CZ20021068A3 - Zařízení ke klimatizaci vnitřního prostoru - Google Patents

Description

Zařízení ke klimatizaci vnitřního prostoru

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení ke klimatizaci vnitřního prostoru, zejména zařízení ke klimatizaci vozidla, s klimatizačním přístrojem s vedením klimatizačního vzduchu, jakož i s tepiovzdušným zařízením s vedením vytápěcího vzduchu, přičemž vedení klimatizačního vzduchu a vedení vytápěcího vzduchu jsou spojena s vnitřním prostorem, zejména vnitřním prostorem vozidla.

Dosavadní stav techniky

Podle stavu techniky vykazují motorová vozidla opatřená klimatizačním zařízením, respektive klimatizačním přístrojem často náhradní nebo pomocná vytápění, kterými jsou vodní nebo vzduchová vytápěcí zařízení provozovaná s kapalným palivem (nafta nebo benzín). Pomocná vytápěcí zařízení jsou vytápěcí zařízení, která při pracujícím motoru motorového vozidla přispívají ke zlepšení tepelného výkonu na vnitřek vozidla a motor, náhradní vytápěcí zařízení jsou vytápěcí zařízení, která poskytují vozidlu tepelný výkon nezávisle na motoru.

Stejně jako klimatizační přístroj jsou také náhradní vytápěcí zařízení nebo pomocná vytápěcí zařízení spojena na výstupní straně s vnitřním prostorem motorového vozidla. Vzduchové kanály klimatizačního přístroje a náhradního nebo pomocného vytápěcího zařízení jsou vedeny k vnitřnímu ···· ·» · · · · · · · · • · · · · ···· · • · · ··· ···· ··· ·· ·· ···· ·· ·· prostoru motorového vozidla buď odděleně nebo ústí vzájemně do sebe ve vzduchové komoře, která je přes vzduchový systém spojena s vnitřním prostorem. Vzduchová komora je s výhodou vzduchová klapková komora motorového vozidla.

Jsou-li ke vnitřnímu prostoru vedeny dva samostatné vzduchové systémy, představuje to nákladný vzduchový systém. Jestliže vedení klimatizačního přístroje a teplovzdušného zařízení ústí vzájemně do sebe, potom se obě vzduchová proudění v provozu ovlivňují, pokud jsou oba přístroje provozovány současně. Je-li provozován pouze jeden přístroj, klimatizační přístroj nebo teplovzdušné zařízení, pak jsou obvykle zapotřebí přídavné řídicí nebo regulační klapky, aby se zabránilo zpětnému proudění do přístroje, který není v provozu. V každém provozním případě ze shora uvedených dochází ke zvýšeným odporům při proudění, podle okolností dokonce i k funkčním poruchám.

Podstata vynálezu

Úlohou vynálezu je navrhnout zařízení ke klimatizaci vnitřního prostoru shora uvedeného druhu, jež by mohlo být provozováno účinným způsobem s jednoduchými prostředky.

Tato úloha je vyřešena u zařízení ke klimatizaci vnitřního prostoru podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že vedení klimatizačního vzduchu a vedení vytápěcího vzduchu jsou svedena dohromady prostřednictvím nástavce v podobě dvojité hubice, která vykazuje vnitřní trubku a souosou vnější trubku.

Dvojitá hubice je zejména vytvořena na principu proudové trysky/ axiální proudění (sací účinek) a/nebo na principu vířivého proudění (cirkulační respektive vířivé proudění /sací účinek).

Dvojitá hubice vykazuje válcovou vnitřní trubku a souosou válcovou vnější trubku, přičemž výstupy jsou vytvořeny kuželovité zúžené.

Vnitřní trubka může být s výhodou vzhledem ke vnější trubce axiálně posuvná, například prostřednictvím elektrického servopohonu, a nastavitelná uvnitř nastavovací oblasti. Tím mohou být také kuželovité úseky vnitřní trubky a vnější trubky vzájemně přestaveny a změněn jejich prstencovitý průtočný průřez a tak přizpůsoben různým intenzitám průtoku vzduchu.

