SE440468B

SE440468B - OMNIBUS WITH INTERIOR HEATING

Info

Publication number: SE440468B
Application number: SE8106530A
Authority: SE
Inventors: F Behrle; H Wulf
Original assignee: Daimler Benz Ag
Priority date: 1980-11-05
Filing date: 1981-11-04
Publication date: 1985-08-05
Also published as: DE3041710A1; DE3041710C2; SE8106530L

Description

8106530-2 genom sidoväggen i bussen enligt fig 1 vid den undre kanten av sidofönstret, fig Ä visar en tvärsektion genom sidoväggen i bussen enligt fig 1 vid fotutrymmet och fig 5 och 6 visar två ytterligare modifierade utföringsformer av den invändiga uppvärmningen vid fot- utrymmet i sektion i likhet med fig H. 8106530-2 through the side wall of the bus of Fig. 1 at the lower edge of the side window, Fig. Ä shows a cross section through the side wall of the bus of Fig. 1 at the footwell and Figs. 5 and 6 show two further modified embodiments of the internal heating at the footwell in section similar to Fig. H.

Den i fig 1 och 2 på ritningen visade bussen 1 med flera efter varandra anordnade sidofönster 2 uppvisar under sídofönstren anordnade platta värmekroppar 3, som är anordnade i ett skorstene- liknande schakt 4. Detta sistnämnda bildas vid det visade utförings- exemplet dels av själva den platta värmekroppen 3 och insidan 13 av sidoväggen på bussen. Vid detta visade utföringsexempel är den mot det inre vända sidan av den platta värmekroppen täckt med en på av- stånd från denna anordnad hålförsedd täckskiva 14. Därigenom skyddas den mycket heta platta värmekroppen mot beröring men dess- utom kan i den likaså skorstensliknande spalten mellan värmekroppen och täckskivan uppstå en fri konvektion i luften liksom en värme- växling genom strålning. Skorstensverkan på täckskivesidan är mindre kraftig än på den utåtvända sidan av den platta värmekroppen. Det vertikala skorstensliknande schaktet 4 sträcker sig från fotutrymmet 5 upp till fönsterinfattningen 6. Genom en fri konvektion som upp- står i schaktet insugs luft vid fotutrymmet genom de undre schakt- öppningarna 8 och p g a termiken eller den uppåtstigande strömníngen i schaktet utsläpps luften genom de övre schaktöppningarna 7 i fordonets inre, där den varma luften stryker längs insidan av sido- fönstren 2 och håller dessa imr och isfria.The bus 1 shown in Figs. 1 and 2 in the drawing with several side windows 2 arranged one after the other has flat heating bodies 3 arranged under the side windows, which are arranged in a chimney-like shaft 4. The latter is formed in the embodiment shown partly by the flat the heating element 3 and the inside 13 of the side wall of the bus. In this exemplary embodiment, the inwardly facing side of the flat heating element is covered with a perforated cover plate 14 arranged at a distance therefrom. Thereby, the very hot flat heating element is protected against contact, but moreover and the cover plate arises a free convection in the air as well as a heat exchange by radiation. The chimney effect on the cover plate side is less strong than on the outward-facing side of the flat heating element. The vertical chimney-like shaft 4 extends from the footwell 5 up to the window frame 6. Through a free convection which occurs in the shaft air is sucked in at the footwell through the lower shaft openings 8 and due to the thermals or the rising flow in the shaft the air is released through the upper ones. the shaft openings 7 in the interior of the vehicle, where the hot air sweeps along the inside of the side windows 2 and keeps them free and ice-free.

Den platta värmekroppen är utformad enligt principen med s k värmerör. Med ett sådant förstås ett evakuerat, hermetiskt tätt tillslutet hålrum, här företrädesvis i form av en platta, bildat av ett material med god värmeledningsförmåga, t ex koppar eller aluminium, vilket hålrum till en bråkdel är fyllt med ett förångningsbart och åter kondenserbart värmebärarmedium men är i övrigt evakuerat. Valet av värmebärarmedium avpassas till den temperaturnivå vid vilken värmet skall överföras. Värmeröret är i sitt inre delvis utfört med kapillärstruktur för återtransport av det kondenserade värmebärar- mediet Från det värmoavgívandc och till det värmoupptagandc stället.The flat heating element is designed according to the principle with so-called heating pipes. By such is meant an evacuated, hermetically tightly closed cavity, here preferably in the form of a plate, formed of a material with good thermal conductivity, for example copper or aluminum, which cavity is for a fraction filled with an evaporable and condensable heat carrier medium but is otherwise evacuated. The choice of heat transfer medium is adapted to the temperature level at which the heat is to be transferred. The heating tube is in its interior partly made with a capillary structure for transporting the condensed heat carrier medium from the heat dissipation to the heat absorption point.

