NO336171B1 - Luftfukter for pneumatisk bremsekraftgenerator - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en pneumatisk bremsekratfgenerator med i det minste en innsugningsinnretning for omgivelsesluften.

I en pneumatisk bremsekratfgenerator inntreffer ved betjening av driftsbremsen en Iuft-utbytting mellom de trykkløse rom i den pneumatiske bremsekraftgeneratoren og omgivelsen.

Det er kjent system som suger luften direkte inn fira omgivelsen, idet spesielle innsug-ningselement hindrer innsugningen av støv og/eller vannsprut.

Endrer omgivelsesbetingelsene seg, slik som f.eks. temperaturen i omgivelsesluften, innretter komponentene i bremsekraftgeneratoren seg kun med forsinkelse etter de nye omgivelsesbetingelsene.

Er den innsugde luft eksempelvis varmere enn den pneumatiske bremsekratfgenerato-ren, slik som for eksempel er tilfellet ved utgang av en tunnel, er det risiko for kondensering av luftfuktigheten i den pneumatiske bremsekraftgeneratoren. Dette kan føre til korrosjon inne i den pneumatiske bremsekraftgeneratoren. Korrosjonen kan derved føre til funksjonsforstyrrelse eller til svikt i bremsekraftgeneratoren.

Den foreliggende oppfinnelse legger derfor til grunn problemstillingen med Fremskaf-felse av en innretning som minsker risikoen for kondensering av luftfuktigheten i bremsekraftgeneratoren. Innretningen skal være kostnadsgunstig og vedlikeholdsfri.

Denne problemstilling løses med trekkene i det selvstendige patentkrav. Dessuten omfatter innsugningsinnretningen en kondensator som består av i det minste en rørledning som tilfører innsugningsmediet i bremsekraftgeneratoren. Videre er rørledningen minst delvis anordnet i en sone som ved regulær drift er kjøligere enn den luftførende del av bremsekraftgeneratoren.

Den innsugde luft suges inn i den pneumatiske bremsekraftgeneratoren gjennom kondensatoren. I den del av rørledningen i kondensatoren som ligger i kjølesonen, avkjøles luften som føres i røret. Ettersom den relative luftfuktighet er høyere for kald luft enn den varme luft ved samme absolutte luftfuktighet, skjer det en kondensering av luften innenfor røret i et område av røret i den avkjølte sone. Ved gjennomstrømning i røret nærmer temperaturen av luften seg temperaturen av innerveggen til røret. Ettersom den luftførende del av bremsekraftgeneratoren ved regulær drift er varmere enn rørledningen blir temperaturen av luften ved inngangen i bremsekraftgeneratoren den samme eller den varmes opp. Derved blir den relative luftfuktighet den samme som den ved utgang-en av innsugningsinnretningen eller den synker ved økning av temperaturen. Ettersom den relative fuktighet ligger under metningspunktet av luften som fører til kondensering ved denne temperatur er risikoen for kondensering av luften innenfor den pneumatiske bremsekratfgenerator sterkt redusert. Gjennom dens enkle oppbygning er denne innretning kostnadsgunstig. Ettersom den ikke omfatter noen bevegelige deler eller slitedeler er den vedlikeholdsfri.

Rørledningen kan derved være et rør eller et rørsystem. Tverrsnittet er f.eks. rundt, elip-tisk, retthjøraet, polygonformet etc. Rørledningen kan f.eks. også omfatte en kanal eller en slange, eller være en kombinasjon av ulike elementer.

Den samlede rørledning kan være anordnet i den avkjølte sone, eller også f.eks. avkjøles separat.

Kondensatoren er f.eks. en rørledning, hvis frie ende danner innsugningsåpningen i

kondensatoren. Den frie ende kan avsluttes i nærheten av et varmeakkumulerende legeme, f.eks. i nærheten av bunnen i en oppover åpen beholder. Innenfor beholderen innretter temperaturprofilet seg ovenfra og nedover etter omgivelsestemperaturen. De neden-forliggende avkjølte luftlag virker varmeabsorberende. Området med den sterkeste kondensering er da området ved den frie ende av røret.

Stigningen av rørledningen er f.eks. større enn den maksimale stigning og/eller hellingen av veitraseen som bærer kjøretøyet. Kondensatet som danner seg ved gjennomstrøm-ning i røret kan med dette, uavhengig av kjøretøyhellingen, flyte gjennom røret. Derved minskes risikoen for kondensatinnsugning.