Vnitřní trubka může vykazovat souosý čelní vstup vzduchu, který je v opačném směru ke kuželovité zúženě vytvořenému středovému výstupu vnitřní trubky, a vnější trubka má nejméně jeden vstup vzduchu ze strany pláště, který je v opačném směru ke kuželovité zúženě vytvořenému výstupu vnější trubky.

Vstup vzduchu ze strany pláště je zejména tangenciální vstup vzduchu k vytvoření vířivého proudění ve směru výstupu.

Podle výhodného provedení je vstup vzduchu ze strany pláště tangenciálním vstupem vířivého proudění vzhledem k výstupu vnější trubky a/nebo vykazuje rozváděči zařízení vířivého proudění, přičemž úkos a/nebo průřez vstupu vířivého • · • ·

• · · · • · proudění a/nebo rozváděči zařízení vířivého proudění jsou s výhodou nastavitelné.

V prstencovitém prostoru mezi vnitřní trubkou a vnější trubkou může být uspořádáno další rozváděči zařízení vířivého proudění, které je s výhodou nastavitelné.

Podle výhodného provedení může být za dvojitou hubicí uspořádána souosá válcová směšovací trubice se směšovacím zařízením pro hlavní proud a prstencovité, respektive vířivé proudění, které slouží k uklidnění proudění, respektive k zamezení nebo redukci turbulencí.

Směšovacím zařízením může být směšovací mřížka s radiálními vodícími plochami.

Za dvojitou hubicí může být uspořádán difuzor, který může být uspořádán před směšovací trubicí nebo za ní.

Vnější trubka vykazuje s výhodou dva vstupy vzduchu ze strany pláště uspořádané vzájemně proti sobě.

Vstup nebo vstupy vzduchu ze strany pláště motoru mohou být připojeny na klimatizační přístroj, zatímco čelní vstup vzduchu je připojen na teplovzdušné zařízení.

Ve variantě obrácené k předchozí může být s výhodou jediný vstup vzduchu ze strany pláště připojen na teplovzdušné zařízení, zatímco čelní vstup vzduchu je připojen na klimatizační přístroj.

• · · · · · · · · • · · · 9 9 9 9 9 • ·· ·· ·· ···· 99 49

Teplovzdušné zařízení je s výhodou na motoru nezávislé náhradní vytápěcí zařízení nebo pomocné vytápěcí zařízení motorového vozidla, zejména užitkového vozidla.

Dvojitá hubice může být uspořádána mezi vzduchovou klapkovou komorou a tepelným výměníkem motorového vozidla.

Ve výhodném provedení je dvojitá hubice vytvořena integrovaná v klimatizačním přístroji nebo je uspořádána s klimatizačním přístrojem jako stavební jednotka, přičemž také klimatizační přístroj může být vytvořen integrované se vzduchovou klapkovou komorou nebo může být uspořádán ve skříni vzduchové klapkové komory.

Prostřednictvím vynálezu je zejména zajištěno provázání teplovzdušného zařízení s klimatizačním systémem vozidla z tlakové strany pomocí jednoduchého nástavce ve formě dvojité hubice, která je s výhodou provozována na principu proudové trysky a/nebo na principu vířivého proudění. Hubice působí rovněž jako zpětný ventil. Provázání teplovzdušného zařízení a klimatizačního přístroje z tlakové strany je dosaženo bez vzájemného ovlivnění proudění, při nepatrné spotřebě proudu, nepatrném průtokovém odporu a nepatrné hlukové emisi. Nejsou zapotřebí žádné řídící prvky nebo regulační klapky. Zařízení podle vynálezu je vhodné zejména u klimatizace užitkových vozidel.

Hubice má funkci zpětného ventilu zejména prostřednictvím vířivého proudění, které při jednostranném ostřiku proudem vzduchu brání zpětnému proudění do hubice.

00 0 • · ♦ · ·

0 0 0

0 0 0 0

0 ·00 0000 00

Vířivé proudění je podpořeno tangenciálním vtokem do vnější hubice. Vířivé proudění může být nastaveno prostřednictvím vstupního průřezu do vnější hubice, čímž je zabráněno zpětnému proudění. Tím nejsou zapotřebí žádné přídavné zpětné a regulační klapky.

