IT201800001755A1 - Scatola di condizionamento per un veicolo di lavoro - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo: “SCATOLA DI CONDIZIONAMENTO PER UN VEICOLO DI LAVORO”

La presente invenzione riguarda una scatola di condizionamento per un veicolo di lavoro, in particolare una scatola di condizionamento per veicoli di lavoro quali i veicoli per l’edilizia.

Tutti i veicoli comprendono almeno un circuito idraulico per condizionare un fluido operativo di un circuito idraulico di un dispositivo specifico del veicolo, quale il fluido operativo del circuito AC o il fluido operativo del circuito di raffreddamento del motore del veicolo.

I veicoli di lavoro comprendono solitamente più circuiti che utilizzano un fluido operativo rispetto a un veicolo per passeggeri a causa dei servizi per cui sono previsti. A titolo di esempio potrebbe essere necessario condizionare l’olio dei circuiti di olio di alimentazione o il fluido operativo di un refrigeratore intermedio (intercooler).

Alla luce di quanto precede, per ottimizzare il condizionamento dei fluidi operativi degli scambiatori di calore del veicolo di lavoro è noto utilizzare una scatola di condizionamento che definisce una forma chiusa avente una pluralità di facce su cui è possibile fissare almeno uno scambiatore di calore. Solitamente, tale scatola di condizionamento è collocata anteriormente al motore del veicolo ed è nota come “scatola di raffreddamento”.

La scatola di condizionamento comprende inoltre una singola apertura tramite la quale l’aria è pompata o aspirata grazie a una singola ventola che è azionata idraulicamente. L’aria può passare attraverso gli scambiatori di calore che sono fissati sulle facce della scatola di condizionamento.

Tuttavia, allo scopo di garantire un flusso d’aria sufficiente negli scambiatori di calore, tale singola ventola idraulica ha un diametro considerevole. In effetti, poiché il funzionamento della ventola è idraulico, non è possibile raggiungere facilmente velocità elevate e pertanto il modo più semplice per aumentare il flusso d’aria generato dalla ventola è di aumentare il suo diametro.

Tuttavia il flusso d’aria fornito da una ventola segue l’equazione:

Ø = k * n * d<3>

in cui k è un coefficiente, n è il numero di giri della ventola e D è il suo diametro.

Al contrario, la potenza assorbita da una ventola segue l’equazione:

P = k’ * n<3 >* d<5>

in cui k’ è un coefficiente, n è il numero di giri della ventola e D è il suo diametro.

Alla luce di quanto precede, è chiaro che aumentare il diametro della ventola comporta grande assorbimento di potenza; infatti aumentando il diametro della ventola, la potenza assorbita da quest’ultima aumenta direttamente.

Inoltre, utilizzando una singola ventola, il flusso d’aria è uguale per ciascun scambiatore di calore. Pertanto, ad esempio, se uno scambiatore di calore necessita il massimo flusso d’aria e gli altri scambiatori di calore non necessitano un tale flusso massimo, sono in ogni caso soggetti a quest’ultimo. In questo modo le temperature dei fluidi che scorrono negli scambiatori di calore non possono essere ottimizzate contemporaneamente per ciascun scambiatore di calore.

Pertanto, si avverte la necessità di migliorare l’efficienza delle scatole di condizionamento per veicoli, in particolare veicoli di lavoro, migliorando al contempo l’utilizzabilità e la versatilità di tale scatola di condizionamento.

Un obiettivo della presente invenzione è soddisfare le necessità summenzionate in un modo ottimale ed economico.

L’obiettivo summenzionato è ottenuto mediante una scatola di condizionamento e un metodo per controllare tale scatola di condizionamento come rivendicato nell’insieme allegato di rivendicazioni.

