FI89691C - Ventilationssystem vid en lastbil med helslutet karosseri - Google Patents

Description

8 9 6 9 '1 KUORMA-AUTON UMPIKORIN ILMASTOINTIJÄRJESTELMÄ

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa määritelty järjestelmä kuorma-auton 5 umpikorin lämmittämiseksi tai jäähdyttämiseksi. Keksintö kohdistuu yhtä hyvin vetoauton kiinteisiin umpiko-reihin, erillisiin umpiperävaunuihin kuin myös näitä vastaaviin erilaisiin kontteihin.

Erityisesti ruokatarvikkeita ja kukkia kul-10 jetettaessa talviaikana kuorma-autojen tavaratiloja on lämmitettävä tavalla tai toisella niin, että kuljetettavat tavarat eivät jäädy tai muuten vahingoitu kylmyydestä. Hyvä kuljetuslämpötila on suuruusluokkaa 10 °C. Toisaalta on myös suuri joukko elintarvikkeita, 15 esim. pakasteita, jotka vaativat suhteellisen kylmät olosuhteet kuljetukseen ja joiden kuljetus erityisesti kesällä on ongelmallista.

Ongelmana kuormatilojen lämmityksessä tai jäähdytyksessä on saada vallitseva haluttu lämpötila 20 tasaisesti jakautumaan koko kuormatilaan niin, että missään päin koria ei ole liian kylmä eikä liian kuuma.

Nykyisin eniten käytetty rakenne kuormatilan lämmittämiseksi koostuu esim. alumiiniprofiileista kuormatilan pohjaan järjestetyistä ilmakanavista, jol-25 loin kuormatilan takaosasta imetään kylmää ilmaa polt-timen lämmönvaihtimen kautta profiilien muodostamaan kanavistoon. Näin ilma puhalletaan kanaviston läpi lattiaa pitkin kuormatilan etuosaan, josta se purkautuu kuormatilaan lämmittäen kuormatilaa ja palaten takaisin 30 peräpäähän ja uudelleen kiertoon. Tällä tavoin kuormatilan lattia saadaan suhteellisen tasaisesti lämpimäksi, jolla on pyritty koko kuormatilan lämmön tasaisuuteen. Tässä ei kuitenkaan ole onnistuttu, koska ilmavirtaukset kuormatilassa ovat epämääräisiä ja riip-35 puvat suuresti kuljetettavien tavaroiden muodosta ja määrästä. Samoin ongelmia tuottaa lastaus- ja purkaus-tilanteet, jolloin puhallusilma imetään käytännöllises- 8 9 6 91 2 ti katsoen kokonaan kylmänä ulkoilmana, lämmin kuorma-tilassa oleva ilma purkautuu vapaasti ulos ja kylmää ilmaa pääsee vapaasti virtaamaan kuormat Haan.

Tunnettua tekniikkaa alalla on esitetty myös 5 patenttijulkaisussa US 3 699 870 ja hakemus julkaisuissa EP 323 196, EP 235 464 ja EP 368 678. Näissäkin esitetyissä ilmastointiratkaisuissa on pääasiallisena epäkohtana ilmastoinnin epätasaisuus, haluttu lämpötila ei jakaannu tasaisesti koko ilmastoitavaan tilaan.

10 Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut tunnetun tekniikan epäkohdat. Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin uudenlainen kuorma-autojen umpikorin ilmastointijärjestelmä, joka mahdollistaa tasaiset lämpötilat koko kuormatilassa 15 sekä estää suuret lämpövuodot kuormatilan luukkujen ollessa auki purettaessa tai lastattaessa.

Keksinnölle tunnusomaisten seikkojen osalta viitataan vaatimusosaan.

Keksinnön mukaiseen kuorma-auton umpikorin 20 ilmastointijärjestelmään kuuluu korin pohjassa sen pohjapinnan muodostavat ja sen pituussuunnassa kulkevat ilmakanavat sekä puhallin ja lämmönvaihdin lämpötilaltaan säädetyn ilmavirtauksen ohjaamiseksi ilmakanavien kautta umpikoriin. Keksinnön mukaisesti yksi tai useam-25 pi puhallin suuttimineen on järjestetty umpikorin pohjan peräpäähän imemään ilmaa ilmakanavista, suuttimet on suunnattu olennaisesti ylöspäin muodostamaan ylöspäin suuntautuva voimakas ilmaverho umpikorin peräpäähän myös sen ovien ollessa avoinna ja umpikorin etusei-30 nään kuuluu pystykanavat, jolloin ilmakierron imuaukot sijaitsevat etuseinän yläosassa.