Detta kan exempelvis uppnås i form av en beklädnad av hålrummot med en silduk eller genom en rillprofil hos den invändiga ytan. Såsom fyllning för värmerören lämpar sig för föreliggande ändamål exempel- vis ammoniak, vatten eller en blandning av alkohol och vatten. Vid 8106530-2 KN det heta stället av värmeröret, vid vilket värmeenergi tillförs, förångas det införda mediet och utbreder sig snabbt inuti värme- röret. Vid värmeavgivande ställen av värmeröret avlagrar sig det förångade mediet och kondenseras under avgivande av sitt värme till väggen av värmeröret. Kondensatet kryper genom kapillärverkan och genom tyngdkraftens inverkan tillbaka i riktning mot värmetillför- selstället på värmeröret. Den vid kondensatsidan avgivna värme- mängden från mediet till väggen på värmeröret bortföres på utsidan genom strålning eller konvektion. Dä en tillståndsändring hos värmeöverföringsmediet inträffar vid det värmeupptagande respektive det värmeavgivande stället av värmeröret överförs i huvudsak den för tillståndsändringen erforderliga omvandlingsenergin i värmeform.This can be achieved, for example, in the form of a lining of the cavity with a screen cloth or through a groove profile of the inner surface. As a filling for the heating pipes, for example, ammonia, water or a mixture of alcohol and water are suitable for the present purpose. At 8106530-2 KN the hot spot of the heating pipe, at which heat energy is supplied, the introduced medium evaporates and spreads rapidly inside the heating pipe. At heat-dissipating places of the heat pipe, the evaporated medium deposits and condenses during the transfer of its heat to the wall of the heat pipe. The condensate creeps back in the direction of the heat supply point on the heat pipe through the capillary action and through the action of gravity. The amount of heat emitted at the condensate side from the medium to the wall of the heating tube is removed on the outside by radiation or convection. When a state change of the heat transfer medium occurs at the heat absorption and the heat emitting location of the heat pipe, respectively, the conversion energy required for the state change is mainly transmitted in heat form.

Då omvandlingsenergin räknat på massan av värmeöverföringsmediet är väsentligt större än de genom upphettningen av ett medium magasiner- bara energimängderna kan genom transporten relativt små mängder av värmeöverföringsmedium överföra en stor värmemängd också över längre avstånd och med små temperaturfall. Fördelarna med ett värmerör är alltså hög överföringseffekt vid små temperaturfall och liten vikt.Since the conversion energy calculated on the mass of the heat transfer medium is significantly greater than the amounts of energy that can be stored by heating a medium, relatively small amounts of heat transfer medium can transfer a large amount of heat over long distances and with small temperature drops. The advantages of a heating pipe are thus high transfer power at small temperature drops and low weight.

Vid det visade utföringsexemplet av den som värmerör utförda platta värmekroppen är denna utformad såsom en av tre skikt samman- valsad värmekropp med två olika och över ytan fördelade samt âdrade hålrumssystem. Det hålrum 21, som bildar värmeröret, sträcker sig exempelvis i form av ett kamliknande utformat kanalsystem över hela den vertikala utsträckningen av värmekroppen. Ett annat, plattare och i huvudsak långsträckt hålrum, som bildar ett av en värmevätska genomströmmad värmekanal 9 är skilt från det förstnämnda hålrummet medelst ett tunt plâtskikt. Tack vare utformningen av den platta värmekroppen såsom ett värmerör antar denna över hela sin utsträck- ning samma temperatur som värmevätskan. Tack vare den intima värme- förbindelsen mellan värmekanalen och värmeröret uppträder nu ett mycket litet temperaturfall. Utformningen av den platta värme- kroppen av tre hopvalsade skikt åstadkommer icke endast denna in- tima värmeförbindelse utan också en utrymmesbesparande och lätt upp- byggnad av värmekroppen som relativt enkelt, exempelvis medelst hållarklor 16 kan fästas intill fordonets sidovägg.In the exemplary embodiment shown of the flat heating element designed as a heat pipe, this is designed as a heating element rolled up by three layers with two different and over-surface-distributed and wound cavity systems. The cavity 21 which forms the heating tube extends, for example, in the form of a comb-like channel system over the entire vertical extension of the heating body. Another, flatter and substantially elongate cavity, which forms a heating channel 9 flowed through by a heating liquid, is separated from the first-mentioned cavity by means of a thin plate layer. Thanks to the design of the flat heating element as a heating tube, it assumes the same temperature as the heating liquid over its entire extent. Thanks to the intimate heating connection between the heating duct and the heating pipe, a very small temperature drop now occurs. The design of the flat heating body of three rolled layers not only provides this intimate heating connection but also a space-saving and easy construction of the heating body which can be attached to the side wall of the vehicle relatively simply, for example by means of retaining claws 16.

