SE516986C2 - Värmealstrare för fordon - Google Patents

Description

25 30 35 5.16 9{36 Éïfïïf fïfï -E93 . 2000-12-04 E;\PußL1c\noc\P\04s013-1se.doc MD --- :n -_- z z: :. . .' . . 2 ning av en balans mellan förspänningskrafterna från fjäd- rarna 73 och 76.

Huset uppbär på roterbart vis en drivaxel 52 vid den bakre delen därav. Drivaxeln 52 är vid sin inre ände för- sedd med ett hjul 5O (svarande mot en rotor) som är roter- bar tillsammans med drivaxeln i arbetskammaren 48 och på vars yttre ände en remskiva 44 är fixerad. Remskivan 44 är funktionsmässigt via en rem ansluten till en motor på for- donet. Arbetskammaren 48 och tillförselkammaren innehåller en förutbestämd mängd viskös vätska 78, med vilken ett ut- rymme som definieras mellan den yttre periferiella ytan 80 på hjulet 50 och den cylindriska innerväggen 82 på arbets- kammaren 48 mittför densamma. Notera att såsom framgår av fig. 12, ungefär den undre halvan av tillförselkammaren 58, är fylld med den viskösa vätskan. Då driftkraften från motorn överförs till vars öppning 66 stängs av hävarmen 72, drivaxeln 52, roteras hjulet 50 i arbetskammaren 48, så att den viskösa vätskan som befinner sig i utrymmet mellan den yttre periferiella ytan 80 av hjulet och den cylindriska innerväggen 82 på arbetskammaren skjuvs, vilket sålunda re- sulterar i en alstring av värme som en följd av fluidum- friktion. Värmet, överförs till cirkulationsfluidet som alstras i arbetskammaren 48, (motorkylmedlet) som cirkulerar i ringkammaren 62 genom husets separationsvägg. Värmecirkula- tionsfluidet tillförs till värmeväxlaren på en värmare för ett fordon, för att värma ett fordonsutrymme.

I värmesystemet utförs, som nämnts ovan, återkopp- lingskontroll av förmågan att alstra värme i enlighet med öppnings- och slutningsmanövreringen av öppningen 66 me- delst hävarmen 72, vars position styrs av de två fjädrarna 73 och 76. Mera konkret kommer, då det viskösa högtempera- turvätskan återvinns till tillförselkammaren 58 från ar- betskammaren 48 via anslutningspassagen 68, förspännings- kraften från bimetallbladfjädern 76 att övervinna förspän- ningskraften från spiralfjädern 73 som en följd av en ök- 10 l5 20 25 30 35 2000-12-04 E.=\Pu1aL.1c\Doc\P\o4so13-1se.dec Mn i" 2". '..' ° '2 f' 3 ning i temperatur kring fjädern 76, så att hävarmen 72 stänger öppningen 66. Följaktligen upphör tillförseln av viskös vätska från tillförselkammaren 58 till arbetskamma- ren 48 och följaktligen reduceras gradvis mängden viskös vätska i arbetskammaren 48, vilket sålunda leder till en reduktion i mängden värme som alstras genom skjuvningen.

Tendensen med en minskning i temperatur i den viskösa väts- kan som skall âtervinnas från arbetskammaren 48 till till- förselkammaren 58 förorsakar förspänningskraften i bime- tallbladfjädern 76 att avta, så att hävarmen 72 förskjuts i en riktning för att öppna öppningen 66. Som ett resultat, börjar tillförseln av viskös vätska från tillförselkammaren 58 till arbetskammaren 48 igen, varför följaktligen mängden viskös vätska i arbetskammaren 48 ökas för att därigenom öka mängden värme som alstras.

För att möjliggöra den viskösa värmeströmmen mellan tillförselkammaren 58 och arbetskammaren 48 för att därige- nom uppnå den förväntade driften och verkan av värmesyste- met, är det nödvändigt att montera värmesystemet vid en fordonsstomme under en korrekt fastsättningsvinkel. Fig. ll visar schematiskt en tvärsektion av tillförselkammaren 58 på värmesystemet. Den korrekta fastsättningsvinkeln hänför sig till en vinkel, under vilken öppningen 66 alltid befin- ner sig, under ytnivàn eller för den viskösa vätskan till- förselkammaren 58 och anslutningskanalen 68 är belägen ovanför ytnivàn L. Detta positionsförhâllande mellan öpp- ningen 66, kanalen 68 och ytnivàn L är ett nödvändigt till- stånd för att säkerställa att öppningen 66 fungerar som en viskös fluidumtillförselkanal resp. att anslutningskanalen 68 fungerar som en àterföringskanal för visköst fluidum.

Notera att det tillräckliga tillståndet för att förorsaka förskjutning av det viskösa fluidet från tillförselkammaren 58 till arbetskammaren 48 via öppningen 66 är att ytnivàn L av den viskösa vätskan i tillförselkammaren 58, är högre än ytnivàn av den viskösa vätskan i arbetskammaren 48. I vär- W U 20 25 30 516 986 - 2000-12-04 E:\PUBLIC\DOC\P\0480134Se.doc MD u.. u u 4 marsystemet förlitar sig nämligen drivkraften för att för- flytta fluidet endast på skillnaden i ytnivå mellan de två kamrarna 58 och 48.

Om emellertid värmarsystemet alltid måste vara monte- rat vid fordonsstommen för att leva upp till ovannämnda po- sitionsrelation mellan öppningen 66 och anslutningskanalen 68, har fastsättningsvinkeln för värmesystemet en bestämd gräns. Såsom framgår av fig. ll utgörs en ideal monterings- vinkel för värmesystemet av en vinkel (upprättstáende posi- tion), vid vilken ett imaginärt plan P innefattande öpp- ningen 66 och anslutningskanalen 68 är vinkelrät mot ytni- vån L, och en tillåtbar lutning av värmesystemet i området av ungefär i 70° med avseende på den upprättstáende posi- tionen. Det tillåtna fastsättningsvinkelområdet för värme- systemet är nämligen begränsat till omkr. l40° kring den geometriska axeln C. Om man tar i beaktan en möjlig sned- ställning av fordonskarossen i framåt-/bakåt- och i väns- ter-/höger riktningarna, kommer det tillåtna fastsättnings- vinkelområdet att bli mindre än l40° om syftet är att prak- I kon- struktionen, vid vilken, under antagandet att öppningen 66 tiskt sett kunna garantera en tillförlitlig drift. och anslutningskanalen 68 fungerar endast som en tillför- selpassage för viskös vätska resp. endast som en viskös vätskeåterföringskanal, i samband med andra element eller är den enkla tillförselkanalen att det finns en nackdel i att den tillåtna monteringsvinkeln för organ (hävarmen 72, etc.), och den enkla återföringskanalen anordnade så, värmesystemet (värmealstrare) blir mycket snäv, såsom nämnts ovan, vilket inte nödvändigtvis är vidare bekvämt för en användare (biltillverkare, etc.).

Uppfinningen i korthet Det är ett ändamål med uppfinningen att åstadkomma en värmealstrare för fordon, vid vilken ett tillåtet fästvin- kelområde för en värmealstrarestomme ökas i jämförelse med nano 10 l5 20 25 30 35 516 986 5 2000-12-04 E:\PUBLIC\DOC\P\04801345E .dOC HD tidigare känd teknik, sä att monteringsfriheten vid for- donskarossen ökas och monteringen kan förenklas.