Puhaltimia voi keksinnön mukaisessa järjestelmässä olla yksi tai useampia lämmitettävän tai jäähdytettävän tilan ja halutun puhallustehon mukaan. Sa-35 moin suutinten lukumäärä voi vaihdella yhdestä useampaan ja edullisesti niitä on tasainen rivi kuormatilan koko perän leveydellä. On mahdollista, että suuttimet 3 8 '8 6 91 on suunnattu pystysuoraan ylöspäin, mutta edullisesti ne on suunnattu vähän viistoon eteenpäin kuormatilaan, jolloin niistä purkautuva ilmavirtaus törmätessään kuormatilan kattoon kääntyy helpommin kuormatilaan päin 5 ilman erillisiä katossa olevia ilman ohjaimia, joita myös tarvittaessa voidaan käyttää.

Edullisesti lämmönvaihdin on sijoitettu korin pohjan etupäähän, jolloin kuormatilasta tuleva ilmavirtaus kulkee sen kautta pohjan peittäviin lämmitys-10 kanaviin. Näin viileä tai lämmennyt ilmavirtaus otetaan kuormatilan edestä ja lämmitetään tai jäähdytetään lämmönvaihtimessa, jonka jälkeen se kulkiessaa kuorma-tilan lattian ilmakanavissa lämmittää tai jäähdyttää lattiapinnan ennen kuin se puhalletaan ilmaverhona 15 takaisin kuormatilaan.

Edullisesti kuormatilan ulkopuolinen poltin ja lämmönvaihdin on yhdistetty toisiinsa nestekierrolla, jonka avulla polttimesta lämpö siirretään ilmakiertoa lämmittävään lämmönvaihtimeen tai jonka avulla kompres-20 sorista kylmyys siirretään ilmakiertoa jäähdyttävään lämmönvaihtimeen.

Eräässä edullisessa keksinnön sovelluksessa korin etuseinään on järjestetty pystykanavia ja niiden yläpäässä on kuormatilaan avautuvia imuaukkoja, joiden 25 kautta imuilma otetaan lämmönvaihtimeen ja lattian ilmakanaviin. Etuseinässä voi olla erillisiä pystykanavia tai etuseinä voi olla ontto kaksikerrosrakenne, jonka sisällä ilma pääsee kulkemaan.

Käytettävä lämmönvaihdin on edullisesti pit-30 känomainen rakenne, joka ulottuu korirakenteen etuosassa olennaisesti sen koko leveydelle, jolloin siihen etuseinästä tuleva ilmavirtaus samoin kuin siitä lattian kanavistoon lähtevä ilmavirtaus kulkee olennaisesti kuormatilan koko leveydellä.

35 Edullisesti kuormatilan pohjan eristeraken teisiin on muodostettu poikittaiset syvennykset pohjan sekä etuosaan että takaosaan ja puhaltimet ja lämmön- 4 H 9 6 91 vaihdin on sijoitettu näihin syvennyksiin niin, että ne eivät nosta pohjan pinnan tasoa, eivätkä muodosta pohjan pintaan mitään kuormatilan käyttöä haittaavia korokkeita.

5 Keksinnön mukaisen ilmastointijärjestelmän etuna tunnettuun tekniikkaan verrattuna on ennen kaikkea kuormatilassa saavutettavan lämpötilan tasaisuus. Ilmavirtaukset on järjestetty kiertämään koko ilmastoitava tilavuus siten, että esim. lämmityksessä lämpö ei 10 varaudu ja varastoidu liikaa lattiaan, vaan ilmavirtaus muodostaa myös perään ja kattoon lämpimän virtauksen, joka leviää koko lämmitettävään tilaan. Järjestelmässä käytettävät massat, lattiakanavisto ja nestekierrot, varaavat itseensä lämpöä tai kylmyyttä suhteellisen 15 paljon ja näin energiayksikön lämmitys- tai jäähdytys-jaksojen välilläkin lämpötila ei suuresti muutu ja lämpötila pysyy muutaman asteen tarkkuudella tasaisena kuormatilan eri kohdissa.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskoh-20 taisesti sen lämmitysjärjestelmäsovelluksen avulla viittamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää sivulta kaaviokuvaa keksinnön mukaisesta lämmitysjärjestelmästä, kuva 2 esittää osittain auki leikattua perspektiiviku-25 vaa keksinnön mukaisesta lämmitysjärjestelmästä ja kuva 3 esittää keksinnön mukaisen lämmitysjärjestelmän mittaustuloksia.

Vastaavalla tavalla keksinnön mukaista ilmastointijärjestelmää voidaan käyttää myös kuormatilojen 30 jäähdytyksessä. Tässä sovelluksessa käytettävänä kylmä-laitteena voi olla sopiva kompressori tai mikä tahansa muu kylmän kehitykseen soveltuva sinänsä tunnettu järjestely.