Nedochází k žádnému zvýšení protitlaku průchodu vzduchu u vytápěcího zařízení a klimatizačního přístroje, respektive k žádnému vzájemnému ovlivnění průchodů vzduchu. Vířivé proudění vytváří podtlak a podporuje hlavní proud vnitřní hubice při současném ostřiku hubice prostřednictvím klimatizačního přístroje a teplovzdušného zařízení.

K optimálnímu přizpůsobení různým intenzitám průtoku vzduchu může být vnitřní hubice provedena posuvná.

Za vnější hubici může být zapojeno směšovací zařízení se směšovací mřížkou nebo/a difuzor ke zpoždění proudění vzduchu.

Hubice podle vynálezu, tzv. hubice 3D, může být součástí klimatizačního přístroje v oblasti mezi tepelným výměníkem a klapkovou komorou. Nebo může být princip funkce hubice integrován prostřednictvím vhodného uspořádání, respektive vtoku vytápěcího vzduchu a prostřednictvím vytvořeného vířivého proudění v klimatizačním přístroji. Přesné celkové uspořádání se často určí prostřednictvím zkoušky.

V praktickém případě představuje množství vzduchu klimatizačního zařízení zhruba šestinásobnou hodnotu množství vytápěcího vzduchu náhradního nebo pomocného vytápění užitkového vozidla. V tomto případě je klimatizační vzduch s

Ί

9999 99 ·· 99 9999 • 9 9 9 9 9 · 9 9 9

9 9 9 9 9 9 9 · ·· ··· · · · · ··· ·· ·· ···· ·· ·« výhodou přiváděn ze strany pláště dvěma protilehle uspořádanými vstupy vzduchu do vnějšího prstencovitého prostoru dvojité hubice a vytápěcí vzduch náhradního nebo pomocného vytápění je zaváděn středově čelně do vnitřní trubky dvojité hubice jako jádro proudu. Popřípadě mohou být také na obvodu pláště vnější trubky dvojité hubice uspořádány více než dva vstupy klimatizačního vzduchu.

Při patřičném dimenzování jsou vzduchová vstupní hrdla dvojité hubice také výměnná, se stejnou funkcí.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je dále blíže vysvětlen s pomocí příkladů provedení, znázorněných na výkresech, kde značí:

obr. 1 klimatizační zařízení užitkového vozidla s klimatizačním přístrojem a teplovzdušným zařízením ve schematickém základním uspořádání, přičemž vedení vzduchu, respektive vzduchový systém, respektive vzduchový kanál klimatizačního přístroje a vedení vzduchu, respektive vzduchový systém, respektive vzduchový kanál vytápěcího zařízení ústí navzájem do sebe za použití nástavce ve formě dvojité hubice;

obr. 2 klimatizační zařízení užitkového vozidla ve schematickém základním uspořádání podobně k obr. 1 s integrovaným uspořádáním dvojité hubice v oblasti klimatizačního přístroje;

obr. 3 jednu variantu dvojité hubice podle vynálezu a to schematicky v axiálním řezu;

• ···· ·· ·· ·· ···· ·· ······· · • · ♦ · · ···· · • · · · · · ···♦

999 99 99 9999 99 99 obr. 4 dvojitou hubici podle obr. 3 schematicky bokorysu s čerchovaným znázorněním další varianty;

obr. 5 další variantu dvojité hubice podle vynálezu a to schematicky v axiálním řezu podobně v obr. 3;

obr. 6 dvojitou hubici podle obr. 5 schematicky v bokorysu podobně k obr. 4, s čerchovaným znázorněním další varianty;

obr. 7 další variantu dvojité hubice podle vynálezu, podobně k obr. 3 a obr. 5; a obr. 8 průřez dvojitou hubicí z obr. 7 podél čáry A-A.

Příklady provedení vynálezu

Zařízení 1_ ke klimatizaci vnitřního prostoru 5 ve formě klimatizačního zařízení motorového vozidla podle obr. 1 obsahuje klimatizační přístroj 2 s vedením _4 klimatizačního vzduchu a teplovzdušné zařízení _3 s vedením 6 vytápěcího vzduchu, přičemž vedení _4 klimatizačního vzduchu a vedení 6 vytápěcího vzduchu jsou spojena s vnitřním prostorem 5, zejména s vnitřním prostorem vozidla.