Enligt föreliggande uppfinning åstadkoms en värme- alstrare för ett fordon innefattande en driftkammare som är definierad i ett hus, i vilken innehålls visköst fluidum och drivs och roteras en rotor av en yttre drivkälla, kän- netecknad av att driftkammaren innefattar en värmealst- ringsyta, i vilken rotorn är inrymd för att definiera ett vätsketätt utrymme mellan en begränsningsvägg i driftkamma- ren och på rotorn, så att det viskösa fluidet, som inne- hålls i den vätsketäta volymen, skjuvs för att alstra värme medelst rotorn, ett lagringsområde, i vilket det viskösa fluidet, som strömmar in i volymen av det vätsketäta utrym- met, lagras och en gränsöppning vid en gräns mellan värme- alstringsområdet och lagringsomràdet för att ansluta värme- alstringsområdet till lagringsomràdet, vilken gränsöppning har en öppningsyta som är tillräcklig stor för att tillåta det viskösa fluidet vid lagringsomràdet att strömma därige- nom under inverkan av rotorns rotation i värmealstringsom- rådet; att gränsöppningen är försedd med ett flertal över- föringsöppningar som utgör en del av gränsöppningen och medger det viskösa fluidet att förflyttas mellan lagrings- området och värmealstringsområdet, varvid överföringsöpp- ningarna är skiljda åt, sä att åtminstone en av överfö- ringsöppningarna är belägen på en nivå svarande mot eller under ytnivån för det viskösa fluidet, som strömmar i lag- ringsomràdet under rotation av rotorn, då värmealstraren monteras på en fordonsstomme under en tillåten monterings- vinkel; varvid lagringsomràdet är försett med en styrdel svarande mot var och en av överföringsöppningarna för att byta riktning på det viskösa fluidumflödet i lagringsområ- det för att därigenom introducera visköst fluidum i värme- alstringsområdet genom överföringsöppningarna, varigenom överföringsöppningen, som är belägen på samma nivå som el- ler under ytnivån av det viskösa fluidet som strömmar in i 10 l5 20 25 30 35 2000-12 -04 E : \PUBLIC\DOC\P\0480l34Se .dOC MD 516 986 .-' 6 lagringsområdet och motsvarande styrdel ger en tillförsel- passage för visköst fluidum i lagringsområdet till värme- alstringsomrádet, och den återstående delen av gränsöpp- ningen bortsett från överföringsöppningen, som utgör en tillförselpassage, utgör en återföringskanal för visköst fluidum från värmealstringsomrádet till lagringsområdet, så att utbytet och cirkulationen av visköst fluidum mellan de två områdena kan utföras.

Med denna konstruktion är, eftersom gränsöppningen vid gränsen mellan värmealstringsomrádet och lagringsområ- det är försedd med ett flertal åtskiljda överföringsöpp- ningsöppningar, åtminstone en av överföringsöppningarna be- lägen på en nivå som är lika med eller är belägen under yt- nivån L för det viskösa fluidet, som transporteras i lag- ringsområdet under rotationen av rotorn, så länge värme- alstraren är monterad vid fordonsstommen i en tillåten mon- teringsvinkel. Följaktligen är styrdelen svarande mot över- föringsöppningen, som är belägen vid en nivå motsvarande eller under ytnivån L, också belägen under ytnivån L, så att funktionen att förändra flödesriktningen av det viskösa fluidet i lagringsområdet, för att därigenom införa det viskösa fluidet i värmealstringsomrádet genom överförings- öppningen, kan uppnås. Därför samverkar överföringsöppning- en och styrdelen svarande därtill, vilken är belägen på en nivå, som är identisk med eller under ytnivån L för det för att åstadkomma en tillförselkanal för det viskösa fluidet från viskösa fluidet, som rör sig i lagringsområdet, lagringsområdet till värmealstringsomrádet. Återstående del av gränsöppningen, bortsett från överföringsöppningen som utgör tillförselkanal, har ingen styrdel som svarar därtill och är belägen under ytnivån L och uppnår funktionen att byta flödesriktning på det viskösa fluidet i lagringsområ- det. Särskilt styrdelarna som svarar mot överföringsöpp- ningar andra än de överföringsöppningar som definierar tillförselkanalen, är inte belägna under ytnivån L och kan oouaa. o u a uoaooo 10 15 20 25 30 35 516 986 .

I ~ 2000-12-04 E=\PuBL1c\Doc\P\o4ao13-ase.dec Mn å" I 7 nunnan u . n vv följaktligen inte tvångsmässigt åstadkomma funktionen att byta flödesriktning hos det viskösa fluidet. Den återståen- de delen av gränsöppningen bortsett från överföringsöpp- ningen, som utgör tillförselkanal utgör därför en negativ återföringskanal för det viskösa fluidet från värmealst- ringsområdet till lagringsområdet. Sålunda är tillförselka- nalen resp. återföringskanalen för det viskösa fluidet an- ordnade mellan värmealstringsområdet och lagringsområdet för driftkammaren och ändras och vrids flödesriktningen för det viskösa fluidet i lagringsområdet i enlighet med för- ändringen av rotorns rotation, vilken rotor är anordnad i värmealstringsområdet, under inverkan av styrdelar som är belägna under ytnivån L, så att det viskösa fluidets alst- rade matningskraft, sålunda resulterar i en förändring och cirkulation av det viskösa fluidet mellan värmealstringsom- rådet och lagringsområdet i driftkammaren.

Såsom framgår ovan, utgörs det nödvändiga tillståndet för att säkerställa utbytet och cirkulationen av visköst fluidum av att lokalisera åtminstone en av överföringsöpp- ningarna som utgör en del av gränsöppningen vid en nivå som inte är högre än ytnivån L. I detta sammanhang är enligt föreliggande uppfinning de många överföringsöppningarna skilda åt på ovan nämnt sätt, så att sannolikheten att åt- minstone en av överföringsöppningarna är belägna vid eller under ytnivån L kan öka om fästvinkeln för värmealstraren Detta innebär att det tillåtna fästvinkelomràdet för värmealstraren kan ökas. vid fordonsstommen varieras.

Med denna konstruktion är följaktligen, om mängden visköst fluidum är begränsat, så att ytnivån L ligger i driftkammarens lag- ringsområde, om man i beräkningen tar med att det viskösa fluidets temperaturutvidgning i driftkammaren som en följd av skjuvningen och värmningen, är det möjligt att öka det tillåtna fästvinkelomràdet för värmealstraren jämfört med tidigare under säkerställande av tillförlitligt utbyte och cirkulation av visköst fluidum mellan värmealstringsområdet 1 - aoonnn a 1 o - u - nu an unouøa :varva 10 15 20 25 30 516 986 8 2000-12-04 E:\PUBLIC\DOC\P\0480l34Se .dOC MD och driftkammarens lagringsområde. Följaktligen kan inte bara fästmöjligheterna för värmealstraren vid fordonskaros- sen ökas utan också fastsättningsoperationen utföras på en- kelt och bekvämt vis.

Notera att eftersom vårmealstringsområdet och lag- ringsområdet är förbundna med varandra via en gränsöppning som har en relativt stor öppningsarea, ytnivån för det viskösa fluidet i värmealstringsområdet år identisk med yt- nivån L för det viskösa fluidet i lagringsområdet åtminsto- ne vid stannande av rotorn, varför det i grund och botten inte finns någon skillnad i ytnivà mellan de två områdena.

Hur som helst, det viskösa fluidet förflyttas från lag- ringsområdet till värmealstringsområdet som en följd av närvaron av styrdelar som är anordnade i lagringsområdet. I detta avseende skiljer sig principen för värmealstraren en- ligt föreliggande uppfinning fundamentalt från den enligt teknikens ståndpunkt (värmaraggregat). Huvudsyftet med ut- bytet och cirkulationen av visköst fluidum i värmealstra- ren, enligt föreliggande uppfinning, är att förhindra eller fördröja nedbrytningen av det viskösa fluidet.

Kort beskrivning av ritningarna Fig. 1 visar en längdtvärsnittsvy av värmealstraren för ett fordon enligt ett utförande av föreliggande uppfin- ning.

Fig. 2 är en tvärsnittsvy utmed linjen X-X i fig. l.

Fig. 3 är en sidovy av en cirkulär skivliknande ro- tor.

Fig. 4 är en sidovy av en främre avgränsningsplatta betraktad från dess bakre ändyta.

Fig. 5 är en sidovy av en bakre avgränsningsplatta betraktad från dess främre ändyta.

Fig. 6 är en sidovy svarande mot fig. 5 av värme- alstraren i en upprättstående position. 10 15 20 25 30 35 2000-12-04 E:\PUBLIC\DOC\P\04801.34Se.doc MD 9 Fig. 7 är en sidovy av en värmealstrare, vilken har en snedställningsvinkel som uppgår till 45° med avseende på den upprättstående positionen.

Fig. 8 lutningsvinkel som uppgår till 90° med avseende på den upp- är en sidovy av en värmealstrare, som har en rättstående positionen.

Fig. 9 är en sidovy av en värmealstrare, vilken har en lutningsvinkel som uppgår till l50° med avseende på den upprättstående positionen.

