CZ223594A3 - Air conditioning apparatus of a passenger car - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká klimatizačních zařízení pro motorová vozidla a vztahuje je se konkrétněji na klimatizační zařízení vybavené recyklační polohou, v níž vzduch zaváděný do prostoru pro cestující pochází alespoň z větší části z vnitřku a nikoliv z vnějšku vozidla.

Dosavadní stav techniky

Klimatizační zařízení některých vozidel jsou vybavena obzvláštní polohou nazývanou recyklační poloha, která umožňuje, aby se prostor vozidla pro cestující napájel v uzavřeném nebo téměř uzavřeném okruhu, a která se hodí zejména k tomu, když vozidlo prochází oblastmi znečištěnými zplodinami, jako jsou městské oblasti, podzemní oblasti atd. Pojem téměř uzavřený okruh, který se zde používá, znamená, že klimatizační zařízení umožňuje oběh určitého množství črstvého vzduchu, zejména pocházejícího z vnějšku, uvnitř prostoru pro cestující.

•η.

Taková klimatizační zařízení jsou obzvláště vhodná pro vozidla s elektrickým pohonem, kde umožňují zmenšit spotřebu energie pro topný systém.

Použití recyklační polohy má však nevýhodu v tom, že zvyšuje vlhkost vzduchu obíhajícího v prostoru pro cestující v závislosti na době, po kterou je vozidlo obsazeno, a počtu cestujících ve vozidle. Tento vzrůst vlhkosti nůže mít za následek rychlé orosování oken a zejména předního skla. V takové situaci řidič vozidla většinou reaguje tak, že zapomene, že je vozidlo nastaveno do recyklačního režimu a aktivuje zařízení pro odmlžování a odmrazování. Tato činnost, i když přináší dočasné zlepšení, stále neřeší stav zvýšené vlhkosti vzduchu, který vyplývá z nastavení vozidla na uzav

-2řený nebo téměř uzavřený okruh.

Jiným důsledkem udržování recyklační polohy po příliš dlouhou dobu je to, že vzduch v prostoru pro cestující, nedostatečně vyměňován, se stane chudý na kyslík a bohatý na vlhkost a oxid uhelnatý, a ve většině případech, aniž by si to osoby ve voze uvědomovaly, to má za následek snížení reakční schopnosti, bolesti hlavy a dokonce ospalost řidiče, což samozřejmě může mít tragické následky.

Vynález si proto klade za úkol překonat nedostatky výše uvedeného známého stavu techniky a vytvořit klimatizační zařízení pro motorová vozidla, které by zabraňovalo udržování recyklační polohy, když je aktivováno odmlžování nebo odmrazování.

Podstata vynálezu

Uvedeného cíle je dosaženo klimatizačním zařízením pro prostor motorového vozidla pro cestující, obsahujícím klimatizační okruh a mechanizmus obsahující první prostředek pro ovládání napájecího ventilu mezi první polohou, v níž vzduch, který má být klimatizován a který je zaváděn do klimatizačního okruhu, pochází z vnějšku vozidla, a druhou polohou, nazývanou recyklační polohou, v níž vzduch pocházející z uvedeného prostoru pro cestující, je opětovně zaváděn do uvedeného okruhu, a druhý prostředek pro ovládání nejméně jednoho rozdělovacího ventilu klimatizovaného vzduchu mezi první polohou, v níž je klimatizovaný vzduch vysílán hlavně do oblasti předního skla vozidla, a alespoň druhou polohou, v níž je klimatizovaný vzduch vysílán do dalších oblastí prostoru vozidla pro cestující, vyznačené tím, že první a druhý prostředek jsou spřaženy tak, že uvedený napájecí ventil je vždy v odlišné poloze od jeho druhé polohy, když je uvedený rozdělovači ventil v jeho první poloze.

