FI71092B - Uppvaermningsanordning foer manoevreringskabinen av en anordning speciellt ett fordon - Google Patents

Description

1 71092 Lämraityslaite polttomoottorikäyttöisen laitteen, erikoisesti ajoneuvon, ohjaamoa varten

Keksintö koskee lämmityslaitetta polttomoottori-5 käyttöisen laitteen, erikoisesti ajoneuvon, ohjaamoa varten, jolloin lämmityslaitteessa on seuraavat osat: polttomoottorikäyttöinen hydraulipumppu, jonka imujohto on yhdistetty paineväliainesäiliöön ja sen painejohtoon esi-ohjattavalla kuristinelimellä, kuristinelimeen liitetty 10 lämmönvaihdin ohjaamon lämmittämiseksi, jolloin lämmönvaihtimen paluujohto laskee painevälieainesäiliöön, ku-ristinelimen ohittava sivuputki, jossa on sivuputkea ohjaava venttiili ja venttiili, joka on säädettävissä ase-tusosalla vähintään yhden säätösuureen verran.

15 Jo aikaisemmin on ehdotettu sellaista laitetta (saksalainen patentti 29 49 834.8), jossa lämmön kehittäminen tapahtuu kuristimessa, ja lämpötilan säätö tapahtuu painejohdossa suurpainepumpun takana ohjauslaitteen avulla ja jossa paineenvähentämiseen ja lämmönsiirtoon liitty-20 vien laitteiden sivuputkien säätö suoritetaan mm. termostaatin avulla, jolloin näihin laitteisiin on järjestetty vain yksi kierto. Tällä laitteella ei kuitenkaan päästä optimaaliseen tulokseen säädettävyyden eikä myöskään polt-tomoottorikoneen synnyttämän lämmön hyväksikäytön olles-25 sa kyseessä. Osavirtauksen ohjaaminen lämpötilan synnyttämistä varten vaikuttaa nimittäin samalla virtaukseen ja painetasoon paineen vähennykseen liittyvän elementin edessä. Tällainen säätö on yliherkkä ja reagoi muuttuvaan läm-möntuottamiseen liittyviin siirtomäärän muutoksiin. Paineen 30 vähentämiseen tarkoitettu kuristin ei kuitenkaan sovi ko. käyttötarkoitukseen, jolloin pumppu siirtää moottorin kierrosluvun mukaan voimakkaasti muuttuvan tilavuusvirran. Tuotantomäärän ollessa pieni ja kuristimen poikkileikkauksen suuri lämpötila ei nouse, kun taas kuristimen halkai-35 sijan ollessa pieni pumpun suurilla kierrosluvuilla siir-tämä virtaus ei mene läpi, vaan pumpussa syntyy suuria 71092 hävikkejä. Lämpötilan säädön tapahtuessa yleensä ohjauslaitteessa suurpainepumpun takana, jolloin se vaikuttaa suoraan lämpötilaan, voi lämmityksen katkaiseminen ja samanaikaisesti suoritettava lämmitysaineen kuumentaminen 5 tapahtua vain lämmönvaihtimen edessä. Näin ollen lämmi-tyslaitteen käyttö tapahtuu kahden ohjauslaitteen avulla, jolloin tarvitaan välttämättä kaksi käyttöelementtiä ja jolloin tarvitaan lisäksi varsin monitahoinen käyttöjärjestelmä, johon liittyy monia yhdistelmäasentoja ja jossa 10 ohjauslaitteet vaikuttavat molemmin puolin.

Nyt selostettavan keksinnön tarkoituksena on siis saada aikaan lämmön kehittämiseen koko kierroslukualueel-la sopiva käyttöelementti lämmitysaineen paineen alentamista varten. Tällöin käyttömahdollisuus on yksiselittei-15 nen, ja laite reagoi herkästi lämpötilan muutoksiin. Lisäksi moottorin kuormitus tapahtuu yksinomaan kulloinkin tarvittavissa puitteissa. Keksinnön toisen rakenteen mukaan on mahdollista, että lämmityksen tehon otto on sellainen, ettei polttomoottorikoneessa todeta tehohävikke-20 jä.