Fig. 10 är en tvärsnittsvy svarande mot fig. 2 av ett annat utförande av en kollisionsplatta.

Fig. ll är en schematisk tvärsnittsvy, som utvisar ett tillåtet fästvinkelområde enligt tidigare känd teknik.

Fig. 12 är en tvärsnittsvy av ett värmesystem enligt tidigare känd teknik.

Beskrivning av föredraget utförande av uppfinningen Ett utförande av värmealstraren för ett fordon, en- ligt föreliggande uppfinning, skall nedan beskrivas med hänvisning till fig. 1 till 9. Såsom framgår av fig. 1, in- nefattar värmealstraren en främre husstomme 1, en främre avgränsningsplatta 2, en bakre avgränsningsplatta 3 och en bakre husstomme 4. Elementen 1 till 4 utgör ett husaggregat till värmealstraren.

Den främre husstommen 1 är försedd med en ihålig cy- lindrisk bussning la, som framskjuter framåt (åt vänster i fig. 1) och en cylindrisk del lb, vilken sträcker sig bakåt i form av en kopp från stomänden av bussningen la. Den bak- re husstommen 4 har formen av ett lock som tillsluter den öppna änden av den cylindriska delen lb. Den främre hus- stommen 1 och den bakre husstommen 4 är sammankopplade me- delst ett flertal bultar 5, så att den främre avgränsnings- plattan 2 och den bakre avgränsningsplattan 3 inryms i den cylindriska delen lb av den främre husstommen. Den främre avgränsningsplattan 2 resp. den bakre avgränsningsplattan 3 är vid de yttre periferiella delarna försedda med ringfor- 516 986 n annon- 10 15 20 25 30 35 2000-12-04 E:\PUBLIC\DOC\P\0480l34Se .dOC MD 10 miga flänsar 21 och 31. Flänsarna 21 och 31 hålls mellan husstommarna 1 och 4, vilka är hopkopplade medelst bultarna 5, så att avgränsningsplattorna 2 och 3 hålls orörligt fast i husstommarna 1 och 4.

Den bakre änden av den främre avgränsningsplattan 2 är försänkt med avseende på flänsen 21 för att definiera ett värmealstringsområde 7 i en driftkammare 6 mellan de främre och bakre avgränsningsplattorna 2 och 3. Den främre avgränsningsplattan 2 definierar en ändyta (bakre ändyta) 24, svarande mot bottenytan på den försänkta delen, vid den bakre änden av plattan 2 Ändytan 24 tjänstgör Sá- som framgår av fig. 1 är den främre avgränsningsplattan 2 (se fig. 4). som en separeringsvägg som definierar driftkammaren 6. vid sin främre ände försedd med en stödcylinderdel 22 vid dess centrum samt ett flertal koaxiella styrfenor 23, som sträcker sig koncentriskt bågformigt i den periferiella riktningen utmed den yttre periferiella ytan av stödcylin- derdelen 22. Den främre avgränsningsplattan 2 är monterad i i delvis Följ- den främre husstommen 1 med stödcylinderdelen 22 tät kontakt med den inre väggdelen av husstommen 1. aktligen definieras en främre vattenficka FW som en värme- upptagningskammare intill den främre sidan av värmealst- ringsområdet 7 på driftkammaren 6 mellan innerväggen på den främre husstommen 1 och stomdelen på den främre avgräns- ningsplattan 2. I den främre vattenfickan FW tjänstgör flänsen 21, stödcylinderdelen 22 och styrfenorna 23 som en styrvägg för att styra flödet av cirkulationsvatten (t.ex. motorkylmedel) som cirkulationsfluidum och etablera en ka- nal för cirkulationsvatten i den främre värmeupptagnings- kammaren FW.

Såsom framgår av fig. 1 och 2, är den bakre avgräns- ningsplattan 3 utöver flänsen 31 försedd med en cylindrisk och ett fler- tal koaxiella styrfenor 33, vilka sträcker sig koncentriskt del 32, vilken är anordnad vid dess centrum, bågformigt i periferiell riktning utmed den yttre periferi- 10 15 20 25 30 35 516 986 ɶÜïíffiE'%Û GÜ=M 2ooo»12»o4 s=\r>uBL1c\noc\1>\o4eo1s4se.decMn r' g", '_- g g; ;- 3 - - ; _ ; - . . ll ella ytan av den cylindriska delen 32. Då den bakre av- gränsningsplattan 3 hålls samman med den främre avgräns- ningsplattan 2 mellan de främre och bakre husstommarna 1 och 4, står den cylindriska delen 32 på den bakre avgräns- ningsplattan 3 i snäv kontakt med en ringformig vägg 4a på den bakre husstommen 4. Följaktligen definieras en bakre vattenficka RW som en värmeupptagningskammare intill den bakre sidan av värmealstringsomrádet 7 på driftkammaren 6 och en lagringsyta 8 på driftkammaren 6 i den cylindriska delen 32 mellan stomdelen på den bakre avgränsningsplattan 3 och den bakre husstommen 4.

I den bakre vattenfickan RW, tjänstgör flänsen 31, den cylindriska delen 32 och styrfenorna 33 som en styrvägg för att styra flödet av cirkulationsvatten som cirkula- tionsfluidum och etablera en kanal för cirkulationsvattnet i den bakre värmeupptagningskammaren FW. Den bakre avgräns- ningsplattan 3 definierar en ändyta (främre ändytan) 34 vid Ãndytan 34 tjänstgör som en delningsvägg som definierar driftkammaren 6 . den främre änden av plattan 3 (se fig. 5).

Såsom framgår av fig. 2, är sidoväggen på den främre husstommen 1 försedd med en inmatningskanal 12, vilken är anpassad för införing av cirkulationsvatten från en värmar- krets 11 till en luftkonditioneringsenhet, som är anordnad i fordonet, till de främre och bakre vattenfickorna FW och RW och en tömningskanal 13, genom vilken cirkulationsvatt- net töms från de främre och bakre Vattenfickorna FW och RW till värmarkretsen 11. Inmatningskanalen 12 och tömningska- nalen 13 är belägna bredvid varandra. Vattenfickorna FW och RW på värmealstraren och cirkulationsvattnet cirkuleras mellan Vattenfickorna FW, RW på värmealstraren och värmar- kretsen 11 via kanalerna.

Såsom framgår av fig. 1, uppbär den främre husstommen 1 och den främre avgränsningsplattan 2 på roterbart vis i en drivaxel 16 via ett lager 14 och ett tätat lager 15. Det 10 15 20 25 30 35 516 986 ='= -s f; ":= 2000-12-04 E;\PUBLIC\DOC\P\0480134SE.d0C MD š" :'° u 12 tätade lagret 15 är anordnat mellan den inre periferiella ytan på stödcylinderdelen 22 av den främre avgränsnings- plattan 2 och den yttre periferiella ytan på drivaxeln 16 för att täta den främre delen av värmealstringsomràdet 7.

En rotor 17 i form av en allmänt sett cirkulär skiva är med presspassning fixerad vid den bakre änden av drivax- eln 16. Rotorn 17 är vid sammansättning av värmealstraren belägen i värmealstringsomràdet 7 och definierar små spel- rum (vätsketäta spelrum) mellan den främre ändytan av ro- torn 17 och den bakre ändytan 24 av den främre avgräns- ningsplattan 2 och mellan den bakre ändytan på rotorn 17 och den främre ändytan 4 på den bakre avgränsningsplattan 3. Såsom framgår av fig. 3, är rotorn 17 vid sin skivplatt- del försedd med ett flertal försänkta urtagningar 17a, vil- ka sträcker sig radiellt och något snett. Varje försänkt urtagning 17a har formen av ett spår vid centrumdelen och formen av en slits vid den yttre periferiella delen. De försänkta urtagningarna 17a bidrar inte endast till en ök- ning av skjuveffekten av det viskösa fluidet i värmealst- ringsomràdet 7 i beroende av rotorns 17 rotation, utan ock- så till det viskösa fluidets förskjutning mot den yttre pe- riferiella delen av värmealstringsomràdet. Ett flertal an- slutningshål 17b, vilka sträcker sig genom rotorstommen från den främre sidan till den bakre sidan är utförda i an- slutning till rotorns 17 centrum. Anslutningshålen 17b är belägna på lika avstånd från den geometriska rotationsaxeln C för drivaxeln 16 och är skiljda ät med ett lika vinkelav- stånd kring drivaxeln 16 (eller för den geometriska rota- tionsaxeln). De främre och bakre delarna av värmealstrings- omràdet 7, på motstående sidor av rotorn 17, kommunicerar med varandra via anslutningshål 17b för att förenkla det viskösa fluidets rörelse.

