SE526197C2 - Värmare - Google Patents

Description

25 30 Ett grundläggande syfie med uppfinningen är följaktligen att åstadkomma en förbättrad upp- värmningsanordning som använder sig av den ovan beskrivna principen för utnyttjande av värmen fi'ån en förbränningsmotors kylsystem såsom källa för uppvärmning av valfria vätskor eller andra ämnen. Enligt uppfinningen uppnås det angivna syfiet kortfattat medelst ett vid be- hållaren anordnat extra kärl som står i förbindelse med flödeskanalen och som uppvisar en övre påfyllningsöppning för kylvätska, varigenom anordningen verkar som, respektive som ersättning för ett befintligt, expansionskärl i kylsystemet.

Enligt en utföringsform av uppfinningen bildar det extra kärlet en enhet med behållaren och står det via åtminstone en inre kanal i förbindelse med flödeskanalen.

Enligt en arman utföringsform av uppfinningen är det extra kärlet en separat detalj som är an- bringad i anslutning till behållaren och som via åtminstone en separat ledning står i förbindelse med den yttre flödeskanalen.

Enligt en praktisk utföringsform av uppfinningen anordnas en avtappningsledning vilken står i förbindelse med den inre värmekamrnaren och uppvisar en öppningsbar avstängningsventil. Med ett sådant utförande kan å ena sidan uppvärmd vätska enkelt avtappas för att användas såsom dryck. Å andra sidan kan man även enkelt avtappa vätska som använts för att rengöra värme- kamrnaren, exempelvis efter att mat uppvärmts däri.

Ett annat syfte med uppfinningen är att åstadkomma en förbättrad metod för att bilda en praktisk uppvärmningsanordning utnyttjande värme från ett kylsystem till en förbränningsmotor hos ett motorfordon, vilken uppvärmningsanordning har en behållare med en yttre mantel, en in- matningsöppning för vätskor eller andra ämnen och en inre vännekarnmare, varvid manteln som omger värmaranordningens behållare, via ett inlopp ansluts till av förbränningsmotom uppvärmt kylrnedium i kylsystemet och via ett utlopp ansluts till ett returflöde. Enligt en annan aspekt av uppfinningen uppnås detta genom att uppvärmningsanordningens behållare anordnas som ersättning för kylsystemets expansionskärl.

De ovan angivna och andra syften med uppfinningen uppnås med hjälp av uppfinningen sådan den definieras i de bifogade patentkraven. Andra syften med uppfinningen liksom andra 10 15 20 25 30 (TI I) C,\ ...Ä \f) “Cl 3 fördelar som erbjuds genom denna kommer även att framgå tydligt vid genomläsning av den följande detaljerade beskrivningen av uttöringsfonner av uppfinningen.

KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGAR Uppfinningen förtydligas i den följande beskrivningen och i de bifogade ritningama, på vilka: Fig. 1A Fig. 1B Fig. 2 Fig. 3A Fig. 3B Fig. 3C Fig. 4 Fig. 5 Fig. 6 är en sidovy av en värmaranordning; är en planvy ovanifrån av värmaranordningen enligt Fig. 1A; är ett längdsnitt genom värmaranordningen enligt Fig. 1A; är ett längdsnitt genom värmaranordningen enligt Fig. 1A, och visar användning av ett extra kokkärl i värmekamrnaren; är ett längdsriitt genom värmaranordningen enligt Fig. 1A, och visar en användning med uppvärrrming av vätska direkt i värmekammaren; är ett längdsnitt genom värmaranordningen enligt Fig. 1A, och visar en användning med uppvärmning av mat i värmekammaren; är en partiellt snittad sidovy av en uttöringsfonn av en värrnaranordning enligt uppfinningen; är en sidovy av en alternativ utföringsfonn av en värmaranordning; och visar schematiskt en applikation av värmaranordningen enligt uppfinningen vid ett fordon.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL En exemplifierande utíöringsfonn av en värmaranordning l illustreras i F ig. lA-B och 2. Värmar- anordningen l består grundläggande av en behållare 2 som i det visade utförandet har en allmänt cirkelcylindrisk form. Behållaren 2 innehåller en inre värmekammare 5 som har en botten 5A och som står i förbindelse med en, vid en i monterat tillstånd övre ände 9 av behållaren bildad, 10 15 20 25 30 inmatningsöppning 8 för vätskor V eller andra ärrmen M som skall uppvärmas. Behållarens 2 botten 5A är sluten förutom en i demia utföringsforrn anordnad och nedan närmare beskriven av- tappningsledning 12 som vid en inre ände 12A därav mynnar i värmekammaren 5.