Kuvien 1 ja 2 mukaiseen kuorma-auton umpikorin 35 lämmitysjärjestelmään kuuluu korin 1 pohjassa 2 olevat ilmakanavat 3, jotka ulottuvat olennaisesti kuormatilan koko pituudelle sen perästä 5 eteen 8. Ne on edullises- c 8 9 6 9 Ί 5 ti muodostettu suhteellisen hyvin lämpöä varaavasta ja lämpöä siirtävästä materiaalista, esim. U-muotoisista alumiiniprofiileista.

Etupäähän 8 alumiiniprofiilien alle lattian 5 eristeeseen 14 on järjestetty poikittaissuuntainen tila 15, johon on sijoitettu koko lattian leveydelle ulottuva lämmönvaihdin 9. Vastaava poikittaissuuntainen tila 16 on järjestetty myös eristeeseen 14 kuormatilan perä-päässä 5. Tähän on sijoitettu kaksi puhallinta 6 suut-10 timineen 7.

Kuormatilan ulkopuolelle sen runkoon tukeutuvaksi on järjestetty energiayksikkö 4, öljypoltin, joka on yhdistetty lämmönvaihtimeen 17, jossa polttimen synnyttämä lämpö siirtyy nestekierron 10 välityksellä 15 lämmönvaihtimeen 9 lämmittämään sitä ympäröivää ilmaa.

Kuormatilan etuseinän 11 muodostaa ontto rakenne, jossa on pystysuuntaisia kanavia 12, jotka alkavat etuseinän yläosassa olevista imuaukoista 13 ja päätyvät etuseinän alaosan kautta lämmönvaihtimen 9 20 sisältävään poikittaiseen tilaan 15 virtausaukkojen 18 kautta.

Edullisesti peräpäässä 5 olevat suuttimet 7 eivät suoraan avaudu kuormatilaan, vaan niiden päälle on järjestetty lattian tasossa ylöspäin avautuva suu-25 tinrivistö, joka ulottuu olennaisesti kuormatilan koko leveydelle peräpäässä, jolloin niistä purkautuu olennaisesti tasainen ja koko peräpään peittävä lämpöverho, joka suuntautuu ylöspäin kohti kuormatilan kattoa.

Esimerkiksi kuormatilan kattoon tai muuhun 30 sopivaksi katsottuun paikkaan on järjestetty termostaatti 19 lämpötila-antureineen ja näin kuormatilan lämpötilaa mitataan jatkuvasti ja poltinta 4 käytetään sopivasti halutun tasaisen lämpötilan ylläpitämiseksi koko kuormatilassa.

35 Keksinnön mukainen lämmitysjärjestelmä toimii seuraavasti. Kun poltin 4 toimii, se lämmittää lämmönvaihtimen kautta nestekierrossa 10 kiertävää nestettä, 6 3 9 691 joka kiertää tilassa 15 sijaitsevassa lämmönvaihtimessa 9. Peräpäässä 5 olevat puhaltimet 6 imevät ilmaa lämmi-tyskanavien 3 kautta niin, että ilma kiertää imuaukois-ta 13 pystykanavien 12 kautta lämmönvaihtimen 9 läpi 5 lämmityskanaviin 3. Tällöin kuormatilasta tuleva viileä ilma lämpiää lämmönvaihtimessa 9 ja se aluksi lämmittää kuormatilan lattian tasaisen lämpimäksi ja sen jälkeen ilmavirtaus puhalletaan voimakkaana suunnattuna ilmavirtauksena, esim. n. 4 m/s, kohti kuormatilan kattoa 10 sen peräpäässä, edullisesti hieman viistosti eteenpäin, jolloin ilmavirtaus kuormatilan katossa kääntyy eteenpäin kohti kuormatilan etuosaa 8 kuormatilan koko alueelle ja takaisin imuaukkoihin 13. Näin ilmavirtaus pyörii tasaisesti koko kuormatilassa ja lämpö kuormati-15 lan eri osissa pysyy olennaisesti samalla tasolla.

Kuvassa 3 on esitettynä mittaustuloksia tehdyistä lämpötilamittauksista kuvan 1 mukaisessa lämmitysjärjestelmässä. Käyrä a kuvaa ulkolämpötilaa, b ilman lämpötilaa välittömästi lämmönvaihtimen 9 jäl-20 keen, c ilman lämpötilaa puhaltimen 6 jälkeen suutti-missa 7, d kuormatilan lämpötilaa sekä pituus- että korkeussuunnassa kuormatilan puolivälissä ja e kuorma-tilan lämpötilaa etupäässä 8 korkeussuunnassa puolivälissä.