Såsom framgår av fig. 1, är en remskiva 19 fixerad vid den främre änden av drivaxeln 16 medelst en bult 18.

Remskivan 19 är funktionsmässigt ansluten till en fordons- .annan n . nunnan 10 U 20 25 30 35 516 986 sz -s -:j=_ 2000-12-04 E:\PUBLIC\DOC\P\0480l34Se.doc MD :'° "' u 13 motor E som en extern drivkälla via en effektöverföringsrem 19a, som är förd kring den yttre periferin av remskivan 19.

Följaktligen drivs rotorn 17 och roteras densamma via rem- skivan 19 och drivaxeln 16 i enlighet med drivningen av mo- torn E.

Den främre avgränsningsplattan 2, den bakre avgräns- ningsplattan 3, rotorn 17, värmealstringsomrádet 7 och lag- ringsomràdet 8 är av cirkulär tvärsnittsform normalt till den geometriska rotationsaxeln C, vars centrum är beläget på den geometriska rotationsaxeln C.

Såsom framgår av fig. 1, 2 och 5, är en gränsöppning 9 utformad vid den centrala delen av den bakre avgräns- ningsplattan 3 för att ansluta värmealstringsomrádet 7 och lagringsområdet 8 vid deras gräns. Värmealstringsområdet 7, lagringsområdet 8 och gränsöppningen 9 definierar driftkam- maren 6, som däri innehåller en förutbestämd mängd silikon- olja som ett visköst fluidum. Mängden silikonolja beskrivs nedan.

Gränsöppningens 9 yttre begränsning sträcker sig hu- vudsakligen utmed en partiell cirkel D med en förutbestämd radie, vars centrum är beläget på den geometriska rota- tionsaxeln C. Två huvudsakligen halvcirkulära överförings- öppningar 35A och 35B är formade på den bakre avgränsnings- plattan 3 genom bortskärning av yttre delar av den partiel- la cirkeln D, så att öppningarna framskjuter utåt från den partiella cirkeln D. Öppningarna 35A och 35B är belägna i ett huvudsakligen punktsymmetriskt arrangemang med avseende på den geometriska rotationsaxeln C. Dessutom är två huvud- 36B utformade på den inre periferiella ytan av den cylindriska delen 32 av sakligen kvadratiska utsprångsväggar 36A, den bakre avgränsningsplattan 3. Utsprångsväggarna 36A, 36B är belägna i ett huvudsakligen punktsymmetriskt arrangemang med avseende på den geometriska rotationsaxeln C framskju- ter nära in till den geometriska rotationsaxeln C. De fram- skjutande väggarna 36A och 36B är försedda med sidokanter k 10 20 25 30 35 516 986 ffi3fi:Éf:å*ï'fÜ 2000-12-04 Ei\L>uBL1c\noc\P\o4so13-1se.dec MD E" I". 'n 2 H 2' 2 ' ' i . Z i I I! II I ll 14 intill överföringsöppningarna 35A resp. 35B. Sidokanterna k hos de framskjutande väggarna 36A och 36B tjänstgör som en styrning eller visköst fluidumstyrdon för att förändra si- likonoljans strömningsriktning för att därigenom föra in oljan i värmealstringsområdet 7 via överföringsöppningarna.

De framskjutande väggarnas 36A och 36B framspràngslängd är mindre än radien hos den partiella cirkeln D, varför det finns ett utrymme mellan utsprångsväggarna 36A och 36B. Ef- tersom framsprángsväggarna 36A och 36B är huvudsakligen kvadratiskt formade, får gränsöppningen 9 en huvudsakligen H-liknande form som definieras av den partiella cirkeln D och de tvà utsprångsväggarna 36A, 36B, då de betraktas från den främre eller bakre sidan enligt fig. 2 och 5. Gränsöpp- ningen 9 består nämligen av ett par överföringsöppningar 35A och 35B och en väsentligen H-formad återstående öpp- ningsdel. Öppningsomràdet för den huvudsakligen H-formade öppningsdelen på gränsöppningen 9 bestäms så att silikonol- jan i lagringsområdet 8 kan roteras och förskjutas till värmealstringsområdet 7 under inverkan av rotorns rotation i värmealstringsomrádet 7. Lagringsomrádet mynnar med andra ord i (eller utsätts för) den bakre ändytan av rotorn 17, som är anordnad i värmealstringsområdet 7 via gränsöppning- en 9. Notera att då en förutbestämd mängd silikonolja (visköst fluidum) inryms i driftkammaren 6, den del av den huvudsakligen H-formade öppningsdelen av gränsöppningen 9, som är belägen under ytnivàn L (fig. 6) huvudsakligen ger en rotationsöverföringsvätskefasdel, som utövar inverkan på silikonoljan i lagringsomrádet 8 från silikonoljan i värme- alstringsområdet 7, för att därigenom göra det möjligt för silikonoljan att rotera likt rotationen av rotorn 17. För att öka tvärsnittet av rotationsöverföringsvätskefasdelen i en tvärsektion som är normal till den geometriska rota- tionsaxeln för att därigenom öka överföringseffektiviteten vid rotationsöverföringsvätskefasdelen, ligger radien för den partiella cirkeln D på gränsöppningen 9 företrädesvis i »- 10 20 25 30 35 2000-12-04 E x \PUBLIC\DOC\P\0480l34Se.doc MD 5416 9236 åk 15 området från 3/10 till 5/10 av rotorns 17 radie och är fö- reträdesvis lika med ungefär 4/10 därav.

Såsom framgår av fig. 1, framskjuter den centrala de- len av den bakre husstommen 4 bakåt för att öka lagringsom- rådets 8 volym så mycket som möjligt samt är detta vid sitt centrum försett med ett centralt utsprång 4b, vilket fram- skjuter in i lagringsomràdet 8 från den främre ytan av hus- stommen 4. Det centrala utsprånget 4b är försett med en tillförselkanal 4c, som sträcker sig därigenom för att an- sluta lagringsomràdet 8 till utsidan. Tillförselkanalen 4c är anpassad för att införa silikonoljan i driftkammaren 6 (områdena 7, 8, 9) med användande av en införingsanordning (ej visad) och stängs medelst en bult 10 via en tätnings- bricka sedan oljetillförseln är slutförd. Notera att den bakre halvan av lagringsomràdet 8 definierar en ringformig urtagning, vilken bildas av den inre periferiella ytan på den ringformiga väggen 4a, den yttre periferiella ytan av det centrala utsprånget 4b och den främre ytan av den bakre husstommen 4.

Såsom framgår av fig. 1, 2 och 5 är, förutom sidokan- terna k på utsprångsväggarna 36A och 36B, ett par kolli- sionsplattor 41A och 41B, liksom ett flertal styrdelar, an- ordnade i lagringsomràdet 8. Kollisionsplattorna 41A och 41B är punktsymmetriskt anordnade med avseende på rota- tionsaxeln C. Kollisionsplattorna 41A och 41B framskjuter bakåt från sidokanterna k in till överföringsöppningarna på de framskjutande väggarna 36A och 36B, vid de bakre änd- ytorna (intill lagringsomràdet 8) därav. Sidokanterna k, intill överföringsöppningarna på de framskjutande väggarna 36A och 36B, ingsöppningar 35A och 35B för silikonoljan, som strömmar i är belägna nedströms från motsvarande överför- lagringsområdet 8. Kollisionsplattorna 41A och 41B sträcker sig i riktningen av motsvarande tillförselspårs 38A och 38B utsträckning (fig. 5) och har en längd i den axiella rikt- ningen, som är något mindre än lagringsområdets 8 axiella 10 15 20 25 30 35 516 986 2000-12-04 E;\PUBLIC\DOC\P\0480l34Se.d0C MD a a o n 1 nu nu avenue caucu- längd, så att de bakre ändarna på kollisionsplattorna sträcker sig något in i den ringformiga urtagningen, såsom framgår av fig. 1. Silikonoljan, vilken roteras i rotorns rotationsriktning, i enlighet med rotorns 17 rotation i lagringsområdet 8, kolliderar med kollisionsplattor, varvid flödesriktningen förändras till den axiella riktningen ut- med tillhörande kollisionsplatta så att silikonoljan tvångsmässigt matas mot motsvarande överföringsöppning.

