DE3912256A1 - Schalldichte motorgetriebene arbeitsmaschine mit abhitzerrueckgewinnungseinrichtung - Google Patents
Schalldichte motorgetriebene arbeitsmaschine mit abhitzerrueckgewinnungseinrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung, die eine
schalldichte motorgetriebene Arbeitsmaschine umfaßt, wobei
eine Arbeitsmaschine, wie etwa ein Generator, ein Kompressor
oder dergleichen so ausgelegt ist, daß sie von einem flüssig
keitsgekühlten Verbrennungsmotor angetrieben werden kann,
und eine Einrichtung zum Rückgewinnen von Abhitze aus dem
Motor vorgesehen ist, die auf der Arbeitsmaschine angebracht
ist, und insbesondere ein schalldichte motorgetriebene
Arbeitsmaschine mit einer Abhitzerückgewinnungseinrichtung
der Art, daß die Abhitzerückgewinnungseinrichtung so aus
gelegt ist, daß eine Motorkühlflüssigkeit von einem Kühlman
tel des Motors durch einen Wärmetauscher für die Ab
hitzerückgewinnung und einen Kühler umläuft und die Menge an
vom Kühler abgegebener Wärme von einer Wärmeabgabe-Steuerein
richtung gesteuert wird.
Eine gattungsgemäße schalldichte motorgetriebene Arbeits
maschine ist beispielsweise aus der offengelegten japanischen
Patentveröffentlichung Nr. 1988-2 05 412 bekannt. Die bekannte
motorgetriebene Arbeitsmaschine ist mit einem Generator als
Arbeitsmaschine ausgerüstet, um eine kombinierte Energie
erzeugungseinrichtung zur Verfügung zu stellen, und ebenso
mit einem in vertikaler Richtung länglichen schalldichten
Gehäuse. In dem in vertikaler Richtung länglichen schall
dichten Gehäuse sind der Generator und ein Motor übereinander
angeordnet, wobei an der Oberseite des Motors noch ver
schiedene Ausrüstungsteile für eine Abhitzerückgewinnungsein
richtung und eine Bedienungskonsole vorgesehen sind.
Mit einer derartigen Arbeitsmaschine sind jedoch die folgen
den Nachteile verbunden.
Da der Motor an der Oberseite des Generators angeordnet ist,
nimmt die Gesamthöhe der motorgetriebenen Arbeitsmaschine
zwangsläufig mit der Höhe des Motors oder des Generators zu.
Daher sind die verschiedenen Ausrüstungsteile und die Be
dienungskonsole derartig hoch angeordnet, daß es Schwierig
keiten macht, deren Wartung durchzuführen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die oben
genannten Probleme zu lösen und eine schalldichte motor
getriebene Arbeitsmaschine mit einer Abhitzerückgewinnungs
einrichtung zur Verfügung zu stellen, die einfach und pro
blemlos gewartet werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen
des Hauptanspruchs aufgeführten Merkmale gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung können die folgenden
Vorteile erreicht werden.
Da der Motor und die Arbeitsmaschine nicht vertikal überein
ander angeordnet sind, wird die Gesamthöhe der motorgetrie
benen Arbeitsmaschine in Abhängigkeit von der Höhe des Motors
oder der Arbeitsmaschine im Vergleich mit der herkömmlichen
Anordnung bedeutend niedriger. Demgemäß sind auch der Kühler
und der Kühlerventilator, die auf dem oberen Tragrahmen
angeordnet sind, in ihrer Position abgesenkt, so daß die
Wartung für die Ausrüstungsteile der Abhitzerückgewinnungs
einrichtung einfach und schnell ausgeführt werden kann.
Zusätzlich können der Kühler und der Kühlerventilator, da
diese nicht an den Seiten um den Motor und die Arbeits
maschine herum angeordnet sind, leicht von ihrer Seite her
gewartet werden.
Da es einfacher wird, die Wartung für die Ausrüstungsteile
der Abhitzerückgewinnungseinrichtung sowie die Wartung für
den Motor und die Arbeitsmaschine durchzuführen, wird dadurch
die Wartung für die gesamte schalldichte motorgetriebene
Arbeitsmaschine mit Abhitzerückgewinnungseinrichtung leichter
durchführbar.
Durch die bevorzugten Ausführungsformen ergeben sich darüber
hinaus noch weitere, im folgenden aufgeführten Vorteile.
In dem Fall, daß eine Motorkühlflüssigkeitsumwälzpumpe und
eine Wärmeabgabe-Steuereinrichtung auf dem oberen Tragrahmen
angeordnet sind, wird es leichter, die Wartung für den Motor
und die Arbeitsmaschine durchzuführen, weil die Umwälzpumpe,
damit verbundene Verbindungsrohre und die Wärmeabgabe-Steuer
einrichtung nicht um sie herum angeordnet sind.
In dem Fall, daß mehrere Kühler und Kühlerventilatoren
vorgesehen sind, wobei die entsprechenden Kühler in Längs
richtung und die entsprechenden Kühlerventilatoren überein
stimmend mit den entsprechenden Kühlern ebenfalls in Längs
richtung angeordnet sind, werden, da sowohl die Außen- als
auch die Höhenabmessungen der entsprechenden Kühlerventila
toren im Vergleich zu dem Fall, daß nur ein Kühlerventilator
vorgesehen ist, kleiner werden, sowohl die Breiten- als auch
die Höhenabmessung der gesamten motorgetriebenen Arbeits
maschine durch die verringerten Anteile der obengenannten
Abmessungen entsprechend kleiner.
Und da der Kühlerventilator in der Außenabmessung kleiner
gemacht worden ist, kann die Umfangsgeschwindigkeit an seiner
Außenkante gering sein und das davon hervorgerufene Heulge
räusch abgeschwächt werden. Demgemäß und ungeachtet der
Tatsache, daß der Kühlerventilator außerhalb des schall
dichten Gehäuses angeordnet ist, ist der von der motorge
triebenen Arbeitsmaschine erzeugte Geräuschpegel bemerkens
wert niedrig.
In dem Fall, daß zwei Kühler und als Kühlerventilatoren zwei
Axialschraubengebläse vorgesehen sind, die Umwälzpumpe im
Mittelabschnitt des oberen Tragrahmens in Längsrichtung
angeordnet ist und die Kühlerventilatoren nach oben gerichtet
auf den gegenüberliegenden Seiten der Umwälzpumpe in Längs
richtung angeordnet sind und Luftansaugräume unterhalb der
entsprechenden Kühlerventilatoren ausgebildet sind und
wenigstens drei von vier, nämlich der linken, der rechten,
der vorderen und der hinteren, den Luftansaugraum umgebenden
Seitenflächen entsprechend mit dem Kühler versehen sind, so
daß die vom Kühlerventilator angesaugte Kühlluft nach oben
strömen kann, nachdem sie durch den Kühler von seinem Äußeren
zu seinem Inneren geströmt ist, kann der Kühler bei gleich
zeitig hinreichender Sicherstellung einer genügenden Kühl
fläche sowie die Gesamthöhe der motorgetriebenen Arbeits
maschine durch den verringerten Anteil der entsprechenden
Kühlerhöhe in der Höhe niedriger konstruiert werden.
In dem Fall, daß der obere Tragrahmen lösbar auf der Ober
seite des schalldichten Gehäuses angebracht ist, kann die
motorgetriebene Arbeitsmaschine durch Zusammenfügen einer
unteren Einheit und einer oberen Einheit, die zuvor getrennt
als eine Einheit auf der Seite des schalldichten Gehäuses
bzw. als eine Einheit auf der Seite des oberen Tragrahmens
zusammengebaut worden sind, hergestellt werden. Die Einheit
auf der Seite des oberen Tragrahmens kann daher an einem
niedrigen Platz zusammengebaut werden, und die Effizienz des
Zusammenbaus kann erhöht werden. Außerdem können die Her
stellungskosten der motorgetriebenen Arbeitsmaschine verrin
gert werden.
