FI94893C - Dieselmoottorin paineväliainekanavien kytkentäjärjestelmä - Google Patents

Description

94893

DIESELMOOTTORIN PAINEVÄLIAINEKANAVIEN KYTKENTÄ-JÄRJESTELMÄ - ANSLUTNINGSSYSTEM FÖR TRYCKMEDIUMKANALER VID EN DIESELMOTOR

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen 5 dieselmoottorin paineväliainekanavien kytkentäjärjestelmä.

Keksintö kohdistuu varsinkin isoihin dieselmoottoreihin, joilla tarkoitetaan tässä sellaisia moottoreita, jotka soveltuvat esimerkiksi laivojen pää- tai apukoneiksi tai voimalaitoksiin lämmön ja/tai sähkön tuotantoon.

Isoissa ahdetuissa dieselmoottoreissa sekä ahtoilma että jäähdytysöljy 10 tarvitsevat jäähdytystä. Normaalisti tuleva ja poistuva jäähdytysvesi on yhdistetty jäähdyttimiin erillisillä putkilla, mikä on monimutkainen ja kustannuksiltaan epäedullinen ratkaisu. Vaihtoehtoinen ratkaisu on järjestää moottorilohkon sisään kanavat jäähdytysveden johtamista varten, mikä tapahtuu edullisesti moottorilohkoja valettaessa. Tilankäytön kannalta 15 kanavat on tässä tapauksessa edullisesti järjestetty rinnakkain moottoriloh- koon. Ongelma on tällöin, miten johtaa jäähdytysvesi rinnakkaisista kanavista jäähdyttimiin niin, ettei tuleva ja poistuva jäähdytysvesi sekoitu keskenään.

Käytännössä jäähdytysvesi kierrätetään ensin ahtoilmanjäähdyttimen ja 20 vasta sitten öljynjäähdyttimen kautta. Jäähdyttimien järjestys moottorin pituussuunnassa moottorilohkon sivulla voi kuitenkin vaihdella, mikä aiheuttaa lisäongelmia jäähdytysveden kierrätyksessä.

Keksinnön tarkoitus on kehittää sellainen dieselmoottorin moottorilohkossa rinnakkain sijaitsevien paineväliainekanavien kytkentäjärjestelmä, jonka 25 avulla mm. edellä mainitut ongelmat voidaan eliminoida. Lisäksi järjestelmän tulee olla valmistuskustannuksiltaan edullinen ja mahdollistaa monipuoliset * · virtauksenohjausvaihtoehdot toteuttamaan erilaiset paineväliainevirtauksien kytkentätarpeet.

Keksinnön tavoitteet saavutetaan patenttivaatimuksessa 1 ja muissa 30 vaatimuksissa tarkemmin esitetyllä tavalla. Keksinnön mukaiseen järjestel mään kuuluu joukko erilaisia, mieluimmin sylinterimäisiä, onttoja putkiyhtei-tä, jotka on asennettavissa haluttuun kohtaan moottorilohkoon tehtyyn 2 94893 kanavat yhdistävään kytkentäkammioon, jossa on kanavien sivulle avautuva liityntäaukko mainittuun laitteeseen tai yksikköön kytkemistä varten. Putkiyhteissä on kaksi tai useampia virtauksenohjausaukkoja, jotka on sijoitettu erilaisten virtausvaihtoehtojen toteuttamiseksi. Lisäksi kytkentä-5 kammio on varustettu yhdellä tai useammalla tiivistyspinnalla, jotka on järjestetty yhteistoimintaan kulloinkin valitun putkiyhteen kanssa siten, että putkiyhde on tarpeen mukaan tiivistetty liityntäaukkoon, kanavien väliseen seinämään ja/tai ainakin toisen kanavan ylä- ja/tai alaseinämiin. Tällä tavalla voidaan halutut virtausvaihtoehdot toteuttaa muotoilemalla kytkentäkammio 10 käsittämään tietyt tiivistyspinnat ja valitsemalla tarkoitukseen kulloinkin sopiva putkiyhde, jossa on virtauksien edellyttämät virtauksenohjausaukot.

Järjestelmä käsittää edullisesti putkiyhteen, joka on tiivistetty liityntäaukkoon ja kanavien väliseen seinämään siten, että se yhdistää vain takimmaisen kanavan ulosjohtavaan liityntäaukkoon. Mikäli tällöin virtausta 15 etummaisessa kanavassa ei haluta estää, kytkentäkammio voidaan muotoilla siten, että se sallii läpivirtauksen etummaisessa kanavassa ohi liityntäaukon ja kytkentäkammioon asennetun putkiyhteen.