Kollisionsplattorna 41A och 4lB tjänstgör nämligen också som styrningar eller visköst fluidumstyrdon för förändring- ar av flödesriktningen av silikonoljan i lagringsområdet 8, då silikonoljan kolliderar med kollisionsplattan för att mata oljan till värmealstringsområdet 7 via överföringsöpp- ningen. Kollisionsplåtarna understödjer funktionen hos si- dokanterna k på utspràngsväggarna 36A och 36B.

Såsom framgår av fig. 5, är den bakre avgränsnings- plattan 3 vid sin främre ändyta 34 försedd med ett antal effektökande spår 37, vilka sträcker sig radiellt med avse- ende på den geometriska rotationsaxeln C. De effektökande spåren 37 är utformade så att längden av intilliggande spår förändras på ett alternerande vis och att avståndet mellan intilliggande spår 37 är relativt litet vid den yttre peri- feriella delen av värmealstringsområdet 7. De effektökande spåren 37 ökar skjuveffekten på silikonoljan under inverkan av rotorn 17 beroende på det vätsketäta spelrummet i värme- alstringsområdet 7 och ökningen av värmeöverföringsytområ- det för att därigenom öka överföringseffektiviteten från värmealstringsområdet 7 för värmeupptagningskamrarna FW och RW. Dessutom är ett antal effektökande spår 25 svarande mot de effektökande spåren 37 anordnade vid den bakre ändytan 24 av den främre avgränsningsplattan 2. De effektökande spåren 25 har samma funktion som den hos de effektökande spåren 37.

Såsom framgår av fig. 5, är den bakre avgränsnings- plattan 3 vid sin främre ändyta 34 försedd med två tillför- 10 15 20 25 30 516 986 17 n u un ou noen-o I 1 uøonun 2000-12-04 E:\PUBLIC\DOC\P\0480134Se .doC MD ......

. ...... . . . . .. .- . I.. . . __ . . . ...- . . ...... . .- . . . .-.-. selspàr 38A och 38B samt två äterföringsspår 39A och 39B.

De två tillförselspåren 38A och 38B är belägna i ett punkt- symmetriskt arrangemang med avseende på den geometriska ro- tationsaxeln C. Samma sak gäller för de två återföringsspå- ren 39A och 39B. Tillförselspàren och återföringsspåren är vart och ett anordnade för var och en av överföringsöpp- ningarna 35A och 35B. För överföringsöppningen 35A är näm- ligen tillförselspàret 38A snedställt framåt i riktningen av rotorns rotation och ansluten till öppningen 35A och är återföringsspåret 39B snedställt bakåt i rotorns rotations- riktning och anslutet till öppningen 35A. På samma sätt är tillförselspàret 38B och återföringsspåret 39A anslutna till överföringsöppningen 35B. Tillförselspàren 38A och 38B är anpassade för introduktion av silikonoljan som töms från lagringsområdet 8 via motsvarande överföringsöppningar in- till den yttre periferiella delen av värmealstringsområdet 7. Återföringsspåren 39A och 39B är anpassade för att infö- ra silikonoljan i den yttre periferiella delen av värme- alstringsområdet 7 i motsvarande överföringsöppningar.

Förutom vad som sagts ovan, är den bakre avgräns- ningsplattan 3 på dess främre ändyta 34 försedd med två ex- tra tillförselspàr 40A och 4OB, förselspåren 38A och 38B. De extra tillförselspåren 40A och svarande mot de två till- 4OB är båda böjda vid de yttre ändarna av motsvarande till- förselspår 38A eller 38B i riktningen av rotorns rotation och sträcker sig i den periferiella riktningen. De extra tillförselspåren 40A och 4OB drar in silikonoljan i det vätsketäta utrymmet av värmealstringsområdet i enlighet med rotorns 17 rotation för att stödja införingen av oljan till det yttre periferiella området av rotorn 17. Notera att förhållandena mellan djupen hos de fyra olika typerna av spår, som är formade vid ändytan 34 av den bakre avgräns- (djup dl), tillförselspåren 38A och 38B (djup d2), återföringsspåren ningsplattan 3, dvs. effektökningsspåren 37 -. 10 15 20 25 30 35 516 986 18 s n 0 I 2000-12-04 B:\PUBLIC\DOC\P\O480134Se.d0C MD nunnan u oocuvn n 1 0 ~ un un .u 0 n « 1 o n u u manga. n 0 ~ nu u v nunnan o u - n 0 v a nu no 39A, 39B (djup d3) och de extra tillförselspåren 40A, 40B (djup d4) är enligt följande; d3 = d4 < dl < d2.

Driftkammaren 6, som definieras av värmealstringsom- rådet 7, lagringsområdet 8 och gränsöppningen 9, definierar ett vätsketätt utrymme i värmealstrarens hus. Såsom nämnts ovan, innehålls en förutbestämd mängd silikonolja som ett visklöst fluidum i driftkammaren 6. Silikonoljefyllnadsgra- den bestäms genom att i beräkningen ta med den termiska ex- pansionen av oljan under skjuvningsvärmning, så att fyll- nadsgraden vid en ordinär temperatur är 40 till 95% av det lediga utrymmet i driftkammaren 6. Mängden olja bestäms fö- reträdesvis så att ytnivån L av oljan i lagringsområdet 8 då rotorn 17 stannas är densamma som eller över den geomet- riska rotationsaxeln C (fig. 6 till 9). Detta gör det möj- ligt att placera en av de två överföringsöppningarna 35A och 35B vid en nivå som motsvarar eller är belägen under oljeytenivàn L och att placera den andra ovanför oljeyteni- vàn L. Följaktligen finns, vid åtminstone lagringsytan 8 och gränsöppningen 9, en vätska som består av en silikonol- ja i dess undre halvor, under ytnivån L, och en gas bestå- ende av luft eller inert gas i den övre återstående delen ovanför ytnivån L. I detta tillstånd är det möjligt att i lagringsytan reservera en avsevärt större mängd silikonolja än kapaciteten i det fluidumtäta spelrummet som definieras mellan rotorn 17 i värmealstringsytan 7 och separationsväg- garna 24 och 34 i driftkammaren. Notera, att silikonoljan i utrymmet för värmealstringsytan 7 under ytnivån L dras upp till en nivå ovanför ytnivån L som en följd av dess expan- derbarhet och viskositet då rotorn 17 roterar, så att oljan fyller hela det vätsketäta spelrummet likformigt trots be- gränsad fyllnadsgrad.