Vzhledem k těmto znakům je napájecí ventil vnějšího

-3vzduchu automaticky otevřen a připojen do prostoru pro cestující, když je uvedený druhý ovládací prostředek v odmlžovací/odmrazovací poloze, což odstraňuje veškeré riziko orosování, a zajišťuje přitom, že vzduch obíhající v prostoru pro cestující je přiměřeně vyměňován.

Uvedená odlišná poloha uvedeného napájecího ventilu je s výhodou jeho první poloha.

Řídicí mechanismus obsahuje s výhodou jeden knoflík pro zajištění ovládání napájecího ventilu a rozdělovacího ventilu

Podle výhodného dalšího znaku vynálezu napájecí ventil obsahuje propouštěcí prostředek pro umožňování definovanému průtoku čerstvého vzduchu vstupovat do klimatizačního okruhu. Uvedený definovaný průtok s výhodou odpovídá okolo 20 až 30% průtočného množství obíhajícího v klimatizačním okruhu.

I v recyklační poloze tak obíhá v prostoru pro cestující určitý objem čerstvého vzduchu, takže obvyklé podmínky větrání prostoru pro cestující motorového vozidla jsou splněny. jako příklad je možno uvést, že průtok vzduchu pocházejícího z vnějšího prostředí činí řádově 30 m³ za hodinu a na osobu a poskytuje osádce vozidla uspokojivou úroveň konfortu.

Podle dalšího znaku vynálezu klimatizační okruh obsahuje napájecí pásmo vzduchu, v němž je umístěn napájecí ventil, klimatizační pásmo vzduchu, v němž může být vzduch bud ohříván nebo ochlazován, rozdělovači pásmo klimatizovaného vzduchu do prostoru pro cestující, ve kterém je umístěn rozdělovači ventil, sběrací pásmo vzduchu umístěné v prostoru pro cestující a prostředek pro vedení vzduchu z uvedeného

-4sběracího pásma do uvedeného napájecího pásma. Uvedené sběrací pásmo leží s výhodou v dolní zadní části prostoru pro cestující.

Klimatizační zařízení podle vynálezu s výhodou dále také obsahuje řídicí prostředek pro regulování teploty vzduchu poskytovaného do prostoru pro cestující.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladě provedení neomezujících jeho rozsah, a to s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňují obr.1,2 a 3 schémata klimatizačního zařízení podle vynálezu v jeho různých provozních stavech.

Příklady provedení vynálezu

Klimatizační okruh podle vynálezu je určen pro klimatizaci vzduchu obíhajícího v prostoru motorového vozidla pro cestující, přičemž ve výkresech jsou znázorněny pouze ty prvky, které jsou důležité pro pochopení vynálezu.

Toto klimatizační zařízení v podstatě obsahuje klimatizační okruh 1 pro použití se řídicím mechanismem 2.

Klimatizační okruh 1 obsahuje napájecí pásmo 4 čerstvého vzduchu, určenou pro zavádění čerstvého vzduchu, zejména pocházejícího z vnějšku vozidla, do klimatizačního okruhu 1. Napájecí pásmo 4 je připojeno přes trubici 8, obsahující nasávací a foukací prostředek 10, jako ventilátor, do klimatizačního pásma 12, v němž může být vzduch pocházející z trubice 8 a zejména z vnějšku vozidla, klimatizován. Za tímto účelem klimatizační pásmo 12 obsahuje neznázorněnou klimatizační jednotku, obsahující například, a jak je obvyklé, filtr, odpařovač, ohřívací ventil, výměník tepla, anebo v případě elektrického pohonu vozidla, elektrický ohřívač. Ventilátor 10 a klimatizační zařízení 12 jsou použita pro

-5modulování průtoku a teploty vzduchu přiváděného do prostoru vozidla pro cestující.

