SE455776B - Temperaturreglerings- och ventilationsanordning for passagerarbefordrande fordon - Google Patents

Description

455 776 10 15 20 25 30 strömmen värmer endast den ena sidan av en sittande passa- gerare, vars andra sida är kall. Omvänt upplever passage- raren klimatet i en buss som obehagligt när ytorna runt omkring är varmare än passagerarens egen hud, exempelvis under den varma årstiden med direkt solbestrålning. I så- dant fall förmår heller inte via dyser fördelad atmosfärs- luft i någon högre grad förbättra känslan av värmeobehag.

När däremot passagerarens hudtemperatur är i balans med temperaturen hos ytorna runt om, så upplevs klimatet som behagligt.

Syftet med föreliggande uppfinning är att anvisa en enkel men tillförlitligt fungerande anordning, som trots förhål- landevis låga installationskostnader ger ett anmärknings- värt gott resultat i form av en mycket jämn temperatur över fordonets hela längd, oavsett vilken årstid det rör sig om.

Problemlösningen och uppfinningens grundtanke framgår av 'kravets 1_kännetecknande del. Genom ett sådant arrangemang erhålles till förhållandevis låg kostnad ett okomplicerat uppbyggt system med mycket god funktionsduglighet och som tillgodoser såväl förarens arbetsmiljö som passagerarnas krav på klimatkomfort under skiftande förhållanden.

Underkraven avser lämpliga utföringsformer.

Ett i sig inte begränsande utföringsexempel av uppfinnin- gen kommer i det följande att beskrivas i detalj under hänvisning till bifogade ritning, där Fig. 1 visar en buss såsom exempel på ett passagerarbefor- drande fordon, utrustat med värme- och ventilations- systemet enligt uppfinningen; Fig. 2 är en tvärsektion genom fordonet enligt fig.1; Fig. 3 visar schematiskt värme- och ventilationssystemet enligt uppfinningen; 10 15 20 25 30 455 7.76 Fig. 4 är ett snitt genom fordonet enligt fig.1 och 2 och illustrerande ett lämpligt utförande av luftkana- lerna; Fig. 5 visar i sidovy kamflänsradiatorn.

En för passagerarbefordran avsedd buss 10 har på känt sätt ett passagerarutrymme 11 och ett förarutrymme 12. Bussen är vidare utrustad med pà bussens pà ritningen icke visade sida belägna in- och utgångar, av vilka den normala in- gången är belägen till höger om föraren, sett i färdrikt- ningen (när högertrafik tillämpas). Passagerarutrymmet har minst en, oftast tvà utgångar. I anslutning till den främre ingàngsdörren finns evakueringsöppning 45 nedtill i fordonet.

Fordonet 10 uppvisar ett flertal, lämpligen på fordonnets 10 tak och i förhållande till fordonets centrumaxel sido- -orienterade friskluftintag. I fig.1 visas tvâ sådana an- ordnade på avstånd från varandra, nämligen ett friskluft- intag 13, inrättat att med anordningen enligt uppfinnin- gen ombesörja god arbetsmiljö för chauffören, d.v.s. i förarutrymmet 12 samt ett friskluftintag 14, som på mot- svarande sätt ombesörjer tillförsel av luft till passage- rarutrymmet ll. Som kommer att framgå av fig.2, finns i det valda utförandet två friskluftintag 14 för passagerar- utrymmet. Det är föredraget att båda friskluftintagen 13, 14 är försedda med var sin icke visad fläkt av i och för sig känd konstruktion. Luftintagen 13,14 är i det som exempel valda utförandet utbildade att via en horisontell trumma 13',l4' tvångsmässigt styra atmosfärsluft till en undre horisontell kanal l3",l4", som kommunicerar med in- lopp i förarutrymmet resp. passagerarutrymmet. För att befria atmosfärsluften från damm, pollen och andra för- oreningar finns ett i och för sig känt filter, antytt vid 15, varigenom den i fordonsutrymmena införda luften i största möjliga utsträckning är ren. 455 776 - 10 15 20 25 30 Hur den sålunda införda atmosfärsluften behandlas, kommer att framgå längre fram i beskrivningen.

Under hänvisning till fig.3 beskrives i det följande upp- byggnaden och verkningssättet av värme- och ventilations- anläggningen enligt uppfinningen.