Per una migliore comprensione della presente invenzione, una forma di realizzazione preferita è descritta nel seguito, a titolo di esempio non limitativo, facendo riferimento ai disegni allegati in cui:

• la figura 1 è una vista in prospettiva di un veicolo comprendente una scatola di condizionamento secondo la presente invenzione;

• la figura 2 è una vista in prospettiva di una scatola di condizionamento secondo la presente invenzione;

• le figure 3 e 4 sono rispettive viste esplose della scatola di condizionamento della figura 2;

• le figure 5, 6, 7a, 8 e 9 sono viste in prospettiva di diverse condizioni operative della scatola di condizionamento della figura 2; e

• la figura 7b è un grafico che mostra una velocità di ventola, in giri al minuto, in funzione del flusso d’aria, in m<3>, che passa attraverso una ventola secondo l’operazione della figura 7a.

La figura 1 descrive un veicolo di lavoro 10, ad esempio nel caso descritto una pala caricatrice gommata, essenzialmente comprendente un corpo 10a che definisce una cabina 10b per alloggiare l’utilizzatore, due coppie di ruote 10c su cui il corpo 10a è supportato e almeno un dispositivo di comando 10d, ad esempio una benna.

Il veicolo 10 comprende inoltre, preferibilmente collocata in una porzione posteriore del corpo 10a, una scatola di condizionamento 1 configurata per consentire il condizionamento dei fluidi operativi del veicolo di lavoro 10 come descritto di seguito in maggiore dettaglio. Preferibilmente, la scatola di condizionamento 1 è posizionata in modo da trovarsi anteriormente a un motore del veicolo.

Facendo riferimento alle figure da 2 a 4, la scatola di condizionamento 1 può comprendere una struttura 2 comprendente una pluralità di montanti 3 collegati insieme per definire una forma chiusa. Più preferibilmente i montanti 3 della struttura 2 sono realizzati come un unico pezzo, ad esempio mediante colata. Preferibilmente la struttura 2 può comprendere dodici montanti 3 che definiscono un parallelepipedo, preferibilmente un cubo, e pertanto definiscono sei facce, ovvero una faccia inferiore e una superiore, una faccia laterale destra e una sinistra e una faccia laterale anteriore e una posteriore.

A scopo di chiarezza, i termini suddetti “sinistro”, “destro”, “inferiore”, “superiore”, “anteriore” e “posteriore” sono non limitativi e sono riferiti alla rappresentazione della figura 2 e alle figure successive che rappresentano la scatola di condizionamento 1; inoltre, le facce summenzionate sono soltanto un riferimento geometrico in quanto la struttura 2 è semplicemente definita dalla presenza di montanti 3 collegati insieme (ovvero le facce non sono piastre).

La scatola di condizionamento 1 comprende inoltre mezzi di fissaggio 4 configurati per consentire il fissaggio della struttura sulla macchina di lavoro. Ad esempio, come mostrato, i mezzi di fissaggio 4 possono comprendere due staffe 5 fissate alla faccia inferiore della struttura tramite cui quest’ultima può essere fissata alla macchina di lavoro 10.

La scatola di condizionamento 1 può comprendere mezzi di accoppiamento 7 configurati per accoppiare almeno uno scambiatore di calore in al massimo tutte tranne una delle facce definite da se stesse. In particolare i mezzi di accoppiamento 7 possono essere dispositivi di fissaggio filettati configurati per essere inseriti in rispettivi fori (non mostrati) realizzati nei montanti 3.

In particolare, uno scambiatore di calore 11 del fluido di condizionamento del circuito di radiatore del motore della pala caricatrice gommata 10 può essere accoppiato sui montanti 3 che definiscono la faccia laterale sinistra, uno scambiatore di calore 12 dell’olio del circuito di trasmissione e/o altri circuiti idraulici della pala caricatrice gommata 10 può essere accoppiato sui montanti 3 che definiscono la faccia laterale destra, uno scambiatore di calore 13 del fluido di condizionamento del circuito di refrigeratore intermedio e uno scambiatore di calore 14 del fluido di condizionamento di un condensatore del sistema AC della pala caricatrice gommata 10 possono essere accoppiati sui montanti 3 che definiscono la faccia superiore.