Tähän päästään keksinnön mukaan siten, että paine-väliainesäiliö on polttomoottorin öljykammio ja että moottorin kierrosluvusta riippuvan aikakytkimen asetusosa on ohjattavissa kuristuselimen ohittavan sivuputken avaamis-25 ta varten, jolloin polttomoottorin kierrosluvun kasvaessa sivuputken aukioloajat kasvavat.

Esitetyllä kuristuselimellä saadaan aikaan virtauksesta riippumatta hydraulipumpun suunnilleen vakiona pysyvällä syöttöpaineella lämmitysaineen muuttumattomana 30 pysyvä lämpötilan kohoaminen. Tällöin on pystytty täyttämään ohjaamon lämmityksen säädön kannalta tärkein edellytys, ts. lämmönvaihtimeen liittyvä lämmön siirtyminen riippuu lähinnä lämpötilaerosta. Hydraulipumpun siirtomäärä on tällöin valittava mieluimmin niin, että täysi 35 lämmitysteho saadaan jo pienemmillä moottorin kierrosluvuilla. Lämmityksen säätö tapahtuu siten, että jakolaite 3 71092 ohjaa lämmönvaihtimeen liittyvää sivuputkea. Tällöin käytetään mieluimmin portaatonta käsisäätövipua, niin että lämmitystehoa pystytään jatkuvasti vähentämään. Mikäli lämmitystehoa ei tarvita, ja koko jakolaitteen tilavuus-5 virta ohjataan ulos, lämmitysaine lämpiää kuitenkin jonkin verran kuten onkin tarkoitus. Kurituselimeen liittyvä sivuputki pysyy tällöin niin kauan suljettuna, että lämmitysaine on tullut sellaiseen lämpötilaan, joka riittää lämmönvaihtimen optimikäyttöön. Jos moottorin lämpö-10 tila on noussut tähän lämpötilaan, joka otetaan käyttöön lämmitysaineessa olevan lämpötilakytkimen tai polttomoot-torikoneessa olevan ao. osan avulla, niin kuristuselimeen liittyvä sivuputki avautuu ja polttomoottorikoneessa oleva lämpö tulee yksinomaan lämmityslämpötarpeen tyydyttämistä 15 varten. Tämän lämpötilasta riippuvan kytkennän avulla ohjataan myös lämmityskäytön ohjauskytkin, jolla sivuputki voidaan periaatteessa avata ja sulkea. Keksinnön mukaan lämpötilakytkimen avulla estetään se, ettei polttomootto-rikoneesta oteta ulos enempää lämpöä kuin vain se määrä, 20 joka tarvitaan ohjaamon lämmittämiseen. Sen sijaan ohjaus-kytkin varmistaa sen, että polttomoottorikoneesta tulee yleensä pois tehoa. Tämä voi nimittäin olla toivottavaa silloin, kun ympäristön lämpötilasta johtuen ohjaamon lämmitystä ei tarvita lainkaan, tai jos moottorin koko 25 lähtöteho tarvitaan muuhun käyttöön. Keksinnön eräässä erikoisrakenteessa saman tai lisälämpötilakytkennän avulla huolehditaan siitä, että tietyn käyttölämpötilan alapuolella sivuputki pysyy kiinni, jolloin polttomoottori-koneen tehosta ja lämmönvaihtimeen liittyvästä lämmitys-30 tarpeesta riippumatta moottorin lämpötila nousee pakostakin tarvittavaan minimilämpötilaan. Eräässä keksinnön mukaisessa erikoisrakenteessa ohjauskytkin ja lämmityksen-säätövipu kuuluvat samaan rakenneyksikköön, ts. lämmönvaihtimeen liittyvän lämmitysainevirran säädön jälkeen 35 kuristuselimeen johtava sivujohto avautuu ao. vipua kääntämällä.

4 71092

Kuten jo mainittiin, hydraulipumppu on konstruoitu siten, että lämmönvaihtimeen saadaan jo tyhjäkäynnillä riittävä tilavuusvirta. Käyttölämpötilan ollessa riittävä kuristuselimeen menevä sivujohto avautuu, joten tehoa 5 ei mene enää hukkaan. Kun lämpötila on noussut tähän määrään, lämmitysainevirtaus on suuremmilla kierrosluvuilla lämmönvaihtimen konstruktion edellyttämää määrää suurempi. Tällöin polttomoottorikoneesta otetaan tarvittavaa määrää suurempi energia. Tämän estämiseksi kierrosluvusta riip-10 puva aikakytkin aukaisee sivuputken kierroslukujen ollessa suunnilleen keskitasoa ja iskun pituuden lisääntyessä. Näin ollen lämmityslämpötarve pystytään tyydyttämään moitteettomasti myös tällä kierroslukualueella ja taas toisaa-ta pystytään polttomoottorikoneen ollessa kyseessä sääs-15 tämään energiaa.