Fordonet 10 har på konventionellt sätt en vätskekyld mo- tor 5, varifrån uppvärmd kylvätska med hjälp av en icke visad första pump trycks ut i ledningen 16, i pilens A riktning, vilken ledning vid en buss är anordnad på ett litet avstånd från golvplanet. Ledningen 16 löper i for- donets längdriktning ungefär som visas på ritningen, dvs. längs fordonets ena sida och en icke visad andra pump är inrättad att över returledningen 16' utmed fordonets mot- satta sida återföra den uppvärmda kylvätskan till motorns kylvätskeutrymme. Ledningen 16,16' är på i och för sig känt sätt ansluten till kamflänselement eller annan vär- meväxlare för ástadkommande av konvektions- resp. varm- luftvärme till fordonets inre utrymmen.

Ovan angivna typ av värmedistribution är normalt den enda som förekommer i passagerarbefordrande fordon, särskilt sådana i linjetrafik.

Enligt uppfinningen föreslas nu att i stället för, alter- nativt tillsammans med denna kända värmekrets vidtaga det arrangemanget, att låta motorns kylvätska reglerbart dis- tribueras till en ledning 17, vars pump 18 via stickled- ningen 17' trycker ut uppvärmd kylvätska till en uppåt- riktad ledning 19, som därefter är inrättad att löpa ho- risontellt enligt beteckningen 20 i fordonets längdrikt- ning och väsentligen ovanför sidofönstren i fordonets övre kant. Ledningen 20 löper således utmed hela alter- nativt del av fordonets inre längdutsträckning utmed ena långsidan därefter tvärs innerutrymmet och slutligen pà samma sätt utmed fordonets andra lángsida. Ledningen 20 10 15 20 25 30 455 776 böjer sedan av nedåt, vid 20' och återföres till lednin- gen 19 via en tvärledning 21 och med hjälp av pumpen 18.

Denna flödeskrets l9,20,20',2l är följaktligen normalt en sluten krets, i vilken givetvis värmeförluster i var- je fall uppkommer i den strömmande vätskan. För att kom- pensera sådana värmeförluster och bibehålla en pá förhand bestämd vätsketemperatur, finnes ett temperaturkännande organ 22 anordnat i ledningen 21 och som vid behov, såle- des om vätsketemperaturen understiger det på förhand be- stämda värdet, är inrättat att påverka en ventil 23 i öppnande riktning och därigenom tillåtes uppvärmd kyl- vätska från huvudledningen 16 att med pumpens 18 hjälp via den uppåtriktade ledningen 19 tillföras kretsen 19, 20,20',2l, till dess att det temperaturavkännande organet 22 avkänner att önskad temperatur uppnåtts och därmed stänger ventilen 23.

I det fall pumpen 18 skulle vara ur funktion finns en led- ning 17", som förbinder ledningen 17 med ledningen l7', nedströms ventilen 23 och försörjer kretsen l9,20,20',2l med uppvärmt kylvatten från primärkretsen 16. En back- ventil 24 är inrättad att tillse att vätska inte trycks baklänges i ledningen 21.

Som framgår av ritningsfig.3 är den vertikala ledningen nedtill utrustad med ett vattenlás 25. En stickledning 26 förbinder ledningen 21 med primärkretsens returledning l6'.

Ledningen 26 är avsedd att fungera som avluftning, dvs. att eventuella i eldningen 21 förekommande luftbubblor inte medföljer den strömmande vätskan tillbaka till led- ningen l9, utan avlägsnas från ledningen 21 via stickled- ningen 26 och ut i primärkretsens returledning 16', där dessa luftbubblor hanteras pà i och för sig känt sätt och givetvis inte utgör någon del av föreliggande uppfinning.

Den slutna flödeskretsen l9,20,20',2l är pà lämplig plats, 455 '176 10 15 20 25 30 exempelvis i anslutning till ledningen 19, förbunden med ett enligt kända principer arbetande kylaggregat 27. Vid behov, exempelvis sommartid, kan vätskan bringas strömma genom kylaggregatet 27, som därvid utgör en del till en med ledningen 19 på två ställen förbunden stickledning 28, varjämte också förefinnes en uppströms och en nedströms kylaggregatet 27 anordnad ventil 29 resp.30, vilka är ma- növerbara exempelvis från förarplatsen.

Den ovan beskrivna flödeskretsen 10,20,20',2l är i det i fig.3 visade utförandet inrättad att försörja enbart pas- sagerarutrymmet. En nämnda krets exakt motsvarande krets är i fig.3 betecknad med 31,32,33,34,35 och är avsedd att enbart försörja förarutrymmet. Även i denna sistnämnda krets finns på returledningen ett vattenlàs, betecknat 25' och har samma funktion som vattenlåset 25.