Secondo la forma di realizzazione sopra descritta, la scatola di condizionamento 1 può inoltre comprendere piastre 15, 16 che possono essere accoppiate sui montanti 3 che definiscono rispettivamente la faccia superiore e quella inferiore, in particolare in modo che le piastre 15 e 16 possano occupare tutto lo spazio definito dai summenzionati montanti 3.

Come detto in precedenza, la struttura 2 definisce una forma chiusa, ovvero la struttura 2 definisce un volume interno 20 in particolare delimitato esternamente dai montanti 3.

La scatola di condizionamento 1 comprende vantaggiosamente un’apertura principale 21 collocata sulla faccia anteriore della struttura 2. In particolare l’apertura 20 occupa tutto lo spazio della faccia anteriore tra i montanti 3. L’apertura 21 è configurata per consentire una comunicazione di fluidi tra il volume interno 20 e l’ambiente. Vantaggiosamente l’apertura 21 è collocata anteriormente al motore del veicolo. Tuttavia, è chiaro che la scatola di condizionamento può essere alloggiata in qualunque punto rispetto al veicolo.

Almeno una piastra 16 può essere opzionalmente dotata di una griglia configurata per aumentare la comunicazione di fluidi tra il volume interno 20 e l’ambiente.

Secondo l’invenzione, la scatola di condizionamento 1 comprende inoltre, per ciascun scambiatore di calore 11, 12, 13 e 14 almeno una ventola configurata per forzare il passaggio dell’aria attraverso il rispettivo scambiatore di calore 11, 12, 13 e 14 e detta apertura 21 attraverso il volume interno 20.

In particolare, l’almeno una ventola è collocata all’interno del volume 20 ed è fissata alla struttura 2 anteriormente al rispettivo scambiatore di calore 11, 12, 13 e 14. Preferibilmente, le almeno una ventola di due diversi scambiatori di calore 11, 12, 13 e 14 sono fissate su facce diverse della scatola di raffreddamento 1; più preferibilmente tali facce sono opposte l’una rispetto all’altra.

Preferibilmente l’almeno una ventola è una ventola elettrica e l’almeno una ventola dei rispettivi scambiatori di calore 11, 12, 13 e 14 può essere controllata singolarmente. L’almeno una ventola, essendo elettrica, può essere impiegata come ventola di aspirazione o di ventilazione, semplicemente invertendo la polarità dell’alimentazione elettrica.

La scatola di raffreddamento 1 può comprendere mezzi di collegamento (non mostrati) configurati per collegare un’unità di controllo all’almeno una ventola e mezzi di rilevazione (non mostrati) configurati per rilevare almeno una condizione operativa del fluido che scorre negli scambiatori di calore 11, 12, 13 e 14 e/o la temperatura ambiente. Tale unità di controllo è dotata di mezzi di elaborazione configurati per elaborare le informazioni rilevate dai mezzi di rilevazione e per azionare la ventola secondo il metodo descritto più avanti in maggiore dettaglio. Preferibilmente l’unità di controllo è una ECU del veicolo.

Secondo la forma di realizzazione descritta, quattro ventole 25 possono essere collocate anteriormente allo scambiatore di calore 11; preferibilmente le ventole 25 sono collocate ortogonalmente attorno al centro dello scambiatore di calore 11 e pertanto comprendono due ventole superiori 25a, 25b e due ventole inferiori 25c, 25d.

Inoltre, quattro ventole 26 possono essere collocate anteriormente allo scambiatore di calore 12; preferibilmente le ventole 26 sono collocate ortogonalmente attorno al centro dello scambiatore di calore 12 e pertanto comprendono due ventole superiori 26a, 26b e due ventole inferiori 26c, 26d.

Riguardo agli scambiatori di calore 13 e 14, è possibile collocare soltanto una rispettiva singola ventola 27, 28.

Vantaggiosamente le ventole 25, 26, 27, 28 comprendono rispettivi supporti 30 configurati per consentire il fissaggio delle ventole 25, 26, 27, 28 sulla struttura 2.

