SE533054C2 - Kylarrangemang i ett fordon - Google Patents

Description

25 30 35 533 054 inte lämpligt att anordna ledningarna i områden där de utsätts för stora böjbelastningar.

Tunga fordon är olta försedda med en fjädrande upphängd hytt så att föraren erhåller en god komfort då fordonet framförs på ett ojämnt underlag. I många fall är hytten även tippbar for att öka tillgängligheten vid service och motorarbeten. Det är dock svårt att dra ledningar i AC-anläggningar från fordonets chassi upp till en rörligt anordnad hytt på ett sätt så att ledningarna inte utsätts för böjbelastningar då hytten utför relativa rörelser i förhållande till fordonets chassi.

EP 0 488 553 visar ett kylsystem för att kyla en hytt i ett fordon. Kylsystemet innefattar en kompressorkylanläggning som är anordnad i ett motorrum i fordonet och ett värmebärande system i vilket en kylvätska cirkuleras av en pump mellan motorrummet och fordonets hytt. Kylvätskan i det värmebärande systemet kyls i en förångare hos kompressorkylanläggning. Den kalla kylvätskan leds därefter till en värmeväxlare i hytten. En fläkt forcerar en luttström genom värmeväxlaren för att effektivisera kylningen av lulten i hytten.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett kylarrangemang i ett fordon där ett kylskåp i en hytt kan tillhandahållas på ett enkelt och billigt sätt.

Detta syfte uppnås med arrangemanget av det inledningsvis nämnda slaget, vilket kännetecknas av de särdrag som anges i patentkravets 1 kannetecknande del. Fordonet innefattar enligt patentkravets l ingress således ett kylarrangemang med en kompressorkylanläggning och ett värmebärande system med en cirkulerande kylvätska för kylning av ett första medium i ett första utrymme i fordonet. Fordonet innefattar således en redan befintlig kompressorkylanläggning och ett redan befintligt värmebärande system för ett kyländamål i fordonet. Enligt uppfinningen utnyttjas den redan befintli ga kompressorkylanläggningen och det redan befintliga värmebärande systemet för att alstra kyla i ett kylskåp i fordonets hytt. För att åstadkomma detta behöver det värmebärande systemets ledningskrets modifieras, vilket i de flesta fall kan göras med tämligen enkla åtgärder. Kylskåpet kan i sig ges en relativt enkel konstruktion och det kan utgöras av en godtyckligt formad öppningsbar låda med väggar av ett material med goda värmeisolerande egenskaper. Även värmeväxlaren kan ges en enkel utformning. Den kan utgöras av en långsträckt krokt rörslinga som leder kylvätskan inuti kylskåpet. Rörslingan kan förses med kylflänsar för att en god 10 15 20 25 30 35 533 054 värmeöverföring ska erhållas mellan luften i kylskåpet och kylvätskan i rörslingan. Ett sådant kylskåp som utnyttjar en redan befintlig kompressorkylanläggning i ett fordon for att alstra kyla kan tillhandahållas på ett enkelt och billigt sätt.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen är den första värmeväxlaren anpassad att kyla lufi i fordonets hytt. De flesta tunga fordon är försedda med en AC- anläggning för kylning av luften i fordonets hytt. En sådan AC-anläggning innefattar i regel en kompressorkylanläggning. En sådan befintlig kompressoranläggning kan med fördel utnyttjas för att alstra kyla i kylskåpet. Eftersom värmeväxlaren för att kyla luften även är belägen i hytten liksom kylskåpet kan det värmebärande systemet i detta fall även leda kall kylvätska till kylskåpet med relativt måttliga modifieringar av det värmebärande systemet.

Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen innefattar det värmebärande systemet en ventilanordning som är anpassad att leda flödet av den kalla kylvätskan från förångaren till den första värmeväxlaren i det första utrymmet och/eller till den andra värmeväxlaren i kylskåpet. Med en sådan ventilanordning kan hytten och kylskåpet kylas vid olika tillfällen. Ventilanordningen kan vara styrd av en styrenhet som mottar information från ett manuellt styrt manöverdon. Manöverdonet är med fördel anordnat i hytten på en plats där den är lätt åtkomlig för en förare i fordonet.