In dem Fall, daß eine Öffnung zur Verwendung bei der Wartung
im wesentlichen über die gesamte obere Fläche des schall
dichten Gehäuses ausgebildet und lösbar von dem oberen
Tragrahmen überdeckt wird, kann die Wartung, da die Oberseite
des Motors und der Arbeitsmaschine durch die Wartungsöffnung
zugänglich gemacht werden kann, indem der obere Tragrahmen
zum Zeitpunkt der Wartung für den Motor oder die Arbeits
maschine vom schalldichten Gehäuse entfernt wird, von der
Oberseite her erleichtert werden. Und da der Motor oder die
Arbeitsmaschine durch die Wartungsöffnung herausgehoben
werden kann, kann deren Ersatz ebenfalls erleichtert werden.
In dem Fall, daß die Wärmeabgabe-Steuereinrichtung ein
variables Strömungsteilerventil, das dazu dient, die Motor
kühlflüssigkeit variabel zum Abhitzerückgewinnungswärme
tauscher und zum Kühler zu verteilen, einen Temperaturfühler,
der dazu dient, die Temperatur der Motorkühlflüssigkeit zu
ermitteln und eine Kontrolleinrichtung für das Strömungs
teilerverhältnis umfaßt, die dazu dient, das variable Strö
mungsteilerventil in Abhängigkeit vom Signal des Temperatur
fühlers kontrollierbar zu betätigen, und daß das variable
Strömungsteilerventil und die Umwälzpumpe nebeneinander auf
dem oberen Tragrahmen angeordnet sind, kann die Wartung des
Motors und des Generators einfacher durchgeführt werden, da
diese nicht vom variablen Strömungsteilerventil und den
damit verbundenen Verbindungsrohren umgeben ist.
Andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung
werden im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter
Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, die die äußere
Erscheinung einer motorgetriebenen Arbeits
maschine mit Abhitzerückgewinnungseinrichtung
zeigt, die als schalldichte, kombinierte En
ergieerzeugungseinrichtung konstruiert ist;
Fig. 2 ein Systemdiagramm der Gesamtheit der kombi
nierten Energieerzeugungseinrichtung;
Fig. 3 eine Darstellung, die die Beziehung zwischen
einer ermittelten Temperatur der Motorkühlflüs
sigkeit und einem Strömungsteilerverhältnis auf
der Wärmeabgabeseite im variablen Strömungs
teilerventil zeigt;
Fig. 4 eine Vorderansicht der kombinierten Energie
erzeugungseinrichtung;
Fig. 5 einen Querschnitt entlang der Linie V-V in Fig.
4;
Fig. 6 eine Rückansicht der kombinierten Energie
erzeugungseinrichtung;
Fig. 7 einen Querschnitt entlang der Linie VII-VII in
Fig. 4;
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines Wassersammel
behälters, der im unteren Teil des oberen
Tragrahmens angeordnet ist;
Fig. 9 einen Querschnitt entlang der Linie IX-IX in
Fig. 8;
Fig. 10 einen Querschnitt entlang der Linie X-X in Fig.
4;
Fig. 11 einen vergrößerten Querschnitt entlang der
Linie XI-XI in Fig. 10;
Fig. 12 einen vergrößerten Querschnitt entlang der Linie
XII-XII in Fig. 4; und
Fig. 13 ein Teilsystemdiagramm, das eine Variante des
variablen Strömungsteilerventils zeigt.
In perspektivischer Ansicht zeigt Fig. 1 eine kombinierte
Energieerzeugungseinrichtung 1 als eine motorgetriebene
Arbeitsmaschine mit einer Abhitzerückgewinnungseinrichtung,
die einen Verbrennungsmotor und einen Generator (Arbeits
maschine) umfaßt, die beide in einem schalldichten Gehäuse 2
untergebracht sind, wobei eine obere Einheit 3 lösbar auf
der Oberseite des schalldichten Gehäuses 2 befestigt ist. Im
Fall einer Energieabgabe von 15 kW sind die äußeren Abmessun
gen der kombinierten Energieerzeugungseinrichtung 1 etwa
1800 mm in der Länge, etwa 700 mm in der Breite und etwa
1600 mm in der Höhe.
Zunächst soll eine Systemkonstruktion der kombinierten
Energieerzeugungseinrichtung 1 unter Bezugnahme auf die
Fig. 2 und 3 erläutert werden.
Wie im Systemdiagramm von Fig. 2 dargestellt, sind ein
flüssigkeitsgekühlter Gasmotor 4 mit stehenden Zylindern,
ein Generator 5, ein Abhitzerückgewinnungskreislauf 6 und
ein Motorkühlkreislauf 7 vorgesehen. Der Generator 5 ist so
ausgelegt, daß er vom Motor 4 angetrieben wird, so daß der
Generator 5 für die Erzeugung elektrischen Stroms arbeitet,
wobei sowohl die in der Kühlflüssigkeit für den Motor 4
enthaltene Wärme als auch die im Motorabgas enthaltene Wärme
durch den Motorabhitzerückgewinnungskreislauf 6 als Heiß
wasser zurückgewonnen werden, daß einem Heißwassersammel
behälter 8, der außerhalb der kombinierten Energieerzeugungs
einrichtung 1 angeordnet ist, zugeführt wird. Wenn die von
dem Motorabhitzerückgewinnungskreislauf 6 abgegebene Wärme
abnimmt, da das Heißwasser aus dem Heißwassersammelbehälter
8 in geringerem Umfang verbraucht wird, und demgemäß die
Temperatur der Motorkühlflüssigkeit höher als eine vorbe
stimmte Temperatur ansteigt, kann die Temperatur der Motor
kühlflüssigkeit durch die Wärmeabgabe der Flüssigkeit über
den Motorkühlkreislauf 7 in einem bestimmten Temperatur
bereich gehalten werden. Das Bezugszeichen 10 bezeichnet
eine elektrische Steuereinrichtung. Die elektrische Steuer
einrichtung 10 ist so ausgelegt, daß sie als Input von außen
mit einem Steuerstrom versorgt wird und den Betrieb des
Motors 4, des Generators 5 und verschiedener Ausrüstungsteile
sowie das operative Öffnen und Schließen eines Brenngas
zuführventils 11 entsprechend dem Stoppen und Starten des
Motors 4 steuert. Das Bezugszeichen 12 bezeichnet eine
Batterie.
Der oben erwähnte Motorabhitzerückgewinnungskreislauf 6 ist
so ausgelegt, daß er einen Auslaß des Kühlmantels 14 des
Motors 4 mit einem Einlaß desselben über einen Motorkühlflüs
sigkeitsdurchfluß 15 a eines Wärmetauschers 15 für die
Aufnahme von Abgaswärme (im weiteren als erster Wärmetauscher
15 bezeichnet), einen Motorkühlflüssigkeitsdurchfluß 16 a
eines Abhitzerückgewinnungswärmetauschers 16 (im weiteren
als zweiter Wärmetauscher 16 bezeichnet) und eine Motorkühl
flüssigkeitsumwälzpumpe 17 verbindet. Die Umwälzpumpe 17
ist elektrisch angetrieben und so ausgelegt, daß sie von der
elektrischen Steuereinrichtung 10 gestartet und gestoppt
wird. Das Abgas aus dem Motor 4 wird von einem Abgasdurchfluß
15 b des ersten Wärmetauschers 15 über einen Hauptschall
dämpfer 19, ein Auspuffrohr 20 und einen Hilfsschalldämpfer
21 in Reihe nach außen abgegeben. Die Temperatur der Motor
kühlflüssigkeit steigt im Kühlmantel 14 und weiter durch die
Aufnahme von Abgaswärme an, wenn die Flüssigkeit durch den
Motorkühlflüssigkeitsdurchfluß 15 a des ersten Wärmetauschers
15 hindurchströmt. Danach überträgt die Motorkühlflüssigkeit
ihre Wärme auf das Heißwasser in einem Heißwasserdurchfluß
16 b, während sie durch den Motorkühlflüssigkeitsdurchfluß
16 a des zweiten Wärmetauschers 16 strömt, und wird dann zum
Kühlmantel 14 zurückgeführt. Der Umlauf des Heißwassers zum
Heißwasserdurchfluß 16 b wird von einer Heißwasserumwälzpum
pe 22 bewerkstelligt. Zum Zeitpunkt des Kaltstarts des Motors
4 wird die vom Auslaß des Kühlmantels 14 gelieferte Motor
kühlflüssigkeit von einem Thermostatventil 24 über eine
Umgehungsleitung 25 zum Einlaß der Motorkühlflüssigkeitsum
wälzpumpe 17 umgeleitet. Dadurch wird das Anwärmen des Motors
4 erleichtert.