La scatola di condizionamento può inoltre comprendere un serbatoio dell’olio (non mostrato), alloggiato nel volume interno 20, e configurato per raccogliere olio dai circuiti idraulici del veicolo. Quest’olio può essere condizionato grazie al flusso d’aria che passa nel volume interno 20 attraverso il rispettivo scambiatore di calore 11, 12, 13 e 14 e l’apertura 21. Una relativa pompa può essere utilizzata per far circolare l’olio nel serbatoio.

La scatola di condizionamento 1 può inoltre comprendere un coperchio 32 configurato per proteggere dall’ambiente la struttura 2 e gli elementi fissati quali gli scambiatori di calore 11, 12, 13 e 14 e le ventole 25, 26, 27, 28 e simultaneamente consentire il passaggio dell’aria attraverso gli scambiatori di calore 11, 12, 13 e 14.

In particolare, il coperchio 32 può comprendere una pluralità di pareti 33 collegate insieme e configurate per proteggere al massimo ciascuna delle facce definite dalla struttura 2. Secondo la forma di realizzazione descritta in precedenza, il coperchio 32 può comprendere tre pareti 33 per coprire la faccia superiore, la destra e la sinistra.

Ciascuna parete 33 comprende mezzi di aerazione 34 configurati per consentire il passaggio dell’aria attraverso lo scambiatore di calore coperto. In particolare i mezzi di aerazione 34 possono essere realizzati come feritoie 35 collocate insieme per definire almeno una griglia di aerazione 36 che può estendersi fino all’intera area di superficie della parete 33.

Il funzionamento della scatola di condizionamento 1 descritto in precedenza è il seguente, supponendo che l’apertura 21 sia collocata anteriormente al motore del veicolo. Pertanto la direzione dei flussi dell’aria e la terminologia “freddo” e “caldo” sono riferiti a tale configurazione in cui una sorgente d’aria calda è presente anteriormente all’apertura 21.

Secondo una prima condizione operativa (mostrata nella figura 5), ovvero un normale funzionamento della scatola di condizionamento, ciascuna ventola 25, 26, 27, 28 è azionata allo scopo di generare un flusso d’aria ϕi=1:4 attraverso il rispettivo scambiatore di calore 11, 12, 13 e 14. In particolare i flussi d’aria ϕi=1:4 sono diretti dall’ambiente al volume interno 20 attraverso il rispettivo scambiatore di calore 11, 12, 13 e 14 e sono alimentati grazie all’apertura 21 tramite cui un flusso compensativo ϕ può entrare dall’ambiente al volume interno 20.

Secondo il funzionamento sopra descritto, ciascuna ventola 25, 26, 27, 28 può essere regolata separatamente per garantire un flusso d’aria sufficiente per ciascuno scambiatore di calore grazie al controllo elettronico dell’unità di controllo. L’aria dal volume interno 20 scorrerà ulteriormente attraverso il motore del veicolo per diminuire la sua temperatura in quanto, anche se tale aria è calda, è sempre più fredda della temperatura del motore e pertanto può raffreddare quest’ultimo.

Secondo una seconda condizione operativa (mostrata nella figura 6), ovvero una condizione di riscaldamento rapido per almeno uno scambiatore di calore, almeno una ventola tra le ventole 25, 26, 27, 28 è arrestata, ad esempio le ventole 25. Tale condizione può risultare utile in certe condizioni in cui è necessario riscaldare rapidamente un fluido operativo, come in inverno.

Secondo quanto precede, il fluido che passa attraverso lo scambiatore di calore 11 non è condizionato dal flusso d’aria e pertanto è riscaldato a ciascun passaggio nello scambiatore di calore 11 a causa dell’assenza del flusso d’aria generato dalle ventole 25.