Ledningarna 20 resp.32,33 för den strömmande vätskan, dvs. de ledningar som löper i bussens längdriktning enligt fig.3 resp. i bussens tvärriktning i förarutrymmet, omges av tätt intill varandra anordnade, cirkulära flänsar och bildar därigenom ett i och för sig känt kamflänselement.

Fig.5 visar exempel på denna typ av i och för sig kända kamflänselement, där flänsarna är vineklrätt anordnade mot resp. ledning.

Ett sålunda utbildat element är enligt exempelvis fig.4 orienterat i fordonets inre på ett plan som ligger i unge- fär samma höjd som sidofönstrens resp. vindrutans övre kanter. I fig.4 antyds för övrigt en sidoruta med boksta- ven W. Kamflänselement uppbäres utmed hela längden av ett profilelement, i det visade exemplet, bestående av tvà sammanskruvade halvdelar 36,36', vilka mellan sig upptar kamflänselementet. vardera profilelementet 36,36' är så utformat, att det tätt eller relativt tätt omsluter en stor yta av kamflänselement, lämpligen 40-70%. Profil- elementets 36,36' underkant bildar en företrädesvis obru- 10 15 20 25 30 35 455 776 ten, i fordonets längdriktning resp. tvärriktning vid åtminstone förarplatsen sig sträckande öppning 37 och elementets ena del 36 uppvisar medel 38 för samverkan med en i fordonets karros infäst bygel 39. Genom flera sådana upphängningspunkter säkerställas kamflänselemen- tens fixering i det önskade läget, varvid mynningen 37 hos profilelementet 36,36' under en viss vinkel är rik- tad mot fönsterytorna i fordonet. I praktiken bildar myn- ningen 37 en làngsträckt, nedåt eller snett nedåt mot fönsterytorna riktad slits. En föredragen vinkel mellan fönsteryta och luftström är ca 15-200, företrädesvis 200.

Vad som ovan beskrivits med avseende på kamflänselemen- tet i passagerarutrymmet ll gäller i alla delar även det separata arrangemanget i förarutrymmet.

Den i fig.l visade friskluftkanalen 14" resp.l3" kommuni- cerar med en kanal 40 (fig.4), vilken i det i fig.4 vi- sade exemplet bildas av ett böjligt material, exempelvis vävburen plast, och som utmed kamflänselementets 20 längd är förbunden med elementets profildelar 36,36'. Den av det böjliga materialet framställda kanalen 40 är så tätt förbunden med resp. kamflänselement, att den bildar en tryckkammare i vilken det råder ett avsevärt högre tryck än i passagerar- resp. förarutrymmet och kanalens 40 tvärsnittsarea står i en på förhand bestämd proportion till kanalens 40 längd samt till öppningens 37 bredd.

Den förhållandevis stora, insläppta luftvolymen kommer därför att tvångsmässigt styras ned mellan kamflänsele- mentets 20 etc. relativt dess vätskeledning vertikala flänsar utmed elementets hela längd. Atmosfärsluften kom- mer därvid vintertid att värmas upp och den så uppvärmda luften passerar ut genom slitsen 37 och sveper nedåt ut- med insidan av fordonets fönsterytor i såväl passagerar- - som förarytrymme. Genom kanalens 40 utformning och funk- tion säkerställes att väsentligen samma luftvolym sprids utmed passagerarutrymmets båda làngsidor. 455 776 10 15 20 25 30 35 Den sålunda uppvärmda och genom den làngsträckta slitsen strömmande uppvärmda luften blandar sig med det värme som avges av fordonets primära värmekrets, således led- ningen 16,l6' i fig.3. Denna relativt stora luftmängd som föres in via de takanordnade friskluftintagen kommer att skapa ett visst litet men eftersträvat övertryck i passagerarutrymmet. Genom förekomsten av den under färd alltid öppna ventilen 45 (fig.l) bringas den under över- trycket varande luftmängden att strömma i riktning mot denna ventil. Förarutrymmet kan då sägas bilda en under- tryckszon. Luftens strömningsriktning anges med pilar i fig.l och 2, dvs. bakifrån-framåt och den högra delen av fig.2 åskådliggör hur det kombinerade systemet utnytt- jas vintertid vid sträng eller mycket sträng kyla, under det att den vänstra delen av fig.2 visar exempel på an- ordningens utnyttjande sommartid, vilket beskrives i det följande.