Klimatizační přístroj 2 obsahuje výparník 23, k němuž může být přes přívodní vzduchovou komoru 25 přiváděn okolní vzduch U z vnitřního prostoru 5 nebo čerstvý vzduch F z atmosféry ke chlazení vzduchu. Za výparníkem 2 3 se nalézá motoricky poháněné dmýchadlo 24 . Na tlakové straně dmýchadla 24 se nalézá vytápěcí zařízení, respektive tepelný výměník 22 ·« ··« · ·« ·· » · · · » · · » * · · · · • ♦ · · ···· « • ··· · · · · ·· ··· ·· ·· motorového vozidla. Za tepelným výměníkem 22 je uspořádána vzduchová klapková komora 21 motorového vozidla. Výstupy vzduchové klapkové komory jsou připojeny na vedení _4 klimatizačního vzduchu, respektive na kanály klimatizačního vzduchu klimatizačního přístroje 2.

Teplovzdušné zařízení 3 je buď na motoru nezávislé náhradní vytápěcí zařízení nebo pomocné vytápěcí zařízení motorového vozidla.

Vedení _4 klimatizačního vzduchu a vedení 6 vytápěcího vzduchu jsou svedena dohromady prostřednictvím nástavce v podobě dvojité hubice 1_, která vykazuje vnitřní trubku _8 a souosou vnější trubku _9.

Dvojitá hubice J_ je vytvořena na principu proudové trysky a/nebo na principu vířivého proudění.

Dvojitá hubice ]_ vykazuje válcovou vnitřní trubku <3 a souosou válcovou vnější trubku _9, přičemž výstupy 10, 11 jsou vytvořeny kuželovité zúžené, jak je zřejmé zejména z obr. 3 až obr. 8.

Vnitřní trubka 8_ má souosý čelní vstup 13 vzduchu, který je v opačném směru ke kuželovité zúženě vytvořenému středovému výstupu 10 vnitřní trubky 8.

Vnější trubka _9 má jediný vstup 14, respektive 15, vzduchu ze strany pláště podle obr. 1 až obr. 4 nebo dva vstupy 14, 15 vzduchu ze strany pláště podle obr. 5 až obr. 7, který/které je/jsou v opačném směru ke kuželovité zúženě vytvořenému výstupu 11 vnější trubky 9.

• 00 * ·· ·00· «0 90 • 0 0 0 0 0 0 · • · · · 0 0 ·

0 0 0 0 0 0 » 0 • · · 0 0 0000 • 00 000000 00 00

Vstup 14, 15 vzduchu ze strany pláště je tangenciální vstup vzduchu, může být ale také radiálním vstupem vzduchu, jak je čerchovaně znázorněno na obr. 4 a obr. 6.

Podle obr. 1 je středový čelní vstup 13 vzduchu dvojité hubice připojen na vedení vytápěcího vzduchu teplovzdušného zařízení 3, zatímco vstup 14 vzduchu ze strany pláště dvojité hubice 7 je připojen na vedení £ klimatizačního vzduchu klimatizačního přístroje 2, jak je principiálně znázorněno také na obr. 5, kde jsou však uspořádány dva vstupy 14, 15 vzduchu ze strany pláště, což je výhodné při větších množstvích klimatizačního vzduchu.

Uspořádání podle obr. 1 je takové, že v klimatizačním vzduchu přiváděném ke dvojité hubici Ί_ je vytvořeno vířivé proudění. Za dvojitou hubicí ]_ ve směru vnitřního prostoru 5 je dosaženo definovaného výstupního proudění s. Veškerá dílčí proudění si vzájemně nepřekážejí. Zpětné ventily nebo regulační klapky nejsou pro částečný provoz pouze klimatizačního přístroje 2 nebo pouze teplovzdušného zařízení 3 zapotřebí. Průtokový odpor a hluk vzniklý prouděním jsou nepatrné.