Secondo una terza condizione operativa (mostrata nella figura 7a), ovvero un’operazione di condizionamento modulato per almeno uno scambiatore di calore, almeno uno dei flussi d’aria ϕi=1:4 è modulato per variare il flusso d’aria che passa attraverso lo scambiatore di calore lungo la lunghezza del rispettivo scambiatore di calore.

Secondo tale condizione operativa, l’ingresso (non mostrato) dello scambiatore di calore 11 è previsto nella porzione superiore dello scambiatore di calore 11 rispetto alla piastra 16 e l’uscita (non mostrata) dello scambiatore di calore 11 è prevista nella porzione inferiore dello scambiatore di calore 11 rispetto alla piastra 16. Di conseguenza, il fluido che scorre nello scambiatore 11 diminuisce la sua temperatura dalla porzione superiore (ingresso) alla porzione inferiore (uscita) durante il suo passaggio nello scambiatore 11.

Ad esempio, facendo riferimento alle ventole 25 nello scambiatore di calore 11, le ventole superiori 25a, 25b possono ruotare a una velocità maggiore rispetto alle ventole inferiori 25c, 25d. Di conseguenza, il flusso d’aria ϕ1’ generato dalle ventole superiori 25a, 25b sarà maggiore del flusso d’aria ϕ1’’ generato dalle ventole inferiori 25c, 25d.

Facendo riferimento alla figura 7b, il grafico mostra la velocità di ventola, in giri al minuto, in funzione del flusso d’aria, in m<3>. In particolare, sono descritte due funzioni, la sinistra (linea continua) rappresenta la legge di controllo delle ventole superiori 25a, 25b e la destra (linea tratteggiata) rappresenta la legge di controllo delle ventole inferiori 25c, 25d.

Grazie a tale disaccoppiamento tra le ventole superiori 25a, 25b e le ventole inferiori 25c, 25d è possibile ridurre al minimo l’assorbimento di potenza delle ventole 25 quando il carico termico dello scambiatore di calore 11 è ridotto (ovvero è inferiore al 100%). Ciò è ottenuto riducendo innanzitutto la velocità delle ventole inferiori e successivamente la velocità delle ventole superiori. In questo modo, è possibile realizzare un “gradiente” di trasferimento di calore variando la velocità delle ventole lungo la posizione dello scambiatore di calore 11.

In particolare, per mantenere un’elevata efficienza di raffreddamento, è vantaggioso iniziare a diminuire la velocità delle ventole inferiori 25c, 25d, che sono collocate anteriormente alla porzione inferiore dello scambiatore di calore 11 ovvero laddove il fluido ha una temperatura inferiore rispetto alla sua porzione, proporzionalmente alla diminuzione del carico termico dello scambiatore di calore 11. Se tale carico continua a diminuire, le ventole inferiori 25c, 25d possono essere arrestate e la velocità delle ventole superiori 25a, 25b può essere diminuita di conseguenza.

Secondo una quarta condizione operativa (mostrata nella figura 8), ovvero una funzione di pulizia della scatola di condizionamento 1, le ventole 25, 26, 27, 28 possono, per un breve intervallo di tempo, invertire il loro funzionamento (ovvero passando dall’aspirazione alla ventilazione o viceversa) e pertanto i flussi d’aria ϕi=1:4 saranno tutti diretti dal volume interno 20 all’ambiente attraverso il rispettivo scambiatore di calore 11, 12, 13 e 14.

Alla luce di quanto precede, la pressione è improvvisamente aumentata nel volume interno 20 e l’aria è espulsa dal volume interno 20 all’ambiente attraverso il rispettivo scambiatore di calore 11, 12, 13 e 14. In questo modo, possibili elementi di sporcizia alloggiati all’interno del volume 20, ad esempio polvere, possono essere espulsi grazie al flusso d’aria di evacuazione.

Secondo una quinta condizione operativa (mostrata nella figura 9), ovvero un’operazione di raffreddamento aumentato al massimo, almeno una ventola tra le ventole 25, 26, 27, 28, ad esempio la ventola 25, è controllata per aumentare la sua velocità fino a raggiungere la sua massima velocità mentre le ventole rimanenti, ad esempio le ventole 26, 27 e 28, invertono il loro funzionamento da aspirazione a ventilazione.