Såsom värmukälla För uppvärmning av värmovätskan utnyttjas fordonets motor 17, som medelst vatten hålls kyld till arbetstempe- ratur. Motorns kylvatten utnyttjas för uppvärmningsändamål och pumpas medelst en pump 18 genom värmekanalerna till de olika platta värmekropparna, som via anslutningsslangstycken 19 alla är kopplade 8106-530-2 i rad efter varandra. En särskild returledning återför det avkylda varma vattnet till motorn 17. För att möjliggöra en invändig upp- värmning av bussen också vid stillastående kan den åtgärden vara vidtagen att en uppvärmning av vattnet i detta värmekretslopp också kan ske med hjälp av en oljebrännare eller liknande.As a heat source For heating the heating fluid, the vehicle's engine 17 is used, which is kept cooled to working temperature by means of water. The engine cooling water is used for heating purposes and is pumped by means of a pump 18 through the heating channels to the various flat heating bodies, which are all connected via connection hose pieces 19 8106-530-2 in a row one after the other. A special return line returns the cooled hot water to the engine 17. In order to enable an internal heating of the bus even at a standstill, the measure can be taken that a heating of the water in this heating circuit can also take place with the aid of an oil burner or the like.

För att förstärka termiken i det skorstensliknande schaktet H och därmed uppvärmningsverkan hos den invändiga uppvärmningen, särskilt med hänsyn till avfrostningen av sidofönstren är enligt uppfinningen anordnad en luftledningskanal 10 vid undersidan av de platta värmekropparna, vilken kanal sträcker sig horisontellt längs värmekropparna och uppvisar luftutloppshål 11, som åtminstone del- vis är riktade in i det skorstensliknande schaktet. En annan del av luftutloppsöppningarna kan vara riktade mot fotutrymmet. På liknande sätt som vid värmekanalerna hos de efter varandra belägna platta värmekropparna är också de därtill hörande luftledningskanalerna inkopplade efter varandra, vilket lämpligen kan vara utfört i form av ett genomgående rör. Därigenom kan på enkelt sätt luftlednings- kanalerna matas med luft från en fläkt 15, som suger in luft från bussens inre.In order to strengthen the thermals in the chimney-like shaft H and thus the heating effect of the internal heating, in particular with regard to the defrosting of the side windows, an air duct 10 is arranged at the underside of the flat heating bodies, which duct extends horizontally along the heating coil bodies, which are at least partly directed into the chimney-like shaft. Another part of the air outlet openings may be directed towards the foot space. In a manner similar to the heating ducts of the flat heating bodies located one behind the other, the associated air ducts are also connected one after the other, which can suitably be designed in the form of a continuous pipe. Thereby, the air ducts can easily be supplied with air from a fan 15, which sucks in air from the interior of the bus.

Vid en enligt uppfinningen utförd invändig uppvärmning rör det sig icke om en tvångsvis cirkulationsuppvärmning vid vilken cen- tralt uppvärmd luft via ett kanalsystem med stor volym fördelas inuti det inre av fordonet, utan centralt avkyld invändig luft förs via ett luftledningssystem med relativt liten volym till decentrali- serat anordnade värmekroppar och uppvärms först vid dessa. De luft- massor som skall bringas att cirkulera blir endast mycket små tack vare en kall luftcirkulation och ett partíellt utnyttjande av en fri konvektion. Av denna orsak minskas utrymmesbehovet och vikten för tvängscirkulationssystemet som består av luftledningskanal och fläkt. Dessutom har det beskrivna uppvärmningssystemet den för- delen att en viss spårbar och vid mindre kraftig kyla fullt till- räcklig uppvärmningsverkan kan uppnås också utan tvångscirkulation av luft utan endast med hjälp av fri termik.An internal heating according to the invention is not a forced circulation heating in which centrally heated air via a duct system with a large volume is distributed inside the interior of the vehicle, but centrally cooled internal air is conveyed via a duct system with a relatively small volume to a decentralized heated bodies and are first heated at these. The air masses to be circulated become only very small thanks to a cold air circulation and a partial utilization of a free convection. For this reason, the space requirement and weight of the forced circulation system, which consists of an air duct and fan, is reduced. In addition, the described heating system has the advantage that a certain traceable and at less intense cooling fully sufficient heating effect can be achieved even without forced circulation of air but only with the help of free thermals.

