CS211890B1 - Teplokapalinové topení s regulací výkonu, zejména pro motorová vozidla - Google Patents

Abstract

Vynález se týká vytápěni a větráni prostoru cestujících v motorových vozidlech. Vynálezem s-e řeší problém ovládání teplokapaliinovéfao topení ve smyslu jeho zpřesnění, zjednodušení a hlavně neizávisloist-i uzavírání průtoku vzduchu na nastavení kapalinového ventilu pro topný radiátor. Podstata vynálezu spočívá v .tom, že uzavírací člen obtokového kanálu pro chladný vzduch je volnoběžně .spojen jak s ovládacím orgánem výkonu teplokapalinového topení, tak s ovládacím orgánem průtoku vzduchu taplokapalínovým topením. Vynález není vázán na použití pouze v motorových vozidlech, a.le je ho možno použít všude, kde je třeba vytápět prostor obsluhy zařízení, vybaveného chlazeným motorem.

Description

Vyináleiz se týká teploiklapalinového topení s regulací výkonu, izejména pro .motorová Vozidla, sestávající z větrací části, topné části a ovládacího ústrojí, přičemž topná část obsahuje topný kanál, topný radiátor, kapalinový ventil, hlavní uzavírací člen, obtokový katíál :a obtokový uzavírací člen.

Jsou známa teploikapalinová topení, která sestávají z větrací části Ipto uničenou dopravu vzduchu a z topné části obsahující topný radiátor pro ohřev .vzduchu a topný kanál pro vědění ohřátého vzduchu a obtokový lkaná! pro vedení chladného vzduchu.; Pro regulaci průtočného množství ohřátého vzduchu je v topném kanálu hlavní klapka a píro regulaci, průtočného množství chladného vzduchu je v obtokovém kanálu upravena obtoková klapka. Kapalinový ventil slouží k regulaci a 'uzavírání průtoku kapaliny procházející topným radiátorem. 'Regulaci výkonu lze provádět buď změnou průtoku kapaliny topným radiátorem, nebo· regulací průtoku vzduchu topným a obtokovým kanálem, popř.ípádě současnou regulací průtoku kapaliny topným, radiátorem a průtoku vzduchu topným ia obtokovým kanálem.

Všechna uvedená známá teplokapalinová topení s regulací výkonu .mají irůtené nevýhody. Regulace výkonu změnou průtoku kapaliny topným radiátorem vyžaduje pro kvalitní regulaci poměrně složitý kapalinový ventil. Ke změně výkonu po změně průtoku kapaliny topným radiátorem dochází s určitým zpožděním ,v důsledku značné tepelné Setrvačnosti celého· systému. Nevýhodou regulace výkonu změnou· průtoku vzduchu topným a obtokovým kanálem je veilmi obtížné do.držení těsnosti klapek 1 obtížné řešení celého zařízení tak, aby v - letní období nebyl větrací vzduch aml minimálně ohříván kapalinou, trvale procházející radiátorem a aby nebyl škrcen jeho průtok.

Regulace výkonu současnou regulací průtoku kapaliny a ..průtoku vzduchu topným a obtokovým kanálem má u známých teplotkapalinových topení rovněž některé nevýhody, které se projeví zejména při nutnosti úplného uzavření průtoku vzduchu teplokapalinoVým topením, např. při průjezdu oblastí se silně 'znečištěným ovzduším. Průtok vzduchu se uzavírá současným ulZaVřehím klapky obtoku jednou páčkou a klapky hlavní v topném kanálu, která je ovládána další páčkou. Uzavření průtoku vzduchu je tedy nutné provést současně dvěma páčkami, což je nevýhodné. Hlavní nevýhodou však je současné plné otevření kapalinového ventilu při uzavírání klapky obtoku, neboť z důvodu regulace jsou ovládány společnou páčkou. Po opětném otevření plného průtoku vzduchu jak topným tak i obtokovým kanálem proudí z teplokajpaiiniového topení teplý vzduch, ohřátý .teplou kapalinou, která v době uzavření průtoku vzduchu a současného otevření kapalinového ventilu naplnila topný radiátor, což je hlavně v letním období velice nepříjemné. Postupné otevírání průtoku vzduchu- obtokovým a pak topným kanálem po samovolném vychladnutí topného radiátoru -jen částečně eliminuje uváděnou nevýhodu za cenu zvýšených nároků •na Ovládání.