Der Motorkühlkreislauf 7 ist so ausgelegt, daß er vom Auslaß
des Kühlmantels 14 zum Einlaß desselben über zwei Kühler 27
und die Umwälzpumpe 17 in Reihe läuft. Diese zwei Kühler 27
sind nebeneinander angeordnet und mit elektrisch angetrieben
en Kühlerventilatoren 28 versehen. Die Menge der in den
Kühlern 27 abgegebenen Wärme wird von einer Wärmeabgabe-
Steuereinrichtung 29 gesteuert.
Die Wärmeabgabe-Steuereinrichtung 29 umfaßt ein elektrisch
betätigtes variables Strömungsteilerventil 30, einen Tempera
turfühler 31 und eine Steuereinrichtung für das Strömungstei
lerverhältnis 32 und dient dazu, den Motorkühlkreislauf 7
mit dem Motorabhitzerückgewinnungskreislauf 6 parallel über
das variable Strömungsteilerventil 30 zu verbinden, um die
variable Strömungsteilung zu ermöglichen. Der Temperatur
fühler 31 ist zwischen dem Auslaß des Kühlmantels 14 und dem
variablen Strömungsteilerventil 30 angeordnet, um die Tem
peratur der Motorkühlflüssigkeit, die durch den Motorabhitze
rückgewinnungskreislauf 6 strömt, zu ermitteln, und elek
trisch mit dem variablen Strömungsteilerventil 30 über die
Steuereinrichtung für das Strömungsteilerverhältnis 32
verbunden. Dadurch wird es sogar in dem Fall einer Schwankung
der Energieerzeugungsbelastung für den Motor 4 oder der
Abhitzerückgewinnungsbelastung möglich, die Temperatur der
Motorkühlflüssigkeit, die durch den Kühlmantel 14 strömt, in
einem bestimmten Temperaturbereich zu halten.
Das heißt, wie in Fig. 3 dargestellt, daß ein Temperatur
bereich A für die Steuerung der abzugebenden Wärme im Tem
peraturfühler 31 festgelegt wird. Die untere Grenze des
Temperaturbereichs A ist bei einer vorbestimmten Abgabe-
Starttemperatur T L (hier etwa 87°C) und die obere Grenze
desselben bei einer vorbestimmten vollen Abgabetemperatur T H
(hier etwa 93°C) festgelegt. Basierend auf einer Temperatur
T der Motorkühlflüssigkeit, die vom Temperaturfühler 31
ermittelt wird, wird das Strömungsteilerverhältnis für die
beiden Kreisläufe des Motorabhitzerückgewinnungskreislaufes
6 und des Motorkühlkreislaufes 7 durch die Steuereinrichtung
für das Strömungsteilerverhältnis 32 und das variable Strö
mungsteilerventil 30 variiert. Dadurch wird das Verhältnis
zwischen der abgegebenen Wärme im Kühler 27 und der im
zweiten Wärmetauscher 16 zurückgewonnenen Abhitze variiert.
Die Wärmeabgabe-Steuereinrichtung 29 arbeitet dabei, wie in
den folgenden Punkten (1) bis (3) beschrieben.
(1) In dem Fall, daß die ermittelte Temperatur T niedriger
ist als die vorbestimmte Temperatur T L (in dem Fall, daß die
Temperatur der Motorkühlflüssigkeit abnorm abnimmt), wird
das variable Strömungsteilerventil 30 so gesteuert, daß das
Strömungsteilerverhältnis auf der Wärmeabgabeseite für den
Kühler 27 des Motorkühlkreislaufes 7 auf 0% heruntergeht,
während das Strömungsteilerverhältnis auf der Abhitzerückge
winnungsseite für den zweiten Wärmetauscher 16 des Motorab
hitzerückgewinnungskreislaufes 6 auf 100% ansteigt. Dadurch
strömt die gesamte Motorkühlflüssigkeit, welche die Abhitze
vom Motor 4 aufgenommen hat, vom variablen Strömungsteiler
ventil 30 zun zweiten Wärmetauscher 16, so daß die Motorab
hitze in einem sehr hohen Verhältnis zurückgewonnen werden
kann.
(2) In dem Fall, daß die ermittelte Temperatur T weder
unterhalb der vorbestimmten Temperatur T L noch oberhalb der
vorbestimmten Temperatur T H liegt (in dem Fall, daß die
Temperatur der Motorkühlflüssigkeit im Temperaturbereich A
zum Steuern der abzugebenden Wärme liegt), wird das variable
Strömungsteilerventil 30 zur Seite der Wärmeabgabeerhöhung
hin betätigt, wenn die ermittelte Temperatur T höher an
steigt, so daß das Strömungsteilerverhältnis auf der Wärmeab
gabeseite erhöht und das Strömungsteilerverhältnis auf der
Abhitzerückgewinnungsseite gesenkt werden kann. Im Gegensatz
dazu wird das variable Strömungsteilerventil 30 zur Seite
der Wärmeabgabeerniedrigung betätigt, wenn die ermittelte
Temperatur T niedriger sinkt, so daß das Strömungsteiler
verhältnis auf der Wärmeabgabeseite gesenkt und das Strö
mungsteilerverhältnis auf der Abhitzerückgewinnungsseite
erhöht werden kann.
Wenn die Menge der vom zweiten Wärmetauscher 16 zurückge
wonnenen Abhitze abnimmt oder die Energieerzeugungsbelastung
für den Motor 4 ansteigt, so daß die Motorabhitze selbst
ansteigt, neigt die Temperatur der Motorkühlflüssigkeit dazu
anzusteigen. Da der Temperaturfühler 31 jedoch den Tempera
turanstieg feststellt und das variable Strömungsteilerventil
30 über die Steuereinrichtung für das Strömungsteilerverhält
nis 32 steuert, um es zur Seite der Wärmeabgabeerhöhung hin
zu verschieben, wird die Motorkühlflüssigkeit so aufgeteilt,
daß sie mehr zur Seite des Motorkühlkreislaufes 7 und weniger
zur Seite des Motorabhitzerückgewinnungskreislaufes 6 strömt.
Da somit die Wärmeabgabe der Motorabhitze entsprechend
ansteigt, kann der Temperaturanstieg der Motorkühlflüssigkeit
wirksam verhindert werden.