Värmekammaren 5 är vid sidoma och vid botten omgiven av en yttre mantel 11 som i den visade utföringsfonnen är bildad i ett stycke med själva behållaren 2. Närmare bestämt är behållaren utförd dubbelväggig, dvs. med yttre respektive inre sidoväggar 3, 4 liksom yttre respektive inre bottenväggar 5B, 5A, vilka vardera är anordnade på ett avstånd från varandra. Sidoväggama är fluidurntätt förbundna med varandra vid den övre änden 9 och med respektive bottenvägg 5A, 5B vid en nedre ände 10 av behållaren 2. Manteln ll är således bildad av dessa dubbla väggar 3, 4, 5A och SB och innehåller en flödeskanal 11A som är avsedd att via ett inlopp 6 respektive ett utlopp 7 förbindas med ett kylsystem 26 till en förbränningsmotor 25 (se Fig. 6). När manteln ll och dess inre flödeskanal 11A är anslutna till kylsystemet 26 genomströmmas de av det upp- värmda kylrnediet KV.

Inloppet 6 utgörs lämpligen av en slangnippel som här är anbringad vid den yttre sidoväggen 3 i närheten av behållarens nedre ände 10, men som altemativt kan vara anbringad vid den yttre bottenväggen SB, såsom antyds i F ig. 2. Utloppet 7 utgörs likaledes lämpligen av en slangnippel som är anbringad vid den yttre sidoväggen 3 i närheten av behållarens övre ände 9. I detta utförande av anordningen 1 kommer en placering av inloppet 6 vid en lägre nivå än utloppet 7 i de flesta fall att ge en högre nivå för kylvätskan KV i flödeskanalen 11A, men likväl omfattar uppfinningen även en omvänd placering av in- och utloppen.

I ett föredraget utförande består behållaren 2 respektive dess väggar 3, 4, 5A och SB av en lämplig metall som har god vänneledriingsfönnåga, exempelvis aluminium, för att effektivt leda värme från det uppvärmda kylrnediet KV i flödeskanalen 11A till den vätska V eller annat ämne M (se Fig. 3A-C) som skall uppvärmas i den inre värmekammaren 5. Behållaren 2 respektive den yttre manteln 11 kan även vara försedd med en yttre isolering 16 (antyds med streckprickad linje i Fig. 1A) i syfie att maximera värmeavledningen in mot värmekammaren 5 och även för att minska risken för att en användare bränner sig på anordningen 1. Vid utförandet i metall svetsas sidoväggarna 3, 4 ihop vid den övre änden 9, exempelvis vid en inåtvänd fläns vid den yttre väggen 3, såsom antyds i Fig. 2, eller via en icke visad ringforrnig plåt, och anbringas 10 15 20 25 30 inloppet 6 och utloppet 7 liksom den nedan beskrivna avtappningsledningen 12 likaledes vid behållaren 2 genom svetsning. Oaktat detta, är det inom ramen för uppfinningen möjligt att tillverka anordningen av varje annat lämpligt material, såsom ett passande plastmaterial. I samtliga utföranden och applikationer kan naturligtvis även andra lämpliga metoder, såsom limning, utnyttjas för att i förekommande fall förbinda behållarens olika delar med varandra respektive för anbringande av slangnipplarna.

För att medge avtappning av vätska V från värmekamrnaren 5 är nämnda avtappningsledning 12 anordnad vid behållarens 2 nedre ände 10. En övre ände 12A av avtappningsledningen 12 mynnar såsom nämnts i värmekammarens 5 botten 5A. Därifrån sträcker sig avtappningsledningen 12 genom flödeskanalen 1lA och den yttre bottenväggen 5B så att en nedre fri ände 12 B därav är placerad nedanför behållaren 2. Utrnatning av vätska genom avtappningsledningen 12 regleras med hjälp av en i anslutning till dess fiia ände l2B anordnad ventil 13, såsom en öppningsbar avstängningsventil. Avtappningsledningen 12 har även den fördelaktiga verkan att den stabiliserar behållaren 2, och närmare bestämt det inbördes läget för de inre 4, 5A och yttre 3, SB väggama.

