CZ298033B6

CZ298033B6 - Díl topného zarízení

Info

Publication number: CZ298033B6
Application number: CZ20012059A
Authority: CZ
Inventors: Humburg@Michael; Eppler@Hermann
Original assignee: J. Eberspächer Gmbh & Co.
Priority date: 1998-12-11
Filing date: 1999-12-02
Publication date: 2007-05-30
Also published as: WO2000035692A1; CZ20012059A3; DE19857240A1; DE19982673D2; US6724983B1; JP2002532315A

Abstract

Díl topného zarízení je urcen zejména pro s tekutým palivem provozované vodní nebo vzduchové topné zarízení motorového vozidla, které slouží jako prídavné topidlo nebo stabilní topení s horákem a výmeníkem tepla. Alespon jeden díl samostatne provozovatelného palivového topného zarízení (1) spolecnes alespon jedním dílem samostatne provozovatelného elektrického topného zarízení (1´) jsou upravenyjako stavební jednotka. Stavební jednotka obsahuje alespon jednu elektrickou topnou spirálu (2) a vnitrní nebo vnejší pláštový díl (3, 3´) výmeníku tepla palivového topného zarízení. Elektrická topnáspirála (2) se rozprostírá na vnejším obvodu (4) vnitrního pláštového dílu (3) výmeníku tepla respektive na vnitrním obvodu vnejšího pláštového dílu (3´) výmeníku tepla. Elektrická topná spirála (2) je upravena jako elektrická topná vložka, která obsahuje šroubovitý topný úsek (5) usporádaný na nebo ve vnitrním nebo vnejším pláštovém dílu (3, 3´) a prímocarý zpet vedoucí úsek (6). Elektrická pripojení (7, 8) elektrické topné spirály (2) leží na jedné axiální strane vnitrního nebo vnejšího pláštového dílu (3, 3´).

Description

Díl topného zařízení

Oblast techniky

Vynález se týká dílu topného zařízení, zejména pro s tekutým palivem provozované vodní nebo vzduchové topné zařízení motorového vozidla, které slouží jako přídavné topidlo nebo stabilní topení s hořákem a výměníkem tepla.

Dosavadní stav techniky

Známá vodní nebo vzduchová topná zařízení motorových vozidel jsou přídavná topidla, která při provozovaném motoru motorového vozidla přispívají ke zlepšení topného výkonu na vnitřek vozidla a motor, nebo stabilní topná zařízení, která dávají vozidlu k dispozici topný výkon též nezávisle na motoru. Zařízení jsou provozována s tekutým palivem, totiž s vlastní pohonnou hmotou vozidla, naftou nebo benzínem.

Systémem se zařízení kvůli palivovému provozu a počtu stavebních dílů (stavební velikost, výrobní náklady) dnes bezpodmínečně nehodí pro nejmenší motorová vozidla, tak zvané stavební řady mini, která jsou dimenzována zejména pro minimální spotřebu pohonných hmot.

Úkolem vynálezu je vytvořit díl topného zařízení, zejména pro s tekutým palivem provozované vodní nebo vzduchové topné zařízení motorového vozidla, výše uvedeného druhu, který je při kompaktní konstrukci pro topné zařízení mnohostranně použitelný.

Podstata vynálezu

Uvedený úkol splňuje díl topného zařízení, zejména pro s tekutým palivem provozované vodní nebo vzduchové topné zařízení motorového vozidla, které slouží jako přídavné topidlo nebo stabilní topení s hořákem a výměníkem tepla, podle vynálezu, jeho podstatou je, že

- alespoň jeden díl samostatně provozovatelného palivového topného zařízení společně s alespoň jedním dílem samostatně provozovatelného elektrického topného zařízení jsou upraveny jako stavební jednotka,

- stavební jednotka obsahuje alespoň jednu elektrickou topnou spirálu a vnitřní nebo vnější plášťový díl výměníku tepla palivového topného zařízení,

- elektrická topná spirála se rozprostírá na vnějším obvodu vnitřního plášťového dílu výměníku tepla respektive na vnitřním obvodu vnějšího plášťového dílu výměníku tepla,

- elektrická topná spirála je upravena jako elektrická topná vložka, která obsahuje šroubovitý topný úsek uspořádaný na nebo ve vnitřním nebo vnějším plášťovém dílu a přímočarý zpět vedoucí úsek, a

- elektrická připojení elektrické topné spirály leží na jedné axiální straně vnitřního nebo vnějšího plášťového dílu.

V jinak v hladkém povrchu pláště je však výhodně vytvořen axiální žlábek, podél linie pláště plášťového dílu, ve kterém je zpět vedoucí úsek elektrické topné vložky. Axiální žlábek se stará o exaktní obvodové a axiální upevnění elektrické topné vložky vzhledem k plášťovému dílu.