Den grundläggande driften av värmealstraren enligt föreliggande uppfinning skall beskrivas nedan. I följande beskrivning, antas att värmealstraren är fäst vid fordons- karossen i det enligt fig. 6 visade upprätta läget. Innan ...uno u - -:anno 10 15 20 25 30 35 o -po o n o o o o 1 1 oo nu 516 986 u 2000-12-04 E;\PUBLIC\DOC\P\O480l34Se.doc MD '. "un . _ "na _. .. .." . 4 nu in n. nu . . . nu . . 1"" . “nn motorn E startas, dvs. då drivaxeln 16 ej drivs, är sili- konoljenivän i värmealstringsomràdet 7 på driftkammaren 6 identiskt med ytnivàn i lagringsomràdet 8 (se fig. 6). I detta tillstånd är rotorns 17 ytkontaktyta med olja liten och begränsningskraften fràn den kalla oljan på rotorn 17 relativt liten. Därför kan dä motorn E startar, remskivan 19, litet moment. Silikonoljan i det vätsketäta spelrummet mel- drivaxeln 16 och rotorn 17 drivas lätt med ett relativt lan separationsväggarna 24, 34 i värmealstringsomràdet 7 och ändytan på rotorn 17 skjuvs i enlighet med rotorns 17 rotation tillsammans med drivaxeln 16, så att värme alst- ras. Det alstrade värmet i värmealstringsomràdet 7 är före- mål för en värmeväxling med det i de främre och bakre vat- tenfickorna FW och RW cirkulerande vattnet via avgräns- ningsplattorna 2 och 3. Cirkulationsvattnet, vilket har värmts under passagen i vattenfickorna FW och RW används i värmarkretsen 11 för att värma utrymmet, etc. I värmealst- raren, överförs inverkan av rotationen av rotorn 17 i vär- mealstringsområdet 7, dvs. den omrörande driften av rotorns 17 rotation överförs till silikonoljan i lagringsområdet 8 via den vätskeformiga delen av silikonoljan i den undre halvan av gränsöppningen 9. Då oljan i värmealstringsområ- det 7 roteras och förskjuts i enlighet med rotorns 17 rota- tion roteras nämligen oljan i lagringsomràdet 8 och för- skjuts i samma riktning. Följaktligen förskjuts nästan all olja i lagringsomràdet 8 som en följd av rotationen av ro- kolli- sionsplåtarna 41A och sidokanten k på den framskjutande torn 17 sà, att den kolliderar med styrdelen (dvs. väggen 36A), vilken är belägen under oljeyteniván L och är nedsänkt i oljan, så att oljans flödesriktning förändras och tvingas mot den mot överföringsöppningen 35A svarande mot styrdelen. Överföringsöppningen 35A, som nämligen är belägen under oljeytenivån L, utgör en oljetillförselkanal, som är ansluten till värmealstringsområdet 7 fràn lagrings- området 8 tillsammans med sidokanten k på den framskjutande 10 15 20 25 30 35 516 986 2000-12-04 E:\PUBLIC\DOC\P\0480l34Se.doc MD nunnan n nu-ou 1 « n ~ oo ao .- u" 0,... -.v 0 q o vana u n u nu 1 n e n -nova. u . nu n n -.ø.~o a u n u u on co 0.--1 0 . . nu-.nu 20 väggen 36A och kollisionsplattan 41A. Den i värmealstrings- området 7, via överföringsöppningen 35A introducerade ol- jan, matas likformigt till det vätsketäta spelrummet via tillförselspåret 38A och styrs in i den yttre periferiella delen (i vilken relativt aktiv värmealstring sker) av vär- mealstringsomràdet 7 särskilt som en följd av samverkan med tillförselspåret 38A och den yttre tillförselpassagen 40A.

Silikonoljan, som övergripande introducerats i värme- alstringsområdet 7, återförs till lagringsomrädet 8 via gasfasdelen av gränsöppningen 9, ovanför ytnivàn L. En stor del av oljan i värmealstringsomràdet 7 samlas av återför- ingsspåret 39A, vilket är anslutet till överföringsöppning- en 35B, som är belägen ovanför ytnivàn L som en följd av rotationen av rotorn 17 och återförs till lagringsomrädet 8 via överföringsöppningen 35B. Notera att, under rotationen av rotorn, àterföringsspåret 39B, som är anslutet till överföringsöppningen 35A och är beläget under ytnivàn L, tenderar att samla oljan från värmealstringsområdet 7 och matar densamma till överföringsöppningen 35A, men eftersom tömningstrycket hos oljeflödet in i värmealstringsomràdet 7 från överföringsöppningen 35A är väsentligt högre än olje- tömningstrycket från áterföringsspàret 39B som en följd av närvaron av kollisionsplattan 41A och sidokanten k på den framskjutande väggen 36A, fungerar inte återföringsspàret 39B i någon väsentlig utsträckning. Såsom kan inses av det ovan sagda, fungerar, så länge rotorn 17 roterar i det, en- ligt fig. 6, visade tillståndet, överföringsöppningen 35A under ytnivàn L som en oljetillförselkanal till värmealst- ringsomràdet 7 från lagringsomrädet 8 och överföringsöpp- ningen 35B, ovanför ytnivàn L, huvudsakligen som en olje- áterföringskanal till lagringsomrädet 8 från värmealst- ringsområdet 7. Tillförselspàret 38A och det extra tillför- selspàret 40A, vilka samverkar med överföringsöppningen 35A som en oljetillförselkanal, kan fullständigt uppnå sina egna funktionsmål, men tillförselspåret 38B och det extra 10 15 20 25 30 35 2000-12-04 1:;\1>uBL.1c\Doc\1=\o4so134se.docMn I" "'. .. . 2' 0 o 21 tillförselspåret 40B, vilka inte samverkar med öppningen 35A, kan inte uppnå sina funktionsmål och är följaktligen ineffektiva. Vidare kan återföringsspåret 39A, som samver- kar med överföringsöppningen 35B som en oljeåterföringska- nal, fullständigt uppnå sitt funktionsmål, men kan återfö- ringsspåret 39B, som samverkar med överföringsöppningen 35A som en oljetillförselkanal, inte uppnå sina funktionsmål och är således ineffektiv.

I detta avseende ger vid arrangemanget som framgår av fig. 6 överföringsöppningen 35A under ytnivån L och motsva- rande styrdel (sidokanten k på den framskjutande väggen 36A och kollisionsplattan 41A) en oljetillförselkanal från lag- ringsområdet 8 till vårmealstringsområdet 7. Den återståen- de delen av grånsöppningen 9 (särskilt den andra överför- ingsöppningen 35B, som utgör en del av gasfasdelen av gränsöppningen 9), bortsett från överföringsöppningen 35A, som bildar oljetillförselkanalen, ger en oljeåterföringska- nal från vårmealstringsområdet 7 till lagringsområdet 8. Så länge rotorn 17 roterar, kan följaktligen cirkulationen/ut- bytet av silikonoljan (visköst fluidum) mellan värmealst- ringsområdet 7 och driftkammaren 6 och lagringsområdet 8 hörande därtill utföras kontinuerligt. Notera att silikon- oljan, som àtervinns i lagringsområdet 8 lagras däri under en bestämd tid svarande mot cykeltiden för cirkulation/ut- byte av oljan.

Omedelbart efter det att oljan har återvunnits från vårmealstringsområdet 7 har densamma en hög temperatur, varvid en del av värmet överförs till de delar som bygger upp lagringsområdet 8 (den bakre avgränsningsplattan 3 och den bakre husstommen 4) medan oljan lagras i lagringsområ- det, så att värmet i silikonoljan flyttas. Följaktligen kyls högtemperatursilikonoljan (värmet flyttas) och kan densamma skyddas från nedbrytning som en följd av värmet.

Den vinkel som värmealstraren kan snedställas med av- seende på den geometriska rotationsaxeln C då värmealstra- 10 15 20 25 30 35 516 986 i I 2000-12-04 1z=\vu1a1.1c\r>oc\1>\o4so134se.due Mn ä' 22 ren monteras i det upprättstående läget (fästvinkeln är OÜ, mot oljeytnivån L, såsom framgår av fig. 6, skall analyse- så att kollisionsplattorna 41A och 4lB är vinkelrätt ras nedan.

Fig. 7 visar en värmealstrare som är snedställd 45° i medurs riktning med avseende på den upprätt stående posi- tionen enligt fig. 6. Fig. 8 visar en värmealstrare som är snedställd 90° i medurs riktning med avseende på den upp- rätt stående positionen enligt fig. 6. I figurerna 7 och 8, är överföringsöppningen 35A och motsvarande styrdel (sido- kanten k på den framskjutande väggen 36A och kollisions- plattan 4lA) belägna under ytnivån L, så att de tjänstgör och att tillförselspàret 38A och 40A uppnår sina syften. Överfö- som en oljetillförselkanal det extra tillförselspàret som är ringsöppningen 35B, belägen ovanför ytnivån L och återföringsspåret 39A, som är anslutet därtill, tjänstgör som en huvudoljeåterföringskanal. Det återstående återfö- tillförselspåret 38B och det extra till- förselspåret 4OB befinner sig i overksamma positioner. Det- ringsspåret 39B, ta tillstånd är detsamma som enligt fig. 6, varför följakt- ligen utbytet/cirkulationen av oljan utförs om värmealstra- ren lutas 90° med avseende på den upprättstående positio- nen.