Föraren kan därvid lätt nå manöverdonet for att indikera om hytten och/eller kylskåpet ska kylas. Styrenheten kan även vara anpassad att styra aktiveringen av kompressorn i kompressorkylanläggningen och en pump som cirkulerar kylvätskan i det värmebärande systemet. Styrenheten kan starta kompressorn och därmed kompressorkylanläggningen då Styrenheten mottar information om att hytten eller kylskåpet ska kylas. Styrenheten kan väsentligen samtidigt starta pumpen så att den cirkulerar kylvätskan i det värmebärande systemet Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen innefattar kylararrangemanget ett andra värmebärande system med en cirkulerande kylvätska som är anpassad att kyla köldmediet i kompressorkylanläggningens kondensor. Det andra värmebärande systemet svarar for transporten av värme från kompressorkylanläggningens kondensor till området i fordonet där värme ska avges.

Kompressorkylanläggningen behöver i detta fall varken svara för transporten av kyla till hytten eller för transporten av värme till nämnda område i fordonet utan den har endast till uppgift att svara för själva alstrandet av kyla. Därmed kan 10 15 20 25 30 35 533 054 kompressorkylanläggningens ingående komponenter, såsom förångare och kondensor, ges en mycket tät placering. Kompressorkylanläggningen kan därmed göras mycket kompakt och förses med korta ledningar mellan de ingående komponenterna De korta ledningarna resulterar i att risken för läckage minskar.

Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen innefattar kompressorkylanläggningen en kondensor där köldmediet kyls av luft. Kondensom kan placeras i ett område som har en naturlig genomströmning av luft under drift av fordonet. Kondensorn är med fördel anordnad vid en perifer yta hos fordonet, I ett sådant område kommer kondensorn i kontakt med lufl med omgivningens temperatur.

Köldmediet kan därmed kylas i kondensorn till en temperatur i närheten av omgivningens temperatur. Kompressorkylanläggningen kan vara anordnad i ett motorrum i fordonet. Här kan kompressorkylanläggningen erhålla en skyddad placering samtidigt som service av kompressorkylanläggningen underlättas.

Kompressorkylanläggningen kan vara monterbar som en enhet i fordonet. Därmed underlättas monteringsarbetet av kompressorkylanläggningen i fordonet då alla ledningar mellan komponentema redan är dragna.

Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen är hytten rörligt anordnad i förhållande till ett chassi hos fordonet. Hos tunga fordon är hytten vanligtvis fjädrande upphängd for att öka komforten för föraren då fordonet framförs på ojämna underlag.

Hytten är många gånger även fallbar för att frilägga komponenterna i motomimmet under service och reparationsarbeten. Det första värmebärande systemet innefattar en ledningskrets som åtminstone i ett overföringsområde mellan chassi och hytt utgörs av ledningar som är utformade i ett flexibelt material. Kylvätskan i det första värmebärande systemet transporteras med ett litet övertryck i ledningskretsen.

Kylvätskans tryck är dock så lågt att de flexibla ledningarna med kylvätskan lätt kan böjas elastisk då de utsätts för böjbelastningar. Därmed elimineras risken för skador på ledningarna grund av inbördes rörelser mellan hytt och chassi under drift av fordonet och då hytten fälls.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGEN I det följande beskrivs, såsom exempel, föredragna utforingsformer av uppfinningen med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: 10 15 20 25 30 35 533 054 F ig, 1 visar ett kylarrangemang i ett fordon enligt en första utföringsform av uppfinningen och Fig. 2 visar ett kylarrangemang i ett fordon enligt en andra utföringsform av uppfinningen.

DETALIERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORIVIER AV UPPFINNINGEN F ig. l visar schematiskt ett fordon 1 som innefattar ett motorrum 2 med en förbränningsmotor 3. En hytt 4 är fjädrande upphängd i fordonets chassi via schematiskt visade upphängningsorgan 5. En kylfläkt 6 är förbunden med förbränningsmotorn 3 så att den kan suga lufi genom en kylare 7 för kylning av kylvätska i ett konventionellt kylsystem som är anpassat att kyla förbränningsmotorn 3. Kylaren 7 är anordnad i ett område A vid ett frontparti hos fordonet 1. Ett kylarrangemang i fordonet 1 innefattar en kompressorkylanläggning 8 som är anordnad i motorrummet 2. Kompressorkylanläggningen 8 består på sedvanligt sätt av en ledningskrets 9 med ett cirkulerande köldmedium, en kompressor 10, en kondensor 11, en expansionsventil 12 och en förångare 13. Köldmediet kan, exempelvis, vara koldioxid.