Genom inkoppling av tvångscirkulation av luft i luftlednings- kannlnrnn förstärks icke endast den vertikalt riktade tnrmíkcu i det skorstensliknande schakten utan genom de mot fotutrymmet riktade luftutloppsöppningarna riktas luft mot värmekanalsidan av de platta värmckropparna där luften uppvärms och utträder i fotutrymmet. Man kan härigennm undvika ett kallt ﬁnlvdrnﬁ och tíllförnäkru nn till- räcklig uppvärmning av fotutrymmet. Vid det i fig H visade ut- 8106530-2 5 föringsexemplet är området för värmekanalen 9 täckt av en med ut- loppsslits försedd täckhuv 20, som åstadkommer en fördröjning av den utträdande luften i det instängda utrymmet och därmed en upp- värmning och ett långsamt utträde av luften i fotutrymmet.By connecting forced circulation of air in the air duct, not only the vertically directed tube in the chimney-like shaft is reinforced but through the air outlet openings directed towards the foot space, air is directed towards the heat channel side of the flat heating bodies where the air heats and exits in the foot space. In this way a cold ﬁ nlvdrn ﬁ can be avoided and sufficient heating of the foot space is ensured. In the exemplary embodiment shown in Fig. H, the area of the heating duct 9 is covered by a cover hood 20 provided with an outlet slot, which causes a delay of the exiting air in the confined space and thus a heating and a slow exit of the air in the footwell.

Såsom redan påpekats behöver luftledningskanalen till sin tvärsektion endast dimensioneras relativt klen för att ändå till- försäkra en tillräcklig förstärkning av upphettningsverkan. Tvär- snittsytor av omkring 2-5 cm2 kan redan leda till påtagliga resultat.As already pointed out, the overhead duct to its cross section only needs to be dimensioned relatively small in order to still ensure a sufficient reinforcement of the heating effect. Cross-sectional areas of about 2-5 cm2 can already lead to tangible results.

Sådana små kanaltvärsnitt kan på platsbesparande sätt utan vidare anordnas vid sidorna utan inkräktande på fotutrymmet. Härvid lämpar det sig att använda fyrkantrör, som med små yttermått ger stort inre tvärsnitt och också lätt kan fästas vid golvet eller sidoväggen.Such small channel cross-sections can be easily arranged at the sides in a space-saving manner without encroaching on the foot space. In this case, it is suitable to use square pipes, which with small outer dimensions give a large internal cross-section and can also be easily attached to the floor or side wall.

Dessutom ger fyrkantrör gynnsamma möjligheter för fastsättning av exempelvis undersidan av de platta värmekropparna i påsatta, U-for- miga hållarlister.In addition, square tubes provide favorable possibilities for attaching, for example, the underside of the flat heating bodies to attached, U-shaped retaining strips.

Vid det i fig H visade utföringsexemplet är i horisontellt läge anbragt ett rektangulärt fyrkantrör med den längre tvärsnitts- sidan under den platta värmekroppen. Detta arrangemang ger möjlig- het till att lätt försörja både schaktet U och det av täckskivan 20 avgränsade utrymmet med tilluft från luftledningskanalen. Vid utföringsexemplet enligt fig 5 är den rektangulära luftlednings- kanalen 1D' anordnad med den längre tvärsnittssidan vertikal.In the exemplary embodiment shown in Fig. H, a rectangular square tube with the longer cross-sectional side below the flat heating element is arranged in a horizontal position. This arrangement makes it possible to easily supply both the shaft U and the space delimited by the cover plate 20 with supply air from the air duct. In the exemplary embodiment according to Fig. 5, the rectangular overhead duct 1D 'is arranged with the longer cross-sectional side vertical.

