ITUB201563333U1

ITUB201563333U1 - COOLING SYSTEM FOR VEHICLES

Info

Publication number: ITUB201563333U1
Application number: ITUB2015U063333U
Authority: IT
Inventors: Maurizio Negri
Original assignee: Biroli Ernesto; Maurizio Negri
Priority date: 2015-07-31
Filing date: 2015-07-31
Publication date: 2015-10-31

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione avente per TITOLO DESCRIPTION of the invention having as TITLE

"REFRESHING CAR PARKING" "REFRESHING CAR PARKING"

1. Scopo1. Purpose

Lo scopo del presente lavoro è quello di definire un sistema che possa garantire il raffrescamento delle automobili, impiegando apparati di tipo ecosostenibile. The purpose of this work is to define a system that can guarantee the cooling of cars, using eco-sustainable equipment.

Tale sistema può essere esteso in linea di principio anche a veicoli di altro tipo. This system can in principle also be extended to other types of vehicles.

L'idea nasce dall'esperienza quotidiana, quando dopo aver lasciato al sole la propria automobile per un tempo anche minimo, vogliamo ripartire. The idea comes from everyday experience, when after leaving your car in the sun for even a minimum time, we want to leave again.

L'operazione che spesso facciamo per evitare un malore è quello di lasciare l'auto con le porte aperte ed il condizionatore acceso in attesa che le condizioni climatiche all'interno dell'abitacolo siano accettabili. The operation we often do to avoid an illness is to leave the car with the doors open and the air conditioner on while waiting for the climatic conditions inside the passenger compartment to be acceptable.

In questo modo introduciamo delle negatività: In this way we introduce some negativities:

Perdiamo tempo We waste time

Sprechiamo energia bruciando carburante We waste energy by burning fuel

Incrementiamo l'inquinamento We increase pollution

Facciamo funzionare il condizionatore con un punto di lavoro decisamente sfavorevole. We run the air conditioner with a decidedly unfavorable duty point.

Si prenda inoltre in considerazione la seguente affermazione, tratta da ECOSEVEN del 10 giugno 2014: "Uno studio americano ha dimostrato che il Sole può surriscaldare pericolosamente l'interno dell'auto in soli 30 minuti, anche se la temperatura dell'aria è relativamente fresca. Nelle giornate in cui non fa molto caldo, la temperatura interna di una vettura lasciata al sole può salire anche di 22" in un'ora, mentre, in piena estate, basterebbero solo 15 minuti per portare l'abitacolo ad una temperature vicina ai 65"". Also consider the following statement, taken from ECOSEVEN of 10 June 2014: "An American study has shown that the Sun can dangerously overheat the interior of the car in just 30 minutes, even if the air temperature is relatively cool. . On days when it is not very hot, the internal temperature of a car left in the sun can rise by as much as 22 "in an hour, while, in the height of summer, only 15 minutes would be enough to bring the passenger compartment to temperatures close to 65 "".

Questo dipende dall'energia ricevuta e non più dissipata, come scritto nel sito 38 METEO del 17 luglio: "Sotto il sole, la temperatura all'interno di una macchina chiusa può aumentare rapidamente. L'energia solare ad onde corte, entra nei veicoli attraverso i vetri. Gli oggetti all'interno così si riscaldano ed emanano energia ad onde lunghe. Questa però non è in grado di fuggire dal veicolo!!" This depends on the energy received and no longer dissipated, as written on the website 38 METEO of 17 July: "Under the sun, the temperature inside a closed car can rise rapidly. Solar shortwave energy enters vehicles through the windows. The objects inside heat up and give off long-wave energy. This, however, is unable to escape from the vehicle !! "

L'idea è quella pertanto di poter raffrescare l'autovettura durante la sosta in modo da mantenere la temperatura dell'abitacolo ad un valore che permetta di muoversi immediatamente ed ev The idea is therefore to be able to cool the car while parked in order to maintain the temperature of the passenger compartment at a value that allows it to move immediately and ev

lasciare persone/animali all'interno dell'autovettura. leave people / animals inside the car.

Ulteriore vantaggio non trascurabile è quello di prevenire la screpolatura dei sedili in pelle Another not negligible advantage is that of preventing the leather seats from cracking

l nome del sistema è Refreshing Car Parking, di seguito indicato con la sigla RCP. The system name is Refreshing Car Parking, hereinafter referred to as RCP.

Premettiamo che la nostra idea per il raffrescamento dell'autovettura è di immediata realizzazione, integrando opportunamente sistemi attualmente in commercio. We premise that our idea for the cooling of the car is of immediate realization, opportunely integrating systems currently on the market.