In questo modo, in particolari condizioni surriscaldate del fluido operativo di un circuito, è possibile aumentare al massimo il flusso d’aria che passa attraverso lo scambiatore di calore 11 e pertanto il condizionamento del fluido che scorre all’interno di quest’ultimo. Ciò si ottiene aumentando al massimo la velocità delle ventole 25 e generando una “depressione” nel volume 21 grazie al funzionamento inverso delle ventole rimanenti 26, 27 e 28.

La presente invenzione è inoltre diretta a un metodo per controllare l’almeno una ventola 25, 26, 27, 28 della scatola di condizionamento 1.

Il metodo summenzionato comprende essenzialmente le fasi di:

• rilevare una condizione dell’almeno uno scambiatore di calore 11, 12, 13 e 14 della scatola di condizionamento 1;

• definire un flusso d’aria equivalente che deve passare attraverso l’almeno uno scambiatore di calore 11, 12, 13, 14 per raggiungere un condizionamento richiesto del fluido che scorre in uscita dall’almeno uno scambiatore di calore 11, 12, 13, 14; e

• controllare l’almeno una ventola 25, 26, 27, 28 della scatola di condizionamento 1 secondo il flusso d’aria equivalente definito.

Le fasi sopradescritte possono essere realizzate nell’unità di controllo che, come detto in precedenza, comprende mezzi di elaborazione configurati per memorizzare ed elaborare le informazioni ricevute dai mezzi di rilevamento secondo le fasi summenzionate del metodo di controllo in modo da azionare di conseguenza l’almeno una ventola 25, 26, 27, 28.

In particolare, la condizione rilevata dell’almeno uno scambiatore di calore 11, 12, 13, 14 può essere acquisita grazie ai mezzi di rilevamento. Tale condizione può essere una tra la temperatura o il flusso di fluido che scorre nell’almeno uno scambiatore di calore 11, 12, 13, 14, o una condizione operativa del circuito operativo a cui l’almeno uno scambiatore di calore 11, 12, 13, 14 è accoppiato e/o la temperatura ambiente. Esempi di tali condizioni operative possono essere la temperatura del fluido refrigerante del radiatore del motore, la temperatura dell’olio dei circuiti di trasmissione/idraulici, la temperatura dell’aria di aspirazione del refrigeratore intermedio, il funzionamento del sistema AC del veicolo o la presenza di elementi di sporcizia nel volume 21 della scatola di raffreddamento 1.

Il flusso d’aria equivalente è definito conoscendo la condizione rilevata summenzionata e impostando un valore obiettivo di temperatura/flusso del fluido operativo che scorre in uscita dall’almeno uno scambiatore di calore 11, 12, 13, 14, o mediante una condizione operativa del circuito operativo a cui è accoppiato l’almeno uno scambiatore di calore 11, 12, 13, 14.

Conoscendo le condizioni del fluido che scorre nello scambiatore di calore, la temperatura ambiente e le condizioni desiderate del fluido che scorre in uscita e la tipologia dello scambiatore di calore, è possibile determinare matematicamente (attraverso leggi termodinamiche convenzionali) un flusso d’aria equivalente che deve passare attraverso l’almeno uno scambiatore di calore 11, 12, 13, 14 in modo che l’uscita di fluido raggiunga le condizioni desiderate.

È chiaro che tutte le condizioni operative descritte in precedenza possono essere controllate tramite il metodo descritto in precedenza.

Ad esempio, citando l’operazione di raffreddamento aumentato al massimo, la condizione rilevata può essere un surriscaldamento di uno scambiatore di calore, il flusso d’aria equivalente deve pertanto essere aumentato. Come descritto, tale flusso d’aria aumentato può essere generato controllando le ventole 25, 26, 27 e 28 aumentando al massimo la velocità dell’almeno una ventola 25 e generando una depressione nel volume 21 invertendo il funzionamento delle ventole rimanenti 26, 27 e 28.

