PL65914Y1 - Chłodnica zespolona - Google Patents

Description

2 PL 65 914 Υ1

Opis wzoru

Przedmiotem wzoru użytkowego jest chłodnica zespolona, przeznaczona do chłodzenia płynu chłodzącego silnik spalinowy i powietrza dolotowego kierowanego do kolektora ssącego silnika spalinowego.

Znana jest chłodnica zespolona, przeznaczona do chłodzenia płynu chłodzącego silnik spalinowy i powietrza dolotowego doprowadzanego do kolektora ssącego silnika spalinowego zawierająca ramę, segment chłodzenia wody, segment chłodzenia powietrza, oba segmenty z radiatorem rurkowym usytuowanym między kolektorami wlotowym i wylotowym. Kolektory zaopatrzone są w pojedyncze dna sitowe, w których nierozłącznie mocowane są końce każdej rurki radiatora - jeden koniec w dnie sitowym kolektora wlotowego, drugi koniec w dnie sitowym kolektora wylotowego. Przestrzenie wewnętrzne kolektorów segmentów chłodzenia wody i powietrza mają kształt prostopadłościanu. Segmenty umieszczone są obok siebie, każdy z segmentów odrębnie mocowany jest do ramy. Gabaryty obu segmentów, w części rurkowej, tworzą kwadrat. Rama mocowana jest sztywno albo elastycznie do ramy pojazdu. Zazwyczaj rurki radiatorów usytuowane są pionowo. Do budowy znanych chłodnic wykorzystuje się aluminium i jego stopy. Chłodnica zaopatrzona jest w tunel wlotowy powietrza, w którym umieszczany jest wentylator napędzany od wału silnika spalinowego przeznaczony do wymuszenia przepływu powietrza chłodzącego między rurkami radiatorów.

Wadą tego rozwiązania jest to, że chłodnica często ulega rozszczelnieniu. Poszczególne rurki radiatorów na skutek sił wynikających z rozszerzalności cieplnej oraz sił bezwładności wynikających z drgań poruszającego się pojazdu urywają się przed wejściem do den sitowych, główną przyczyną tego zjawiska jest gwałtowny spadek wytrzymałości na rozciąganie rurek aluminiowych przy wysokich temperaturach, przyczyną rozszczelnień obu segmentów jest również działanie korozji punktowej w tych chłodnicach. Ponadto wykorzystanie do wymuszenia ruchu powietrza jednego wentylatora napędzanego od wału napędowego silnika spalinowego powoduje z jednej strony, że gabaryty powierzchni czołowej chłodnicy - dla właściwego ukształtowania strumienia powietrza - muszą w przybliżeniu tworzyć kwadrat, co ogranicza optymalne wykorzystanie przestrzeni między skrajniami pojazdu, zaś chwilowa prędkość wentylatora zależy od prędkości obrotowej silnika spalinowego i nie może być zmieniana w zależności od potrzeb regulacyjnych - do optymalizacji chwilowej wydajności chłodzenia.

Dodatkowo wadą tej chłodnicy jest to, że wewnętrzna przestrzeń kolektorów wlotowego i wylotowego segmentu chłodzenia powietrza ma kształt prostopadłościanu, co powoduje zaburzenia strumienia przepływającego powietrza, a więc ogranicza wydajność chłodzenia. Sztywne umocowanie tunelu wlotowego powietrza utrudnia dostęp do radiatorów w celu wykonania czynności obsługowych lub naprawczych.