Varmevekslingsflaten av kondensatoren mot det ytre medium er f.eks. større enn den mot den innsugde luft. Rørledningen kan således på sin ytterside holdes på temperaturen av det omgivne varmeakkumulerende medium, mens temperaturen av den innvendige førte luft nærmer seg denne temperatur. Avkjølingsmediet kan istedenfor luft også være en annen gass eller en væske.

Rørledningen består f.eks. av et korrosjonsbestandig material.

Ytterligere detaljer ved oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige patentkrav og den etterfølgende beskrivelse av en skjematisk fremvist utføringsform.

Fig. 1: En innretning for redusering av fuktigheten til innsugningsluften i en

Bremsekratfgenerator.

Fig. 1 viser en pneumatisk bremsekratfgenerator 10 med en innsugningsinnretning 20

for luftvekslingen ved betjeningen av bremsen mellom det trykkløse rom i bremsekraftgeneratoren 10 og omgivelsene 5. Innsugningsinnretningen 20 omfatter en rørspole 22, ved hvilken f.eks. luft fra omgivelsene 5 suges inn i bremsekraftgeneratoren 10. Rørspo-len 22 sitter i en beholder 30 som er åpen ovenfra.

Rørspolen 22 er f.eks. en loddrett anordnet, skrueformet vridd rørledning med konstant tverrsnitt. Den har nedentil en fri ende 23 som omfatter en innsugningsåpning. Omtrent åtte rørvindinger ligger over hverandre. Diameteren av rørspolen 22 utgjør i de nedre seks rørvindinger eksempelvis ca. det 16-dobbelte av rørdiameteren. Disse rørvindinger har en konstant stigning på omtrent det 1,25-dobbelte av diameteren pr. rørvinding. Diameteren av de øvre halvannen rørvindinger utgjør omtrent 60% av rørspolediamete-ren. Oventil går spolen 22 over i et rett rørstykke 28 som ved hjelp av en rørkobling 26 er forbundet med en innsugningsstuss 12 på bremsekraftgeneratoren 10.

I nærheten av rørkoblingen 26 er innsugningsstussen 12 festet i et gjennomgangshull 36 i beholderen 30 med en kobling 13.

Beholderen 30 har en tilnærmet sylindrisk mantel 32 som er tilspisset oppad inntil omtrent tre firedeler av den nedre veggtykkelse. Mantelen 32 er omtrent 20% høyere enn rørspolen 22. Bunnen 33 i beholderen 30 har omtrent tykkelsen av den øvre kant i mantelen 32 og heller mot en side. Hellingen tilsvarer over bredden fremvist i fig. 1 omtrent den todobbelte tykkelse av bunnen 33.1 fig. 1 er den dypereliggende del av bunnen 33 anordnet ved siden av beholderen 30 som vender fra bremsekraftgeneratoren 10.

I dette området av bunnen 33 er anordnet eksempelvis en vertikal gjennomgangsboring 34 som er forsenket på innsiden av beholderen 30. Diameteren av denne boring 34 tilsvarer omtrent diameteren av røret i rørspolen 22.

Under drift av kjøretøyet innsuges luften for bremsekraftgeneratoren 10 gjennom rørspolen 22 fra omgivelsen 5.

Ved lengre kjøring med normal, gjennomsnittlig bremsing ved uforanderlig omgivelses-temperatur har rørspolen 22 fått en uvesentlig lavere temperatur enn de luftførende deler i bremsekraftgeneratoren 10. Ved den sporadiske betjening av bremsekraftgeneratoren 10 ligger temperaturen i de luftførende deler av bremsekraftgeneratoren 10 vanligvis nødtvunget over temperaturen av luften som omgir kjøretøyet. Det innvendige og det utvendige området av bremsekraftgeneratoren 10 har tilnærmelsesvis den samme temperatur. Ved innsugningen av mediet blir, på grunn av den uforanderlige temperatur av mediet, den relative luftfuktighet tilnærmelsesvis konstant. Fuktigheten i luften kondenserer følgelig ikke på veggene i rørspolen 22 eller på innerveggene i de luftførende deler av bremsekraftgeneratoren 10.