2. Descrizione 2. Description

Fondamentalmente il sistema generale è costituito dalle seguenti parti, o sottoinsiemi: Basically the general system consists of the following parts, or subsets:

copertura: permette il riparo dell'automobile e fa da struttura di ancoraggio per le altre parti pannello fotovoltaico: garantisce la presenza di energia elettrica in bassa tensione ed il mantenimento dello stato di carica di un pacco di batterie roof: allows the car to be sheltered and acts as an anchoring structure for the other parts photovoltaic panel: guarantees the presence of low voltage electricity and the maintenance of the state of charge of a battery pack

gettoniera: è l'organo che permette l'impiego del sistema di raffrescamento, può funzionare a gettoni o a monete, consigliamo la modalità a moneta per non dover implementare anche un servizio di cambio monete coin mechanism: it is the organ that allows the use of the cooling system, it can operate with tokens or coins, we recommend the coin mode so as not to have to implement a coin exchange service

dissuasore: posto all'inizio del posto di raffrescamento non permette il parcheggio dell'autovettura a meno che non siano state introdotte le monete necessarie nella gettoniera. bollard: placed at the beginning of the cooling station, it does not allow the car to park unless the necessary coins have been introduced into the coin mechanism.

nebulizzatore: preleva l'acqua dalla sorgente e la irrora con opportuna pressione e flusso sull'automobile nebulizer: takes water from the source and sprays it with appropriate pressure and flow on the car

servizi di carattere generale per la sicurezza e la manutenzione general services for safety and maintenance

lampada e crepuscolare: garantiscono l'illuminazione della parte interna della copertura interruttori: intercettazione delle linee di alimentazione lamp and twilight: guarantee the illumination of the internal part of the switch cover: interception of the power supply lines

valvola di intercettazione shut-off valve

combinatore telefonico telephone dialer

Riportiamo qui di seguito uno schema logico del sistema. Below is a logical scheme of the system.

Abbiamo dato al nostro sistema un taglio relativamente alle funzioni di minima che devono essere previste, nulla toglie che per particolari esigenze al sistema possano essere aggiunte altre funzioni. We have given our system a cut in relation to the minimum functions that must be provided, it does not mean that other functions can be added to the system for particular needs.

Qui di seguito diamo la descrizione delle componenti previste. Below we give the description of the expected components.

2.1 - Copertura 2.1 - Coverage

La copertura è il contenitore dell'autovettura ed è costituita da una tettoia, in materiale filtrante per impedire ai raggi di sole di entrare nello spazio interno e da tre pannellature laterali che servono sia a delimitare la volumetria in cui viene effettuato il raffrescamento sia a filtrate il calore. The roof is the container of the car and consists of a canopy, made of filtering material to prevent the sun's rays from entering the interior space and three side panels that serve both to delimit the volume in which the cooling is carried out and to filter the heat.

La struttura reticolare potrà essere realizzata in alluminio o in legno trattato per evitare la formazione di muschi. Dovrà essere resistente agli agenti atmosferici, quali ad esempio vento, acqua e neve. The reticular structure can be made of aluminum or treated wood to avoid the formation of moss. It must be resistant to atmospheric agents, such as wind, water and snow.

Le basi dei pali costituenti la struttura dovranno essere fissati a terra secondo opportune modalità, senza la necessità di realizzare i plinti di tenuta. The bases of the poles making up the structure must be fixed to the ground according to appropriate methods, without the need to create the sealing plinths.

Alla struttura saranno fissati tutti gli apparati necessari al corretto funzionamento, a meno del dissuasore che sarà posizionato sulla linea di accesso. All the equipment necessary for correct operation will be fixed to the structure, except for the bollard that will be positioned on the access line.

2.2 - Sistema Fotovoltaico 2.2 - Photovoltaic system

Questa parte del sistema è necessaria per produrre e accumulare I'energia elettrica per alimentare le apparecchiature elettriche facenti parte del progetto RCP. This part of the system is necessary to produce and store the electrical energy to power the electrical equipment that is part of the RCP project.

Durante le ore di luce verrà impiegata in diretta I'energia elettrica proveniente dal pannello, durante la restante parte della giornata verrà impiegata I'energia proveniente dal pacco batterie. During the hours of light the electricity coming from the panel will be used directly, during the rest of the day the energy coming from the battery pack will be used.