Wenn im Gegensatz dazu die Menge der vom zweiten Wärme
tauscher 16 zurückgewonnenen Wärme ansteigt oder die Ener
gieerzeugungsbelastung für den Motor 4 abnimmt, so daß die
Motorabhitze selbst abnimmt, neigt die Temperatur der Motor
kühlflüssigkeit dazu abzusinken. Da jedoch der Temperatur
fühler 31 die Temperaturabnahme feststellt und das variable
Strömungsteilerventil 30 über die Steuereinrichtung für das
Strömungsteilerverhältnis 32 so steuert, daß es zur Seite
der Wärmeabgabeerniedrigung verschoben wird, wird die Motor
kühlflüssigkeit so aufgeteilt, daß sie weniger zum Motorkühl
kreislauf 7 und mehr zum Motorabhitzerückgewinnungskreislauf
6 strömt. Da somit die Wärmeabgabe der Motorabhitze ent
sprechend erniedrigt wird, kann das Absinken der Temperatur
der Motorkühlflüssigkeit wirksam verhindert werden.
Wie oben angegeben, kann, da die Temperatur der Motorkühl
flüssigkeit mit Hilfe der Strömungsteilerfunktion des vari
ablen Strömungsteilerventils 30 in einem bestimmten Tempera
turbereich gehalten werden kann, verhindert werden, daß der
Motor 4 überhitzt, genauso wie auch verhindert werden kann,
daß der erste Wärmetauscher 15 durch abrupte Temperatur
veränderung thermisch beschädigt wird.
Da die Temperatur der Motorkühlflüssigkeit in einem be
stimmten Temperaturbereich gehalten werden kann, wird die
Temperaturschwankung des Heißwassers, das aus dem Heißwasser
durchfluß 16 b des zweiten Wärmetauschers 16 strömt, klein,
und die Temperatur des gelieferten Heißwassers kann in einem
vorbestimmten Temperaturbereich gehalten werden.
(3) In dem Fall, daß die ermittelte Temperatur T höher ist
als die vorbestimmte Temperatur T H (in dem Fall, daß die
Temperatur der Motorkühlflüssigkeit abnorm ansteigt), wird
das variable Strömungsteilerventil 30 so gesteuert, daß das
Strömungsteilerverhältnis auf der Wärmeabgabeseite für den
Kühler 27 des Motorkühlkreislaufes 7 auf 100% ansteigt,
während das Strömungsteilerverhältnis auf der Abhitzerückge
winnungsseite für den zweiten Wärmetauscher 16 des Motorab
hitzerückgewinnungskreislaufes 6 auf 0% absinkt. Dadurch
wird die gesamte Motorkühlflüssigkeit vom variablen Strö
mungsteilerventil 30 dem Kühler 27 zugeführt, so daß die
Temperatur der Motorkühlflüssigkeit schnell absinken kann
und wirksam verhindert wird, daß der Motor 4 sich überhitzt.
In dem Fall, daß die Belastungschwankung in der kombinierten
Energieerzeugungseinrichtung 1 groß ist, ist zu befürchten,
daß das variable Strömungsteilerventil 30 in einem Pendelzu
stand gerät. D. h. in dem Fall, daß die thermische Belastung
im Heißwassersammelbehälter 8 abrupt abnimmt, während die
kombinierte Energieerzeugungseinrichtung 1 im Temperatur
bereich A zum Steuern der abzugebenden Wärme läuft, wird
die Wärmeabgabe im zweiten Wärmetauscher 16 abrupt verringert
und die Temperatur der Motorkühlflüssigkeit steigt abrupt
höher als die vorbestimmte Temperatur T H . Dieser Zustand
wird vom Temperaturfühler 31 festgestellt, und das Strömungs
teilerverhältnis auf der Wärmeabgabeseite des variablen
Strömungsteilerventils 30 wird zu 100% hin verändert, so
daß die gesamte Motorkühlflüssigkeit zun Kühler 27 strömen
kann, wo sie dann abrupt heruntergekühlt werden kann. Darauf
hin wird das abrupte Absinken der Temperatur vom Temperatur
fühler 31 festgestellt, und das Strömungsteilerverhältnis
auf der Wärmeabgabeseite des variablen Strömungsteilerventils
30 wird klein gemacht. In dem Fall, daß die Wärmeabgabe
unter dieser Bedingung immer noch ungenügend ist, wird das
Strömungsteilerverhältnis auf der Wärmeabgabeseite des
variablen Strömungsteilerventils 30 noch einmal zu 100%
verändert. Die Wiederholung des oben erwähnten Vorgangs
führt zum Pendeln. Auch in dem Fall, daß die thermische
Belastung im Heißwassersammelbehälter 8 abrupt ansteigt oder
die Energieerzeugungsbelastung für den Motor 4 abrupt
schwankt, wird in ähnlicher Weise ein Pendeln hervorgerufen.
Um ein solches Pendeln zu verhindern, kann die Geschwindig
keit zum Einstellen des Strömungsteilerverhältnisses im
variablen Strömungsteilerventil 30 mäßig gesteuert werden,
und die Einstellkurve für das Strömungsteilerverhältnis auf
der Wärmeabgabeseite innerhalb des Temperaturbereichs A zum
Steuern der abzugebenden Wärme kann entsprechend dem Grad
der Belastungsschwankung geeignet ausgewählt werden.
In dem Fall, daß das Strömungsteilerverhältnis auf der
Wärmeabgabeseite des variablen Strömungsteilerventils 30 zur
Zeit des Stoppens des Motors 4 auf einem kleinen Wert gehal
ten wird, ist zu befürchten, daß der Motor 4 sich wegen der
geringen Wärmemenge, die zum Zeitpunkt des erneuten Startens
des Motors 4 im Kühler 27 abgegeben wird, überhitzt. Als
Gegenmaßnahme kann ein Vorgang zum Stoppen des Motors 4 mit
Hilfe eines Motorstop-Detektors (z. B. eines Motorum
drehungssensors, eines Sensors für die Größe der Drosselklap
penöffnung usw.) unmittelbar vor dem Stoppen des Motors 4
festgestellt werden und das Strömungsteilerverhältnis auf
der Wärmeabgabeseite des variablen Strömungsteilerventils 30
kann vorher so gesteuert werden, daß es basierend auf dem
Detektorsignal zu 100% hin verschoben wird. Zum Zeitpunkt
des erneuten Startens des Motors 4 kann dadurch die Hitze
stets in genügendem Maße im Kühler 27 abgegeben werden, und
es wird verhindert, daß der Motor 4 sich überhitzt.
Der Temperaturfühler 31 kann im Kühlmantel 14 oder im Motor
kühlflüssigkeitsdurchfluß 15 a des ersten Wärmetauschers 15
angeordnet sein. Aber in dem Fall, daß die Temperatur des
vom zweiten Wärmetauscher 16 zu liefernden Heißwassers
innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs gehalten werden
soll, ist es bevorzugt einen Temperaturfühler 31 zwischen
dem Kühlmantel 14 und dem variablen Strömungsteilerventil 30
anzuordnen, wie oben angegeben.
Als nächstes soll die konkrete Konstruktion der oben erwähn
ten kombinierten Energieerzeugungseinrichtung 1 unter Bezug
nahme auf Fig. 1 und die Fig. 4 bis 12 im weiteren erläu
tert werden. Das Vorne und Hinten, das Links und Rechts und
das Oben und Unten in der Anordnung der im weiteren zu
beschreibenden Bauteile wird auf der Grundlage von Fig. 4
als Vorderansicht erläutert werden.