Kuten jo mainittiin, ohjauskytkimen avulla voidaan määrätä hydraulipumpun tehon otto, kun polttomoottoriko-neelta edellytetään suurta tehoa. Mikäli tätä kytkentää ei kuitenkaan voida suorittaa, koska lämmityskäyttö on 20 välttämätön, ja koska lisäksi tämä huipputehon tarve on vain ajoittainen, esim. ajoneuvoa kiihdytettäessä, voidaan keksinnön mukaan ns. Kick-down-kytkimenä toimivaa ja ajo-vipuun sijoitettua kytkintä käyttää sivuputken ajoittain tapahtuvaan ja rajoitettuun aukaisemiseen. Täten poltto-25 moottorikone voidaan myös lämmityksen ollessa kiinnikyt-kettynä saada milloin tahansa huipputehollensa ao. käyttötarkoitusta varten.

Mikäli polttomoottorikone käyttää esim. jotakin hyd-raulilaitetta, voidaan sama teho saada aikaan myös esim.

30 painesylinteriin järjestetyllä painekytkimellä huipputehon vapauttamiseksi kytkemällä lämmitys irti.

Koska keksinnön mukaista laitetta voidaan käyttää nimenomaan myös ilmajäähdytteisissä polttomoottorikoneissa ja koska energiaa on luonnollisesti pyrittävä säästä-35 mään ja lisäksi, koska mahdollisimman suuri osa polttomoottorikoneen poistolämmöstä pyritään käyttämään lämmitys- 5 71092 tarkoitukseen, on tällainen polttomoottorikone varustettava keksinnön mukaan sellaisella termostaatin avulla säädetyllä tuuletuslaitteella, joka alkaa toimia vasta silloin, kun moottori on saavuttanut käyttölämpötilansa 5 ja lämmityslämpötarve on kokonaan tyydytetty.

Piirustuksen kuviossa nähdään hydraulipumppu 2, joka on yhdistetty imujohdolla 1 polttomoottorikoneen paineväliainesäiliönä toimivaan öljytilaan 11 ja käyttää painejohdon 3 avulla mahdollisesti esiohjattua kuristus-10 elintä 4, johon menevään sivuputkeen 5 on järjestetty asetusosalla 7 varustettu suuntaventtiili 6. Lämmönvaihtimeen 9 menevän syöttöjohdon 8 ja öljytilaan 11 menevän paluujohdon 10 väliin on lämmönvaihtimeen liittyvään ensimmäiseen sivuputkeen 12 järjestetty ylipaineventtiili 15 13 ja toiseen sivuputkeen tämän kanssa yhdensuuntaisesti jakolaite 14. Jakolaitetta 14 voidaan säätää lämmityksen-säätövivulla 15, johon liittyy samalla suuntaventtiilis-sä 6 olevan asetusosan 7 ohjauskytkin 16. Asetusosaa 7 voidaan ohjata polttomottorikoneen käyttövivussa 18 ole-20 valla päätykytkimellä 17, öljytilassa olevalla lämpötila-kytkimellä 19 tai jollain muulla polttomoottorikoneen rakenneosalla tai polttomoottorikoneen käyttö- tai ohjaus-hydrauliikassa 21 olevalla painekytkimellä 20 po. hydrauliikan käsittäessä tällöin oman hydraulipumpun 22 ja sa-25 moin oman kokoomasäiliön 23. Lisäksi ohjaus voi tapahtua aikakytkimellä 24, joka toimii polttomoottorikoneen kierrosluvusta riippuen. Kun ensin mainituissa ohjaustoiminnoissa määrätään paineesta, lämpötilasta tai asennosta riippuva kytkentäpiste, muuttuvat aikakytkimessä taas 30 moottorin kierrosluvusta riippuen ne vaiheet, joissa si-vuputki avautuu tahdistettuna. Lämpötilakytkin 9 voidaan konstruoida erittäin suurelle hystereesille, niin että se esim. lämpötilan ylittäessä 70° avaa sivuputken ja sulkee sen lämpötilan alittaessa esim. 50°.