Preferibilmente, il flusso d’aria richiesto può essere calcolato riducendo al minimo al contempo l’assorbimento di potenza dell’almeno una ventola 25, 26, 27, 28 della scatola di condizionamento 1.

Ad esempio, nell’almeno una ventola 25, 26, 27, 28 tale riduzione al minimo dell’assorbimento di potenza può essere calcolata conoscendo il numero, il diametro e la velocità massima raggiungibile da ciascuna dell’almeno una ventola 25, 26, 27, 28. In particolare tale riduzione al minimo può essere realizzata grazie a metodi di riduzione al minimo matematicamente noti, ad esempio i metodi dei minimi quadrati.

Alla luce di quanto precede, i vantaggi di una scatola di condizionamento secondo l’invenzione sono evidenti.

Grazie alla presenza di almeno una ventola per ciascun scambiatore di calore della scatola di raffreddamento 1 e al fatto che ciascuna di dette ventole può essere controllata singolarmente, il flusso d’aria può essere ottimizzato in modo efficiente per ciascuno scambiatore di calore.

Alla luce di quanto precede, i fabbisogni energetici di tutte le ventole sommati insieme sono inferiori al fabbisogno energetico di una singola ventola idraulica. Il fabbisogno energetico può essere inferiore fino al 50% rispetto a soluzioni note precedenti.

Inoltre, poiché le ventole sono elettriche, la loro velocità può essere regolata indipendentemente rispetto al regime del motore ed esse possono essere controllate facilmente tramite un’unità di controllo elettronico; inoltre la loro funzione, ovvero aspirazione o ventilazione, può essere cambiata rapidamente e facilmente.

Alla luce di quanto precede e poiché le ventole 25, 26, 27, 28 sono fissate a facce diverse della scatola di raffreddamento 1, si possono definire numerose condizioni operative, quali raffreddamento rapido, riscaldamento o pulizia della scatola di raffreddamento 1.

Grazie alla presenza preferibile di una pluralità di ventole per ciascuno scambiatore di calore, esse possono essere controllate singolarmente per definire un gradiente di trasferimento di calore lungo lo scambiatore di calore modulando il flusso d’aria generato da ciascuna ventola.

È chiaro che si possono effettuare modifiche alla scatola di condizionamento descritta che non si estendono oltre l’ambito di protezione definito dalle rivendicazioni.

Innanzitutto, è chiaro che la scatola di condizionamento 1 può essere collocata in qualunque punto nel veicolo 1 e pertanto, poiché la sorgente di aria calda del motore può non essere presente, l’operazione di aspirazione o ventilazione delle ventole 25, 26, 27, 28 può essere invertita di conseguenza.

Ad esempio, le ventole 25, 26, 27, 28 possono essere collocate esternamente rispetto alla struttura 2 e la loro ventilazione può essere semplicemente invertita.

Inoltre, le ventole 25, 26, 27, 28 possono essere ciascuna una ventola idraulica e il controllo può essere realizzato idraulicamente e separato dal motore, anche se tale controllo sarebbe più costoso rispetto a quello elettrico descritto.

L’unità di controllo può essere un’unità di controllo dedicata che è collegata alla ECU del veicolo e i mezzi di collegamento possono essere di qualsiasi tipologia, ad esempio collegamento elettrico quali fili elettrici o mezzi senza fili.