Fig. 9 visar en värmealstrare som är snedställd unge- fär l50° i medursriktningen med avseende på den upprättstå- ende positionen enligt fig. 6. I denna position delas den övre överföringsöppningen 35a och den nedre överföringsöpp- 9 är den undre halvan av ningen 35B av ytnivån L. I fig. överföringsöppningen 35B och motsvarande styrdel (sidokan- ten k av den framskjutande väggen 36B och kollisionsplattan 4lB) belägna under ytnivån L, så att de fungerar som en ol- jetillförselkanal, varvid också tillförselspàret 38B och det extra tillförselspàret 4OB uppnår sina egna syften. Överföringsöppningen 35A, vars övre halva är belägen ovan- för ytnivån L och återföringsspåret 39B som är anslutet conouo 10 15 20 25 30 35 516 986 2000-12-04 s;\PUBLIc\noc\P\o4so13-ase.dneMn :n .. .. ¿ 22 I. 23 - .an- därtill fungerar som ett huvudoljeåterföringskanaldon. Skä- let härtill är, att styrdelen (sidokanten k på den fram- skjutande väggen 36A och kollisionsplattan 41A), som svarar mot öppningen 35A, är belägen ovanför ytnivån L och följ- aktligen kan inte öppningen 35A tjäna som en tvångsmässig oljetillförselkanal. Det återstående återföringsspåret 39A, tillförselspåret 38A och det extra tillförselspåret 40A be- finner sig i overksamma positioner. Detta tillstånd bedöms vara i huvudsak identiskt med tillståndet enligt fig. 6 till 8 även om rollerna för de båda överföringsöppningarna 35A och 35B är omvända jämfört med arrangemanget enligt 6 till 8. ställd upptill 150° med avseende på den upprättstáende po- fig. Därför kan, även om värmealstraren är sned- sitionen, oljeväxlingen/cirkulationen fungera på tillför- litligt sätt.

Dessutom uppnås, då värmealstraren är snedställd l80° med avseende på den upprättstáende positionen (fig. 6), då värmealstraren är vänd upp och ned, tillståndet Skälet härtill är att sido- dvs. motsvarande det enligt fig. 6. kanterna k på de framskjutande väggparen 36A och 36B, kol- lisionsplattorna 41A, 4lB, överföringsöppningarna 35A, 35B och spårparen 38A, 38B; 39A, 39B; 40A, 40B) är anordnade i en punktsymmetri med avseende på den geometriska rotations- axeln C och är identiska till form och storlek. Det är näm- ligen i funktionshänseende meningslöst att skilja ekviva- lenta element i ett par från varandra, beträffande huruvida vilken av överföringsöppningarna 35A och 35B tjänstgör som en oljetillförselkanal eller en oljeåterföringskanal. Där- för kan värmealstraren då den är monterad i en omvänd posi- tion, säkerställa oljeutbytet/cirkulationsfunktionen. Fast- än diskussionen ovan har tillämpats på en snedställning av värmealstraren i medurs riktning, gäller samma sak då vär- mealstraren snedställs med avseende på den upprättstáende positionen enligt fig. 6 i moturs riktning. Vid värmealst- raren enligt de visade utförandena, kan nämligen oljeväx- W Ü 20 25 30 35 2000-12-04 E:\PUBLIC\DOC\P\04S0l34Se.doc MD . .' . .: _ u ~ u av nu lings/cirkulationsfunktionen som uppnås då värmealstraren är monterad i dess upprätt stående position uppnås vid en montering i en godtycklig fästvinkel med avseende på den geometriska rotationsaxeln C. Med andra ord, den tillåtna fästvinkeln för värmealstraren är i l80° med avseende på den upprättstående positionen (dvs. 360%.

Följande fördelar kan uppnås med de visade utförande- na av uppfinningen.

Vid värmealstraren enligt föreliggande uppfinning, är (35A, 35B; 41A, 4lB; är punktsymmetriska anordnade med avseende på den geomet- ett par identiska element etc.), vilka riska rotationsaxeln C, anordnade vid den bakre avgräns- ningsplattan 3 och är det möjligt att göra den tillåtna monteringsvinkelområdet för värmealstraren mycket vidare än vad som varit fallet med tidigare känd teknik utan att re- ducera oljeväxlings/cirkulationsfunktionen, såsom nämnts ovan. Dessutom finns det inom det tillåtna fastsättnings- vinkelområdet på 360° ingen monteringsdödvinkel så länge värmealstraren är snedställd med avseende på den geometris- ka rotationsaxelns C centrum. Därför förbättras monterings- friheten för värmealstraren vid en fordonskaross avsevärt, vilket sålunda leder till en ökad monteringsbekvämlighet.

Eftersom kollisionsplattorna 41A och 4lB svarande mot de två ekvivalenta överföringsöppningarna 35A och 35B är an- ordnade i lagringsomràdet 8, kan en av överföringsöppning- arna 35A och 35B verksamt användas som en oljetillförselka- nal och den andra överföringsöppningen verksamt användas som en huvudoljeåterföringskanal även om oljeytnivån L i lagringsomràdet 8 är relativt låg, till 9.

Dessutom kan i värmealstraren så länge rotorn 17 ro- såsom framgår av fig. 6 terar, silikonoljeutbytes/cirkulationen utföras kontinuer- ligt mellan värmealstringsområdet 7 och lagringsomràdet 8 i driftkammaren 6. Följaktligen är det inte någon specifik silikonoljemängd i värmealstringsområdet 7 som ständigt 516 986 ua- 10 15 20 25 30 35 2000-12 -04 E:\PUBLIC\DOC\P\0480134Se.dOC MD 25 skjuvs av rotorn 17, varför följaktligen nedbrytningen av oljan begränsas, sàgor som sålunda resulterar i en förläng- ning av dess användbara livslängd. Följaktligen förlängs utbytescyklerna för silikonoljan väsentligt samt erfordras inte någon demontering/något underhåll av värmealstraren sedan den monterats i fordonet (eller reduceras antalet de- monterings/underhàllsoperationer), vilket sålunda resulte- rar i åstadkommandet av en bekväm tilläggsanordning.

Eftersom silikonoljan i driftkammaren 6, innefattande lagringsområdet 8, tvångsmässigt omrörs av rotorn 17, kan lågtemperaturshögviskositetsolja och högtemperaturslàgvis- kositetsolja lätt blandas, så att temperaturen och viskosi- teten i driftkammaren 6 görs likformig. Dessutom kan all den i driftkammaren 6 inrymda silikonoljan användas jämnt och kontinuerligt. Särskilt är det möjligt att förhindra högtemperaturoljan från att lokalt samlas i lagringsområdet 8.

Utförandena kan modifieras på följande sätt enligt föreliggande uppfinning.

Fastän att två identiska element, såsom överförings- öppningarna 35A och 35B, utspràngsväggarna 36A och 36B el- ler kollisionsplattorna 41A och 4lB, etc. är anordnade i det visade utförandet, är det möjligt att anordna tre eller flera identiska element.

I det visade utförandet är ett par överföringsöpp- ningar 35A och 35B anordnade i ett punktsymmetriskt arran- gemang med avseende på den geometriska rotationsaxeln C, dvs. öppningen 35A, rotationsaxeln C och öppningen 35B de- finierar, i de visade utförandena mellan sig, en vinkel pà l80° för att uppnå den tillåtna monteringsvinkeln på 360°.

Om den emellertid tillåtna monteringsvinkeln kan vara mind- re än 360°, kan vinkeln som definieras mellan öppningen 35A, den geometriska rotationsaxeln C och öppningen 35B 120°) . kan det tillåtna monteringsvinkelomrádet vara större än ti- vara mindre än l80° (t.ex. Enligt detta alternativ, 10 15 20 25 30 516 986 sæswas fasa -s -a ":= z.-= 2000-12-04 E;\PUBL1c\Doc\P\o4so134se.decMD I" :". ',.' : ': 2' 3 ,' ' 2 . 2 I . . . . .. . 26 digare som en följd av närvaron av de flera överföringsöpp- 35B, Det är möjligt att åstadkomma ett omrörningsdon ningarna 35A, etc. (t.ex. en skruv) vid den bakre änden av rotorn 17 för att tvångsmässigt röra om det viskösa fluidet i driftkammaren 6. Dessutom är det möjligt att införa den bakre änden av rotorn 17 med omrörningsdonet i lagringsområdet 8 för driftkammaren 6. Även om kollisionsplattorna 41A och 4lB är utförda utmed sidokanterna k på de huvudsakliga kvadratiska ut- språngsväggarna 36A och 36B, kan ett arrangemang i det vi- sade utförandet enligt fig. 10 antas. Utformningen är näm- ligen så modifierad att utsprångsväggarna 36A och 36B var och en är huvudsakligen parallelltrapetsformig betraktade framifrån, varvid de sneda sidorna av parallelltrapetsen (svarande mot sidokanterna k) sträcker sig huvudsakligen utmed en diametral linje (imaginär linje) som passerar ge- nom den geometriska rotationsaxeln C. Kollisionsplattorna 41A och 4lB är anordnade utmed de sneda sidorna. Den geo- metriska rotationsaxeln C är belägen huvudsakligen utmed en linje som ansluter kollisionsplattorna 41A och 4lB. I detta modifierade arrangemang, hindrar sidokanterna k på de fram- skjutande väggarna 36A och 36B eller kollisionsplåtarna 41A, 4lB, vilka är vinkelräta mot silikonoljans flödesrikt- ning, vilken silikonolja roteras och förskjuts i lagrings- området, flödet av oljan samt förändras dess flödesrikt- ning.