Chłodnica zespolona według wzoru użytkowego zawiera wspólną ramę, segment chłodzenia wody, segment chłodzenia powietrza, oba segmenty z radiatorem rurkowym usytuowanym między kolektorami wlotowym i wylotowym. Segment chłodzenia powietrza umieszczony jest nad segmentem chłodzenia wody. Oba segmenty umieszczone są we wspólnej ramie, której gabaryty tworzą prostokąt. Każdy kolektor: wlotowy i wylotowy, każdego segmentu zaopatrzony jest w podwójne dno sitowe, między tymi dnami umocowane są rurki radiatorów, które usytuowane są równolegle do dłuższego -poziomego - boku wspólnej ramy. Elementy każdego podwójnego dna sitowego są oddalone od siebie, korzystnie o wielkość równą podwójnej grubości blachy dna, przy czym kołnierze elementów den sitowych są zespawane ze sobą. Końce każdej rurki radiatora są umocowane nierozłącznie odpowiednio: jeden w podwójnym dnie sitowym kolektora wlotowego, drugi w podwójnym dnie sitowym kolektora wylotowego. Korzystnie do mocowania rurek wykorzystuje się spawanie z wykorzystaniem lutu twardego skomponowanego do spawania kołnierzyków tak, że po obu stronach każdego dna sitowego przy ściance rurki kształtuje się menisk wypukły. Takie mocowanie każdej końcówki rurki radiatora powoduje zwielokrotnienie wytrzymałości na działanie sił mechanicznych i termicznych umocowania rurki. Korzystnie jako materiał segmentu chłodzenia powietrza i segmentu chłodzenia wody stosuje się miedź i mosiądz. W celu zabezpieczenia zewnętrznych rurek radiatorów - najbardziej narażonych na uszkodzenia pochodzące od sił bezwładności - przestrzenie między górnymi powierzchniami den kolektorów, a powierzchnią zewnętrzną górnego rzędu rurek radiatora oraz przestrzenie między dolnymi powierzchniami den kolektorów, a powierzchnią zewnętrzną dolnego rzędu rurek radiatora segmentu chłodzenia powietrza oraz segmentu chłodzenia wody wypełnione są wzmocnieniem korzystnie w postaci niepalnego elastycznego tworzywa sztucznego, którego zadaniem jest amortyzacja sił zewnętrznych. W celu odizolowania chłodnicy od drgań pojazdu między ścianami 3 PL65 914Y1 wspólnej ramy, a ścianami segmentów: chodzenia powietrza i wody, a także korzystnie, między ścianami obu segmentów, umieszczony jest materiał wibroizolacyjny, korzystnie o grubości równej połowie jednej odległości między rzędami rurek radiatora. W celu zmniejszenia oporu przepływu strumienia chłodzonego powietrza, wewnętrzna przestrzeń kolektorów: wlotowego i wylotowego segmentu chłodzenia powietrza mają kształt półcylindra. Chłodnica według wynalazku zaopatrzona jest w dwa wentylatory zamocowane na płycie montażowej połączonej zawiasowo z osłoną przednią chłodnicy, jedno ramię każdego zawiasu osadzone jest na płycie montażowej, drugie na osłonie przedniej chłodnicy. Korzystnie zawiasy umocowane są do pionowej ściany osłony przedniej chłodnicy połączonej z ramą pojazdu. Wentylatory posadowione są obok siebie, a ponadto, korzystnie, wyposażone są w silniki hydrauliczne - napędowe. Takie rozwiązanie umożliwia utworzenie jednakowego natężenia przepływu strumienia powietrza chłodzącego w całej przestrzeni radiatorów, a zastosowanie silników hydraulicznych pozwala na odpowiednią regulację tego natężenia. Osie obrotu zawiasów leżą na wspólnej, korzystnie, pionowej prostej, co pozwala na jej wychylanie od płaszczyzny czołowej obu radiatorów 0 kąt 90°, a to umożliwia swobodne wykonywanie czynności obsługowo naprawczych chłodnicy. Między powierzchniami przylegania płyty montażowej i wspólnej ramy - w celu ograniczenia zaburzeń strumienia powietrza chłodzącego - umieszczona jest uszczelka.

Zaletą rozwiązania według wzoru użytkowego jest to, że chłodnica w porównaniu do znanego rozwiązania rzadko ulega rozszczelnieniu, co uzyskano przez kompensację sił pochodzących od rozszerzalności cieplnej i wewnętrznych sił bezwładności, a także przez odizolowanie chłodnicy od drgań pojazdu. Wydajność chłodzenia chłodnicy według wynalazku w porównaniu do chłodnicy o podobnych gabarytach segmentów chłodzących jest znacząco większa, co uzyskano przez odpowiedni dobór materiałów kształtu elementów chłodnicy, a także przez zastosowanie dwóch wentylatorów napędzanych silnikami hydraulicznymi. Zamocowanie wentylatorów zapewnia łatwy dostęp do radiatorów w celu wykonania czynności obsługowych lub naprawczych.