Kylarrangemanget innefattar ett första värmebärande system 14 som består av en ledningskrets 15 med en kylvätska som cirkuleras av en pump 16. Ledningskretsen 15 innefattar en ledning l5a som leder kylvätska från förångaren 13 till en trevägsventil 17. Då trevägsventilen 17 ställs i ett första läge leder den kylvätskan från ledningen 15a, via en ledning 15b, till en värmeväxlare 18 som är anpassad att kyla luften i hytten 4. En kylfläkt 19 som drivs av en elektrisk motor 20 forcerar lufi genom värmeväxlaren 18 för att effektivisera kylningen av luften i hytten 41 Då trevagsventilen 17 ställs i ett andra läge leder den kylvatskan från ledningen 15a, via en ledning 15c, till en värmeväxlare 21 som är anordnad i ett kylskåp 22 i hytten 4.

Kylskåpet 22 kan vara ett väsentligen godtyckligt format lådliknande utrymme för förvaring av, exempelvis, mat och dryck. Värmeväxlaren 21 innefattar i detta fall ett krökt ledningsparti som är försett med kylflänsar 23 för att en god värmeöverföring ska erhållas mellan den kalla kylvätskan i värmeväxlaren 21 och luflen i kylskåpet 22.

Ledningskretsen 15 innefattar en ledning l5d som leder kylvätskan från kylskåpet 22 till värmeväxlaren 18 i hytten 4. Ledningen l5d innefattar en backventil 30. Efter att 10 15 20 25 30 35 533 054 kylvätskan cirkulerat genom värmeväxlaren 18 leds den i en ledning 15e av pumpen 16 tillbaka till forångaren 13 i motorutrymmet 2 för fömyad kylning.

Kylarrangemanget innefattar ett andra värmebärande system 24 som är anordnat i motorrummet 2. Det andra värmebärande systemet 24 innefattar en andra ledningskrets 25 med en kylvätska som är anpassad att cirkuleras av en pump 26. Ledningskretsen 25 innefattar en kylare 27 som är anordnad i ornrådet Ai fordonet 1 i en position framför den ordinarie kylaren 7. Kylvätskan i det andra värmebärande systemet 24 kyler köldmediet i kompressorkylanläggning 8 då det leds genom kondensorn 11. Ett manuellt manöverdon 28 är anordnat i hytten 4 med vilken kylarrangemanget kan aktiveras, Manöverdonet 28 innefattar, i detta fall, två knapporgan 28a, 28b som möjliggör en vald kylning av luften i hytten 4 och/eller av luften i kylskåpet 22. En styrenhet 29 är anpassad att mottaga information från manöverdonet 28. Med hjälp av denna information är styrenheten 29 anpassad att styra kompressom i kompressorkylanläggningen 8, pumpen 16 i det forsta varmebärande systemet, pumpen 26 i det andra värmebärande systemet 24, kylfläkten 19 och trevägsventilen 17.

Under driñ av fordonet 1 trycker en förare in det första knapporganet 28a då luften i hytten 4 behöver kylas. En styrsignal sänds därvid till styrenheten 29 som startar kompressorn 10 så att köldmediet börjar cirkulera i kompressorkylanläggningens ledningskrets 9. Styrenheten 29 startar väsentligen samtidigt pumpen 16 i det första värmebärande systemet 14 och pumpen 26 i det andra värmebarande systemet 24, Styrenheten 29 aktiverar även elmotorn 20 så att fläkten 19 startar och ställer trevägsventilen 17 i det första läget. Kylvätskan som cirkulerar i det första värmebärande systemet 14 kyls i förångaren 13. Den kalla kylvätskan leds från förångaren 13 som är belägen i motorrummet 2, via ledningen 15a, till trevägsventilen 17 som är belägen i hytten 4. Trevägsventilen 17, som således är ställd i det forsta läget, leder kylvätskan, via ledningen 15b, till värrneväxlaren 18 i förarhytten 4. Luften i förarhytten 4 forceras av fläkten 19 genom värmeväxlaren 18 så att den erhåller en god kylning. Kylvätskan i det första värmebärande systemet 14 leds därefter tillbaka till förångaren 13 i motorrummet 2 via ledningen 15e för förnyad kylning.

Föraren trycker in det andra knapporganet 28b om luften i kylskåpet 22 ska kylas. Då styrenheten 29 mottar denna information aktiverar den kompressorn 10 i kompressorkylanläggningen 8, pumpen 16 i det första värmebärande systemet 14, och 10 15 20 25 30 35 533 054 pumpen 26 i det andra värmebärande systemet 24 om de inte redan är aktiverade.

