DE10203492A1

DE10203492A1 - Device for optimized use of light from gas lamps places a hollow body over a gas lamp to blank out undesirable rays of light and to generate a current with the help of a built-in photovoltaic

Info

Publication number: DE10203492A1
Application number: DE10203492A
Authority: DE
Inventors: Klaus Brinkmann; Caroline Brinkmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-01-30
Filing date: 2002-01-30
Publication date: 2003-07-31

Abstract

An adjustable opening allows a portion of light that escapes to be defined according to one's own estimation. A photo-current remaining in a hollow body like a folding box falls on photovoltaic modules that use captured light to generate current. Designed as a collapsible carrier for solar modules, the hollow body permits very flexible use. It is easy to fold up and carry away.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit den dazugehörigen Einrichtungen entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a device with the associated devices accordingly the preamble of claim 1.

Werden Gaslampen zu Beleuchtungszwecken verwendet, so wird im Gegensatz zum elektrischen Strom als sekundäre Energie, das Licht mit dem Primärenergieträger Gas erzeugt. Dies geschieht meist mit Hilfe eines sogenannten Glühstrumpfs. Dieser auch nach seinem Erfinder als "Auer-Strumpf" bezeichnete Glühkörper begrenzt die Verbrennungsprozess auf seine Oberfläche, welche dann hell und weiß glüht. Seine keramische Struktur sorgt für eine Strahlungsverteilung zugunsten des gut sichtbaren Wellenlängenanteils. If gas lamps are used for lighting purposes, in contrast to electric current as secondary energy, which generates light with the primary energy source gas. This is usually done with the help of a so-called mantle. This also after his The incandescent body designated by the inventor as "Auer stocking" limits the combustion process its surface, which then glows bright and white. Its ceramic structure ensures a Radiation distribution in favor of the clearly visible wavelength component.

Ein bevorzugter Anwendungsbereich dieser Gaslampen ist der Einsatz zu Campingzwecken, oder in Gegenden ohne vorhandene elektrische Energieversorgung. A preferred application of these gas lamps is for camping purposes, or in areas without an existing electrical power supply.

In der Regel strahlen diese Lampen in alle Richtungen. Werden diese Lampen jedoch zum Beispiel zu Lesezwecken benutzt, so ist es nicht unbedingt erforderlich jede Raumrichtung auszuleuchten. Dies ist physikalisch gleichbedeutend mir der Tatsache, dass Energie in Form von Licht in Bereiche geschickt wird, ohne dass dort damit ein sinnvoller Zweck erfüllt wird. Diese ungenutzte Energie, auch wenn dies vergleichsweise zu anderen Verbrauchssituationen als gering erscheinen mag, wird letztlich verschwendet. As a rule, these lamps shine in all directions. However, do these lamps become Example used for reading purposes, so it is not absolutely necessary in every direction illuminate. This is physically equivalent to the fact that energy is in shape is sent from light to areas without fulfilling a meaningful purpose there. This unused energy, even if this compares to other consumption situations may seem small, is ultimately wasted.

Ein weiterer, nicht unwichtiger Nachteil dieser Raumausleuchtung in alle Richtungen, ist die Tatsache, dass Mitmenschen in der unmittelbaren Nähe nicht gut schlafen können, wenn keine lichtabschirmenden Schlafstätten vorhanden sind, wie dies auf Campingplätzen die Regel ist. Another, not insignificant disadvantage of this room lighting in all directions is that The fact that people in the immediate vicinity cannot sleep well, though there are no light-shielding sleeping places, as is the case on campsites Rule is.

Benutzt zum Beispiel jemand in einem Zelt eine derartige Gaslampe zum Lesen in den Abend- und Nachtstunden, so kann dies zu Schlafbeeinträchtigungen der anderen Zeltbewohner oder Zeltnachbarn führen. For example, someone in a tent uses such a gas lamp to read in the Evening and night hours, so this can affect others' sleep Lead tent residents or tent neighbors.