Cílem vynálezu je jednoduchými a výrobně nenáročnými prostředky odstranit uvedené nevýhody,. To je dosaženo podle vynálezu tím, že obtokový uzavírací člen je volnoběžně spojen jak s ovládacím orgánem výkonu, tok te ovládacím orgánem průtoku vzduchu. Nia obtokový uzalvírací člen je v jeho otevíracím smyslu -připojena pružina. Hlavní uzavírací člen a obtokový Uzavírací člen. mohou být tvořeny výkyvně uloženými klapkami, ovládací orgány výkonu a průtoku vzduchu jednozvratnými páčkami. Volnoběžné spojeni mezi obtokovým uzavíracím členem a ovládacím orgánem výkonu a ovládacím orgánem průtoku vzduchu tvoří ovládač Spo jený s obtokovým uzavíracím členem, pnvní a druhý otočný čep na společném rameni ovládače a privní a druhé táhlo. Na pnvý otočný čep, který je vzdálenější od osy otáčení obtokového uzavíracího členu, je připojeno prvé táhlo spojené s oiwládlácím orgánem výkonu a na druhý otočhý čap, který je bližší k -oíse otáčení obtokového' uzavíracího členu je připojeno druhé táhlo spojené s ovládacím, orgánem průtoku vzduchu. Prvé a druhé táhlo volně procházejí radiálními lotvory v prvém a druhém otočném čepu a na svých koncích jsou opatřeny dorazy, které mohou být tvořeny zahnutím konců táhel.

Mezi hlavní výhody vynálezu patří to, -že uzavření průtoku vzduchu teplolkapalihovým topením se uskutečňuje přestavením pouze. jednoho ovládacího orgánu, /přičemž po Otevření .průtoku vzduchu je opět natetaven výkon teplokapalinového topení, který byl před uzavřením průtoku vzduchu. Toto je zvlášť výhoidné iv lietním období, kdy po, úplném uzavření průtoku vzduchu zůstává kapalinový ventil Uzavřen a topný radiátor se nenaplní horkou kapalinou, což by při následujícím obnovení průtoku vzduchu vedlo k nežádoucímu vytápění. K dalším výhodám patří možnost, jemné regulace výkonu teploSkapalinového topení a rychlého uzalvřehí průtoku vzduchu. Těchto účinků je ddSaženo jednoduchými a výrobně nenáročnými prostředky. Řešení podle vynálezu je možno dodatečně použít u známých tepiokapailnoivých topení.

Bližší objasnění uvedených výhod a další výhody budou uvedeny v rámci popisu konkrétního provedení teplbfcapalínového topení podle vynálezu, znázorněného na přiložených výkresech, kde obr. ,1 představuje příčný řelz teplOlkapalinovým topením s ovládacím ústrojím při nastavené funkci větrání a obr. 2 při Uzavřeném průtoku vzduchu.

Teplokaipalinové topení se skládá z větrací části 1 a z topné části 5. Větrací část 1 obsahuje skříň 2 a v ní uložený ventilátar 3 poháněný například elektricky. S|kříň'2 je Opatřena vstupním průřezem 4 vzduchu a je spojena se skříní 6 topné části 5, v níž jfeou vytvořeny výstupy 7 vzduchu ik jednotlivým místům prostoru pro cestující. Ve skříni 6 topné Části 5 je Uspořádán topný kanál 12 a obtokový 'kalná! 14. V topném kanálu 12 je umístěn topný radiátor 8 zapojený Vstupním hrdlem 9 a výstupním hrdlem 10 do' neiznázonněnébo kapalinového okruhu, nejlépe do okruhu chladicí kapaliny motoru. Ve vstupním hrdle 9- je uspořádán kapalinový ventil 11. Průtok vzduchu topným kanálem 12 je nastavitelný hlavním uzavíracím členem 13, tvořeným například otočnou klapkou. Průtok vzduchu obtokovým kanálem 14 je nastavitelný obtokovým uzavíracím členem 15, tvořeným výhodně rovněž otočnou klapkou.

Obtokový uzavírací člen 15 je opatřen ovládačem 16, na kterém jsou. Uspořádány přivý a druhý otočné čepy 18, 19, přičemž prvý otočný čep 18 má větší vzdálenost od oSy 20 otáčení obtokového uzavíracího členu 15. Na ovladač.18 je v bodě 28 uchycena pružina 17, která působí ve smyslu otevírání obtokového uzavíracího členu 15. Druhý konec pružiny 17 Ije uchylcen v bodě 29 'na skříni 6 topné části 5.