Klimatizační pásmo 12 ústí prostřednictvím trubky 14. na vstup 16 rozdělovači komory 18.. Rozdělovači komora 18 je připojena výstupními trubicemi 20, 22 a 24 k prostoru 26 vozidla proi cestující. Konkrétněji rozdělují rozdělovači trubice 20, 22 a 24 vzduch, pocházející z trubice 14, v závislosti na odpovídající poloze rozdělovacího ventilu 28, směrem k oblasti 30 předního skla, směrem ke střední oblasti 32 prostoru pro cestující a směrem k dolní oblasti 34 prostoru pro cestující. Poloha rozdělovacího ventilu 28, v níž je vzduch pocházející z trubice 14 orientován směrem k oblasti 30 předního skla, je tak zvaná odmlžovací poloha. Kupříkladu odpovídá střední oblast 32 přibližně úrovni trupu cestujícího sedícího na předním sedadle, a dolní oblast 34 odpovídá přibližně úrovni nohou cestujících. I když se v popisovaném příkladě rozdělování vzduchu, pocházející z klimatizační oblasti, dosahuje pomocí jediného rozdělovacího ventilu 28., je zamozřejmé, že rozdělování může být dosahováno pomocí několika ventilů stejného typu, jako je ventil 28 ve spojení s odpovídající trubicí 20, 22. 24.

Klimatizační okruh 1 také obsahuje sběrací pásmo 36. vzduchu obíhajícího v prostoru 26 pro cestující. Toto sběrací pásmo 36 je spojeno s potrubím 38., který tvoří prostředek pro vedení shromážděného vzduchu z prostoru 26 pro cestující k napájecí oblasti 4, a uzavírá klimatizační okruh 1.

Sběrací pásmo 36 je s výhodou umístěna v zadní části prostoru 26 pro cestující, například za sedadla, takže sbíoblasti přívodu vozidla raný vzduch projde celým prostorem 26 pro cestující.

Okruh z obr.l, 2 a 3 zahrnuje v jeho napájecí 4 další napájecí ventil 40., určený pro řízení vzduchu do klimatizačního pásma 12 buď z vnějšku

-6s čerstvým vzduchem vstupujícím do trubice 6., nebo z vnitřku vozidla se vzduchem pocházejícím z trubice .38. Ventil 40 se může pohybovat mezi jednak první polohou, nazývanou otevřenou polohou (obr.2), v níž utěsňuje konec 42 trubice 38. u napájecího pásma 4, takže téměř celý objem vzduchu vstupující do klimatizačního okruhu 1 pochází z vnějšku vozidla, a jednak druhou polohou, nazývanou uzavřenou nebo recyklační polohou (obr.l a 3), v níž utěsňuje otvor 44 napájecí trubice 6, takže téměř veškerý objem vzduchu vstupující do klimatizačnímu okruhu 1 pochází z prostoru pro cestující přes potrubí 38 a otvor 42.

Podle provedení vynálezu obsahuje napájecí ventil 40. propouštěcí prostředek 46 pro umožňování toho, aby do klimatizačního okruhu 1 vstupoval definovaný objem čerstvého vzduchu, když je tento okruh v uzavřené nebo recyklační poloze. Propouštěcí prostředek 46 je tvořen částí 48 otvoru 44. která ve znázorněném příkladě nemůže být utěsněna ventilem 40, ale která může být také vytvářena například néznázorněným obtokovým kanálem apod.

Jako příklad a pro získání výhodného kompromisu mezi jednak pohodlím cestujícího a, v případě vozidla s elektrickou trakcí, úsporou energie, která se dá získat v recyklačním režimu, a jednak kvalitou vzduchu obíhajícího v prostoru pro cestující, je propouštěcí prostředek 46 uzpůsobený umožňovat, že do klimatizačního okruhu vstupuje okolo 20 až 30% celkového obíhajícího proudu vzduchu.