Der Einsatz von Taschenlampen stellt zwar eine Alternative dar bezüglich der gezielteren Ausleuchtungseigenschaften, aber die Beleuchtungsqualität und Ausleuchtungs- Gleichmäßigkeit für Leseanforderungen ist vergleichsweise schlechter als bei Gaslampen. Außerdem stellt die Abhängigkeit von der sich relativ rasch erschöpfenden Batteriekapazität und der damit verbundenen nachlassenden Lichtqualität ebenfalls einen Nachteil gegenüber dem Einsatz von Gaslampen dar. The use of flashlights is an alternative to the more targeted ones Illumination properties but the lighting quality and illumination Uniformity for reading requests is comparatively worse than for gas lamps. In addition, there is a dependency on the battery capacity that is drained relatively quickly and the associated deterioration in light quality is also a disadvantage the use of gas lamps.

Wichtig für die hier dargestellte Erfindung ist ebenfalls die Tatsache, dass in den Einsatzbereichen von Gaslampen häufig zumindest lokal keine Anschlußmöglichkeit für elektrische Geräte besteht, oder kein öffentliches Netz verfügbar ist, wie das in vielen ländlichen Bereichen der Fall ist. Außerdem existieren weltweit noch große Landstriche, welche noch nicht über eine Versorgung über Stromnetze verfügen. Dies wird sich voraussichtlich auch in der näheren Zukunft nicht wesentlich ändern. It is also important for the invention shown here that in the Areas of application of gas lamps often at least locally no connection option for electrical equipment, or no public network is available, as is the case in many rural areas is the case. In addition, there are still large regions around the world, which do not yet have a power supply. This is going to be not likely to change significantly in the near future.

Ein Mangel an elektrischer Versorgungsmöglichkeit erschwert nicht nur die Möglichkeit einer Beleuchtung mit Hilfe von Strom, sondern behindert auch gravierend den Einsatz moderner Kommunikationsmittel wie zum Beispiel Handys oder elektrische Navigationsgeräte. Dies stellt unter Umständen zusätzlich noch ein erhebliches Sicherheitsrisiko dar, insbesondere in abgelegenen einsamen Landstrichen. Dies wird um so gravierender je länger ein Aufenthalt in abgeschiedenen Situationen dauert, da eine Verfügbarkeit von entsprechenden Batterien nicht, oder nur begrenzt sein könnte. Batteriebetriebene Geräte sollten vorteilhafterweise über wiederaufladbare elektrische Speicher verfügen. Dies kann ohne Netzanbindung zum Beispiel durch Fotovoltaik erfolgen. Dabei ist man bisher in der Regel aber auf ausreichendes Tageslicht angewiesen. Über Nacht, mangelhaftem Tageslicht, oder bei trübem Wetter kann die Nutzung elektrischer Geräte drastisch erschwert werden, wenn es nicht gar unmöglich ist. A lack of electrical supply not only complicates the possibility of one Lighting with the help of electricity, but also seriously hinders the use of modern Means of communication such as cell phones or electrical navigation devices. This may also pose a significant security risk, especially in remote lonely regions. The longer a stay in, the more serious this becomes in isolated situations, since the availability of appropriate batteries does not or could be limited. Battery powered devices should advantageously over have rechargeable electrical storage. This can be done without a network connection for example done by photovoltaics. So far, however, there is usually enough Daylight. Overnight, poor daylight, or in cloudy weather the use of electrical devices can be made drastically more difficult if it is not impossible.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, die aufgezählten Probleme und Nachteile erheblich zu mildern oder zu beseitigen. Dies wird erreicht durch einen von Innen mit Fotovoltaik ausgestattet Hohlkörper, welcher definiert über eine Gaslampe gestellt werden kann. Eine Einstellbare Öffnung erlaubt es, den herausgelassenen Lichtanteil nach eigenem Ermessen selbst zu bestimmen. Der im Hohlkörper verbleibende Lichtstrom fällt im Inneren auf Fotovoltaikmodule, die das gefangene Licht zur Stromerzeugung nutzen. The object of the invention is to significantly increase the problems and disadvantages listed mitigate or eliminate. This is achieved by using photovoltaics from the inside equipped hollow body, which can be placed over a gas lamp. A Adjustable opening allows the amount of light left out at your own discretion to determine yourself. The luminous flux remaining in the hollow body is noticeable inside Photovoltaic modules that use the captured light to generate electricity.