Ved en kjøring fra et varmere område til et kjøligere, f.eks. ved innkjørselen i en tunnel, synker temperaturen av den innsugde omgivelsesluft 5 raskere enn temperaturen av bremsekraftgeneratoren 10 og rørspolen 22. Den nå innsugde, kaldere luft, kan kun opp-ta en mindre mengde fuktighet enn luften i den varme bremsekratfgenerator 10. Ved inngangen i kondensatoren 22 og bremsekraftgeneratoren 10 varmes luften opp. Derved synker den relative fuktighet. I dette ikke-kritiske tilfellet dannes ikke noe kondensat.

Kjører kjøretøyet derimot fra et kjøligere område til et varmere, slik som f.eks. ved ut-kjørselen fra en tunnel, ved kjøring nedover i fjellet eller ved innkjøring bygninger eller fabrikkhaller, varmes omgivelsesluften 5 raskere opp enn det innvendige av bremsekraftgeneratoren 10 og rørspolen 22. Fuktmengden i den varme omgivelsesluft 5 er nå høyere i forhold til den i den kjøligere luft i bremsekraftgeneratoren 10. Ved gjennom-strømming av den kjøligere rørspolen 22 avkjøles den innsugde luft. Den relative luftfuktighet overskrider derved metningspunktet. En del av luftfuktigheten kondenserer på innerveggene i rørspolen 22. Fuktmengden i tuften avtar. Gjennom den stigende an-bringelse av spolen 22 flyter kondensatet som danner seg i beholderen 30, og derfra gjennom åpningen 34 til utsiden. I utføringseksempelet er, på grunn av dens beliggenhet som beskyttes mot fartsvind, den frie ende 23 det kjøligste punkt av kondensatoren 22. Her skjer den sterkeste kondensering. Kondenseringen avtar følgelig langs kondensatoren 22 fra den frie ende 23 til innsugningsstussen 12 på bremsekreftgeneratorene 10.

For å unngå korrosjon kan rørspolen 22 tildannes av et korrosjonssvakt stål, f.eks. X 5 CrNi 18 9.

Under gjennomstrømningen av spolen 22 nærmer temperaturen av luften seg asympto-tisk spoletemperaturen. Ettersom den utvendige varmevekslingsflate på spolen 22 er større enn den innvendige beholder den utvendige veggflate av rørspolen 22 tilnærmelsesvis temperaturen av den omgivende, varmeakkumulerende beholder 30.

Beholderen 30 er eksempelvis fremstilt av støpematerial. Denne danner et varmeakkumulerende legeme som omgir rørspolen 22. Innenfor beholderen 30 er den kjøligste sone i området ved bunnen 33.1 denne sone er temperaturstigningen av luften med forsinkelse i forhold til omgivelsen.

Liste over henvisningstall

Claims (6)

1. Pneumatisk bremsekraftgenerator med i det minste en innsugningsinnretning for omgivelsesluft,karakterisert vedatinnsugningsinnretning-en (20) omfatter en kondensator for avkondensering av luftfuktighet, hvilken kondensator består av i det minste en rørledning (22) som fører innsugningsluft til bremsekraftgeneratoren (10), og at rørledningen (22) minst delvis er anordnet i en sone som ved regulær kjøretøysdrift er kjøligere enn den luftførende del av bremsekraftgeneratoren (10) koblet etter kondensatoren.

2. Pneumatisk bremsekratfgenerator ifølge krav 1,karakterisertv e d at rørledningen (22) omfatter en fri ende (23), og at rørledningen (22) i det minste i området ved den frie ende (23) er trukket gjennom et varmeakkumulerende legeme.

3. Pneumatisk bremsekratfgenerator ifølge krav 1,karakterisertv e d at stigningen av rørledningen (22) fra den frie ende (23) til bremsekratfgenera-toren (10) er større enn den maksimale stigning og/eller helling av en kjøretrasé som bærer kjøretøyet.

4. Pneumatisk bremsekraftgenerator ifølge krav 1,karakterisertved at en varmevekslingsflate på kondensatoren med det utvendige medium er større enn med det innvendige medium.

5. Pneumatisk bremsekraftgenerator ifølge krav 1,karakterisertved at rørledningen (22) består av et korrosjonsbestandig material.

6. Pneumatisk bremsekraftgenerator ifølge krav 1,karakterisertv e d at rørledningen (22) innbefattende den frie ende (23) i det minste delvis er anordnet innenfor en beholder (30) tildannet med i det minste en åpning (34) i bunnom-rådet.