Styrenheten 29 ställer nu trevägsventilen 17 i det andra läget så att den kalla kylvätskan i ledningen 15a leds till ledningen 15c och värmeväxlaren 21 i kylskåpet 22. Då den kalla kylvätskan leds genom värmeväxlaren 21 kyler den luften i kylskåpet 22 till en lägre temperatur än den temperatur som råder i hytten 4 i övrigt. Kylvätskan som lämnar kylskåpet 22 leds via ledningen 15d till värmeväxlaren 18 i hytten 4.

Kylvätskan erhåller visserligen en förhöjd temperatur etter att den kylt luften i kylskåpet 22 men den har dock fortfarande en lägre temperatur än lufien i hytten 4.

Därmed erhålls även i detta fall en kylning av luften i hytten 4 då kylvätskan leds genom värmeväxlaren 18. Kylningen av luften i hytten 4 är dock i detta fall något reducerad. Kylvätskan i det första värmebärande systemet leds därefter tillbaka till förångaren 13 i motorrummet 2 via ledningen 15e for förnyad kylning.

Under drifl av kylarrangemanget kyler kylvätskan i det andra värmebärande systemet 24 köldmediet i kondensorn 1 1. Den härvid värmda kylvätskan leds i ledningskretsen 25 till kylaren 27 som är belägen i området A vid fordonets frontparti. Luft med omgivningens temperatur forceras av fläkten 6 först genom kylaren 27 vareñer den leds genom den ordinarie kylaren 7. Kylvätskan i det andra värmebärande systemet 24 tillhandahåller därmed en effektiv kylning och den kan under gynnsamma omständigheter kylas till en temperatur i närheten av omgivningens temperatur.

Kylvätskan i det andra värmebärande systemet 24 leds därefter åter till kondensorn 11.

Det andra värmebärande systemet 24 svarar således för transporten av värme från kompressorkylanläggningen 8 till fordonets frontparti. Det första värmebärande systemet 14 svarar för transporten av kyla från kompressorkylanläggningen 8 till förarhytten 4. Kompressorkylanläggningen 8 behöver således inte själv svara för transporten av kyla till hytten och värme till området A utan har endast som uppgift att svara för alstrandet av kyla. Därmed kan kompressorkylanläggningen 8 göras mycket kompakt och förses med optimalt korta ledningar i ledningskretsen 9.

Kompressorkylanläggningen 8 kan ges en väsentligen godtycklig placering i fordonet 1.

Eftersom förarhytten 4 är rörligt anordnad i förhållande till motorrummet 2 utsätts ledningarna 15a, 15e som sträcker sig mellan motorrummet 2 och förarhytten 4 ofrånkomligt för böjbelastningar under drift. Pumpen 16 i det första värmebärande systemet 14 ger kylvätskan ett tryck av upp till cirka 2 bar for att möjliggöra en cirkulation av kylvätskan i det första värmebärande systemet 14. Detta tryck är dock så 10 15 20 25 30 35 533 054 lågt att de ledningar l5a, l5e som leder kylvätskan mellan motorrummet 2 och förarhytten 4 är böjbara då de är fyllda med kylvätska varför de bojbelastningar som belastar ledningarna l5a, 15ei regel inte är något problem.

Fig. 2 visar en alternativ utformning av kylarrangemanget. I detta fall har värmeväxlaren 18 i hytten 4 och värmeväxlaren 21 i kylskåpet 22 kopplats parallellt i det första värmebärande systemet 14. Ett första ventilorgan l7a har här anordnats i en ledning 15b och ett andra ventilorgan l7b har här anordnats i en ledning l5c. Då det första knapporganet 28a trycks in under drift av förbränningsmotorn 3 ställer styrenheten 29 det första ventilorganet l7a i ett öppet läge och det andra ventilorganet l7b i ett stängt läge. Den kalla kylvätskan från förångaren 13 leds därmed, via ledningen l5b, till värmeväxlaren 18 i forarhytten 4. Luften i förarhytten 4 tillhandahåller därmed en god kylning. Kylvätskan leds därefter tillbaka till forångaren 13 i motorrummet 2 via en ledningen l5e för förnyad kylning. Om istället det andra knapporganet 24a trycks in under drifi av förbränningsmotorn 3 ställer styrenheten 29 det första ventilorganet l7a i ett stängt läge och det andra ventilorganet l7b i ett öppet läge. Den kalla kylvätskan från förångaren 13 leds i detta fall, via ledningen 15c, till värmeväxlaren 21 i kylskåpet 22. Luñen i kylskåpet 22 tillhandahåller därmed en god kylning. Kylvätskan leds därefter tillbaka till förångaren 13 i motorrummet 2 via bl.a. ledningen l5e för förnyad kylning. Om både det första knapporganet 28a och det andra knapporganet 28a trycks in under drift av förbränningsmotorn 3 ställer styrenheten 29 både det första ventilorganet l7a och det andra ventilorganet l7b i ett öppet läge.