Diese Aufgabe wird durch den Aufbau mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. This object is achieved by the structure with the features of claim 1.

Vorteilhaft ist dabei, dass damit sowohl eine gezielte Abschirmung nicht gebrauchten Lichts erfolgt, als auch eine Stromerzeugung zum Beispiel zur Aufladung von Batterien für Kommunikationsgeräte. It is advantageous that both targeted shielding of unused light takes place, as well as electricity generation for example for charging batteries for Communications equipment.

Der Hohlkörper an sich sorgt für die Möglichkeit eventuell als störend empfundene überflüssige Raumausleuchtungen zu vermeiden. Das Licht kann teilweise gebündelt werden und durch eine einstellbare Öfihung gezielt für zum Beispiel Lesezwecke genutzt werden. Der störende Effekt auf schlafende Mitmenschen läßt sich allein damit beseitigen oder zumindest stark mindern. The hollow body itself provides the possibility of being perceived as annoying to avoid unnecessary room lighting. The light can be partially bundled and can be used specifically for reading purposes, for example, thanks to an adjustable opening. The disruptive effect on sleeping people can be eliminated alone or at least reduce significantly.

Ein weiterer erheblicher Vorteil stellt die Innenausstattung des Hohlkörpers mit Fotovoltaikelementen dar, weil das als überflüssig empfundene Licht nicht einfach nur von den Behälterwänden absorbiert wird, sondern nutzbringend gleichzeitig zur Stromerzeugung dienen kann. The interior of the hollow body provides a further significant advantage Photovoltaic elements because the light, which is perceived as superfluous, is not just from the container walls is absorbed, but at the same time useful for electricity generation can serve.

Die spezielle Gestaltung des Hohlkörpers als klappbarer Träger von Solarmodulen, erlaubt ein Höchstmaß an Flexibilität für dessen Nutzung. Abgesehen von den offensichtlichen Vorteilen einer klappbaren Konstruktion im Hinblick auf einen leichten Transport, kann diese mit Solarzellen ausgestattete Innenfläche des Hohlkörpers ausgebreitet werden, um auch bei Tageslicht Strom zu erzeugen. The special design of the hollow body as a foldable support for solar modules allows one Maximum flexibility for its use. Apart from the obvious advantages a foldable construction with a view to easy transport, this can be done with Solar cells equipped inner surface of the hollow body can be spread out, too Daylight to generate electricity.

Zusammenfassend kann man festhalten, dass die Erfindung viele Vorteile in sich vereint. Die Möglichkeit Strom sowohl bei Tag als auch bei Nacht zu erzeugen, gepaart mit einer optimierten Nutzung von Gaslampen. Dadurch entsteht ein hohes Maß an Unabhängigkeit bei Reisen oder Aufenthalten an netzfernen Orten von einer allgemeinen Stromversorgung, um elektrische Kleinverbraucher der z. B. Navigations- und/oder Kommunikationstechnik nutzen zu können. Dadurch steigt sowohl der Komfort als auch die Sicherheit. Zu guter letzt wird auch der Primärenergieträger Gas effizienter nutzbar. In summary, it can be said that the invention combines many advantages. The Possibility to generate electricity both during the day and at night, paired with one optimized use of gas lamps. This creates a high degree of independence Travel or stays in remote locations from a general power supply to small electrical consumers of the z. B. use navigation and / or communication technology to be able to. This increases both comfort and safety. Last but not least the primary energy source gas can also be used more efficiently.

B) BeispielbeschreibungB) Example description

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. An embodiment of the invention is shown in the drawings and is in Following explained in more detail.

Bild 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau und die Lichtabschirmfunktion. Figure 1 shows the basic structure and the light shielding function.

Bild 2 zeigt einen Blick auf die innere Rückwand mit Fotovoltaik. Figure 2 shows a view of the inner rear wall with photovoltaics.