Když je naproti tomu ventil 40 v jeho otevřené poloze (obr.2), uzavírá otvor 42 potrubí 38 zcela vzduchotěsně. Bude v této souvisloti zřejmé, že klimatizační okruh 1 zahrnuje obvyklým způsobem vypouštěcí prostředek 50 umístěný v zadní oblasti prostoru 26 pro cestující. Vypouštěcí prostředek 50 umožňuje, aby vzduch, který obíhal v prostoru pro cestující, byl běžně vypouštěn do prostoru vně vozidla. Ten

-Ίto vypouštěcí prostředek je symbolizován ve výkresech ventilem tvořeným měkkou membránou 52, způsobilou otevření v případě přetlaku v prostoru 26 pro cestující.

Řídicí mechanismus je použit se řídicím panelem 54, který zahrnuje řídicí prostředky klimatizačního zařízení podle vynálezu. Řídicí panel 54 obsahuje první řídicí knoflík 56 rozdělovacího ventilu 28., mající tři polohy P, N a D na panelu 54, z nichž každá odpovídá poloze ventilu 28. Je-li konkrétně knoflík 56 proti poloze P, je ventil, je ventil 28 v takové poloze, že vzduch vstupující do prostoru 26 pro cestující je rovnoměrně rozdělován směrem k oblasti předního skla, směrem ke střední oblasti prostoru pro cestující a směrem k nohám cestujících. Je-li knoflík 56 umístěn proti poloze D, je ventil 28 v odmlžovací poloze, t.j. v poloze, v níž vzduch vstupující do prostoru 26 pro cestující je orientován pouze směrem ke přednímu sklu. Pro tento účel knoflík 56 řídí rozdělovači ventil 28 prostřednictvím spojovacího prostředku 58 pro účel směrování klimatizovaného vdzuchu směrem k horní, střední, a dolní oblastu prostoru pro cestující.

Podle vynálezu je řídicí kmoflík 56 také připojen ke spojovacímu prostředku 60 napájecího ventilu 40, takže spojovací prostředek 58 rozdělovacího ventilu 28 je funkčně připojen ke spojovacímu prostředku 60 napájecího ventilu 40, takže když je rozdělovači ventil 28 v jeho odmlžovací poloze, napájecí ventil 40 je v otevřené poloze (obr.2) a umožňuje, že vstupuje dostatečné množství čerstvého vzduchu, aby se mohla zajistit odmlžovací funkce.

Jako příklad je možné uvést, že první a druhý ovládací prostředek 58 a 60, vyznačené na výkresech čárkovaně, mohou obsahovat každý soupravu vodičů, lanek, vaček a/nebo tyčí nebo jakýkoli jiný podobný neznázorněný prostředek.

-8V popsaném příkladě je spojovací prostředek 60 napájecího ventilu 40 uspořádán tak, že tento ventil je zcela otevřený, když je řídicí knoflík 56 v jeho odmlžovací poloze, ale je však samozřejmé, že spojovací prostředek 60 může být také uspořádán tak, že napájecí ventil zaujímá jednu z mezilehlých poloh mezi zcela uzavřenou polohou a zcela otevřenou polohou, když je řídicí kmoflík v odmlžovací poloze, přičemž se stále dosahuje uspokojivé odmlžovací funkce.

Řídicí panel 54 také obsahuje druhý knoflík 62., nezávislý na prvním řídicím knoflíku 56 na rozdělování vzduchu v prostoru 26 pro cestující, který umožňuje řídit teplotu vzduchu přiváděného do vozidla prostřednictvím spojovacího prostředku 64 vyznačeného čárkovanou čarou. Knoflík 62 může být ovládán tak, aby řídil ohřev nebo chlazení vzduchu vstupujícího do klimatizačního pásma 12. Za tímto účelem značí plochy 66 a 68 na panelu 54 řízení chlazení a ohřevu. Je samozřejmé, že panel 54 může být v případě potřeby doplněn neznázorněným řídicím knoflíkem rychlostu ventilátoru 10 pro regulování proudu vdzuchu obíhajícího v okruhu l. V popisovaném příkladě je však spojovací prostředek 64 knoflíku 62 také použit pro ovládání ventilátoru 10.