Järjestelmä voi edelleen käsittää putkiyhteen, joka on tiivistetty liityntäaukkoon ja kanavien väliseen seinämään ja on varustettu virtauksenoh-20 jausaukoilla siten, että se yhdistää vain etummaisen kanavan ulosjohta vaan liityntäaukkoon.

. Erään sovellusmuodon mukaan kytkentäkammio on varustettu liityntäauk koon ja kanavien väliseen seinämään järjestetyillä tiivistyspinnoilla ja ainakin toisen kanavan kohdalle järjestetyillä tiivistyspinnoilla, jotka yhdessä 25 putkiyhteen kanssa estävät virtauksen kyseisessä kanavassa putkiyhteen ohi, jolloin putkiyhde on vastaavasti varustettu ainakin yhdellä kyseisen kanavan kohdalle putkiyhteen vaippapintaan sijoitetulla virtauksenoh-: jausaukolla virtauksen johtamiseksi pois kyseisestä kanavasta, esimerkiksi kanavan yhdistämiseksi ulosjohtavaan liityntäaukkoon tai virtauksen 30 ohjaamiseksi kanavasta toiseen.

Mainitut tiivistyspinnat voidaan järjestää kummankin kanavan kohdalle, jolloin varustamalla putkiyhde kahdella virtauksenohjausaukolla, yksi kummankin kanavan kohdalla, virtaus voidaan ohjata kanavasta toiseen. Samalla kummankin kanavan yhteys liityntäaukkoon voidaan estää. Näin 3 94893 virtaus voidaan johtaa kanavien toiselle puolelle esimerkiksi johdettavaksi edelleen johonkin laitteeseen tai moottorinosaan tai virtauksen suuntaa voidaan muuttaa.

Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin viitaten oheiseen piirustuk-5 seen, jossa kuviot 1-4 esittävät keksinnön mukaiseen paineväliainekanavien kytkentäjärjestelmään kuuluvia, moottorilohkossa olevia erilaisia kytkentäkammioratkaisuja putkiyhteitä varten kanaviin nähden poikittaissuuntaisena leikkauksena, 10 - kuviot 5 ja 6 esittävät kuvioiden 1 -4 leikkauksia E-E ja F-F, kuviot 7a-7g esittävät erilaisia putkiyhteitä erilaisten virtausvaih-toehtojen toteuttamiseksi, kuvio 8 esittää periaatekuvana keksinnön mukaisen järjestelmän soveltamista isossa dieselmoottorissa tapaukseen, jossa moottori-15 lohkossa olevat rinnakkaiset kanavat kuuluvat jäähdytysväliainepii- riin, johon on peräkkäin kytketty ensin turboahtimen ahtoilman-jäähdytin ja sitten öljynjäähdytin, ja kuvio 9 esittää kuvion 8 tapauksen muunnelmaa, jossa jäähdytti-mien keskinäinen sijainti moottorissa on vaihdettu.

2C Piirustuksessa 1 tarkoittaa ison dieselmoottorin moottorilohkoa, jossa on moottorilohkon pituussuuntaisesti rinnakkain sijaitsevat paineväliainekanavat 2 ja 3. Nämä on aikaansaatu jo moottorilohkon valamisvaiheessa ja samalla kanaviin on järjestetty etukäteen suunniteltuihin kohtiin ja valittuun tarkoitukseen kytkentäkammioita paineväliainevirtauksien ohjaamiseksi liitos-25 putkien avulla haluttujen moottoriin kytkettävien laitteiden, esimerkiksi jäähdyttimien, kautta kuten on kaaviollisesti esitetty kuvioissa 8 ja 9.

Kytkentäkammiossa on liityntäaukko 5, jonka kautta kulloinkin tarkoitukseen valittava putkiyhde 4 asennetaan paikalleen ohjaamaan paineväli-ainevirtauksia kanavissa 2 ja 3 halutulla tavalla. Kytkentäkammioon kuuluu 30 myös kanavien 2 ja 3 väliseinämään sijoitettu ja kanavat yhdistävä aukko 6. Aukot 5 ja 6 on varustettu vastaavasti tiivistyspinnoilla 5a ja 6a kytkentäaukkoon sijoitetun putkiyhteen 4 tiivistämistä varten. Lisäksi kytkentäkammio voi olla varustettu jomman kumman tai molempien kanavien kohdalla kanavien ylä- ja/tai alaseinämään järjestetyillä tiivistyspin-35 noilla 7 ja 7', jotka putkiyhteen 4 kanssa estävät virtauksen kanavassa 4 94893 putkiyhteen ohi, jolloin virtaus voidaan putkiyhteen eri kohtiin sijoitetuilla virtauksenohjausaukoilla ohjata halutulla tavalla. Tarpeen mukaan moottori-lohkon reunimmainen kanava 2 voidaan kuitenkin muotoilla käsittämään laajennusosan 2a ja/tai 2b virtauksen ohjaamiseksi kanavassa 2 putkiyhteen 5 ohi kuten kuvioista 2, 3 ja 5 käy ilmi.