Im Bild 1 ist die Aufstellung einer Gaslampe im Innern des hier beispielhaft als Quader ausgeführten Hohlkörpers dargestellt. Auch andere Geometrie wie zum Beispiel Pyramiden oder Dreiecksprismen u. ä sind denkbar. Wichtig hierbei ist die Möglichkeit den Körper aus zusammenklappbaren Elementen zusammenzusetzen, so dass er im zusammengeklappten Zustand möglichst flach ist und leicht transportiert werden kann, ohne viel Volumen zu beanspruchen. Figure 1 shows the installation of a gas lamp in the interior of the hollow body, which is exemplarily designed as a cuboid. Other geometry such as pyramids or triangular prisms u. Ä are conceivable. What is important here is the possibility of assembling the body from collapsible elements, so that when collapsed it is as flat as possible and can be easily transported without taking up a lot of volume.

Die Aufstellung solch eines Körpers ist relativ einfach. Die gegenseitige Arretierung der Seitenwände bei der Aufstellung kann zum Beispiel mit Hilfe von Druckknöpfen, Klettverschlüssen, Reißverschlüssen oder Steckverbindungen und ähnlichem erfolgen. Die Wände müssen steif genug sein, um einen stabilen formfesten Stand des Körpers zu erlauben. Man erkennt im Bild 1 eine Abschirmung des Gaslichts in fünf Richtungen. Nur aus der angedeuteten aufklappbaren (einstellbaren) Öffnungsrichtung kann das Licht zum Beispiel zur Ausleuchtung eines Buches entweichen. Der Öffnungswinkel soll vom Nutzer je nach Lichtverhältnis bzw. Leseanforderung oder Sehfähigkeit frei einstellbar sein. Die dabei gewählte Öffnung soll stabil einstellbar sein. Dies kann stetig fixierbar oder rasterartig realisiert werden. Ein zusätzlich angebrachter Feststellmechanismus, wie zum Beispiel Steckmechanismen oder schraubenartige mechanische Verklemmungen, kann hierbei unterstützend wirken. Setting up such a body is relatively easy. The side walls can be mutually locked during installation, for example with the aid of snap fasteners, Velcro fasteners, zippers or plug connections and the like. The walls must be stiff enough to allow the body to stand in a stable, stable position. One can see in Figure 1 a shielding of the gas light in five directions. The light can only escape, for example, to illuminate a book, from the indicated opening direction (which can be set). The opening angle should be freely adjustable by the user depending on the lighting conditions or reading requirements or vision. The opening chosen should be stably adjustable. This can be fixed continuously or in a grid-like manner. An additional locking mechanism, such as plug-in mechanisms or screw-like mechanical jams, can help.

Die Festlegung der Größe eines derartigen Hohlkörpers erfolgt in Abstimmung mit der Größe der zugelassenen Gaslampe und der zu erwartenden Wärmeentwicklung bei maximal geschlossener Lichtöffnung. Die Größen der Behälter müssen den auf dem Markt erhältlichen Gaslampenmodellen aus Sicherheitsgründen zugeordnet werden, d. h. jeder Hohlkörperausführung ist eine Liste bzw. Aufstellung oder Definition der jeweils einsetzbaren (in der Regel genormten) Gaslampen beizufügen. The size of such a hollow body is determined in coordination with the size the approved gas lamp and the expected heat development at maximum closed light opening. The sizes of the containers must match those available on the market Gas lamp models are assigned for safety reasons, d. H. everyone Hollow body design is a list or list or definition of each attach usable (usually standardized) gas lamps.

Dieser der Sicherheit dienende Aspekt kann durch eine mechanische Codierung der Bodenplatte unterstützt werden, so das nur bestimmte geeignete Gasflaschen korrekt hineingestellt werden können. Dabei ist gleichzeitig die richtige Positionierung in der Mitte des Hohlraumes gewährleistet. Dies ist von Bedeutung, damit die Wände nicht zu nah an die heißen Zonen der Gaslampe herankommen. Die Innenwandtemperatur sollte im Dauerbetrieb nicht über 60°C steigen. Um eine Kontrolle zu ermöglichen, kann ein Temperaturfühler an der inneren Rückwand angebracht werden, der über ein kleines flaches Digitaldisplay eine Sicherheitsüberprüfung der Temperatur erlaubt. Diese Elemente können in die Behälterwände integriert eingebaut werden. This safety-related aspect can be encoded by mechanical coding Bottom plate are supported so that only certain suitable gas cylinders are correct can be put in. At the same time, the correct positioning is in the middle of the cavity guaranteed. This is important so that the walls are not too close to the hot zones of the gas lamp. The inside wall temperature should be in continuous use do not rise above 60 ° C. A temperature sensor can be used to enable control be attached to the inner rear wall, which via a small flat digital display Safety check of temperature allowed. These elements can be in the container walls be integrated.