K teplokapaiinovému tolpiemí dále přísluší ovládací orgán 21. výkonu a ovládací orgán 22 průtoku vzduchu. Oba tyto ovládací orgány 21 a 22 jsou vytvořeny například jako výkyvné uložené páčky. Ovládací orgán 21 výkonu je prvním táhlem 23 spojen s prvním otočnýma čepem 18, který má. větší vzdálenost od Usy 20 otáčení obtokového uzavíracího členu 15. Ovládací orgán 22 průtoku vzduchu je druhým táhlem 24 Spojen s druhým otočným čepem 19. Spojení. táhel 23 a 24 s otočnými čepy 18, 19 jie vytvořeno jako. volnoběžné. V otočných čepech 18, 19 jsou vytvořeny radiální průchozí otvory, Ikteřými táhla 23, 24 procházejí, přičemž jejich konce 27 jsou za otočnými čepy 18, 19 zahnuty nebo opatřeny jinými dorazy. Ovládací orgán 21 výkonu je dále spojen třením táhlem 25 is kapalinovým ventilem 11 ve •vstupním hrdle 9 topného radiátoru 8. Kapalinovým ventilem 11 tak lze nastavovat různá průtočná množství chladicí kapaliny motoru topným radiátorem 8. Ovládací orgán 22 (průtoku vzduchu je čtvrtým, táhlem 26 spojen s hlaivním uzavíracím členem 13 topného kanálu 12.

•Na obr. 1 je teplokapalinové topení při nastavené funkci větrání. To znamená, že ovládací orgán 21 výkonu je v poloze, kdy je uzavřen kapalinový ventil 11. Teplá chladicí kapalina motoru tedy nemůže procházet topným radiátorem

8. V této poloze ovládacího· orgánu 21 je otevřen obtokový uzavírací člen 15. Rovněž ovládací orgán 22 průtoku vzduchu je v poloze pro větrání a je tudíž' otelvřen i hlavní 'Uzavírací člen 13 topného kanálu 12. Chladný vzduch proudí jak obtokovým (kanálem 14, tak topným kanálem 12 s uzavřeným topným radiátorem 8.

Při pohybu ovládacího orgánu 21 výkonu je přivírám obtokový uzavírací člen 15 a současně se otevírá kapalinový ventil 11. Tím začíná procházet teplá chladicí kapalina motoru topným radiátorem 8 a vzduch proudící topným kanálem 12 se ohřívá. V krajní poloze, kdy kapalinový ventil 11 je zcela otevřen a obtokovýuzaivírací člen 15 plně uzavírá obtokový kanál 14, je nastaven maximální topný výkon. V mezipolobách je ohřátý Vzďiuch proudící topným kanálem 12 přes topný radiátor 8 směšován s chladným vzduchem proudícím obtokovým kanálem 14 v množství, které je dáno nastavením obtokového uzavíracího členu 15. Přitom druhé táhlo 24 volně prochází druhým otočným čepem 19 a nastavená poloha hlavního uzavíracího členu 13 se nemění. Tím je možná plynulá regulace topného výkonu.

'Úplné uzavření průtoků vlzduehu teplofcapalinbvým topením (například při průjezdu vozidla prašným prostředím) se prolvádí poUze ovládacím orgánem 22 průtoku vzduchu, jehož pohybem ise přes druhé táhlo 24 uzavírá obtokový uzavírací člen 15 a přels čtvrté táhlo 26 se uzavírá hlavní uzavírací člen 13. Přitom nastavení kapalinového ventilu 11 se vůbec nemění a při opětném otevření průtoku vzduchu tepilokapalinovým topením se obtokový uzavírací člen 15 vrátí do polohy, která byla před Uzavřením průtoku vzduchu nastavena ovládacím orgánem 21 výkonu, i když Chod ovládacího orgánu 22 průtoku vzduchu je delší. Tlato funkce je zajišťována popsaným volnoběžným spojením mezi ovladačem 16 obtokového uzavíracího členu 15 a prvním a druhým táhlem 23, 24.

Rychlé uzavření průtoku vzduchu v případě potřeby je zabezpečeno tím, že druhé táhlo 24 vedoucí od ovládacího olrgánu 22 průtoku vzduchu k ovladači 16 Obtokového Uzavíracího členu 15 je připojeno ha druhý otočný, čep 19, který jé blíže k ose 20 otáčení obtokového· uzavíracího členu 15. Tím je ichod ovládacího orgánu 22 průtoku vzduchu co nejtoratší.

Na obr. 2 je .znázorněno teplofcalpaliniové topení při uzavřeném průtoku vzduchu, přičemž před jeho uzavřením byla ovládacím orgánem 21 výkonu nastavena poloha pro větrání. První táhlo 23 volně iproChází prvním otočným čepem 18. Po otevření průtoku vzduchu je tedy obnovena větrací funkce.

Volný průchod prvního a druhého táhla 23 a 24 pnvním a druhým otočným čepem 18 ia 19 je omezen dorazem tvořeným buď popsanýma zahnutím konců 27 prvního a druhého táhla 23 a 24, nebo koncovkou upevněnou na prvním a druhém táhle 23 a 24.