Kuvioissa 7a-7g on esitetty erilaisia putkiyhteitä 4, jotka on tiivistettävissä kytkentäkammion tiivistyspintoihin 5a ja 6a ja lisäksi tarpeen mukaan tiivistyspintoihin 7 ja/tai 7' ja jotka on varustettu eri kohtiin sijoitetuilla virtauksenohjausaukoilla haluttujen virtausvaihtoehtojen toteuttamiseksi.

10 Virtauksen ohjaus kussakin tapauksessa on osoitettu nuolin. Viitenumero 4a tarkoittaa putkiyhteen vaippapintaan tehtyä virtauksenohjausaukkoa ja 4b vastaavasti putkiyhteen päätypintaan tehtyä virtauksenohjausaukkoa. Viitenumero 4c tarkoittaa putkiyhteen päätyyn järjestettyä virtauksen estävää sulkuseinämää. Kuvioissa on myös kaaviollisesti esitetty kytkentä-15 kammion mahdollisen laajennusosan 2a ja/tai 2b käyttäminen kyseisen putkiyhteen kanssa.

Kuviot 7f ja 7g esittävät ratkaisuja, joita käytetään virtauksen ohjaamiseksi kanavasta toiseen, jolloin paineväliainevirtaus voidaan ohjata kummalla tahansa puolella virtauskanavia 2 ja 3 sijaitseviin laitteisiin halutussa 20 järjestyksessä.

Kuviossa 8 on esitetty kaaviollisesti tapaus, jossa moottorilohkossa olevat rinnakkaiset kanavat 2 ja 3 kuuluvat jäähdytysväliainepiiriin, johon on peräkkäin kytketty ensin turboahtimen ahtoilmanjäähdytin 8 ja sitten öljynjäähdytin 9. Tällöin ei-näytetty turboahdin on sijoitettu moottorin ns.

25 vapaaseen päähän. Vastaavasti kuvio 9 havainnollistaa vaihtoehtoista järjestelyä sijoitettuna moottorin vauhtipyörän päähän. Tällöin jäähdytti-mien 8 ja 9 järjestys on paineväliaineen syöttövirtauksen suunnassa päinvastainen, mikä on korjattava käyttämällä sopivia kytkentäkammio- ja putkiyhderatkaisuja niin että virtaus tapahtuu ensin ahtoilmanjäähdyttimen 30 ja vasta sitten öljynjäähdyttimen kautta. Kanavaan 2 virtaus johdetaan ei- näytetyn kiertovesipumpun painepuolelta sekä mahdollisesti varapumpusta tulevasta virtaushaarasta ja kanava 3 puolestaan on kytketty pumpun imupuolelle.

Claims (6)

1. Dieselmoottorin paineväliainekanavien kytkentäjärjestelmä ainakin kahden samaan paineväliainejärjestelmään kuuluvan ja moottorilohkossa (1) pituussuuntaisesti rinnakkain sijaitsevan kanavan (2,3), jotka järjestelmän paineväliainekierrossa ovat virtaussuunnassa peräkkäin, kytkemiseksi yhdessä tai erikseen kanavien sivulla sijaitsevaan yhteen tai useampaan 30 kyseiseen paineväliainejärjestelmään kuuluvaan laitteeseen tai yksikköön, esimerkiksi jäähdyttimeen (8,9), siten, että haluttu virtaussuunta toteutuu ja että mainittu kytkentä estää laitteeseen syötettävän ja siitä poistuvan paineväliainevirtauksen sekoittumisen keskenään, tunnettu siitä, että 6 94893 järjestelmään kuuluu joukko erilaisia, mieluimmin sylinterimäisiä, onttoja putkiyhteitä (4), jotka on asennettavissa haluttuun kohtaan moottorilohkoon tehtyyn kanavat (2,3) yhdistävään kytkentäkammioon, jossa on kanavien sivulle avautuva liityntäaukko (5) mainittuun laitteeseen tai yksikköön (8,9) 5 kytkemistä varten, että putkiyhteissä (4) on kaksi tai useampia virtauk- senohjausaukkoja (4a,4b), jotka on sijoitettu erilaisten virtausvaihtoehto-jen toteuttamiseksi, ja että kytkentäkammio on varustettu yhdellä tai useammalla tiivistyspinnalla (5a,6a,7,7'), jotka on järjestetty yhteistoimintaan kulloinkin valitun putkiyhteen (4) kanssa siten, että putkiyhde (4) 10 on tarpeen mukaan tiivistetty liityntäaukkoon (5), kanavien väliseen seinämään ja/tai ainakin toisen kanavan ylä- ja/tai alaseinämiin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä että se käsittää putkiyhteen (4), joka on tiivistetty liityntäaukkoon (5) ja kanavien väliseen seinämään siten, että se yhdistää vain takimmaisen kanavan (3) 15 ulosjohtavaan liityntäaukkoon (5).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä että kytkentäkammio on muotoiltu siten, että se sallii läpivirtauksen etummaisessa kanavassa (2) ohi liityntäaukon (5) ja kytkentäkammioon asennetun putkiyhteen (4).