Vid montering av anordningen 1 skall man i detta utförande naturligtvis i första hand tillse att behållaren 2 inriktas i huvudsak lodrätt med inmatningsöppningen 8 vänd uppåt. I övrigt skall placeringen anpassas efter utrymmesförhållandena vid motorn till ett aktuellt fordon 27, se i synnerhet illustrationen i den nedan beskrivna Fig. 6, och efter slang- eller ledningsdragningen för det aktuella kylsystemet 26. Såsom visas i Fig. 2 ansluts anordningen 1 till en förbränningsmotors 25 (se Fig. 6) kylsystem 26 med hjälp av slangar 14 som kan vara kylsystemets ordinarie slangar eller speciella slangar anpassade efter en specifik applikation och som lämpligen förbinds vätske- tätt med inloppets 6 respektive utloppets 7 slangnipplar med hjälp av konventionella slang- klämmor 15. Närmare bestämt ansluts uppvärmt kylmedium KV från en förbränningsmotors 25 kylsystem 26 till inloppet 6 till flödeskanalen 11Aibehå1larens 2 yttre mantel och ansluts utloppet 7 från behållarens 2 yttre mantel ll till ett returflöde av kylsystemets kylmediurn.

I Fig. 3A-C visas olika exempel som illustrerar de många användningsmöjlighetema för en anordning 1. I F ig. 3A visas ett utnyttjande av ett separat kokkärl KK i den inre vännekammaren 5, varvid kokkärlet KK lämpligen har ytterdirnensioner som obetydligt understiger de för den inre värmekammaren 5 och den övre öppningen 8 som i detta fall har i huvudsak samma diameter. 10 15 20 25 30 Även kokkärl med väsentligt mindre diameter kan ernellertid användas, i synnerhet om värmekammaren 5 fylls med motsvarande mängd vätska som omger kokkärlet KK och överför värme till detta. I ett exemplifierande utförande har inmatningsöppningen 8 i den första, övre änden 9 av behållaren 2 liksom den inre värmekammaren 5 en innerdiameter av åtminstone ca 68 mm och har den inre värmekammaren 5 en höjd av ca 150 mm, varvid en normal 50cl eller även 33cl returburk av aluminium kan användas som kokkärl KK. I Fig. 3B visas en uppvärmning av vätska V som fyllts på direkt i den inre värmekamrnaren 5 och som efter uppvärmning kan tappas ur via avtappningsledningen 12, och i Fig. 3C visas slutligen en uppvännning av mat M direkt i den inre värmekammaren 5.

Mot bakgrund av ovanstående beskrivning är det uppenbart att denna värmaranordning 1 medför betydelsefulla fördelar. Framförallt ger anordningen en mycket stor flexibilitet när det gäller uppvärmning av olika vätskor eller livsmedel. Vidare har man även möjlighet att utnyttja ett efter värmekammaren 5 anpassat kokkärl KK för uppvärmning av vätskan V respektive maten M, varigenom ingen specifik rengöring av värmekarrnnaren erfordras. Oavsett detta erbjuder emellertid anordningen 1 en möjlighet till att i förekommande fall enkelt ren- göra värmekammaren 5 med hjälp av vatten och eventuellt rengöringsmedel som fylls på i öppningen 8 och efter rengöring tappas av genom avtappningsledningen 12. Vid behov kan dessutom rengöringsvätskan uppvärmas i värmekammaren 5, så att en särskilt effektiv ren- göring erhålles. Praktiska försök har även visat att det utan vidare är möjligt att koka upp vätska i värmekammaren. Genom ett utförande med en i monterat läge uppåt öppen, inre värmekamrnare 5 kan man såsom nämnts uppvärma inte endast valfria vätskor utan även medhavd mat direkt i värmekammaren 5.