Zásady chodu klimatizačního okruhu 1 podle vynálezu jsou následující. Když leží knoflík 56 proti referenční značce odpovídající poloze N (obr.l), je napájecí ventil 40 v uzavřené poloze a rozdělovači ventil 28 je na výkresu v mezilehlé vodorovné poloze. 80% vzduchu proudícího v trubici 8. pochází z prostoru 26 pro cestující, přiváděného potrubím 38., a 20% vzduchu pochází z vnějšku vozidla na základě průchodu propouštécím prostředkem 46.. Tento vzduch se míchá ventilátorem 10 a veden směrem k pásmu 12, kde se klimatizuje. Klimatizovaný vzduch se potom rovnoměrně rozděluje v prostoru pro cestující přes trubice 20. 22 a 24, je po té sbírán v oblasti 36 a orientován zpět do napájecího pásma 4 přes potrubí 38 pro nový cyklus s novým objemem čerstvého

-9vzduchu vstupujícího přes propouštěcí prostředek 46. Při tomto uspořádání polohy ventilů 40 a 28 pracuje zařízení podle vynálezu v recyklačním režimu. Je třeba poznamenat a povšimnout si toho, že určitý podíl vzduchu obíhajícího v prostoru 26 pro cestující pravidelně uniká přes vypouštécí prostředek 50.

Když leží knoflík proti referenční značce odpovídající poloze P (obr.3), napájecí ventil 40 je v uzavřené poloze a rozdělovači ventil 28 je v poloze, v níž těsně uzavírá trubice 20 a 22. Chod zařízení je potom stejný, jak bylo popsáno ve spojení s obr.l, až na to, že vzduch pocházející z pásma 12 je orientován směrem k oblasti 34 nohou cestujících.

Když je konečně knoflík 56 v poloze proti referenční značce na poloze D (obr.2), napájecí ventil 40 je v otevřené poloze a rozdělovači ventil 28 je v poloze, v níž uzavírá trubice 22 a 24.. V tomto případě pochází celý objem vzduchu, obíhající v okruhu 1, z vnějšku vozidla, jakmile je klimatizován, je vzduch potom veden přímo do oblasti 30 přes trubici 20 pro účely odmlžování. Otvor 42 potrubí 38 je vzducho-? těsně uzavřen a přetlak v prostoru 26 pro cestující je zrušen vypouštécím prostředkem 50.

Výše popsaný hlavní knoflík 56 tak umožňuje několik funkcí, které mají být ovládány, jako je řízení otevírání a uzavírání rozdélovacího ventilu 28., při současném zajišťování odmlžovací a odmrazovací polohy, přičemž vzduch obíhající v prostoru 26 pro cestující stále pochází z vnějšku vozidla, t.j., že napájecí ventil 40 je v otevřené poloze, takže není nebezpečí, že by uživatel spustil klimatizační okruh v odmlžovacímu a odmrazovacím režimu, když je uvedený okruh ještě v recyklačním režimu. Je samozřejmé, že mentil 40 může být také řízen ve spojení s ventilem 28 tak, že je umístěn do mezilehlé polohy, přičemž současné vyplňuje poža

-10dovanou mezilehlou funkci.

Navrhované provedení tohoto klimatizačního zařízení je obzvláště jednoduché a prostorově úsporné, což ho činí spolehlivé a nenákladné. K tomuto klimatizačnímu zařízení mohou být samozřejmě připojeny jiné funkce, stejně jako mohou být odborníkem v oboru uvažována alternativní provedení tohoto zařízení, pokud v těchto alternativních provedeních klimatizační okruh obsahuje napájecí pásmo vzduchu pocházejícího z vnějšku a trubici nebo trubní vedení umožňující opětovné zavádění vzduchu, pocházejícího z prostoru pro cestující, do klimatizační oblasti. Kupříkladu může být klimatizační zařízení podle vynálezu použito s klimatizačním systémem pro klimatizaci vzduchu, nebo mohou být výstupní trubice rozdělovači komory také složitější a mohou zahrnovat přídavné trubice, jako trubice usměrňující vzduch směrem k postranním oknům a/nebo směrem k zadní části vozidla.