-1 CZ 298033 B6

Elektrická topná spirála může být zároveň v radiálním směru nepatrně pérovitě předepjata proti plášťovému dílu, respektive vytvořena tak, že se sama upevní.

Zpět vedoucí úsek může mít zakřivené koncové úseky, které pomáhají při axiálním upevnění elektrické topné spirály vzhledem k plášťovému dílu.

Šroubovitý topný úsek je vhodně tvarově přizpůsoben vnějšímu respektive vnitřnímu obrysu plášťového dílu a u plášťového dílu použitého jako výměník tepla palivového topného zařízení tvoří vodní nebo vzduchová vodicí žebra pro protékající ohřívané médium (voda nebo vzduch), zejména i tehdy, kdy povrch pláště (s výjimkou axiálního žlábku) je proveden hladce.

Elektrická připojení jsou vedena zejména čelní stranou krytu topného zařízení, na čelní straně upevněna a přístupná zevně pro proudové připojení ke zdroji proudu, zejména baterii vozidla.

Stavební jednotka může mít čidla teploty, která jsou použitelná jak pro elektrické tak i pro palivové topné zařízení.

Stavební jednotka je v topném zařízení s výhodou výměnná a může být nahrazena například běžným výměníkem tepla topného zařízení motorového vozidla.

Mnohostrannost dílu topného zařízení podle vynálezu vyplývá zejména z toho, že stavební jednotka může být používána na jedné straně výhradně jako elektrické topné zařízení a na druhé straně výhradně jako topné zařízení provozované s tekutým palivem, ale také je možný kombinovaný provoz, při kterém stavební jednotka funguje v jednom topném zařízení jak jako elektrické, tak i jako s tekutým palivem provozované topné zařízení. Naposledy jmenovaná varianta vynálezu má velký topný výkon a s výhodou umožňuje smíšený provoz nebo dvoustupňový topný provoz s nízkými náklady na regulaci. U druhého topného stupně se při palivovém provozu jednoduše připojí elektrické vytápění, nebo naopak u základního elektrického provozu se připojí palivový provoz.

Podle vynálezu je tedy kombinováno vytápění elektrické s vytápěním palivovým. Nicméně výše uvedené topné zařízení motorového vozidla je kompaktní. Volba topné energie je v zásadě libovolná. Zvolený energetický provoz může být u topného zařízení realizován pomocí jednoduchých konstrukčních opatření.

Nejmenšímu motorovému vozidlu lze například snadno zpřístupnit osvědčený díl palivového topného zařízení, který se pak s vestavěnou topnou spirálou provozuje s elektrickou energií.

Výše uvedený osvědčený díl palivového topného zařízení je „výměník tepla“, který však při elektrickém provozu nemá funkci výměníku tepla, spíše protékající vzduch nebo protékající vodu pak přímo ohřívá topnou spirálou.

„Výměník tepla“ má například tvar nádoby, přičemž obvodový plášť a dno nádoby jsou protékány tepelným médiem (vodou nebo vzduchem). Při elektrickém provozu topného zařízení ohřívá topná spirála přímo protékající, po straně pláště cirkulující vodu (nebo vzduch). Dutý, žádné konstrukční díly neobsahující vnitřek nádoby „výměníku tepla“ je ze strany čela na straně proti dnu nádoby zakryt víkem.

Pro přestrojení topného zařízení na provoz s tekutým palivem se výše uvedené víko odstraní, a uvnitř nádoby se instaluje spalovací komora, zejména se do vnitřku nádoby zavede plamenová trubka hořáku a axiálně se opatří přírubou (vedle dalších dílů, jako dmychadla spalovacího vzduchu atd.).

-2CZ 298033 B6

Při záměně elektrického topení za palivové topení se nemusí vyměnit žádné díly. A tak se nemohou žádné díly ztratit. Základní těleso, to znamená plášťový díl respektive výměník tepla a topná spirála, zůstává respektive zůstávají na vestavném místě v motorovém vozidle.

Chce-li uživatel nejmenšího motorového vozidla svoje elektrické topení podle vynálezu později přestrojit na benzinový nebo naftový provoz a využít výhod s palivem provozovaných známých topných zařízení motorových vozidel, tak je to s příznivými náklady možné, u tradičních elektrických topení nikoliv.

Má-li se zcela upustit od elektrického topení, mohou být přirozeně topná spirála a „výměník tepla“ nahrazeny tradičním výměníkem tepla s žebry vodícími vodu.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále blíže popsán za pomoci příkladů provedení v souvislosti s přiloženými výkresy, na nichž obr. 1 znázorňuje vodní topné zařízení pro motorová vozidla ve schematickém perspektivním rozloženém znázornění, které je elektricky ohříváno prostřednictvím topné spirály, a obr. 2 sestavené vodní topné zařízení pro motorová vozidla s topnou spirálou podle obr. 1, které lze provozovat s tekutým palivem s doplněním hořáku a dmychadlem spalovacího vzduchu.