I Fig. 4 visas nu en utföringsform av en anordning 101 enligt uppfinningen vilken är avsedd att användas som ersättning för ett befintligt expansionskärl i ett kylsystem 26. I detta fall förses behållaren 2 med ett påfyllbart extra kärl 118 som sätts i förbindelse med behållarens yttre mantel 11, och anordnas behållaren 2 på platsen för expansionskärlet i kylsystemet 26. I denna utföringsforrn motsvarar behållaren 2 således den enligt Fig. 1A-B och 2, förutom att ett extra kärl 118 är anordnat. Kärlet 118 står i förbindelse med flödeskanalen 11A via övre och nedre, inre kanaler ll9A respektive ll9B, av vilka den övre har en väsentligt större genomströmningsöppning, i huvudsak motsvarande den för inloppet 6, än den nedre. Kärlet 10 15 20 25 30 118 uppvisar vidare en övre, medelst ett lock 121 tillslutbar påfyllningsöppning 120 för kylvätska. I detta fall är dessutom inloppet 6 lämpligen anordnat vid en högre nivå vid behållarens 21 yttre vägg 3, medan utloppet 7 är anordnat vid en lägre nivå vid det extra kärlets 118 botten. I det visade utförandet är det extra kärlet 118 utfört såsom en enhet med behållaren 2, men uppfinningen omfattar likaledes en här icke specifikt visad variant där det extra kärlet är utfört såsom en separat detalj som är anbringad intill behållaren och som via en eller flera yttre ledningar står i förbindelse med den yttre flödeskanalen.

Det extra kärlet 118 eller ett parti därav, visas ej specifikt, är lämpligen utfört halvtransparent för att indikera vätskenivån i systemet. Vidare är locket 121 lämpligen försett med en endast antydd säkerhetsventil 122, vilket är välkänt inom området och därför inte kräver någon närmare förklaring. Ett alternativ till säkerhetsventilen är att anordna ett s.k. skvallerrör 123 straxt nedanför kärlets övre öppning 120.

I exemplet i Fig. 4 visas att även om värmekammaren 5 nonnalt är öppen utåt mot omgivningen kan den i behållarens 2 övre ände 9 anordnade inmatningsöppningen 8 tillslutas tätt med hjälp av ett löstagbart lock 17 som i det visade utförandet är utformat att skjutas in i öppningen 8 för att bilda en greppassning med derma. Alternativt kan locket 17 och behållarens 2 övre ände 9 förses med komplementära invändiga respektive utvändiga gängor, visas ej, för att medge en skruv- förbindning mellan locket och behållaren.

I Fig. 5 visas en ännu ett alternativt utförande av en värmaranordning 201 i vilken behållaren 202 är anordnad utsträckt i huvudsak horisontellt, med inmatningsöppningen 208 riktad ät en sida. Liksom i Fig. IA-B och 2 är inloppet 6 anordnat vid en lägre nivå än utloppet 7. I värme- kammaren 205 kan olika former av separata kokkärl, såsom den antydda matlådan ML, placeras, Värmekammaren 205 är vidare tillslutbar med ett lock 217, som i huvudsak motsvarar det enligt utföringsforinen i Fig. 4, men som i detta fall lämpligen kan ersättas av ett ovan nämnt utförande där locket skruvas fast på behållaren.

En för närvarande föredragen applikation av anordningen 101 enligt uppfinningen visas schematiskt i Fig. 6. I detta fall är det fråga om en montering av värmaranordriingen 101 i motorrummet till en snöskoter 27, ansluten till kylsystemet 26 för skotems förbränningsmotor 25. 10 15 20 r-rx,r_ nrx-"z Qt._.J u/'i 8 Uppfinningen har beskrivits häri med specifik hänvisning till föredragna utföringsforrner därav.

Det skall dock understrykas att den i dess bredaste omfattning täcker även varianter av de visade principiella uttörandena liksom modifieringar av dessa. Exempel på detta är en variant som inte är avsedd att monteras direkt i anslutning till ett motomirn utan på en praktisk plats i anslutning till en törarplats eller ett passagerarutryrnme. I en sådan applikation krävs ofiast speciella slangar för att förbinda anordningen med en motors kylsystem och kan större vikt läggas vid den praktiska och/eller estetiska utformningen av själva behållaren saint vid placeringen av mantelns inlopp respektive utlopp och av avtappningsledningen. I en annan modifierad utíöringsfonn kan manteln som omger den inre värmekarnmaren var fiistående från sj älva behållaren.