Podle obr. 2, který se z velké části podobá obr. 1, je vytvořena dvojitá hubice Ί_ integrované v klimatizačním přístroji 2, přičemž je také klimatizační přístroj 2_ vytvořen integrované se vzduchovou klapkovou komorou 21 motorového vozidla nebo může být uspořádán ve skříni vzduchové klapkové komory.

• ···· ·· 0« ·· ···· • 0 0 0 0 0 0 0 0 * • 0 00 0 0 0 0

ΊΊ Ά 00000··· ·

-L ± 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 • 00 00 0« 000» 0* ··

Dvojitá hubice ]_ je zejména uspořádána před vlastní vzduchovou klapkovou komorou 21 a za tepelným výměníkem 22 motorového vozidla.

Podle obr. 2 vykazuje dvojitá hubice Ί_ vnější trubku 9 s jediným vstupem 14 vzduchu ze strany pláště podle obr. 3, na nějž je připojeno vedení 6 vytápěcího vzduchu teplovzdušného zařízení 3. Tento vzduchový kanál může být z konstrukčních důvodů vytvořen také šikmý nebo oválný. Středový čelní vstup 13 vzduchu dvojité hubice 7 je připojen na výstup ý klimatizačního vzduchu za tepelným výměníkem 22.

Podle obr. 3 může být vnitřní trubka E! vytvořena vzhledem k vnější trubce 9 axiálně posuvná s možností zajištění uvnitř nastavovací oblasti b.

Podle obr. 5 jsou dva vstupy 14, 15 vzduchu ze strany pláště opatřeny rozváděcím zařízením 16 vířivého proudění, které v prstencovém prostoru 12 dvojité hubice ]_ vytváří definované vířivé proudění.

Na dvojitou hubici ]_ je po proudu souose připojen difuzor 20, který slouží pro zpomalení proudění na výstupu, dříve než je vzduch přiveden k vnitřnímu prostoru 5>.

Podle obr. 7 a obr. 8 je za dvojitou hubicí Ί_ uspořádána souosá válcová směšovací trubice 17 se směšovacím zařízením 18, které obsahuje směšovací mřížku s radiálními vodícími plochami 19.

• ·

Vnější trubka _9 podle obr. 7 vykazuje dva vstupy 14, 15 ze strany pláště uspořádané vzájemně proti sobě, jako je tomu i u příkladu provedení podle obr. 5.

Podle obr. 2, obr. 4 a obr. 7 tedy je nebo jsou vstupy 14, 15 vzduchu ze strany pláště připojeny na klimatizační přístroj, zatímco čelní vstup 13 vzduchu je připojen na teplovzdušné zařízení 3^.

Opačně jsou podle obr. 1, obr. 3 a obr. 4 připojeny jednotlivé vstupy 14, respektive 15 vzduchu ze strany pláště na teplovzdušné zařízení 3 zatímco čelní vstup 13 vzduchu je připojen na klimatizační přístroj 2.

Claims (12)

1. PATENTOVÉ

   NÁROKY

   1. Zařízení (1) ke klimatizaci vnitřního prostoru (5), zejména zařízení ke klimatizaci vozidla, s klimatizačním přístrojem (2) s vedením (4) klimatizačního vzduchu, jakož i s teplovzdušným zařízením (3) s vedením (6) vytápěcího vzduchu, přičemž vedení (4) klimatizačního vzduchu a vedení (6) vytápěcího vzduchu jsou spojena s vnitřním prostorem (5), zejména vnitřním prostorem vozidla, vyznačující se tím, že vedení (4) klimatizačního vzduchu a vedení (6) vytápěcího vzduchu jsou svedena dohromady prostřednictvím nástavce v podobě dvojité hubice (7), která vykazuje vnitřní trubku (8) a souosou vnější trubku (9).
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že dvojitá hubice (7) je uspořádána na principu proudové trysky a/nebo na principu vířivého proudění.
3. 3. Zařízení podle vyznačující se vykazuje válcovou vnitřní nároku 1 nebo 2, tím, že dvojitá hubice (7) ;8) a souosou válcovou trubku vnější trubku (9), přičemž výstupy (10, 11) jsou vytvořeny kuželovité zúžené.