Claims (8)

1. Lammityslaite polttomoottorikäyttöisen laitteen, erikoisesti ajoneuvon, ohjaamoa varten, jolloin lämmitys- 5 laitteessa on seuraavat osat: - polttomoottorikäyttöinen hydraulipumppu (2), jonka imujohto (1) on yhdistetty paineväliainesäiliöön (11) ja sen painejohtoon (3) esiohjattavalla kuristinelimellä (4) , 10. kuristinelimeen (4) liitetty lämmönvaihdin (9) ohjaamon lämmittämiseksi, jolloin lämmönvaihtimen (9) pa-luujohto (10) laskee paineväliainesäiliöön (11), - kuristinelimen (4) ohittava sivuputki (5), jossa on sivuputkea (5) ohjaava venttiili ja 15. venttiili (6), joka on säädettävissä asetusosalla (7) vähintään yhden säätösuureen verran, tunnettu siitä, että paineväliainesäiliö on polttomoottorin öljykammio (11) ja että moottorin kierrosluvusta riippuvan aikakytkimen (24) asetusosa (7) on ohjattavissa 20 kuristuselimen (4) ohittavan sivuputken (5) avaamista varten, jolloin polttomoottorin kierrosluvun kasvaessa sivu-putken (5) aukioloajat kasvavat.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lämmityslaite, jossa on ennen lämmönvaihdinta (9) järjestetty jakolaite 25 (14) , joka syöttää määrätyn osan kuristinelimestä (4) tul leesta tilavuusvirrasta lämmönvaihtimeen (9) ja jäännösvir-ran lämmönvaihtimen (9) ohittavan sivuputken (12) kautta paineväliainesäiliöön (11), tunnettu siitä, että asetusosa (7) on kytketty jakolaitteeseen (14) yhdistetyn 30 lämmityksensäätövivun (15) yhteen ääriasentoon ohjauskytki-mellä (16) kuristuselimen (4) ohittavan sivuputken (5) avaamiseksi.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen lämmityslaite, jossa on paineväliaineen lämpötilaa lukeva lämpötilakytkin 35 (19) asetusosan (7) ohjaamiseksi, jolloin asetusosaa on oh jattu rajalämpötilan alapuolella venttiilin (6) sulkemi- 7 71092 seksi, tunnettu siitä, että lämpötilakytkimen (19) signaali on asetettu peittämään ohjauskytkimen (16) signaalin siten, että saavutettaessa paineväliaineen rajalämpö-tila kuristuselimen (4) ohittava sivuputki (5) on ohjattu 5 aukiasentoon lämpötilakytkimen (19) signaalilla ohjauskytkimen (16) signaalista riippumatta.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen lämmitys-laite, jossa on käyttö- tai ohjaushydrauliikan (21) paine-väliainepiiri, tunnettu siitä, että käyttö- tai 10 ohjaushydrauliikan (21) paineväliainepiiriin on sovitettu painekytkin (20) , jonka paineen raja-arvon ylityksen yhteydessä antama asetusarvo voittaa muut asetusarvot ja ase-tusosa (7) ohjaa venttiilin (6) avautumista.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen, ajoneu- 15 voon sovitettu lämmityslaite, tunnettu siitä, että asetusosa (7) on ohjattavissa "Kick-down"-osana toimivalla päätekytkimellä (17) tai ajoneuvon käyttövivussa (18) olevalla laitteella ja että tämä asetusarvo voittaa muut asetusarvot siten, että käyttövivun (18) täyskuormitusasennos- 20 sa sivuputki (5) on auki.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen lämmitys-laite, tunnettu siitä, että ohjauskytkin (16) on liitetty rakenneyksikkönä lämmityksensäätövipuun (15), jolloin säätöalue riippuu ohjauskytkimen (16) kosketusmatkan 25 pituudesta.

6 71092

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen lämmitys-laite ilmajäähdytteiseen polttomoottoriin yhdistettynä, tunnettu siitä, että ilmajäähdytteisessä polttomoottorissa on sinänsä tunnettu, termostaatilla säädetty 30 tuuletin.

8 71092