25 Käyrästä b nähdään selvästi käytetyt lämmitys- jaksot, jolloin käyrän voimakas nousu noin puolen tunnin ajan kuvaa vaihetta, jolloin lämmitys on ollut päällä ja aluksi jyrkkä ja lopuksi loiva lasku kuvaa vaihetta, noin 1,5 tuntia, jossa poltin ei ole toimi-30 nut. Kuten tuloksista nähdään, suuret lämmönvaihtimen 9 läheisyydessä vaikuttavat lämpötilahuiput tasaantuvat merkittävästi lämmityskanavissa 3 ja ilmavirtauksen lämpötila peräpään lämpöverhon alaosassa vaihtelee lämmitys jaksojen eri vaiheissa enää noin 7 asteen alu-35 eella.

Lämpöverhon jälkeen ilmavirtaukset tasaantuvat ja hajaantuvat koko kuormatilaan ja sekä keskellä että 7 B 9 6 9 'i edessä lämpötilan vaihtelut ovat vain muutama aste lämmitysjakson eri vaiheissa.

Lämpötilan tasaisuuden takaa oikean suuntainen ilmakierto, jossa suurimmat lämpötilat varataan ensiksi 5 lattiarakenteisiin, jotka luovuttavat tätä lämpöä tasaisesti. Samoin lämpötilan tasaisuuteen vaikuttaa nestekierron lämmönvarauskyky ja lämpöverhon tasainen puhallus, joka estää perästä kylmät ilmavirtaukset avoimista ovista 20 ja joka levittää lämpimän ilmavir-10 tauksen hyvin koko kuormatilaan.

Edellä keksintöä on selostettu esimerkinomaisesti keksinnön eri sovellusten ollessa kuitenkin mahdollisia vaatimusten rajaamissa puitteissa.

Claims (10)

1. Kuorma-auton umpikorin ilmastointijärjestelmä, johon kuuluu korin (1) pohjassa (2) sen pohja- 5 pinnan muodostavat ja sen pituussuunnassa kulkevat ilmakanavat (3) sekä puhallin (6) ja lämmönvaihdin (9) lämpötilaltaan säädetyn ilmavirtauksen ohjaamiseksi ilmakanavien kautta umpikoriin, tunnettu siitä, että 10. yksi tai useampi puhallin (6) suuttimineen (7) on järjestetty umpikorin (1) pohjan (2) peräpäähän (5) imemään ilmaa ilmakanavista (3), - suuttimet (7) on suunnattu olennaisesti ylöspäin muodostamaan ilmaverho umpikorin peräpäähän myös sen ovien 15 ollessa avoinna ja - umpikorin (1) etuseinään (11) kuuluu pystykanavat (12), jolloin ilmakierron imuaukot (13) sijaitsevat etuseinän yläosassa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ilmastoin- 20 tijärjestelmä, tunnettu siitä, että lämmön vaihdin (9) on sijoitettu umpikorin (1) pohjan (2) etupäähän (8) ennen ilmakanavia (3) ilman virtaussuun-nassa.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ilmastointi- 25 järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmään kuuluu energiayksikkö (4), joka on yhteydessä lämmönvaihtimeen (9) nestekierrolla (10).

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen ilmastointi-järjestelmä, tunnettu siitä, että energiayksi- 30 kön (4) muodostaa poltin tai kylmälaite umpikorin lämmittämiseksi tai jäähdyttämiseksi vastaavasti.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen ilmastointijärjestelmä, tunnettu siitä, että pystykanavat (12) koostuvat ontosta etuseinästä (11).

6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen ilmastointijärjestelmä, tunnettu siitä, että lämmönvaihdin (9) ulottuu korin (1) pohjan (2) etuosas- 9 8 9 6 9 i sa olennaisesti pohjan koko leveydelle.

7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen ilmastointijärjestelmä, tunnettu siitä, että puhaltimet (6) ja/tai lämmönvaihdin (9) on sijoitettu 5 korin (1) pohjan (2) eristeisiin (14) muodostettuun tilaan (15,16).

8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-7 mukainen ilmastointijärjestelmä, tunnettu siitä, että energiayksikön (4) ja siihen kuuluvan lämmönvaihtimen 10 (17) muodostama yksikkö on järjestetty korin (1) ulko puolelle ja yhdistetty pumpulla ja nestekierrolla (10) koriin (1) kuuluvaan lämmönvaihtimeen (9).

8 3 v 6 9

9. Jonkin patenttivaatimuksista 1-8 mukainen ilmastointijärjestelmä, tunnettu siitä, että 15 ilmastointijärjestelmään kuuluu säätölaitteisto sekä korin (1) rajaamassa tilassa ainakin yksi lämpötila-anturi, joiden antaman ohjauksen avulla energiayksikköä (4) käytetään.

10. Jonkin patenttivaatimuksista 1-9 mukai- 20 nen ilmastointijärjestelmä, tunnettu siitä, että ylöspäin suunnatun lämmin- tai kylmäilmaverhon virtausnopeus on yli 1, edullisesti 2-6, esim. noin 4 m/s. Γ* s ,— 10 ~-*b9\