Wie in Fig. 1 und den Fig. 4 bis 6 dargestellt, ist das
schalldichte Gehäuse 2 mit einer Grundfläche 35, auf der ein
Rahmentragwerk befestigt ist, einer Wartungstür 36, welche
die rechte Hälfte der Vorderfläche des Gehäuses 2 einnimmt,
einer Vorderplatte 37, welche die linke Hälfte der Vorder
fläche einnimmt, Seitenplatten 38 und 39, welche die gegen
überliegenden linken und rechten Seitenflächen des Gehäuses
2 einnehmen, und Rückplatten 40 und 41, welche den linken
und rechten Teil der Rückfläche des Gehäuses 2 einnehmen,
versehen. Die Wartungstür 36 wird drehbar an der rechten
Seitenplatte 39 durch Drehgelenke 43 gehalten und ist so
ausgelegt, daß sie mit Hilfe von handbetätigten Einrichtungen
zum Öffnen und Schließen 44 von Hand geöffnet und geschlossen
werden kann. Die anderen Platten 37 bis 41 sind mit Hilfe
mehrerer Bolzen 45 lösbar an den Rahmentragwerksteilen
befestigt. Eine Wartungsöffnung ist über die gesamte obere
Fläche des schalldichten Gehäuses 2 ausgebildet.
Innerhalb des schalldichten Gehäuses 2 sind auf der rechten
Seite der Motor 4 mit stehenden Zylindern und auf der linken
Seite der Generator 5 vorgesehen, die formschlüssig über
eine Kupplung miteinander verbunden sind. Der zweite Wärme
tauscher 16 ist im hinteren unteren Abschnitt des Motorge
häuses 47 des Motors 4 und der erste Wärmetauscher 15 auf
der Hinterseite des Zylinderkopfes 48 angeordnet. Der Haupt
schalldämpfer 19 ist auf der Unterseite des erstem Wärme
tauschers 15 angeordnet. Der Luftfilter 49 ist auf der
Oberseite des Zylinderkopfes 48 angeordnet. Weiterhin ist
die Batterie 12 auf der Oberseite des Generators 5 angeord
net. Die elektrische Steuereinrichtung 10 ist mit einer
Netzkonsole 50, die so angeordnet ist, daß sie der rechten
Seitenplatte 39 zugewandt ist, und einer Bedienungskonsole
51, die so angeordnet ist, daß sie der linken Seitenplatte 38
zugewandt ist, versehen. Obgleich die beiden Konsolen 50 und
51 mit Abstand voneinander angeordnet sind, verhindert
zusätzlich ein elektronischer Regler in der Bedienungskonsole
51 den irrtümlichen Betrieb aufgrund elektrischer Störge
räusche von der Netzkonsole 50. In der linken Seitenplatte
38 ist eine Tür 53 (siehe Fig. 1) vorgesehen, hinter der die
Bedienungskonsole 51 liegt. Eine Rückplatte 41 ist mit einem
Lüftungseinlaß 54 und die rechte Seitenplatte mit einem
Lüftungsauslaß 55 versehen. Ein Lüftungsventilator 56 ist
auf der rechten Seite des Motorgehäuses 47 so angeordnet,
daß er vom Motor 4 angetrieben wird.
Ein oberer Tragrahmen 60 für die obere Einheit 3 ist lösbar
auf der Oberseite des schalldichten Gehäuses 2 befestigt.
Der obere Tragrahmen 60 umfaßt ein Rahmentragwerk, das in
einer rechtwinkligen Prismakonstruktion mit quadratischen
Rohren 62 auf einem unteren Wassersammelbehälter 61 zusammen
gebaut ist. Ein Pumpenraum 63 ist getrennt im mittleren
Abschnitt des oberen Tragrahmens 60 nach links und rechts
hin ausgebildet und an seiner zentralen Position mit der
Umwälzpumpe 17 versehen. Links von der Umwälzpumpe 17 sind
das Thermostatventil 24, das variable Strömungsteilerventil
30 und die Steuereinrichtung für das Strömungsteilerverhält
nis 32 vorgesehen. Auf der Rückseite der Umwälzpumpe 17
sind der Hilfsschalldämpfer 21, der durch die obere Abdeck
platte 63 a hindurchgeht, und eine Kühlflüssigkeitsnachfüll
öffnung 64 vorgesehen. Die obere Abdeckplatte 63 a ist in
einer nach oben hervorstehenden Weise über dem variablen
Strömungsteilerventil 30 und der Kühlflüssigkeitsnachfüll
öffnung 64 angeordnet.
Auf den gegenüberliegenden linken und rechten Seiten des
Pumpenraums 63 sind als Kühlerventilatoren Axialschrauben
gebläse 28 vorgesehen. Ein Ventilatorkörper 66 von jedem
Kühlerventilator 28 wird in einer nach oben gerichteten
Weise vom oberen Teil des oberen Tragrahmens 60 durch einen
Elektromotor 67 gehalten. Unter dem Ventilatorkörper 66 ist
ein Luftansaugraum B vorgesehen. Drei Seitenflächen der
insgesamten vier Seitenflächen, nämlich der linken, der
rechten, der vorderen und der hinteren Seitenfläche, des
Luftansaugraums B mit Ausnahme einer Seitenplatte 63 b des
Pumpenraums 63 werden vom Kühler 27 abgedeckt. Der Kühler 27
umfaßt ein Kopfstück 68 auf der Einlaßseite, ein Kopfstück
69 auf der Auslaßseite und eine große Anzahl von Kühlröhren
70, die mit den beiden Kopfstücken 68 und 69 verbunden sind.
Diese Kühlröhren 70 haben in Draufsicht eine U-Form, sind
auf ihren Außenflächen mit Rippen versehen und vertikal
übereinander angeordnet. Wenn der Kühlerventilator 28 in
Betrieb ist, wird die Kühlluft so angesaugt, daß sie quer
von außen nach innen durch die Kühlrohre 70 des Kühlers 27
hindurchströmt, dann nach oben strömt und durch eine Luft
austrittshaube 71 austritt. Sowohl die Vorder- als auch die
Rückseite des Pumpenraums 63 sind mit einer Vorderseiten
platte 63 c bzw. einer Rückseitenplatte 63 d abgedeckt.
Eine Konstruktion zur Befestigung der Wartungstür 36 wird
nun im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 7 näher erläutert.
Die rechte Seitenplatte 39 ist mit Hilfe von Bolzen über
eine Gummidichtung 75 an einem rechten Seiteneckpfeiler 74,
der Teil eines Rahmentragwerkteils 73 ist, fest angebracht.
Die Tür 36 wird vom vorderen Abschnitt der rechten Seiten
platte 39 über die Drehgelenke 43 drehbar gehalten, so daß
sie geöffnet und geschlossen werden kann, und ist so aus
gelegt, daß sie in ihrem verschlossenen Zustand über zwei
obere und untere handbetätigte Einrichtungen zum Öffnen und
Schließen 44 mit einem Mittelpfeiler 76 in Eingriff steht.
In einem derartigen verschlossenen Zustand sind zwei Gum
midichtungen 77 und 78 zwischen der Tür 36 und dem rechten
Seitenpfeiler 74 sowie zwischen der Tür 36 und dem Mittel
pfeiler 76 vorgesehen. Der Drehgelenkzapfen 79 des Träger
gelenks 43 ist so angebracht, daß er vor der Vorderfläche
der Tür 36 liegt sowie auf der rechten Seite der rechten
Endfläche der Tür 36. Wenn die Tür 36 von Hand geöffnet und
geschlossen wird, kann dadurch verhindert werden, daß der
rechte Kantenabschnitt der Dichtungspreßflächen der Tür 36
sich mit der Vorderfläche der rechten Seitendichtung 77
stört. Demgemäß kann die Tür 36 leicht geöffnet werden, und
es kann verhindert werden, daß die Schalldichtfähigkeit
durch eine Beschädigung der Dichtung 77 verschlechtert wird.
Obwohl dies nicht dargestellt ist, ist der obengenannte
Mittelpfeiler 76 so ausgelegt, daß er mit Hilfe von Bolzen
an seinem oberen und unteren Ende an der Grundfläche 35 bzw.
am Wassersammelbehälter 61 lösbar befestigt ist, so daß er,
wenn dies für die Wartung des Motors 4 und des Generators 5
erforderlich ist, entfernt werden kann.