Einen beispielhaften projizierenden Blick in den Hohlkörper hinein auf die Rück- und Seitenwände zeigt Bild 2. Man sieht in der Mitte die Gaslampe und dahinter in der Höhe des Strahlungskörpers ein Solarmodul. Dieses Fotovoltaikmodul ist stellvertretend für eine Vielzahl von Ausgestaltungsmöglichkeiten dargestellt. Figure 2 shows an exemplary projecting view into the hollow body onto the rear and side walls. You can see the gas lamp in the middle and behind it a solar module at the height of the radiation body. This photovoltaic module is representative of a variety of design options.

So können prinzipiell alle bestrahlten Seitenwände mit Solarmodulen ausgestattet werden. Sinnvoll ist es, die Körperwände direkt als Solarmodul-Material auszuführen. Die Größe der eingebrachte Solarmodul-Fläche kann je nach Modell unterschiedlich sein, je nach gewünschter elektrischer Leistung und/oder Verkaufspreis. In principle, all irradiated side walls can be equipped with solar modules. It makes sense to design the body walls directly as solar module material. The size of the The solar module surface that is introduced can vary depending on the model Desired electrical power and / or sales price.

Sollten Teile der Innenflächen nicht mit Solarzellen ausgestattet werden, so sollte das Wandmaterial möglichst wenig Licht absorbieren, also z. B. möglichst helle lichtabweisende Farbe. If parts of the inner surfaces are not to be equipped with solar cells, this should be the case Absorb wall material as little light as possible, e.g. B. as bright as possible light-repellent Colour.

Mit Rücksicht auf die Funktionsfähigkeit der Solarzellen sollte die Temperatur im Inneren limitiert werden auf 60°C. Bei dieser Temperatur arbeiten die derzeit verfügbaren Solarmodule noch zuverlässig. Höhere Temperaturen reduzieren zunächst die Ausbeute an elektrischer Energie gefährden im Weiteren die Sicherheit. With regard to the functionality of the solar cells, the temperature should be inside are limited to 60 ° C. The currently available ones work at this temperature Solar modules still reliable. Higher temperatures initially reduce the yield electrical energy also endangers safety.

Aufgrund der Wärmeentwicklung der Gaslampe sollte das Fertigungsmaterial sehr temperaturbeständig sein, sowohl im Hinblick auf die Formstabilität als auch auf deren Brennbarkeit. Die Entflammbarkeit muß so gering wie möglich sein. Hier bietet der Stand der Technik der Werkstoffe ausreichende Möglichkeiten. Due to the heat development of the gas lamp, the manufacturing material should be very be temperature-resistant, both with regard to the dimensional stability and their Combustibility. The flammability must be as low as possible. The stand of Technology of materials sufficient possibilities.

Um die Temperatur bei minimaler Öfihung unter 60°C zu halten sind Lüftungsöffnungen an der Rückwand oben und unten beispielhaft im Bild 2 eingezeichnet. Dies hat einen konvektiven kühlenden Luftstrom an den Solarzellen vorbei zur Folge. In order to keep the temperature below 60 ° C with a minimum opening, ventilation openings on the rear wall above and below are shown as an example in Figure 2. This results in a convective cooling air flow past the solar cells.

Die Solarmodule sind durch in die Wände integrierte Kabelführungen miteinander verbindbar. An der Außenseite der Rückwand soll ein Anschluß für z. B. einen Laderegler für Batterien ausgeführt werden. The solar modules can be connected to each other by cable routing integrated in the walls. On the outside of the rear wall, a connection for z. B. a charge controller for batteries be carried out.