Przedmiot wzoru użytkowego uwidoczniony jest na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok chłodnicy z przodu, fig. 2 widok chłodnicy z góry, fig. 3 segment chłodzenia powietrza z przodu, fig. 4 segment chłodzenia powietrza z góry, fig. 5 segment chłodzenia wody z przodu, fig. 6 przekrój górnego fragmentu segmentu chłodzenia powietrza, fig. 7 przekrój dolnego fragmentu segmentu chłodzenia wody.

Chłodnica zespolona według wzoru składa się z następujących zasadniczych części: segmentu chłodzenia powietrza 1, segmentu chłodzenia wody 2, które zaopatrzone są w rurki radiatora 8, oraz ze wspólnej ramy 3. Segment chłodzenia powietrza 1, umieszczony jest nad segmentem chłodzenia wody 2, a oba umieszczone są we wspólnej ramie 3. Gabaryty chłodnicy tworzą prostokąt. Każdy segment chłodzenia powietrza 1 i wody 2 wyposażony jest w kolektory: wlotowy 4 i wylotowy 5. Każdy kolektor wlotowy 4 i wylotowy 5 zaopatrzony jest w podwójne dno sitowe 6. Rurki radiatora 8 segmentu chłodzenia wody 2 i segmentu chłodzenia powietrza 1 usytuowane są równolegle do dłuższego -poziomego - boku wspólnej ramy 3. Końce każdej rurki radiatora 8 są umocowane nierozłącznie odpowiednio: jeden w podwójnym dnie sitowym 6 kolektora wlotowego 4, drugi w podwójnym dnie sitowym 6 kolektora wylotowego 5. Rurki radiatora 8 przyspawane są lutem twardym po obu stronach każdego dna sitowego, przy ściance każdej rurki radiatora 8 ukształtowany jest menisk wypukły 9. Jako materiał segmentu chłodzenia powietrza 1 i segmentu chłodzenia wody 2 zastosowano miedź 1 mosiądz. Przestrzenie między górnymi powierzchniami den sitowych 6 kolektorów, a powierzchnią zewnętrzną górnego rzędu rurek radiatora 8 oraz przestrzenie między dolnymi powierzchniami den sitowych 6 kolektorów, a powierzchnią zewnętrzną dolnego rzędu rurek radiatora 8 segmentu chłodzenia powietrza 1 oraz segmentu chłodzenia wody 2 wypełnione są wzmocnieniem 10 w postaci niepalnego elastycznego tworzywa sztucznego. Między ścianami wspólnej ramy 3 a ścianami segmentów: chodzenia powietrza 1 i wody 2, a także między ścianami obu segmentów, umieszczony jest materiał wibroizolacyjny 11, o grubości równej połowie jednej odległości między rzędami rurek radiatora 8. Kolektory wlotowy 4 i wylotowy 5 segmentu chłodzenia powietrza 1 mają kształt półcylindra. Podwójne dna sitowe 6 każdego kolektora obu segmentów: chłodzenia powietrza 1 i chłodzenia wody 2, są oddalone od siebie o wielkość równą podwójnej grubości blachy pojedynczego dna. Kołnierze den sitowych 7 sązespawane ze sobą. Chłodnica zaopatrzona jest w dwa wentylatory 12, zamocowane na płycie montażowej 13, która połączona jest, zawiasowo, ze wspólną ramą 3. Wentylatory 12 posadowione są obok siebie, a ponadto, zaopatrzone są w silniki hydrauliczne - napędowe. Zawiasy 14 umocowane są do pionowej ściany osłony przedniej chłodnicy połączonej z ramą pojazdu. Między powierzchniami przylegania płyty montażowej 13 i wspólnej ramy 3 umieszczona jest uszczelka. Płyta

Claims (8)