Dessutom är kollisionsplattorna 41A och 41B anordnade vid de bakre ytorna av de framskjutande väggarna 36A och 36B på den bakre avgränsningsplattan 3 i utförandet enligt fig. 10, men är det möjligt att montera kollisionsplattorna 41A och 4lB vid den främre ytan av den bakre husstommen 4, så att kollisionsplattorna 41A, 4lB orienteras mot den axi- ella och riktningen framåt. 10 15 20 25 516 986 . 2000-12-04 s;\PuBL1c\noc\1=\o4ao134se.doc MD 1" 1". '..' 2 ' 2 2' . . . . .. .. 27 Utöver vad som sagt ovan, är kollisionsplattorna 41A, 4lB anordnade vid utförandena enligt fig. l till 5 och i det modifierade utförandet enligt fig. 10, men kan styrde- larna utgöras endast av sidokanterna k på de framskjutande väggarna 36A och 36B utan kollisionsplattorna. Notera att uttrycket "visköst fluidum" innefattar alla slags media som alstrar värme som en följd av fluidumfriktion då det ut- sätts för en skjuvande verkan av rotorn och inte är begrän- sat till högviskösa vätskor eller halvviskösa vätskor och inte begränsas till silikonolja.

Såsom framgår av beskrivningen ovan, begränsas enligt värmealstraren enligt uppfinningen, till ett arrangemang, som innebär att mängden visköst fluidum i driftkammaren be- gränsas till en ytnivå, som ligger i lagringsomrádet av driftkammaren, om man i beräkningen tar med en termisk ut- vidgning hos det viskösa fluidet, då det viskösa fluidet innehâlls i driftkammaren och utsätts för skjuvverkan och alstrar värme, varvid det tillåtna monteringsvinkelområdet för värmealstraren kan göras större än vad som varit fallet tidigare, utan att negativt inverka pà utbytet/cirkulation- en av det viskösa fluidet mellan värmealstringsområdet och lagringsomrádet på driftkammaren och sålunda kan monte- ringsfriheten vid den fordonskaross ökas och monteringsope- rationen förenklas. Även om beskrivningen ovan har avsett specifika utföranden, kan uppfinningen modifieras i omfat- tande utsträckning av en fackman inom området utan att frångå tanken med uppfinningen enligt bifogade patentkrav.

Claims (8)

10 Ü 20 25 30 516 986 28 2000-12-04 P : \0480l34Se.d0C MD PATENTKRAV

1. Värmealstrare för ett fordon innefattande en (6), visköst fluidum innehållet i driftkammaren (6) (17) netecknad av att driftkammare som är definierad i ett hus (1, 2, 3, 4), och en rotor som drivs och roteras av en extern drivkälla (E), kän- driftkammaren (6) innefattar ett värmealstringsomráde (7), tätt utrymme mellan en avgränsningsvägg (24, 34) i vilket rotorn inryms för att definiera ett vätske- för drift- kammaren och rotorn, så att visköst fluidum som innehålls i det vätsketäta utrymmet skjuvs av rotorn, för att alstra (18), det som strömmar genom volymen av det vätsketäta utrymmet värme, ett lagringsomráde i vilket det viskösa flui- lagras och en gränsöppning (9), som är bildad vid ett gränsomräde mellan värmealstringsomrádet och lagringsomrá- det för att ansluta värmealstringsomrádet med lagringsområ- det, vilken gränsöppning har en öppningsyta som är till- räcklig stor för att medge det viskösa fluidet i lagrings- området att strömma därigenom under inverkan av rotorns ro- tation i värmealstringsomrádet; vilken gränsöppning (9) är försedd med ett flertal överföringsöppningar (35A, 35B), som utgör en del av gräns- öppningen och som medger det viskösa fluidet att förflyttas mellan lagringsområdet och värmealstringsomrádet, varvid överföringsöppningarna är skiljda från varandra så, att ät- minstone en av överföringsöppningarna är belägen på en nivå svarande mot eller under ytnivàn (L) av det viskösa flui- det, torn, då värmealstraren är monterad vid en fordonskaross som strömmar i lagringsområdet under rotationen av ro- vid en tillåten fästvinkel; (18) svarande mot var och en av överföringsöpp- varvid lagringsområdet är försett med en styrdel (K, 41A, 4lB) ningarna för att förändra riktningen av det viskösa flui- dumflödet i lagringsområdet och därigenom införa visköst 10 15 20 25 30 35 516 986 29 2000-12-04 P;\0480134Se.dOC MD fluidum i värmealstringsomràdet genom överföringsöppningar- na, varvid överföringsöppningen, som är belägen på samma nivå som eller under ytnivån av det viskösa fluidet, som strömmar i lagringsområdet och motsvarande styrdel, ger en tillförselkanal för det viskösa fluidet från lagringsområ- det till värmealstringsområdet och den återstående delen av grånsöppningen annan än överföringsöppningen, som bildar tillförselkanalen och ger en àterföringskanal för det viskösa fluidet från värmealstringsomràdet till lagringsom- rådet, så att växlingen och cirkulationen av det viskösa fluidet mellan de två områdena kan utföras.

2. Värmealstrare för ett fordon enligt krav l, vid (35A, 35B) är skiljda åt från varandra med ett lika stort vinkelavstånd runt den geomet- (17) från den geometriska rotationsaxeln med ett lika stort av- vilken överföringsöppningarna riska rotationsaxeln (C) för rotorn och är skiljda stånd.

3. Värmealstrare för ett fordon enligt krav 1 eller 2, vid vilken överföringsöppningarna är identiska till form och storlek.

4. Värmealstrare för ett fordon enligt krav 1, vid vilken det finns två överföringsöppningar, som är identiska till form och storlek och år belägna i ett punktsymmetriskt arrangemang med avseende på rotorns geometriska rotations- axel.

5. Värmealstrare för ett fordon enligt något av de föregående kraven 1 till 4, vid vilken styrdelarna innefat- tar kollisionsplattor (41A, 4lB) som framskjuter från och är anordnade på avgränsningsorgan, som definierar lagrings- området. 10 15 20 25 516 986 30 2000-12-04 P:\0480134se.doc MD

6. Värmealstrare för ett fordon enligt något av kra- ven l till 5, vid vilken avgränsningsväggen (24, 34) till driftkammaren, som är belägen motsatt en ändyta av rotorn och är belägen i värmealstringsområdet för driftkammaren, är försedd med ett tillförselspår (38A, 38B) en av överföringsöppningarna för att styra det viskösa flu- svarande mot idet, som införts i värmealstringsområdet från lagringsom- rådet genom överföringsöppningarna mot den yttre periferi- ella delen av värmealstringsomrádet.

7. Värmealstrare för ett fordon enligt något av kra- ven l till 6, vid vilken driftkammarens avgränsningsvägg, som är belägen mittför en ändyta av rotorn och som är belä- gen i värmealstringsområdet för driftkammaren, är försedd 3913) av överföringsöppningarna för att styra det viskösa fluidet med ett återföringsspår (39A, svarande mot var och en från den yttre periferiella delen av värmealstringsområdet mot överföringsöppningarna.

8. Värmealstrare för ett fordon enligt något av kra- ven 1 till 7, innefattande ett flertal framskjutande väggar (36A, 36B) vid ett gränsområde och driftkammarens värme- alstringsområde och lagringsområde, varvid de framskjutande väggarna sträcker sig mot centrum (C) för gränsöppningen, varvid var och en av de framskjutande väggarna är försedda med en sidokant (K) därtill. intill överföringsöppningen som svarar