteries are used as the energy source for the fan ( 11 ). 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der das erwärmte Medium führende Schlauch (4) aus zwei mit einem Steg verbundenen Schläuchen, oder aus zwei ineinandergeschobenen Schläuchen verschiedenen Durchmessers besteht.6. The device according to claim 1, characterized in that the heated medium leading hose ( 4 ) consists of two hoses connected to a web, or of two nested hoses of different diameters. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle einer Verwendung von Luft als wärmetauschendes Medium diese einer speziellen Luftmatratze (Fig. 5) zugeführt wird, welche durch zwei Ventile und eine zirkulierende Luftstromführung (Fig. 5) gekennzeichnet ist.7. The device according to claim 1 to 6, characterized in that in the case of using air as a heat-exchanging medium this is fed to a special air mattress ( Fig. 5), which is characterized by two valves and a circulating air flow guide ( Fig. 5). 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Flüssigkeiten als wärmeübertragendes Medium diese einer flexiblen Matte zugeleitet werden, die Kunststoffschlangen enthält, welche einen zirkulierenden Wärmeaustausch bewirken.8. The device according to claim 7, characterized in that at Use of liquids as a heat transfer medium the plastic snakes are fed to a flexible mat contains, which cause a circulating heat exchange. 9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Wärmeerzeugung Festbrennstoffe, Benzin und artverwandte Stoffe wie bspw. Petroleum, sowie Alkohole und Gase, insbesondere Propan und Butan zur Anwendung kommen.9. The device according to claim 1, characterized in that for Heat generation solid fuels, petrol and related substances such as For example, petroleum, and alcohols and gases, especially propane and Butane are used. 10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer speziellen Luftmatratze diese bereits durch Verschweißung des Materials in den Zeltboden integriert ist; in diesem Falle wird der Anschluß des Zeltes an die Wärmeerzeugung durch zwei ebenfalls durch Verschweißung integrierte Ventile gewährleistet.10. The device according to claim 1, characterized in that at Using a special air mattress already through this Welding of the material is integrated into the tent floor; in in this case the connection of the tent to the heat generation thanks to two valves also integrated by welding guaranteed. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der Matratze mit dem Zelt durch Nähte erfolgt. 11. The device according to claim 10, characterized in that the The mattress is connected to the tent by seams.   12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der Matratze mit dem Zelt durch Druckknöpfe erfolgt.12. The apparatus according to claim 10, characterized in that the Connection of the mattress to the tent is done by push buttons.
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