Därmed leds kall kylvätska både till värmeväxlaren 18 i hytten 4 och till värmeväxlaren 21 i kylskåpet 22. I detta fall erhålls således både kylning av hytten 4 och kylskåpet 22. Kyleffekten i hytten 4 och i kylskåpet blir dock här reducerad eftersom en minskad mängd kylvätska leds genom de respektive värrneväxlarna 18, 21.

I utföringsformen i Pig. 2 utnyttjas inget andra värmebärande system 24.

Kompressorkylanläggningen 8 innefattar istället en luftkyld kondensor ll som är anordnad i området A av fordonet i en position framför den ordinarie kylaren 7.

Köldmediet i kompressorkylanläggningen 8 kyls här av luft med omgivningens temperatur. Ledningar för att leda köldmediet till och från kondensorn ll blir dock i denna utföringsform något längre. Hytten 4 och kylskåpet 22 kan även förses med temperatursensorer som avkänner och informerar styrenheten 29 om den rådande temperaturen i hytten 4 respektive i kylskåpet 22. Styrenheten 29 kan därvid automatiskt stoppa driften av kylarrangemanget temporärt under perioder när 533 054 temperaturen i hytten 4 eller i kylskåpet 22 blir för låg. Styrenheten 29 startar åter kylarrangemanget automatiskt då temperaturen i hytten 4 eller i kylskåpet 22 stiger över det önskade värdet. Denna temperaturreglering kan ske utan att föraren behöver manövrera knapporganen 2821, 28b hos manöverdonet 28.

Uppfinningen är på intet sätt begränsad till de på ritningen beskrivna utföringsformerna utan kan varieras fritt inom patentkravens ramar.

Claims (6)

10 15 20 25 30 35 533 054 1G Patentkrav

1. Kylarrangemang i ett fordon (1), vilket innefattar en kompressorkylanläggning (8), som är anordnad i ett motorrum (2) i fordonet (1) och innefattar en kompressor (10), en förångare (13) och en kondensor (11), och ett värmebärande system (14), som innefattar en ledningskrets (15) som är anpassad att leda kall kylvätska från förångaren (13) till en forsta varmevaxlare (18) som är anpassad att kyla luft i fordonets hytt (4) och till en andra värmeväxlare (21) som är anpassad att kyla luft i ett kylskåp (22) i hytten (4). kännetecknat av att hytten (4) är rörligt anordnad i förhållande till ett chassi hos fordonet (1) och att det värmebärande systemets (14) ledningskrets (15) innefattar i åtminstone ett överföringsorriråde mellan motormmmet (2) och hytten (4) ledningar (1 Sa, l5e) som är utformade i ett flexibelt material.

2. Kylarrangemang enligt krav 1, kännetecknat av det värmebärande systemet (14) innefattar en ventilanordning (17, 17a, 17b) som är anpassad att leda flödet av den kalla kylvätska från förångaren (13) till den första värmeväxlaren (18) i det första utrymmet (4) och/eller till den andra värmeväxlaren (21) i kylskåpet (22).

3. Kylarrangemang enligt krav 2, kännetecknat av att ventilanordningen (17, 17a, 17b) är styrd av en styrenhet (29) som mottar information från ett manuellt styrt manöverdon (28),

4. Kylarrangemang enligt något av föregående krav, kännetecknat av att styrenhet (29) även är anpassad att styra aktiveringen av kompressorn i kompressorkylanläggningen (8) och en pump som cirkulerar kylvätskan i det värmebärande systemet (14).

5. Kylarrangemang enligt något av föregående krav, kännetecknat av att kylararrangemanget innefattar ett andra värmebärande system med en cirkulerande kylvätska som är anpassad att kyla köldmediet i kompressorkylanlaggningens (8) kondensom (11).

6. Kylarrangemang enligt något av föregående krav 1 till 4, kännetecknat av att kompressorkylanläggningen (8) innefattar en kondensor(11) där köldmediet kyls av lufi.