För att under den kalla perioden undvika "kallstrálning", särskilt i det fall den ovan nämnda kanalen 40 är en plastburen väv, kan en väven isolerande, andra kanal 41 anbringas sà, att den omsluter kanalen 40 på den fràn fordonskroppen vända änden och samtidigt utbildas en som en separat luftbefordrande kanal, som kommunicerar dels med kanalen 40, dels med fordonets mitt via exempelvis dysor 42 och/eller bakutsläpp 43. Kanalen 41 är dock av- sedd att väsentligen utnyttjas under den varma perioden och den icke visade kommunikationen mellan kanalerna 40 och 41 är därför anordnad att vara öppnings- och stäng- ningsbar. Höst och vår kan båda kanalerna användas så att kanal 40 avger värmd luft, kanal 41 avger kall luft.

Den separata, för enbart förarutrymmet 12 anordnade flö- deskretsen 31-35, är uppbyggd på exakt samma sätt som ovan beskrivits med avseende på flödeskretsen 19-21, var- vid åtminstone ledningsdelen 32,33 är utbildad som ett kamflänsrör och som till sin del omges av styr- och upp- 10 15 20 25 30 455 776 hängningsorgan pá samma sätt som beskrivits i anslutning till fig.4. En därvid bildad slits motsvarande slitsen 37, är därvid inrättad att bringa uppvärmd eller avkyld luft att strömma ned mot förarutrymmets sidoruta och en andra likadan slits bringar luft att strömma ned mot for- donets vindruta.

Ovan har det nya systemets funktion väsentligen beskri- vits för att under den kalla årstiden få ett behagligt klimat i kupëutrymmena. Under den varma årstiden kan det vara tillräckligt att enbart utnyttja kretsen 19-21 med inkopplat kylaggregat 27, som då ombesörjer att en mot- svarande behaglig kupëtemperatur uppnås, vilket, som nämnts, âskådliggöres av den vänstra halvan av fig.2.

Det är lämpligt att installera ej visade men i och för sig kända medel för reglering av båda de visade och be- skrivna värme- och ventilationskretsarna på en plats som bekvämt kan nås av fordonets förare.

Den ovan beskrivna, ungefär i flukt med eller strax ovan- för den övre kanten av åtminstone större delen av fordo- nets fönsterytor belägna värme- och ventilationskretsen eller -kretsarna kan under vissa förhållanden ensam med- ge att ett behagligt klimat inuti fordonet skapas för så- väl passagerare som förare. Det handlar dà givetvis om passagerarbefordrande fordon i länder med milt klimat och där skillnaden mellan olika årstider inte är särskilt mar- kant.

I exempelvis de nordiska länderna torde det däremot vara nödvändigt att fordonet har det konventionella, i närhe- ten av golvet befintliga radiatorsystemet, exempelvis som det visas i fig.2 och vars temperatur kan styras på samma sätt som exempelvis kretsen 19-21 eller 31-33.

Den uppfinningsenliga anordningen är därutöver utbildad

Claims (9)

10 15 20 25 30 455 776 - 10 så, att endast lågtempererad vätska, vanligtvis ca 30°, behöver utnyttjas. Om ca 30° varm vätska strömmar genom resp. flödeskrets, blir temperaturen på den genom slitsen 37 eller öppningen (och motsvarande öppning i förarutrym- met) nedåt utströmmande luften ca 25°C, dvs. en tempera- tur som ger fönsterytan den fysiologiskt riktiga tempera- tursnivån för balans med människans hudtemperatur. Denna nedåtriktade luftström, som under vägen nedåt utefter den värmekrävande glasytan minskat sin temperatursnivå drar då med sig det anpassade konvektionsvärmet som avges av de nedtill i fordonet orienterade radiatorerna, vari- genom även golvutrymmet uppvärms av luftströmmen, vars temperatur således höjts till komfortabel yttemperatur. Som exempel på vätsketemperaturen i kretsarna l6,l6', 19-21,31-34 kan nämnas att den vintertid endast obetyd- ligt bör avvika från passagerarnas hudtemperatur och som- martid kan systemet inställas på en temperatur som före- trädesvis understiger ytterluftens medeltemperatur. För en fackman är det uppenbart, att det passagerarbefor- drande fordonet inte nödvändigtvis behöver vara en buss. Även andra fordonstyper kan komma ifråga. Det står lika- ledes klart, att de som exempel visade profilelementen kan vara utformade på annat sätt än vad som visas. P a t e n t k r a v