Pro zajištění přesného· ovládání je vhodné, když ovladač 16 je vytvořen jako rameno, které s obtokovým uzavíracím členem 15 svítá přibližně pravý úhel. První a druhý otočný čep 18 a 19 j|sou potom .umístěny ina tomto rameni. Na první otočný čep 18, který je vzdálen od osy 20 otáčení obtokového uzavíracího ičletou 15, je napojeno první táhlo 23. Tím ovládací orgán 21 výkonu musí vykonávat delší pohyb, čímž je možná jemná regulace výkonu. Na druhý otočný čep 19, který je blíže k olše 20 otáčení obtokového uzavíracího členu 15 je napojeno druhé táhlo 24. Tím je pohyb ovládacího orgánu 22 průtoku vzduchu kratší ,a v případě «potřeby je možné rychlé uzavření průtoku vzduchu.

Je rovněž vhodné, aby Uhel mezi spojnicí úchytného bodu 28 pružiny 17 s osou 20 otáčení obtokového uzavíracího členu 15 a osou ovladače 18 ibýl minimálně «90°.

Toto vzájemné uspořádání obtokového .uzavíracího členu 15, ovládače 18 Is prvým a druhým otočným čepem 18 a 19 a pružiny 17 umožňuje spolehlivý pohyb obtokového uzavíracího členu 15 ia zajišťuje dostatečnou sílu na prvém a druhém táhle 23 a 24 pro dokonalé uzavření Obtokoivého kanálu 14 obtokovým uzavíracím členem 15 a dále volný chotí prvého a druhého táhla 23 a 24 skrze prvý a druhý otočný čep 18 a 19 s minimálními pasivními odpory a spolehlivé otevření obtokového uzavíracího členu 15 tahem pružiny 17.

Teplokapalinové topení podle vynálezp je určeno zejména pro použití v motorových vozidlech. Je ho však možno použít u všech zařízení, 'kde j«e třeba vytápět proistor obsluhy a je k dispozici chlazený spalovací motor (například stavební a zemní stroje ].

Claims (8)

1. PŘEDMĚT

   1. Teplokapalinové topení is regulací výkonu, zejména pro motorová vozidla, sestávající' z vět- . raci části, topné části a ovládacího ústrojí, přičemž topná část obsahuje topný kanál, topný radiátor, «kapalinový ventil, hlavní uzavírací člen, obtokový kanál a Obtokový Uzavírací člen, vyznačené tím, že obtokový uzavírací člen '(15) je volnoběžně spojen jak ,s ovládacím orgánem (21) výkonu, talk s ovládacím orgánem (22) průtoku vzduchu.
2. 2. Teplokapalinové topení podle bodu 1, vyznačené tím, že na obtokový uzavírací člen (15) je v jeho otevíracím systému pdMpoijeina pružina (17).
3. 3. Teplokapialiinové topení poldle bodů 1 a 2, vyznačené tím, že hlaivní «uzalvíralcí člen (13) a obtokový uzavírací člen '(15) jlsou tvořeny výkyvné uloženými klapkami.
4. 4. Teplokapallmové topení podle bodů 1 až 3, vyznačené tím, že «ovládací orgán («21) výkonu a ovládací orgán '(22) průtoků vzduchu jsou tvořeny jedno® vratnými páčkami.

   .
5. 5. Teplokapalinové topení podle bodů 1 až 4, vyznačené tím, že volnoběžné spojení mezi ob- ,

   YNÁLEZU tokovým a uzavíracím členem [15) a ovládacím orgánem «(21) výkonu a ovládacím orgánem (22) průtoku vzduchu je tvořeno-ovladačem (16) spojeným ís obtokovým uzavíracím členem (15), «prvním a druhým «otočným čepem («18, 19) na společném «rameni ovládače (16) a prvním a «druhým táhlem (23, 24).
6. 6. Teplokapalinové topení podle bo«du 5, vyznačené tím, že na prvý otočný «čep (18), který je vzdálenější od o!sy «(26) otáčení obtokového uzavíracího členu «(15), je připojeno prvé táhlo (2,3) spojené s ovládacím orgánem 1(21) výkonu a na d,rulhý otočný čep («19), který je bližší 'k ose (-20) otáčení obtokového uzavíracího členu (15) je připojeno druhé táhlo (24) .spojené s «Ovládacím orgánem (22) průtoku vzduchu.
7. 7. Teplokapalinové topení podle bodu 6, vyznačené tím, že prvé a druhé táhlo (.23, 24) volně procházejí radiálními otvory v prvém a druhém otočném čepu (18, 19) a na svých koncích jsou •opatřeny dorazy.
8. 8. Teplokapalinové topení .poidle bodu 7, vyznačené tím, že dorazy na prvém a druhém táhlu (23, 24) jsou tvořeny zahnutím jejich konců (27).