In particolare le utenze che usufruiranno dell'energia elettrica sono: In particular, the utilities that will use electricity are:

gettoniera coin acceptor

combinatore telefonico GSM GSM telephone dialer

dissuasore bollard

luce di servizio service light

pompa di alimentazione impianto di nebulizzazione (se necessaria) sprinkler system feed pump (if necessary)

Il pannello fotovoltaico sarà connesso ad una scatola adatta per gli impieghi da esterno dove saranno installati i seguenti apparati: The photovoltaic panel will be connected to a box suitable for outdoor use where the following equipment will be installed:

regolatore di tensione voltage regulator

pacco batterie battery pack

morsettiera per le uscite alle utenze terminal block for user outputs

Essendo la scatola di contenimento stagna le tubazioni necessarie per la distribuzione elettrica dovranno essere della serie PVC pesante con raccordi per esterno. Since the containment box is watertight, the pipes necessary for electrical distribution must be of the heavy PVC series with fittings for outdoor use.

Lo schema logico del controllore del Sistema Fotovoltaico è riportato nel disegno 1, allegato alla presente relazione tecnica. The logic diagram of the photovoltaic system controller is shown in drawing 1, attached to this technical report.

2.3-Gettoniera 2.3-Coin mechanism

Questa parte del sistema è necessaria per abilitare il cliente all'uso del sistema RCP. This part of the system is required to enable the customer to use the CPR system.

E' costituita da un accettatore di monete ed è collegata alle seguenti utenze: It consists of a coin acceptor and is connected to the following users:

dissuasore bollard

elettrovalvola di erogazione delivery solenoid valve

Pertanto una volta inserite le monete nella quantità corretta sarà disattivato il dissuasore per l'accesso del mezzo ali'interno della copertura ed un contatore che permetterà l'attivazione dell'elettrovalvola entro un tempo prefissato, in modo da permettere al conducente di portarsi all'esterno della copertura. Therefore, once the coins have been inserted in the correct quantity, the bollard for accessing the vehicle inside the cover will be deactivated, as well as a counter that will allow the activation of the solenoid valve within a predetermined time, so as to allow the driver to go to the outside of the cover.

Non è consigliabile prevedere le seguenti modalità: It is not recommended to use the following methods:

pagamento attraverso gettoni, attuabile ma necessita la gestione degli stessi payment through tokens, feasible but needs to be managed

pulsante di attivazione erogazione, attuabile ma si incorrerebbe nella problematica di un'attesa che potrebbe andare oltre i limiti per la disattenzione del cliente delivery activation button, feasible but would run into the problem of a wait that could go beyond the limits for customer inattention

Il dissuasore sarà ripristinato alla fine del servizio, una volta estratto I'autoveicolo, rilevato mediante un sistema a fotocellule o similare. The bollard will be reset at the end of the service, once the vehicle has been extracted, detected by means of a photocell system or similar.

La gettoniera sarà fissata sulla copertura all'esterno della linea di accesso, sarà impermeabile agli agenti atmosferici. In particolare dovrà avere le seguenti caratteristiche: The coin mechanism will be fixed on the cover outside the access line, it will be impermeable to atmospheric agents. In particular, it must have the following characteristics:

contenitore in acciaio INOX per resistere a condizioni climatiche difficili stainless steel container to withstand difficult climatic conditions

lo sportello dovrà avere le guarnizioni di tenute the door must have sealing gaskets

la serratura per l'apertura del contenitore dovrà essere resistente all'acqua the lock for opening the container must be water resistant

alimentazione 12Vcc 12Vdc power supply

Lo schema logico della gettoniera (parte elettrica) è riportato disegno 2, allegato alla presente relazione tecnica. The logic diagram of the coin mechanism (electrical part) is shown in drawing 2, attached to this technical report.

Nello schema non abbiamo inserito l'ingresso dei sensori a fotocellula. In the diagram we have not included the input of the photocell sensors.

2.4-Combinatore telefonico 2.4-Telephone dialer

Questa parte del sistema è necessaria per il report degli allarmi a distanza del sistema RCP. This part of the system is required for remote alarm reporting of the CPR system.

In questo modo sarà possibile inviare a distanza, su numero telefonico fisso o cellulare, uno o più segnali di allarme, per predisporre l'intervento del tecnico. In this way it will be possible to remotely send one or more alarm signals to a fixed or mobile phone number, in order to prepare the intervention of the technician.

E' alimentato a 12Vcc ed ha al suo interno una batteria tampone e una scheda SIM per le chiamate. It is powered at 12Vdc and has an internal buffer battery and a SIM card for calls.