1. Temperaturreglerings- och ventilationsanordning för passagerarbefordrande fordon (10) av den typ som är ut- rustad med vätskekyld motor och vars uppvärmda kylvatten utnyttjas för uppvärmning av fordonets passagerar- och förarutrymme (1l,12) genom att låta kylvattnet i en förs- ta vätskekrets passera genom i närheten av fordonets golv anordnade, flänsförsedda radiatorer, varjämte nämn- da kylvatten över en andra vätskekrets (19-21) är an-I ordnad att så samverka med över luftintag (13,14) in- 10 15 20 25 30 35 455 776 11 förd atmosfärsluft, att nämnda luft tempereras i beroende av temperaturen i den andra vätskekretsen och bringas strömma ut i fordonets inre genom öppningar (37) belägna i närheten av sidofönstrens hos fordonet övre partier var- jämte värmeväxlare är anordnade för temperering av vätskan i vätskekretsarna, k ä n n e t e c k n a d av kombina- tionen att a) b) c) d) e) intagen (l3,14) för friskluft är anordnade på fordonets tak och pà i och för sig känt sätt samverkande med upp- till i fordonet anordnade kanaler (40) och att passa- gerarutrymmet betjänas av åtminstone tvà sådana luft- intag, anordnade motsatt varandra samt att förarutrym- met betjänas av ett separat intag som samverkar med en separat kanal, _ att passagerarutrymmet betjänas av den separata andra vätskekretsen (19-21) och förarutrymmet av en separat tredje vätskekrets (31-34) samt att nämnda andra och nämnda tredje vätskekrets var och en samverkar med en enda separat värmeväxlare (27), samt att det finns en separat pump för varje vätskekrets, att den andra och den tredje vätskekretsen (19-21 resp. 31-34) utgöres av i skilda kanaler (40) anordnade kam- flänsrör, av vilka kanaler en sådan sträcker sig på var sin sida i fordonets längdriktning i passagerar- utrymmet och en är anordnad att förlöpa i förarutrym- met i en vinkel så, att en del av nämnda kanal sträcker sig i fordonets längdriktning och dess fortsättning sträcker sig tvärs fordonets längdriktning varjämte varje kamflänsrör är anordnat i närheten av kanalens snett nedåt mot sido- resp. frontrutan riktade utsläpps- öppning, att ett enda utsläpp för luft frán fordonet är beläget nedtill i fordonets förarutrymme, samt att systemet utnyttjar làgtempererat vatten, i området ca +30°C.

2. Anordning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d 455 776 l0 15 20 25 30 12 av att det finns medel (22,23) för kontroll av vätsketem- peraturen i den andra och den tredje vâtskekretsen (19- 21 resp.31-34), vilka vätskekretsar därjämte är så för- bundna med den första vätskekretsen (16,l6') att upp- värmd kylvâtska vid behov automatiskt tillföres dessa.

3. Temperaturreglerings- och ventilationsanordning en- ligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att kam- flänselementet (19-21, 32,33) är utrustat med medel (36, 36',37) för att tvångsvis styra den införda atmosfäre- luften mellan elementets flänsar och i tempererat skick distribuera den utmed fordonets fönsterytor till kupêut- rymmet.

4. Temperaturreglerings- och ventilationsanordning en- ligt kravet l och 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att kanalen (40) utgöres av ett böjligt material och är anordnad att delvis omslutas av en del till en andra, si- doordnad kanal (41), vilken sistnämnda kanal (41) där- jämte är öppnings- och stängningsbart förbunden med ka- nalen (40) och uppvisar medel (42,43) för förbindelse med kupêutrymmet.

5. Temperaturreglerings- och ventilationsanordning en- ligt kravet 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att öpp- ningen (37) är riktad mot fönsterytorna under en viss vinkel, företrädesvis 15-200.

6. Temperaturreglerings- och ventilationsanordning en- ligt ett eller flera av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d av att kanalen (40) bildar en tryckkamma- re, varigenom säkerställas att atmosfärsluften fördelas jämnt utmed kanalens (40) hela längd.

7. Temperaturreglerings- och ventilationsanordning en- ligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att den i kretsarna (16,l6',19-21,32,33,34) cirkule- á fl 10 455 776 13 rande vätskans temperatur vintertid endast obetydligt av- viker från passagerarnas hudtemperatur.

8. Temperaturreqlerings- och ventílationsanordning en- ligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att den i kretsarna cirkulerande vätskans temperatur sommartid företrädesvis understiger ytterluftens medel- temperatur.

9. Temperaturreglerings- och ventilationsanordning en- ligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att en vertikal stickledning (26) är förbunden med primärkretsens (l6') returledning och med returledningen för den andra vätskekretsen i avsikt att överföra even- tuella luftblàsor till nämnda returledning (l6') för pri- märkretsen.