Dessutom är luftledningskanalen i stor utsträckning själv anbragt i schaktet H. Genom en djupt ner på luftledningskanalen anbragt ut- loppsöppning kan också luft passera under värmekroppen på uppvärm- ningskanalsidan. Täckskivan ih har inga hål vid värmekanalen 9 så att i detta korta avsnitt bildas likaså ett skorstensliknande schakt, som tvingar den tillförda luften att stryka förbi värme- kanalen och uppta värme från denna. Den uppvärmda luften kan sedan utträda i fotutrymmet strax ovanför golvet. Breddbehovet för an- ordningen enligt fig 5 med en vertikalt anordnad rektangulär luft- ledningskanal och en i vertikalsektion bockad platt värmekropp 3' är särskilt litet.In addition, the air duct is to a large extent arranged itself in the shaft H. Through an outlet opening arranged deep down on the air duct, air can also pass under the heating element on the heating duct side. The cover plate ih has no holes at the heating duct 9, so that in this short section a chimney-like shaft is also formed, which forces the supplied air to pass the heating duct and absorb heat from it. The heated air can then escape into the footwell just above the floor. The width requirement for the device according to Fig. 5 with a vertically arranged rectangular air duct and a flat heating element 3 'bent in vertical section is particularly small.

Utföringsexemplet enligt fig 6 utgör en vidareutveckling av det som visats i fig 5. Därvid är luftledningskanalen 10" integre- rad med den platta värmekroppen 3". Den däri visade luftlednings- kanalen är nämligen på samma sätt som värmekanalen utförd såsom ett ytterligare utsträckt nålrum hos en som helhet i fyra skikt uppbyggd hopvalsad kropp. Detta möjliggör en särskilt lätt och ut- rymmesbesparande samt därmed kostnadsbesparande utformning avThe exemplary embodiment according to Fig. 6 constitutes a further development of what is shown in Fig. 5. In this case, the air duct 10 "is integrated with the flat heating element 3". Namely, the air duct shown therein is designed in the same way as the heating duct as an additional extended needle space of a rolled-up body built as a whole in four layers. This enables a particularly light and space-saving as well as cost-saving design of

Claims

1. 8106530-2 the heating device. In connection with this, it should also be pointed out that by a deliberately different dimensioning of the air outlet openings 11 of the different successive sections of the air duct, a uniform air supply to the flat heating bodies can be achieved. The parts of the air duct located relatively close to the fan have relatively small air outlet openings, while the sections located further away have larger ones. For the sake of completeness, it should also be mentioned that the side wall of the bus is made double with an inside 13 and an outer plate 12, whereby a cavity acting as insulation is obtained, which if necessary can also be filled with some special insulating material, for example foam, mineral wool or the like. Omnibus with internal heating by means of flat heating elements located at the side walls below the side windows, which are arranged in a chimney-like shaft in the vertical section, which is substantially closed and open only downwards at the foot space and upwards at the lower edge of the window, The flat heating bodies are designed as so-called heating pipes and at their underside are heat-conductively connected to a substantially linear heating element, preferably a heat-conducting heating duct, characterized in that a horizontal heating body (3, 3 ', 3 ") is arranged air duct (10, 10 ', 10 "), which extends along the heating bodies and is provided with air outlet holes (11), which are at least partially directed into the chimney-like shaft.

Omnibus according to claim 1, characterized in that the chimney-like shaft (U) is substantially formed by the inside (15) of the side wall of the bus (1) and the flat heating body itself (3, 3 ', 3 ") and extends only An omnibus according to claim 1 or 2, characterized in that the air duct (10, 10 ', 10 ") is arranged at least partially inside the chimney-like shaft (H). In Omnibuss according to any one of claims 1-3, characterized in that a common continuous air duct (10) among all the flat heating bodies (3) extends along a group of successive heating bodies (3) at one side of 8106530-2 the vehicle. An omnibus according to any one of claims 1-H, characterized in that the air duct (10) is connected to a fan (15), which sucks in air from the interior of the vehicle. Omnibus according to one of Claims 1 to 5, characterized in that a part of the air outlet openings (11) of the air duct (10, 10 ') is arranged in such a way that air, after partial overpressure of the heating element (5), , 3 ') also penetrates into the footwell (5). An omnibus according to any one of claims 1-6, characterized in that the air duct (10, 10 ') is designed as one with the floor or side wall of the inner fixedly connected square tube. Omnibus according to Claim 7, characterized in that the flat heating element (3) with its lower edge is fastened to the air duct (10). Omnibus according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the flat heating element (3 ', 3 ") as a whole is designed as a preferably three-layer rolled heating element with two different wound cavity systems distributed over the surface (9 Omnibus according to claim 9, characterized in that the air duct (10 ") together with the flat heating element (3") is designed as an additional, elongate cavity in the rolled flat heating element (3 ").