2.5-Dissuasore 2.5-Bollard

Questa parte del sistemaènecessaria per impedire il parcheggio del mezzo sotto la copertura, prima di aver inserito il quantitativo corretto di monete nella gettoniera. This part of the system is necessary to prevent the vehicle from parking under the cover, before having inserted the correct quantity of coins into the coin mechanism.

Abbiamo ipotizzato l'impiego di un dissuasore con montaggio superficiale, in modo da non necessitare il posizionamento della capsula di contenimento nel terreno. We hypothesized the use of a surface-mounted bollard, so as not to need to place the containment capsule in the ground.

In questo modo la base dell'archetto sarà resa solidale con il terreno mediante tasselli di fissaggio. In this way the base of the arch will be made integral with the ground by means of fixing bolts.

Un comando elettrico proveniente dalla gettoniera attiverà il motorino a bassa tensione ed assorbimento che abbasserà l'archetto. An electric command coming from the coin mechanism will activate the low voltage and absorption motor which will lower the bow.

Una volta estratta l'autovettura un sistema a fotocellule, o similare, darà il consenso per il ripristino del blocco dell'accesso alla copertura. Once the car has been extracted, a photocell system or similar will give consent to reset the access block to the roof.

2.6 Luce di servizio 2.6 Service light

All'interno della copertura per sicurezza sarà installata una fonte di illuminazione blue a LED alimentata in bassa tensione. A low voltage powered blue LED light source will be installed inside the safety cover.

L'alimentazione della lampada, attivata dalla gettoniera sarà intercettata da un crepuscolare in modo da limitare l'accensione solamente nei casi di reale necessità. The power supply of the lamp, activated by the coin mechanism, will be intercepted by a twilight switch in order to limit ignition only in cases of real need.

2.7 Sistema di nebulizzazione 2.7 Nebulization system

Questa è la parte più delicata del sistema RCP perché tratta del raffrescamento vero e proprio dell'autovettura. This is the most delicate part of the RCP system because it deals with the actual cooling of the car.

Fondamentalmente è costituita da tre parti e più precisamente: Basically it consists of three parts and more precisely:

a alimentazione idrica water supply

rete tubiera tube network

ugelli nozzles

2.7.1 L'alimentazione idrica 2.7.1 The water supply

L'acqua necessaria per il sostentamento del sistema RCP, deve essere prelevata in loco. Dovrà essere presente un attacco idraulico in prossimità della copertura, dove prelevare l'acqua e distribuirla mediante la rete di tubi. The water needed to sustain the CPR system must be drawn on site. There must be a hydraulic connection near the roof, where the water can be taken and distributed through the network of pipes.

L'attacco dovrà essere dotato di valvola manuale per la chiusura dell'alimentazione idrica in caso di necessità operativa. The connection must be equipped with a manual valve to shut off the water supply in case of operational need.

La pressione dell'acqua è stata ipotizzata sufficiente, nel caso non lo fosse dovrà essere posizionata una pompa elettrica, funzionante in bassa tensione. The water pressure has been assumed to be sufficient, if it is not, an electric pump must be positioned, operating in low voltage.

2.7.2 La rete tubiera 2.7.2 The tube network

Questa parte è costituita dal tubo che partendo dall'elettrovalvola distribuisce l'acqua agli ugelli. Può essere realizzata con differenti materiali e più precisamente: This part is constituted by the tube which, starting from the solenoid valve, distributes the water to the nozzles. It can be made with different materials and more precisely:

rame copper

acciaio steel

plastica plastic

Per la tipologia dell'applicazione abbiamo considerato l'impiego della plastica nera che può essere impiegata con un range di temperatura che va da - 20°C a 80°C' con una pressione massima di 80 bar. For the type of application we have considered the use of black plastic which can be used with a temperature range from - 20 ° C to 80 ° C 'with a maximum pressure of 80 bar.

Nulla vieta di impiegare gli altri materiali per condizioni al contorno più complicate. There is nothing to prevent the use of the other materials for more complicated boundary conditions.

L'installazione estremamente semplice richiede nel caso dei tubi plastici l'impiego di una buona cesoia per un taglio netto dei tubi che risulta fondamentale per l'impiego dei raccordi e dei porta ugelli ad innesto rapido. In the case of plastic pipes, the extremely simple installation requires the use of a good shear for a clean cut of the pipes, which is essential for the use of quick-fit fittings and nozzle holders.