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä että se käsittää putkiyhteen (4), joka on tiivistetty liityntäaukkoon (5) ja kanavien väliseen seinämään ja on varustettu virtauksenohjausaukoilla (4a,4b) siten, että se yhdistää vain etummaisen (2) kanavan ulosjohtavaan liityntäaukkoon (5). 25 · 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä että kytkentäkammio on varustettu liityntäaukkoon (5) ja kanavien (2,3) väliseen seinämään järjestetyillä tiivistyspinnoilla (5a,6a) ja ainakin yhden kanavan kohdalle järjestetyillä tiivistyspinnoilla (7,7'), jotka yhdessä putkiyhteen (4) kanssa estävät virtauksen kyseisessä kanavassa putkiyhteen ohi, jolloin 30 putkiyhde (4) on vastaavasti varustettu ainakin yhdellä kyseisen kanavan kohdalle putkiyhteen vaippapintaan sijoitetulla virtauksenohjausaukolla (4a) virtauksen johtamiseksi pois kyseisestä kanavasta, esimerkiksi kanavan yhdistämiseksi ulosjohtavaan liityntäaukkoon (5) tai virtauksen ohjaamiseksi kanavasta toiseen. 7 94893

5 94893 Viitaten kuvion 8 sovellutukseen putkiyhde 10 voi olla kuvion 7b mukainen ja kytkentäkammio vastaavasti kuvion 1 mukainen eli tyyppiä A. Vastaavasti putkiyhteet 11 ja 12 voivat olla kuvion 7a mukaiset ja kytkentäkammio tyyppiä A (kuvio 1). Putkiyhde 13 voi olla kuvion 7c mukainen ja kytkentä- 5 kammio tyyppiä B (kuvio 2) tai vaihtoehtoisesti kuvion 7d mukainen ja kytkentäkammio tyyppiä C (kuvio 3). Putkiyhde 14 voi olla kuvion 7a mukainen ja kytkentäkammio tyyppiä A (kuvio 1). Vastaavasti kuvion 9 sovellutuksessa putkiyhde 10' voi olla kuvion 7b mukainen ja kytkentäkammio tyyppiä A (kuvio 1). Putkiyhde 11' voi olla 10 kuvion 7d mukainen ja kytkentäkammio tyyppiä C (kuvio 3). Putkiyhde 12' voi olla kuvion 7c mukainen ja kytkentäkammio tyyppiä B (kuvio 2) tai vaihtoehtoisesti kuvion 7d mukainen ja kytkentäkammio tyyppiä C (kuvio 3). Putkiyhde 13' voi olla kuvion 7a mukainen ja kytkentäkammio tyyppiä A (kuvio 1). Putkiyhde 14' voi olla kuvion 7d mukainen ja kytkentäkammio 15 tyyppiä D (kuvio 4) tai vaihtoehtoisesti kuvion 7c mukainen ja kytkentä kammio tyyppiä A (kuvio 1). On selvää, että keksinnön mukaiset järjestelyt eivät ole riippuvaisia kulloinkin käytettävästä paineväliaineesta, vaan soveltuvat yhtä hyvin esimerkiksi vedelle tai öljylle. Putkiyhteet ovat mieluiten sylinterimäiset, 20 koska se on sekä valmistusteknisesti että liitosputkien kytkennän kannalta edullista. Keksintö ei siis rajoitu esitettyihin sovellusmuotoihin, vaan useita muunnelmia on ajateltavissa oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä että mainitut tiivistyspinnat (5a,6a,7,7') on järjestetty kummankin kanavan (2,3) kohdalle ja että putkiyhde (4) käsittää kaksi virtauksenohjausaukkoa (4a), yhden kummankin kanavan kohdalla, virtauksen ohjaamiseksi kanavasta toiseen, 5 jolloin samalla kummankin kanavan yhteys liityntäaukkoon (5) on estetty.