Die Klappverbindung der Seitenwände soll so gestaltet sein, dass die Wände als zusammenhängende Fläche in einer Ebene ausgebreitet werden können, wobei die Solarzellen (Innenseiten) alle zu oberst zu liegen kommen. Dies ist wesentlich, um die Solarmodule bei Tageslicht zur Stromgewinnung ausbreiten zu können. The folding connection of the side walls should be designed so that the walls as contiguous area can be spread in one plane, the solar cells (Inside pages) all come to the top. This is essential to the solar panels To be able to spread daylight to generate electricity.

Sollte ein Teil der solaraktiven Innenfläche ausfallen, aus welchen Gründen auch immer, ist es vorteilhaft, wenn die einzelnen Klappelement-Flächen herausgenommen werden können um sie auszutauschen. Dies ist mit Rücksicht auf die Kosten der Solarzellen eine sinnvolle Maßnahme. Should part of the solar active inner surface fail, for whatever reason it is advantageous if the individual folding element surfaces can be removed to exchange them. This is a sensible one considering the cost of the solar cells Measure.

Claims

1. A device for the optimized use of light from gas lamps ( Figure 1), characterized in that a hollow body can be placed over a gas lamp in order to both hide unwanted light rays and to be able to generate electricity using built-in photovoltaics.

2. Construction according to claim 1, characterized in that the side walls are flexibly attached to one another, that the hollow body can be folded or opened. in the when folded, the body should be flat and compact.

3. locks according to claim 1, characterized in that all connections required for the installation of the flexible body elements according to claim 2, stable and stable together are connectable. These connections are said to be reversible d. H. also be solvable again to fold up.

4. Mechanical coding according to claim 1, characterized in that the standardized gas lamps available on the market in a defined position in the middle of the base of the hollow body can be set up, ensuring that the gas lamp and the Hollow bodies are securely coordinated.

5. A device for power generation according to claim 1, characterized in that the inner sides of the hollow body partially or wholly are equipped with solar cells or solar modules.

6. Devices for power generation according to claim 1, characterized in that the solar cells or solar modules according to claim 5 are electrically connected to one another, across the flexible sub-elements or side surfaces, the lines being integrated in the body wall material.

7. exchange mechanism according to claim 1, characterized in that the individual body elements according to claim 2, in particular, the supports of solar-active surfaces are said to be in the event of malfunctions be interchangeable for repair. This affects both the mechanical and the electrical connections according to claim 6.

8. design of the inner walls according to claim 1, characterized in that inner surfaces not covered with solar cells according to Partial claim 2 absorb as little light as possible, d. H. of light color and light-repellent surface.

9. Connection for current draw according to claim 1, characterized in that there is a connection possibility on an outside of the Hollow body is integrated into the wall material for flexible connection electrical consumer.

10. Device for air cooling according to claim 1, characterized in that in the rear wall and / or side walls of the Hollow body ventilation holes are located, which is a convective cooling air flow Allow along the solar active surfaces to limit the internal temperature.

11. Temperature display on the hollow body according to claim 1, characterized in that temperature sensors at a representative location on the inner rear wall of the hollow body, the information about the temperature which can be measured there to an easily readable attached display for visual control. The Display should be integrated in the container wall. This facility serves as a control to increase security.

12. Wall material of the hollow body according to claim 1, characterized in that the solar active areas according to claim 5 in the Walls are integrated, and that the material with regard to partial claim 10 are sufficiently temperature stable to fulfill all the claimed functions, and that it’s flame retardant.

13. opening of the hollow body according to claim 1, characterized in that the exit area for the light by the user can be adjusted to the brightness of the area to be illuminated to be able to influence.

14. opening mechanism of the hollow body according to claim 1, characterized in that the desired opening can be fixed sufficiently, either in a steady or rested manner.

15. Fixing devices for opening the hollow body according to claim 1, characterized in that devices in the manner of mechanical Plug devices and / or rotating lock for a sufficiently stable Ensure locking of the opening flaps according to claim 14.

16. Execution of the folding mechanism of the hollow body according to claim 1, characterized in that according to claim 2, the body opened and can be spread out flat in one plane in such a way that all solar active Point surfaces upwards so that daylight is also most effectively allocated Power generation can be used.