1. 4 PL 65 914 Υ1 montażowa 13 zawieszona jest tak, że odchyla się od płaszczyzny czołowej obu radiatorów o kąt 90° wokół pionowej osi obrotu. Rozwiązanie według wzoru stosuje się w znany sposób jako element w układach chłodzenia silników spalinowych zwłaszcza samojezdnych maszyn. Zastrzeżenia ochronne 1. Chłodnica zespolona zawierająca ramę, segment chłodzenia wody, segment chłodzenia powietrza, oba segmenty z radiatorem rurkowym usytuowanym między kolektorami wlotowym i wylotowym, znamienna tym, że segment chłodzenia powietrza (1) umieszczony jest nad segmentem chłodzenia wody (2), przy czym oba segmenty umieszczone są we wspólnej ramie (3), której gabaryty tworzą prostokąt, a kolektory: wlotowy (4) i wylotowy (5) każdego segmentu zaopatrzone są w podwójne dna sitowe (6), zaś rurki radiatorów (8) segmentów chłodzenia wody (2) i chłodzenia powietrza (1) usytuowane są równolegle do dłuższego - poziomego - boku wspólnej ramy (3), przy czym końce każdej rurki radiatora (8) są umocowane nierozłącznie odpowiednio: jeden koniec w podwójnym dnie sitowym (6) kolektora wlotowego (4), drugi koniec w podwójnym dnie sitowym (6) kolektora wylotowego (5), tak, że spoiwo po obu stronach każdego dna sitowego przy ściance rurki ukształtowane jest w menisk wypukły (9), korzystnie, jako połączenie nierozłączne stosowane jest połączenie spawane lutem twardym skomponowanym do spawania kołnierzyków.
2. 2. Chłodnica według zastrz. 1, znamienna tym, że jako materiał segmentu chłodzenia powietrza (1) i segmentu chłodzenia wody (2) stosuje się miedź i mosiądz.
3. 3. Chłodnica według zastrz. 1, znamienna tym, że przestrzenie między górnymi powierzchniami podwójnych den sitowych (6) kolektorów, a powierzchnią zewnętrzną górnego rzędu rurek radiatora (8) oraz przestrzenie między dolnymi powierzchniami podwójnych den sitowych kolektorów, a powierzchnią zewnętrzną dolnego rzędu rurek radiatora (8) segmentu chłodzenia powietrza (1) oraz segmentu chłodzenia wody (2) wypełnione są wzmocnieniem (10), korzystnie w postaci niepalnego elastycznego tworzywa sztucznego.
4. 4. Chłodnica według zastrz. 1 i 3, znamienna tym, że między ścianami wspólnej ramy (3), a ścianami segmentów: chodzenia powietrza (1) i wody (2), a także korzystnie między ścianami obu segmentów, umieszczony jest materiał wibroizolacyjny (11), korzystnie o grubości równej połowie jednej odległości między rzędami rurek radiatora (8).
5. 5. Chłodnica według zastrz. 1, znamienna tym, że kolektory wlotowy (4) i wylotowy (5) segmentu chłodzenia powietrza (1) mają kształt półcylindra, zmniejszający opory przepływu powietrza.
6. 6. Chłodnica według zastrz. 1, znamienna tym, że elementy każdego podwójnego dna sitowego (6) są oddalone od siebie, korzystnie o wielkość równą podwójnej grubości blachy każdego elementu dna, przy czym kołnierze elementów den sitowych (7) sązespawane ze sobą.
7. 7. Chłodnica według zastrz. 1, znamienna tym, że zaopatrzona jest w dwa wentylatory (12) zamocowane na płycie montażowej (13) wyposażonej w zawiasy przeznaczone do mocowania z osłoną przednią chłodnicy, przy czym wentylatory posadowione są obok siebie, a ponadto, korzystnie, wentylatory (12) zaopatrzone są w silniki hydrauliczne - napędowe, zaś zawiasy (14), korzystnie przystosowane są do mocowania ich do pionowej ściany osłony przedniej chłodnicy.
8. 8. Chłodnica według zastrz. 7, znamienna tym, że między powierzchniami przylegania płyty montażowej i wspólnej ramy (3) umieszczona jest uszczelka, a ponadto płyta montażowa (13), korzystnie, odchyla się od płaszczyzny czołowej obu radiatorów o kąt 90°wokół pionowej osi obrotu.