Eine Konstruktion des Wassersammelbehälters 61 wird nun
unter Bezugnahme auf die Fig. 8 und 9 im folgenden näher
erläutert. Der Wassersammelbehälter 61 ist wie ein Tablett
ausgebildet, indem sein Randbereich 81 als Süllrand hoch
steht, und in seinem Mittelbereich mit einer Tragplattform
82 versehen, die wie eine hohe Stufe ausgebildet ist, um die
Umwälzpumpe 17 zu tragen. Zwischen der Tragplattform 82 und
dem Randbereich 81 sind Wasserrinnen 83 vorgesehen. Es genügt
daher, lediglich ein Ablaufloch 84 für den Wassersammel
behälter 61 vorzusehen. Die Tragplattform 82 ist höher als
die Oberkante des Randbereichs 81. In dem Fall, daß der
Wassersammelbehälter 81 wegen irgendeines Störfalls zufällig
ganz mit Wasser gefüllt sein sollte, kann so verhindert
werden, daß die Umwälzpumpe 17 und andere elektrische Ein
richtungen in das Wasser tauchen.
Konstruktionen der Befestigungsteile für die Platten 37 bis
41 werden nun unter Bezugnahme auf die Fig. 10 und 11,
basierend auf der beispielhaften Darstellung der Vorderplatte
37, erläutert. Die Vorderplatte 37 ist an ihrem unteren
Endabschnitt über eine Dichtung 87 in eine in der Grundfläche
35 ausgebildete Paßrille 86 eingelassen und mit Hilfe mehre
rer Bolzen 45 fest am Rahmentragwerksteil 73 des schall
dichten Gehäuses angebracht. Ein Anschlagring 88 ist fest am
Fußteil jedes Bolzens 45 angebracht, um gegen die Innenfläche
der Vorderplatte 37 zu stoßen. Zum Zeitpunkt des Entfernens
der Vorderplatte 37 kann dadurch verhindert werden, daß die
Bolzen 45 verlorengehen, weil sie so ausgelegt sind, daß sie
nach ihrem Lösen vom Rahmentragwerksteil 73 in der Vorder
platte 37 verbleiben.
Eine Konstruktion des Hilfsschalldämpfers 21 wird nun unter
Bezugnahme auf Fig. 12 näher erläutert. Dieser Hilfsschall
dämpfer 21 umfaßt eine erste Resonanzkammer 90, die an der
Unterseite der oberen Abdeckplatte 63 a für den Pumpenraum
63 angeordnet ist, und eine zweite Resonanzkammer 91, die
auf der Oberseite der oberen Abdeckplatte 63 a angeordnet
ist, wobei beide Kammern 90 und 91 den oberen Abschnitt des
Auspuffrohrs 20 umschließen, das durch die obere Abdeckplatte
63 a hindurchtritt. Das Bezugszeichen 92 bezeichnet eine
Auspufföffnung und das Bezugszeichen 93 eine gelochte Metall
platte. Das Auspuffrohr 20 ist mit Ablauflöchern 94 versehen,
die in Verbindung mit den untersten Bereichen der ersten
Resonanzkammer 90 bzw. der zweiten Resonanzkammer 91 stehen.
Selbst wenn also durch die Kondensation des Abgases in den
Resonanzkammern 90 und 91 Flüssigkeit entsteht, kann ver
hindert werden, daß der Hilfsschalldämpfer 21 korrodiert
wird, weil die kondensierte Flüssigkeit durch die Ablauf
löcher 94 leicht zum Auspuffrohr 20 zurückgeführt werden
kann, wie durch die durchgezogenen Pfeillinien angedeutet
ist.
Fig. 13 zeigt eine Variante des variablen Strömungsteilerven
tils. Das variable Strömungsteilerventil 96 umfaßt zwei
Regelventile 97, die in den entsprechenden Kreisläufen 6 und
7 anstelle des oben erwähnten Dreiwegeventils angeordnet
sind. Die Größen der Ventilöffnungen für beide Regelventile
97 sind so ausgelegt, daß sie, basierend auf dem Signal vom
Temperaturfühler 98, von der Steuereinrichtung für das
Strömungsteilerverhältnis 99 einstellbar betätigt werden.
Es ist noch möglich, die obengenannte Ausführungsform wie
folgt zu modifizieren.
Der Motorkühlkreislauf 7 kann so konstruiert werden, daß
einfach wenigstens der Kühlmantel 14 des Motors 4, der Kühler
27 und die Motorkühlflüssigkeitsumweltspumpe 17 kreislaufar
tig miteinander verbunden werden, und weiterhin kann der
Kühler 27 in Reihe mit dem zweiten Wärmetauscher 16 angeord
net werden.
Die Wärmeabgabe-Steuereinrichtung 29 für den Kühler 27 kann
anstelle derjenigen, die mit dem variablen Strömungsteiler
ventil vorgesehen ist, so konstruiert werden, daß sie die
vom Kühlerventilator 28 gelieferte Kühlluftmenge steuert.
Weiterhin können anstelle von zwei ein oder mehr als zwei
Kühler 27 und Kühlerventilatoren 28 angeordnet werden. Der
Kühler 27 kann so konstruiert sein, daß er im wesentlichen
alle vier Seitenwände des Luftansaugraums B abdeckt.
Schließlich kann die motorgetriebene Arbeitsmaschine so
zusammengebaut werden, daß ein Kompressor, eine Elektro
schweißvorrichtung oder dergleichen anstelle der kombinierten
Energieerzeugungseinrichtung von einem Motor angetrieben
wird.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen
sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung
können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für
die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen
Ausführungsformen wesentlich sein.