Příklady provedení vynálezu

Podle obr. 1 zahrnuje topné zařízení motorového vozidla ve formě elektrického topného zařízení Γ díl topného zařízení, který lze použít jako stavební jednotku i pro palivové topné zařízení 1 podle obr. 2.

Stavební jednotka obsahuje elektrickou topnou spirálu 2 a vnitřní plášťový díl 3 výměníku tepla palivového topného zařízení 1, přičemž elektrická topná spirála 2 se rozprostírá v podstatě na vnějším obvodu 4 vnitřního plášťového dílu 3 nebo na vnitřním obvodu vnějšího plášťového dílu 3' výměníku tepla respektive krytu výměníku tepla.

Podle obr. 1 je vnitřní plášťový díl 3 vytvořen jako nádoba a má dno 22 nádoby jakož i distanční elementy 21 mezi dnem 22 nádoby a čelní stranou 12 krytu výměníku tepla respektive krytu topného zařízení pro vytvoření průtočného prostoru příslušného čelní stěně 12 krytu a dnu nádoby v sestaveném stavu. Axiální konec výměníku tepla protilehlý dnu 22 nádoby je zakryt čelním víkem 14, jakož i kryt je ze shora uzavřen plochým víkem 13.

Elektrická topná spirála 2 je jako elektrická topná vložka a má na vnitřním plášťovém dílu 3 šroubovitý topný úsek 5 a přímočarý zpět vedoucí úsek 6, přičemž elektrická připojení 7, 8 leží na axiální straně vnitřního plášťového dílu 3.

Vnitřní plášťový díl 3 má v podstatě hladký vnější obvod 4.

Zpět vedoucí úsek 6 elektrické topné vložky je uložen v axiálním žlábku 9 podél linie pláště vnitřního plášťového dílu 3.

Elektrická topná spirála 2 může být v radiálním směru nepatrně pružinou předepjata proti vnitřnímu plášťovému dílu 3, respektive vytvořena tak, že je samočinně upevnitelná.

-3 CZ 298033 B6

Zpět vedoucí úsek 6 má zakřivené koncové úseky 10, 11, které jsou pomůckami při axiálním upevnění elektrické topné spirály 2 vzhledem k vnitřnímu plášťovému dílu 3.

Šroubovitý topný úsek 5 je tvarově přizpůsoben vnějšímu obrysu vnitřního plášťového dílu 3 a u plášťového dílu použitého jako výměník tepla palivového topného zařízení 1 tvoří vodní nebo vzduchová vodící žebra pro protékající ohřívané médium, jako vodu nebo vzduch.

Elektrická připojení 7, 8 jsou vedena čelní stranou 12 krytu topného zařízení, na čelní straně 12 upevněna a přístupná z vnějšku pro proudové připojení.

Na obr. 1 je v sestaveném stavu vidět elektrické topné zařízení Γ vytvořené s elektrickou topnou spirálou.

Elektrické topné zařízení Γ podle obr. 1 lze jednoduchými prostředky převybavit, respektive rozšířit, pro palivový provoz podle obr. 2.

K tomu se odstraní víko 14 podle obr. 1 a 2 a v nádobě vnitřního plášťového dílu 3, respektive výměníku tepla, se koaxiálním uspořádáním plamence 16 a hořáku 15 instaluje spalovací komora palivového topného zařízení 1 podle obr. 2. Víko 14 se nahradí přírubovým dílem 14' mezi hořákem 15 a dmychadlem 17 spalovacího vzduchu palivového topného zařízení ]_.

Jak je zřejmé, může se topné zařízení převybavené, respektive rozšířené, takovým způsobem provozovat s palivem, aby se vyrobil teplý vzduch nebo teplá voda pro topení motorového vozidla nebo motor motorového vozidla. Odpadní spaliny se odvedou hrdlem 19 odpadního plynu. Vzduch nebo voda se k zařízení respektive výměníku tepla zařízení přivádí a od něho odvádí vrchním hrdlem 20 zařízení.

Stavební jednotku lze tedy v topném zařízení použít výhradně jako elektrické topné zařízení podle obr. 1 nebo/a jako s tekutým palivem provozované topné zařízení podle obr. 2.

Tak se podle vynálezu například u teplosměnného média „voda“ do vodního pláště palivového topného zařízení vloží elektrická topná spirála. S výměníkem tepla (který v tomto případě však nemá žádnou teplosměnnou funkci - elektrická topná spirála převezme i funkci spirály vedoucí vodu) toto uspořádání tvoří elektrické přitápění.