Infine e ovviamente, il numero, la tipologia e la forma delle ventole per ciascuno scambiatore di calore possono essere variati; analogamente, le tipologie e il posizionamento degli scambiatori di calore nella scatola di condizionamento 1.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1. Scatola di condizionamento (1) per un veicolo di lavoro (10) comprendente una struttura (2) che definisce una forma avente una pluralità di facce, ciascuna faccia essendo configurata per alloggiare almeno uno scambiatore di calore (11; 12; 13; 14) per un rispettivo fluido che scorre in un circuito operativo di detto veicolo di lavoro (10), detta struttura (2) delimitando un volume interno (20) e definendo un’apertura principale (21) configurata per consentire una comunicazione di fluidi tra detto volume interno (20) e l’ambiente, caratterizzata dal fatto che ciascuno di detto almeno uno scambiatore di calore (11; 12; 13; 14) comprende almeno una ventola (25; 26; 27; 28) configurata per forzare il passaggio dell’aria attraverso il rispettivo almeno uno scambiatore di calore (11; 12; 13; 14) e detta apertura (21) attraverso il volume (20), detta almeno una ventola (25; 26; 27; 28) essendo controllata singolarmente.
2. 2. Scatola di condizionamento secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta almeno una ventola (25; 26; 27; 28) per detto almeno uno scambiatore di calore (11; 12; 13; 14) è di una pluralità e ciascuna ventola di detta pluralità è controllata singolarmente.
3. 3. Scatola di condizionamento secondo le rivendicazioni 1 o 2, caratterizzata dal fatto che detta almeno una ventola (25; 26; 27; 28) è elettrica.
4. 4. Scatola di condizionamento secondo qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che ciascuna di detta almeno una ventola (25; 26; 27; 28) è impiegata per essere una ventola di aspirazione o di ventilazione.
5. 5. Scatola di condizionamento secondo qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che ciascuna di detta almeno una ventola (25; 26; 27; 28) è alloggiata in detto volume interno (20).
6. 6. Scatola di condizionamento secondo qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal comprendere mezzi di collegamento per il collegamento a un’unità di controllo configurata per controllare detta almeno una ventola (25; 26; 27; 28).
7. 7. Scatola di condizionamento secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che detta unità di controllo è una ECU di detto veicolo di lavoro (10).
8. 8. Scatola di condizionamento secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal comprendere mezzi di rilevazione configurati per rilevare un parametro operativo di detto fluido che scorre in almeno uno scambiatore di calore (11; 12; 13; 14).
9. 9. Scatola di condizionamento secondo qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che detta almeno una ventola di due diversi scambiatori di calore (11; 12; 13; 14) sono rispettivamente fissate su due diverse facce della scatola di condizionamento (1).
10. 10. Scatola di condizionamento secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che dette due diverse facce sono opposte l’una rispetto all’altra.
11. 11. Scatola di condizionamento secondo qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che detta apertura (21) è collocata anteriormente a un motore di detto veicolo (10).
12. 12. Veicolo di lavoro (10) comprendente una scatola di condizionamento (1) secondo qualsiasi delle precedenti rivendicazioni.
13. 13. Metodo per controllare una scatola di condizionamento (1) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal comprendere le seguenti fasi: • rilevare una condizione di detto almeno uno scambiatore di calore (11, 12, 13, 14); • definire un flusso d’aria equivalente che deve passare attraverso detto almeno uno scambiatore di calore (11, 12, 13, 14) allo scopo di raggiungere una condizione richiesta del fluido che scorre in uscita da detto almeno uno scambiatore di calore (11, 12, 13, 14); e • controllare detta almeno una ventola (25, 26, 27, 28) di detta scatola di condizionamento (1) secondo il flusso d’aria equivalente definito.
14. 14. Metodo per controllare una scatola di condizionamento (1) secondo la rivendicazione 13 in cui detta condizione di detto almeno uno scambiatore di calore (11, 12, 13, 14) è una condizione surriscaldata e detto flusso d’aria equivalente è generato aumentando al massimo la velocità di almeno una delle ventole (25) e generando una depressione nel volume (21) invertendo il funzionamento delle ventole rimanenti (26, 27, 28).
15. 15. Metodo per controllare una scatola di condizionamento (1) secondo la rivendicazione 13 in cui detto flusso d’aria equivalente è definito riducendo al minimo al contempo l’assorbimento di potenza di detta almeno una ventola (25, 26, 27, 28).