Andra, icke närmare visade exempel på modifieiingar som omfattas av uppfinningen är uttörings- forrner där värmaranordningen exempelvis av praktiska eller utseendemässiga skäl inte är utförd med en cirkelcylindiisk forrn på behållaren utan där denna är exempelvis allmänt kvadratisk, rektangulär eller oval. Formen på behållaren kan exempelvis styras av utrymmesförhällandena vid motorfordonet respektive dess motor, eller av den tänkta placeringen i ett motorrurn eller, såsom nämnts ovan, i anslutning till ett passagerarutrynime.

Det är uppenbart för fackmän inom området att olika modifieringar och förändringar kan göras i föreliggande uppfinning utan att man avviker från dess omfattning, vilken definieras av de bifogade kraven.

Claims (6)

20 25 30 /I Û 1"? (1 KJ- “l PATENTKRAV

1. l. Anordning (101) för att värma vätskor (V) eller andra ämnen (M) medelst värme från en förbränningsmotors (25) kylsystem (26), och uppvisande en behållare (2) med en yttre mantel (11) genomströmmad av kyhnedium (KV) från nämnda kylsystem (26) och delvis omslutande en inre värmekammare (5), varvid den inre värmekammaren står i förbindelse med en i en första ände (9) av behållaren (2) anordnad ínmatningsöppning (8) för nämnda vätskor eller andra ämnen och varvid behållaren (2) är dubbelväggig och manteln (11) innehåller en mellan motsvarande väggar (3, 4, 5A, SB) hos behållaren bildad flödeskanal (1 1A) som via ett inlopp (6) respektive ett utlopp (7) ståri förbindelse med kylmediet (KV) i nämnda kylsystem (26), kännetecknad av att vid behållaren (2) är anordnat ett extra kärl (118) som står i förbindelse med flödeskanalen (1 1A) och som uppvisar en övre påfyllningsöppnirig (120) för kylvätska, varigenom anordningen verkar som, respektive som ersättning för ett befintligt, expansionskärl i kylsystemet (26).

2. Anordning (101) enligt krav 1, kännetecknad av att det extra kärlet (118) är utfört såsom en enhet med behållaren (2) och via åtminstone en inre kanal (l19A, l19B) står i förbindelse med flödeskanalen (l 1A).

3. Anordning (101) enligt krav 1, kännetecknar! av att det extra kärlet (118) är utfört såsom en separat detalj som är anbringad i anslutning till behållaren (2) och som via åtminstone en separat ledning står i förbindelse med den yttre flödeskanalen (1 1A).

4. Anordning (101) enligt något eller några av kraven 1-3, kännetecknad av att behållaren (2) är sluten i en andra ände (10) därav, motsatt den första änden (9), förutom en genom denna andra ände förd avtappningsledning (12) som vid en inre ände (l2A) därav står i förbindelse med den inre värmekammaren (5).

5. Anordning (101) enligt något eller några av haven 1-4, kännetecknad av att behållaren (2) har en allmänt cylindrisk forrn, att öppningen (8) i den första änden (9) av behållaren liksom den inre vännekammaren (5) har en diameter av åtminstone ca 68 mm och att den inre värme- kammaren (5) har en höjd av ca 150 mm. 10 rn/ fimyv ..,__~4 1.: lO

6. Sätt att bilda en värmaranordning (1; 101) för att värma vätskor (V) eller andra ämnen (M) med värme från ett kylsystem (26) för ett motorfordons (27) förbränningsmotor (25), varvid xád motorfordonet (27) anbringas en behållare (2) som uppvisar en yttre mantel (l 1), en in- matningsöppriing (8) för nänmda vätskor eller andra ämnen i en första ände (9) därav och en inre värmekammare (5) som står i förbindelse med inmamingsöppningen och varvid ett inlopp (6) till en flödeskanal (l lA) i behållarens (2) yttre mantel (l 1) ansluts till av förbränningsmotom (25) uppvärmt kyhnedium (KV) i kylsystemet och ett utlopp (7) från behållarens (2) yttre mantel (ll) ansluts till ett retur-flöde av kylsystemets kylmediurn, kännetecknat av att behållaren (2) förses med ett påfyllbart extra kärl (118), vilket sätts i förbindelse med flödeskanalen (llA) i behållarens (2) yttre mantel (l 1), och anordnas på platsen för och/eller såsom ersättning för ett expansionskärl i kylsystemet (26).