Tato jednotka může být (doplněním o spalovací komoru, dmychadlo se žhavicím kolíkem a čidlem plamene, teplotní čidla a ovládací přístroj/výměník tepla a vodní plášť popřípadě také teplotní čidla jsou už k dispozici) i dodatečně rozšířena na palivové přitápění.

Je nutno ještě dodat, že znaky schopné samostatné ochrany obsažené ve vedlejších nárocích mají i přes formální odkaz na hlavní nárok odpovídající samostatnou ochranu. Veškeré znaky vynálezu obsažené v celých podlohách přihlášky spadají do rozsahu ochrany vynálezu.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Díl topného zařízení, zejména pro s tekutým palivem provozované vodní nebo vzduchové topné zařízení motorového vozidla, které slouží jako přídavné topidlo nebo stabilní topení s hořákem a výměníkem tepla, vyznačující se tím, že

- alespoň jeden díl samostatně provozovatelného palivového topného zařízení (1) společně s alespoň jedním dílem samostatně provozovatelného elektrického topného zařízení (1') jsou upraveny jako stavební jednotka,

- stavební jednotka obsahuje alespoň jednu elektrickou topnou spirálu (2) a vnitřní nebo vnější plášťový díl (3, 3') výměníku tepla palivového topného zařízení,

- elektrická topná spirála (2) se rozprostírá na vnějším obvodu (4) vnitřního plášťového dílu (3) výměníku tepla respektive na vnitřním obvodu vnějšího plášťového dílu (3') výměníku tepla,

- elektrická topná spirála (2) je upravena jako elektrická topná vložka, která obsahuje šroubovitý topný úsek (5) uspořádaný na nebo ve vnitřním nebo vnějším plášťovém dílu (3, 3') a přímočarý zpět vedoucí úsek (6), a

- elektrická připojení (7, 8) elektrické topné spirály (2) leží na jedné axiální straně vnitřního nebo vnějšího plášťového dílu (3, 3').
2. Díl topného zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že vnitřní nebo vnější plášťový díl (3, 3') má v podstatě hladký povrch vnějšího respektive vnitřního pláště.
3. Díl topného zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že zpět vedoucí úsek (6) elektrické topné vložky je v axiálním žlábku (9) podél linie pláště vnitřního plášťového dílu (3).
4. Díl topného zařízení podle jednoho z nároků laž3, vyznačující se tím, že elektrická topná spirála (2) je v radiálním směru nepatrně pružinou předepjata proti vnitřnímu nebo vnějšímu plášťovému dílu (3, 3'), respektive vytvořena tak, zeje samočinně upevnitelná.
5. Díl topného zařízení podle jednoho z nároků laž4, vyznačující se tím, že zpět vedoucí úsek (6) má zakřivené koncové úseky (10, 11), které jsou pomůckami při axiálním upevnění elektrické topné spirály (2) vzhledem k vnitřnímu nebo vnějšímu plášťovému dílu (3, 3').
6. Díl topného zařízení podle jednoho z nároků laž5, vyznačující se tím, že šroubovitý topný úsek (5) je tvarově přizpůsoben vnějšímu respektive vnitřnímu obrysu vnitřního nebo vnějšího plášťového dílu (3, 3') a u plášťového dílu použitého jako výměník tepla palivového topného zařízení tvoří vodní nebo vzduchová vodicí žebra pro protékající ohřívané médium, jako vodu nebo vzduch.
7. Díl topného zařízení podle jednoho z nároků laž6, vyznačující se tím, že elektrická připojení (7, 8) jsou vedena čelní stranou (12) krytu topného zařízení, na čelní straně (12) upevněna a přístupná z vnějšku pro proudové připojení.
8. Díl topného zařízení podle jednoho z nároků laž7, vyznačující se tím, že stavební jednotka má čidla teploty, která jsou použitelná jak pro elektrické, tak i pro palivové topné zařízení.

-5CZ 298033 B6
9. Díl topného zařízení podle jednoho z nároků laž8, vyznačující se tím, že stavební jednotka je v topném zařízení vyměnitelná.
10. Díl topného zařízení podle jednoho z nároků laž9, vyznačující se tím, že stavební jednotka je v topném zařízení použita výhradně jako elektrické topné zařízení.
11. Díl topného zařízení podle jednoho z nároků 1 až 9, vyznačující se t í m , že stavební jednotka je v topném zařízení použita výhradně jako topné zařízení provozované s tekutým palivem.
12. Díl topného zařízení podle jednoho z nároků laž9, vyznačující se tím, že stavební jednotka je v topném zařízení použita jak jako elektrické, tak i jako s tekutým palivem provozované topné zařízení.