2.7.3-Gli ugelli 2.7.3-The nozzles

Anche se di piccole dimensioni sono il cuore del sistema. Permettono la formazione di gocce microscopiche di acqua, la cui evaporazione comporta l'abbassamento della temperatura. Although small in size, they are the heart of the system. They allow the formation of microscopic drops of water, the evaporation of which leads to the lowering of the temperature.

"Una volta che le gocce s i sono formate, può intervenire un processo di raffreddamento, dovuto all'evaporazione del liquido. "Once the drops are formed, a cooling process can take place, due to the evaporation of the liquid.

Il processo termodinamico alla base è una trasformazione adiabatica del sistema, per cui l'energia totale del sistema non cambia, ma viene solo trasformata. In sostanza parte dell'energia presente sotto forma di calore (detta calore latente di vaporizzazione) viene impiegata per fare passare sotto forma di gas I'acqua nebulizzata. All'energia sottratta dal calore latente occorre sommare quella derivante dal calore sensibile o calore specifico, che in genere è molto minore. The underlying thermodynamic process is an adiabatic transformation of the system, whereby the total energy of the system does not change, but is only transformed. Basically, part of the energy present in the form of heat (called latent heat of vaporization) is used to pass the atomized water in the form of gas. To the energy subtracted from latent heat it is necessary to add that deriving from sensible heat or specific heat, which is generally much less.

Il risultato della trasformazione è una diminuzione della temperatura. The result of the transformation is a decrease in temperature.

La velocità di evaporazione, è inversamente proporzionale al diametro della goccia, secondo la seguente formula, che esprime la superficie di scambio termico in funzione del diametro della goccia, per unità di volume: The evaporation rate is inversely proportional to the diameter of the drop, according to the following formula, which expresses the heat exchange surface as a function of the diameter of the drop, per unit of volume:

Ne consegue che riducendo anche di poco il diametro aumenta di molto la superficie, soprattutto quando il diametro della goccia diventa molto piccolo come nel caso della nebulizzazione. Se consideriamo ad esempio, una nebbia con un raggio medio di 10 pm, vediamo che il volume e la superficie di una goccia è di: It follows that reducing the diameter even slightly increases the surface a lot, especially when the diameter of the drop becomes very small as in the case of nebulization. If we consider for example, a fog with an average radius of 10 pm, we see that the volume and surface area of a drop is:

Dunque per atomizzare 1 litro di acqua in gocce dal raggio di 10 pm occorrono: Therefore to atomize 1 liter of water in drops with a radius of 10 pm you need:

ossia più di 238 miliardi di gocce, che corrispondono a quasi 300 m2 di superficie di scambio termico, che rende il processo di evaporazione estremamente veloce (evaporazione flash). that is, more than 238 billion drops, which correspond to almost 300 m2 of heat exchange surface, which makes the evaporation process extremely fast (flash evaporation).

Il processo di nebulizzazione avviene per attrito con l'aria. Per questo motivo e molto importante la velocità con cui l'acqua viene a contatto con l'aria. Questa velocità viene raggiunta mediante il passaggio attraverso i fori microscopici degli ugelli atomizzatori." (Tratto da Internet). The nebulization process occurs by friction with the air. For this reason, the speed with which the water comes into contact with the air is very important. This speed is achieved by passing through the microscopic holes of the atomizing nozzles. "(Taken from the Internet).

Il numero di ugelli ipotizzato è di sei, due per la parte anteriore dell'abitacolo, due per la parte centrale ed altri due per la parte posteriore. The hypothesized number of nozzles is six, two for the front part of the passenger compartment, two for the central part and two more for the rear part.

Saranno fissati alla tubazione mediante raccordi porta ugelli e saranno dotati di un sistema anti goccia, per impedire la formazione di calcare. They will be fixed to the piping by means of nozzle holder fittings and will be equipped with an anti-drop system, to prevent the formation of limescale.

3.-Ritorno dell'investimento 3.-Return on investment

Vogliamo porre l'attenzione su due fattori che certamente possono accelerare il rientro dell'investimento e più precisamente: We want to focus on two factors that can certainly accelerate the return on investment and more precisely:

scritta da posizionare al di sopra della copertura che indicando la presenza di un sistema di raffrescamento consiglia la sosta proprio in luogo written to be placed above the roof which, indicating the presence of a cooling system, recommends a stop in the place

pannelli pubblicitari da allocare sulle pareti laterali della copertura che permettono la formalizzazione di affitti pubblicitari per campagne di terzi advertising panels to be placed on the side walls of the roof that allow the formalization of advertising rentals for third party campaigns

Claims

CLAIMS of the invention having as TITLE "REFRESHING CAR PARKING" I. Vehicle cooling