\ ^tz^z£'Z3č>

Claims (8)

1. PATENTOVÉ

   NÁROKY t

   I !

   ' í' o ř; \ A .i > · · .·

   1. Klimatizační zařízení pro prostor (26) motorového i vozidla pro cestující, obsahující klimatizační okruh (Ϊ ' a mechanizmus (2) obsahující první prostředek (56, 60) pro ovládání napájecího ventilu (40) mezi první polohou, v níž vzduch, který má být klimatizován a který je zaváděn do klimatizačního okruhu (1), pochází z vnějšku vozidla, a druhou polohou, nazývanou recyklační polohou, v níž vzduch pocházející z uvedeného prostoru pro cestující, je opětovně zaváděn do uvedeného okruhu (1), a druhý prostředek (56, 58) pro ovládání nejméně jednoho rozdělovacího ventilu (28) klimatizovaného vzduchu mezi první polohou, v níž je klimatizovaný vzduch vysílán hlavně do oblasti (30) předního skla vozidla, a alespoň druhou polohou, v níž je klimatizovaný vzduch vysílán do dalších oblastí (32, 34) prostoru (26) vozidla pro cestující, vyznačené tím, že první a druhý prostředek (56,

   58, 60) jsou spřaženy tak, že uvedený napájecí ventil (40) je vždy v odlišné poloze od jeho druhé polohy, když je uvedený rozdělovači ventil (28) v jeho první poloze.
2. 2. Klimatizační zařízení podle nároku 1 vyznačené tím, že uvedená odlišná poloha uvedeného napájecího ventilu (40) je jeho první poloha.
3. 3. Klimatizační zařízení podle nároku 1 nebo 2 vyznačené tím, že řídicí mechanismus (2) obsahuje jeden knoflík (56) pro zajištění ovládání napájecího ventilu (40) a rozdělovacího ventilu (28).
4. 4. Klimatizační zařízení podle kteréhokoli z nároků 1 až 3 vyznačené tím, že napájecí ventil (40) obsahuje propouštěcí prostředek (46) pro umožňování definovanému průtoku čerstvého vzduchu vstupovat do klimatizačního okruhu (1).
5. 5. Klimatizační zařízení podle nároku 4 vyznačené

   -12tím, že uvedený definovaný průtok odpovídá okolo 20 až 30% průtočného množství obíhajícího v klimatizačním okruhu (1).
6. 6. Klimatizační zařízení podle kteréhokoli z nároků 1 až 5 vyznačené tím, že klimatizační okruh (1) obsahuje napájecí pásmo (4) vzduchu, v němž je umístěn napájecí ventil (4), klimatizační pásmo (12) vzduchu, v němž může být vzduch bu<J ohříván nebo ochlazován, rozdělovači pásmo (16) klimatizovaného vzduchu do prostoru (26) pro cestující, ve kterém je umístěn rozdělovači ventil (28), sběrací pásmo (36) vzduchu umístěné v prostoru (26) pro cestující a prostředek (38) pro vedení vzduchu z uvedeného sběracího pásma (36) do uvedeného napájecího pásma (4).
7. 7. Klimatizační zařízení podle nároku 6 vyznačené tím, že uvedené sběrací pásmo (36) leží v dolní zadní části prostoru (26) pro cestující.
8. 8. Klimatizační zařízení podle kteréhokoli z nároků 1 až 7 vyznačené tím, že také obsahuje řídicí prostředek (64) pro regulování teploty vzduchu poskytovaného do prostoru (26) pro cestující.