   Zařízení podle jednoho z nároků az vyznačující se tím, že vnitřní trubka (í je vzhledem k vnější trubce (9) axiálně posuvná nastavitelná uvnitř nastavovací oblasti (b) .

   3, • · · ·
4. 5. Zařízení podle nároku 3 nebo 4, vyznačující se tím, že vnitřní trubka (8) má souosý čelní vstup (13) vzduchu, který je v opačném směru ke kuželovité zúženě vytvořenému středovému výstupu (10) vnitřní trubky (8), a že vnější trubka (9) má nejméně jeden vstup (14, 15) vzduch ze strany pláště, který je v opačném směru ke kuželovité zúženě vytvořenému výstupu (11) vnější trubky (9).

   6. Zařízení podle nároku 5, v y z n a č u j í c í se tím, že vstup (14, 15) vzduchu ze strany pláště představuje tangenciální vstup vzduchu. 7 . Zařízení podle nároku 5, v y z n a č u j í c í se tím, že vstup (14, 15) vzduchu ze strany pláště je radiálním vstupem vzduchu. 8. Zařízení podle jednoho z nároků 5 až 7, v y z n a č u j í c í se tím, že vstup (14, 15) vzduchu ze strany pláště je šikmým vstupem vířivého proudění

   vzhledem k výstupu (11) vnější trubky (9) a/nebo vykazuje rozváděči zařízení (16) vířivého proudění, přičemž úkos a/nebo průřez vstupu vířivého proudění a/nebo rozváděči zařízení vířivého proudění jsou s výhodou nastavitelné.
5. 9. Zařízení podle jednoho z nároků 3 až 8, vyznačující se tím, že v prstencovém prostoru (12) mezi vnitřní trubkou (8) a vnější trubkou (9) je uspořádáno další rozváděči zařízení vířivého proudění, které je s výhodou nastavitelné.

   • ·· · • ·
6. 10. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že za dvojitou hubicí (7) je uspořádána souosá válcová směšovací trubice (17) se směšovacím zařízením (18).
7. 11. Zařízení podle nároku 10,

   vyznačuj í c í se tím, že směšovací zařízení (18) obsahuje směšovací mřížku s radiálními vodícími plochami (19). 12. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 11, vyznačuj í c í se tím, že za dvojitou hubicí (7) je uspořádán difuzor (20), který může být uspořádán před směšovací trubicí (17) nebo za ní. 13. Zařízení podle j ednoho z nároků 1 až 12, vyznačuj í c í se tím, že vnější trubka (9) vykazuje dva vstupy (14, 15) vzduchu ze strany pláště

   uspořádané vzájemně proti sobě.
8. 14. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 13, vyznačující se tím, že vstup nebo vstupy (14, 15) vzduchu ze strany pláště je připojen/jsou připojeny na klimatizační přístroj (2), zatímco čelní vstup (13) vzduchu je připojen na teplovzdušné zařízení (3).
9. 15. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 13, vyznačující se tím, že s výhodou jediný vstup (14, respektive 15) vzduchu ze strany pláště je připojen na teplovzdušné zařízení (3) , zatímco čelní vstup (13) vzduchu je připojen na klimatizační přístroj (2).

   ···· ·· • · · ·· ····
10. 16. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 15, vyznačující se tím, že teplovzdušné zařízení (3) je na motoru nezávislé náhradní vytápěcí zařízení nebo pomocné vytápěcí zařízení motorového vozidla.
11. 17. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 16, vyznačující se tím, že dvojitá hubice (7) je uspořádána mezi vzduchovou klapkovou komorou (21) a tepelným výměníkem (22) motorového vozidla.
12. 18. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 17, vyznačující se tím, že dvojitá hubice (7) je vytvořena integrovaná v klimatizačním přístroji (2) nebo je uspořádána s klimatizačním přístrojem (2) jako stavební jednotka, přičemž také klimatizační přístroj (2) může být vytvořen integrované se vzduchovou klapkovou komorou (21) nebo může být uspořádán ve skříni vzduchové klapkové komory.