Bezugszeichenliste
(List of Reference Numerals)
(List of Reference Numerals)
1 kombinierte Energieerzeugungseinrichtung
2 schalldichtes Gehäuse
3 obere Einheit von 2
4 Gasmotor
5 Generator
6 Abhitzerückgewinnungskreislauf
7 Motorkühlkreislauf
8 Heißwassersammelbehälter
10 elektrische Steuereinrichtung
11 Brenngaszuführventil
12 Batterie
14 Kühlmantel
15 Wärmetauscher
15 a Motorkühlflüssigkeitsdurchfluß
15 b Abgasdurchfluß
16 Abhitzerückgewinnungswärmetauscher
16 a Motorkühlflüssigkeitsdurchfluß
16 b Heißwasserdurchfluß
17 Umwälzpumpe
19 Hauptschalldämpfer
20 Auspuffrohr
21 Hilfsschalldämpfer
22 Umwälzpumpe
24 Thermostatventil
25 Umgehungsleitung
27 Kühler
28 Kühlerventilator
29 Wärmeabgabe-Steuereinrichtung
30 variables Strömungsteilerventil
31 Temperaturfühler
32 Steuereinrichtung für das Strömungsteilerverhältnis
35 Grundfläche
36 Wartungstür
37 Vorderplatte
38 Seitenplatte
39 Seitenplatte
40 Rückplatte
41 Rückplatte
43 Drehgelenk
44 handbetätigte Einrichtung zum Öffnen und Schließen
45 Bolzen
47 Motorgehäuse
48 Zylinderkopf
49 Luftfilter
50 Netzkonsole
51 Bedienungskonsole
53 Tür
54 Lüftungseinlaß
55 Lüftungsauslaß
56 Lüftungsventilator
60 oberer Tragrahmen
61 Wassersammelbehälter
62 Rohr
63 Pumpenraum
63 a obere Abdeckplatte
63 b Seitenplatte
63 c Vorderseitenplatte
63 d Rückseitenplatte
64 Kühlflüssigkeitsnachfüllöffnung
66 Ventilatorkörper
67 Elektromotor
68 Kopfstück
69 Kopfstück
70 Kühlröhre
71 Luftaustrittshaube
73 Rahmentragwerksteil
74 Seiteneckpfeiler
75 Gummidichtung
76 Mittelpfeiler
77 Gummidichtung
78 Gummidichtung
79 Drehgelenkzapfen
81 Süllrand
82 Tragplattform
83 Wasserrinne
86 Paßrille
87 Dichtung
88 Anschlagring
90 erste Resonanzkammer
91 zweite Resonanzkammer
92 Auspufföffnung
93 gelochte Metallplatte
94 Ablauflöcher
96 variables Strömungsteilerventil
97 Regelventil
98 Temperaturfühler
99 Steuereinrichtung für das Strömungsteilerverhältnis
2 schalldichtes Gehäuse
3 obere Einheit von 2
4 Gasmotor
5 Generator
6 Abhitzerückgewinnungskreislauf
7 Motorkühlkreislauf
8 Heißwassersammelbehälter
10 elektrische Steuereinrichtung
11 Brenngaszuführventil
12 Batterie
14 Kühlmantel
15 Wärmetauscher
15 a Motorkühlflüssigkeitsdurchfluß
15 b Abgasdurchfluß
16 Abhitzerückgewinnungswärmetauscher
16 a Motorkühlflüssigkeitsdurchfluß
16 b Heißwasserdurchfluß
17 Umwälzpumpe
19 Hauptschalldämpfer
20 Auspuffrohr
21 Hilfsschalldämpfer
22 Umwälzpumpe
24 Thermostatventil
25 Umgehungsleitung
27 Kühler
28 Kühlerventilator
29 Wärmeabgabe-Steuereinrichtung
30 variables Strömungsteilerventil
31 Temperaturfühler
32 Steuereinrichtung für das Strömungsteilerverhältnis
35 Grundfläche
36 Wartungstür
37 Vorderplatte
38 Seitenplatte
39 Seitenplatte
40 Rückplatte
41 Rückplatte
43 Drehgelenk
44 handbetätigte Einrichtung zum Öffnen und Schließen
45 Bolzen
47 Motorgehäuse
48 Zylinderkopf
49 Luftfilter
50 Netzkonsole
51 Bedienungskonsole
53 Tür
54 Lüftungseinlaß
55 Lüftungsauslaß
56 Lüftungsventilator
60 oberer Tragrahmen
61 Wassersammelbehälter
62 Rohr
63 Pumpenraum
63 a obere Abdeckplatte
63 b Seitenplatte
63 c Vorderseitenplatte
63 d Rückseitenplatte
64 Kühlflüssigkeitsnachfüllöffnung
66 Ventilatorkörper
67 Elektromotor
68 Kopfstück
69 Kopfstück
70 Kühlröhre
71 Luftaustrittshaube
73 Rahmentragwerksteil
74 Seiteneckpfeiler
75 Gummidichtung
76 Mittelpfeiler
77 Gummidichtung
78 Gummidichtung
79 Drehgelenkzapfen
81 Süllrand
82 Tragplattform
83 Wasserrinne
86 Paßrille
87 Dichtung
88 Anschlagring
90 erste Resonanzkammer
91 zweite Resonanzkammer
92 Auspufföffnung
93 gelochte Metallplatte
94 Ablauflöcher
96 variables Strömungsteilerventil
97 Regelventil
98 Temperaturfühler
99 Steuereinrichtung für das Strömungsteilerverhältnis
Claims (10)
1. Schalldichte motorgetriebene Arbeitsmaschine mit einer
Abhitzerückgewinnungseinrichtung, gekennzeichnet durch ein
schalldichtes Gehäuse (2), einen oberen Tragrahmen (60),
einen flüssigkeitsgekühlten Verbrennungsmotor (4), eine
Arbeitsmaschine (5), einen Motorabhitzerückgewinnungskreis
lauf (6), einen Motorkühlkreislauf (7), einen Wärmetauscher
(15) für die Aufnahme von Abgaswärme, einen Abhitzerückge
winnungswärmetauscher (16), eine Motorkühlflüssigkeitsum
wälzpumpe (17), einen Kühler (27), einen Kühlerventilator
(28) und eine Wärmeabgabe-Steuereinrichtung (29),
wobei der obere Tragrahmen (60) fest auf der Oberseite des schalldichten Gehäuses (2) eingebaut ist,
der Verbrennungsmotor (4) und die Arbeitsmaschine (5) im schalldichten Gehäuse (2) in Längsrichtung desselben horizon tal nebeneinander angeordnet sind,
der Motorabhitzerückgewinnungskreislauf (6) einen Kühlmantel (14) des Verbrennungsmotors (4), den Wärmetauscher (15) für die Aufnahme von Abgaswärme, den Abhitzerückgewinnungswärme tauscher (16) und die Umwälzpumpe (17) umfaßt, die kreis laufartig miteinander verbunden sind,
der Motorkühlkreislauf (7) wenigstens den Kühlmantel (14), den Kühler (27) und die Umwälzpumpe (17) umfaßt, die kreis laufartig miteinander verbunden sind,
die im Kühler (27) abzugebende Wärme mit Hilfe der Wärmeab gabe-Steuereinrichtung (29) gesteuert werden kann, und
der Kühler (27) und der Kühlerventilator (28) auf dem oberen Tragrahmen (60) angeordnet sind und der Kühlerventilator (28) übereinstimmend mit dem Kühler (27) angeordnet ist.
wobei der obere Tragrahmen (60) fest auf der Oberseite des schalldichten Gehäuses (2) eingebaut ist,
der Verbrennungsmotor (4) und die Arbeitsmaschine (5) im schalldichten Gehäuse (2) in Längsrichtung desselben horizon tal nebeneinander angeordnet sind,
der Motorabhitzerückgewinnungskreislauf (6) einen Kühlmantel (14) des Verbrennungsmotors (4), den Wärmetauscher (15) für die Aufnahme von Abgaswärme, den Abhitzerückgewinnungswärme tauscher (16) und die Umwälzpumpe (17) umfaßt, die kreis laufartig miteinander verbunden sind,
der Motorkühlkreislauf (7) wenigstens den Kühlmantel (14), den Kühler (27) und die Umwälzpumpe (17) umfaßt, die kreis laufartig miteinander verbunden sind,
die im Kühler (27) abzugebende Wärme mit Hilfe der Wärmeab gabe-Steuereinrichtung (29) gesteuert werden kann, und
der Kühler (27) und der Kühlerventilator (28) auf dem oberen Tragrahmen (60) angeordnet sind und der Kühlerventilator (28) übereinstimmend mit dem Kühler (27) angeordnet ist.
2. Arbeitsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Umwälzpumpe (17) und die Wärmeabgabe-Steuerein
richtung (29) auf dem oberen Tragrahmen (60) vorgesehen sind.
3. Arbeitsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß mehrere Kühler (27) bzw. Kühlerventilatoren
(28) vorgesehen sind, wobei sowohl die Kühler (27) als auch,
übereinstimmend mit den entsprechenden Kühlern (27), die
Kühlerventilatoren (28) in Längsrichtung des schalldichten
Gehäuses (2) angeordnet sind.
4. Arbeitsmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Kühler (27) bzw. zwei Kühlerventilatoren (28) vorgesehen sind und jeder Kühlerventilator (28) ein Axial schraubengebläse ist,
daß im mittleren Teil des oberen Tragrahmens (60) in Längs richtung desselben die Umwälzpumpe (17) vorgesehen ist,
daß die Kühlerventilatoren (28) nach oben gerichtet auf gegenüberliegenden Seiten der Umwälzpumpe (17) in Längs richtung angeordnet sind und ein Luftansaugraum (B) unter jedem Kühlerventilator (28) vorgesehen ist,
daß wenigstens drei Seitenflächen von insgesamt vier, nämlich der linken, der rechten, der vorderen und der hinteren Seitenfläche, des Luftansaugraums (B) vom Kühler (27) ab gedeckt werden, und
daß die Kühlluft vom Kühlerventilator (28) so angesaugt wird, daß sie von außen nach innen quer durch den Kühler (27) hindurchtritt und dann nach oben strömt.
daß zwei Kühler (27) bzw. zwei Kühlerventilatoren (28) vorgesehen sind und jeder Kühlerventilator (28) ein Axial schraubengebläse ist,
daß im mittleren Teil des oberen Tragrahmens (60) in Längs richtung desselben die Umwälzpumpe (17) vorgesehen ist,
daß die Kühlerventilatoren (28) nach oben gerichtet auf gegenüberliegenden Seiten der Umwälzpumpe (17) in Längs richtung angeordnet sind und ein Luftansaugraum (B) unter jedem Kühlerventilator (28) vorgesehen ist,
daß wenigstens drei Seitenflächen von insgesamt vier, nämlich der linken, der rechten, der vorderen und der hinteren Seitenfläche, des Luftansaugraums (B) vom Kühler (27) ab gedeckt werden, und
daß die Kühlluft vom Kühlerventilator (28) so angesaugt wird, daß sie von außen nach innen quer durch den Kühler (27) hindurchtritt und dann nach oben strömt.
5. Arbeitsmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Seitenflächen des Luftansaugraums (B) mit Ausnahme
derjenigen, die der Umwälzpumpe (17) zugewandt ist, vom
Kühler (27) abgedeckt werden.
6. Arbeitsmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der obere Tragrahmen (60) lösbar
auf der Oberseite des schalldichten Gehäuses (2) befestigt
ist.
7. Arbeitsmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Wartungsöffnung im wesent
lichen über die gesamte Oberseite des schalldichten Gehäuses
(2) ausgebildet und vom oberen Tragrahmen (60) überdeckt ist.
8. Arbeitsmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der obere Tragrahmen (60) mit
einem Wassersammelbehälter (61) versehen ist.
9. Arbeitsmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeabgabe-Steuereinrichtung
(29) ein variables Strömungsteilerventil (30), einen Tempera
turfühler (31) und eine Steuereinrichtung für das Strömungs
teilerverhältnis (32) umfaßt,
daß der Motorkühlkreislauf (7) über das variable Strömungs teilerventil (30) parallel zum Motorabhitzerückgewinnungs kreislauf (6) angeordnet ist, um die variable Strömungstei lung zu ermöglichen,
daß der Temperaturfühler (31) im Motorabhitzerückgewinnungs kreislauf angeordnet und mit dem variablen Strömungsteiler ventil (30) über die Steuereinrichtung für das Strömungstei lerverhältnis (32) verbunden ist,
daß der Temperaturfühler (31) dazu dient, die Temperatur der Motorkühlflüssigkeit, die durch den Motorabhitzerückge winnungskreislauf (6) strömt, zu ermitteln,
daß in dem Fall, daß die ermittelte Temperatur (T) der Flüssigkeit innerhalb eines Temperaturbereiches (A) zum Steuern der abzugebenden Wärme liegt, nämlich zwischen einer vorbestimmten Abgabe-Starttemperatur (T L ) und einer vorbe stimmten vollen Abgabetemperatur (T H ), die höher ist als T L ,
daß die Steuereinrichtung für das Strömungsteilerverhältnis (32), wenn die ermittelte Temperatur (T) der Flüssigkeit ansteigt, so ausgelegt ist, daß sie das variable Strömungs teilerventil (30) zur Seite der Wärmeabgabeerhöhung hin betätigt, so daß das Strömungsteilerverhältnis auf der Wärmeabgabeseite für die Motorkühlflüssigkeit vom Motor abhitzerückgewinnungskreislauf (6) zum Motorkühlkreislauf (7) erhöht und das Strömungsteilerverhältnis auf der Ab hitzerückgewinnungsseite für die Motorkühlflüssigkeit zum Motorabhitzerückgewinnungskreislauf (6) hin gesenkt werden kann, und
daß im Gegensatz dazu die Steuereinrichtung für das Strö mungsteilerverhältnis (32), wenn die ermittelte Temperatur (T) der Flüssigkeit sinkt, so ausgelegt ist, daß das variable Strömungsteilerventil (30) zur Seite der Wärmeabgabeernie drigung hin betätigt wird, so daß das Strömungsteilerverhält nis auf der Wärmeabgabeseite gesenkt und das Strömungsteiler verhältnis auf der Abhitzerückgewinnungsseite erhöht werden kann.
daß der Motorkühlkreislauf (7) über das variable Strömungs teilerventil (30) parallel zum Motorabhitzerückgewinnungs kreislauf (6) angeordnet ist, um die variable Strömungstei lung zu ermöglichen,
daß der Temperaturfühler (31) im Motorabhitzerückgewinnungs kreislauf angeordnet und mit dem variablen Strömungsteiler ventil (30) über die Steuereinrichtung für das Strömungstei lerverhältnis (32) verbunden ist,
daß der Temperaturfühler (31) dazu dient, die Temperatur der Motorkühlflüssigkeit, die durch den Motorabhitzerückge winnungskreislauf (6) strömt, zu ermitteln,
daß in dem Fall, daß die ermittelte Temperatur (T) der Flüssigkeit innerhalb eines Temperaturbereiches (A) zum Steuern der abzugebenden Wärme liegt, nämlich zwischen einer vorbestimmten Abgabe-Starttemperatur (T L ) und einer vorbe stimmten vollen Abgabetemperatur (T H ), die höher ist als T L ,
daß die Steuereinrichtung für das Strömungsteilerverhältnis (32), wenn die ermittelte Temperatur (T) der Flüssigkeit ansteigt, so ausgelegt ist, daß sie das variable Strömungs teilerventil (30) zur Seite der Wärmeabgabeerhöhung hin betätigt, so daß das Strömungsteilerverhältnis auf der Wärmeabgabeseite für die Motorkühlflüssigkeit vom Motor abhitzerückgewinnungskreislauf (6) zum Motorkühlkreislauf (7) erhöht und das Strömungsteilerverhältnis auf der Ab hitzerückgewinnungsseite für die Motorkühlflüssigkeit zum Motorabhitzerückgewinnungskreislauf (6) hin gesenkt werden kann, und
daß im Gegensatz dazu die Steuereinrichtung für das Strö mungsteilerverhältnis (32), wenn die ermittelte Temperatur (T) der Flüssigkeit sinkt, so ausgelegt ist, daß das variable Strömungsteilerventil (30) zur Seite der Wärmeabgabeernie drigung hin betätigt wird, so daß das Strömungsteilerverhält nis auf der Wärmeabgabeseite gesenkt und das Strömungsteiler verhältnis auf der Abhitzerückgewinnungsseite erhöht werden kann.
10. Arbeitsmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das variable Strömungsteilerventil (30) neben der Umwälz
pumpe (17) auf dem oberen Tragrahmen (60) angeordnet ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25066888 | 1988-10-04 | ||
JP63258161A JPH02104954A (ja) | 1988-10-12 | 1988-10-12 | エンジンの排出熱回収装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3912256A1 true DE3912256A1 (de) | 1990-04-05 |
DE3912256C2 DE3912256C2 (de) | 1996-05-09 |
Family
ID=26539858
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3912256A Expired - Fee Related DE3912256C2 (de) | 1988-10-04 | 1989-04-14 | Schalldichte motorgetriebene Arbeitsmaschine mit Abhitzerückgewinnungseinrichtung |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4951871A (de) |
DE (1) | DE3912256C2 (de) |
Cited By (4)
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