PL207637B1 - Zespół grzewczo-wentylacyjno-klimatyzacyjny dla przedziału pasażerskiego pojazdu silnikowego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest zespół grzewczo-wentylacyjno-klimatyzacyjny dla przedziału pasażerskiego pojazdu silnikowego.

Znany jest z opisu Stanów Zjednoczonych Ameryki nr USA 5279459 zespół grzewczo-wentylacyjno-klimatyzacyjny, który zawiera konstrukcję nośną z ukształtowanym w niej przynajmniej pierwszym i drugim wlotem dla powietrza, prowadzącym odpowiednio z wnętrza i z zewnątrz przedziału, oraz przynajmniej jednym wylotem dla powietrza przetworzonego w zespole, w celu jego wprowadzenia do przedziału. Wentylator jest umieszczony za wspomnianymi wlotami i służy do wzbudzania przepływu powietrza pomiędzy przynajmniej jednym z wlotów i wspomnianym przynajmniej jednym wylotem. Pierwszy i drugi wymiennik ciepła są umieszczone we wspomnianej konstrukcji nośnej za wentylatorem i służą, odpowiednio do chłodzenia i ogrzewania strumienia powietrza wzbudzanego przez wentylator. Elektroniczna jednostka przetwarzająca i regulacyjna jest połączona z czujnikami i urzą dzeniami wykonawczymi zespołu, oraz ze ś rodkami regulacyjnymi obsł ugiwanymi przez uż ytkownika, i jest przeznaczona do sterowania pracą zespołu zgodnie z określonymi wcześniej instrukcjami. Dokument ten ujawnia wielozakresowe układy sterujące temperaturą zawierające wiele dodatkowych źródeł ciepła umieszczonych za zespołem grzewczo-uzdatniającym powietrze, które może być sterowane aby dostarczyć ekstra nagrzane powietrze albo do miejsca, gdzie siedzi kierowca albo do miejsca, gdzie siedzi pasażer.

Oprócz zespołu grzewczo-wentylacyjno-klimatyzacyjnego typu opisanego powyżej w niektórych pojazdach silnikowych, a zwłaszcza w pojazdach ciężarowych i w samochodach wysokiej klasy, stosuje się także dodatkowe nagrzewnice, takie jak tak zwane nagrzewnice parkingowe, które umożliwiają podgrzanie przedziału pasażerskiego przed rozruchem pojazdu.

Takie dodatkowe nagrzewnice mogą być takie, że palnik paliwowy bezpośrednio podgrzewa powietrze, które krąży w przedziale, albo który podgrzewa strumień płynu chłodniczego silnika, który następnie podgrzewa powietrze w przedziale pasażerskim poprzez wymiennik ciepła.

W obu przypadkach obecnie stosowane dodatkowe nagrzewnice zawierają wł asny elektryczny wentylator i elektroniczną jednostkę regulacyjną, które steruje ich pracą za pomocą jednego albo większej ilości czujników.

Konstrukcje wcześniej stosowane mają taką wadę, że są dość kosztowne, co stanowi barierę dla ich stosowania w pojazdach silnikowych innych niż luksusowe.

Niniejszy wynalazek ma za zadanie opracowanie takiej konstrukcji zespołu grzewczo-wentylacyjno-klimatyzacyjnego, która umożliwia umieszczenie dodatkowej nagrzewnicy w sposób zarówno prosty jak i korzystny ekonomicznie w dowolnym pojeździe silnikowym wyposażonym w taki zespół grzewczo-wentylacyjno-klimatyzacyjny.

Zespół grzewczo-wentylacyjno-klimatyzacyjny dla przedziału pasażerskiego pojazdu silnikowego zawierający konstrukcję nośną, w której znajduje się co najmniej pierwszy i drugi wlot dla powietrza, odpowiednio z wnętrza i z zewnątrz przedziału pasażerskiego, oraz przynajmniej jeden wylot do dostarczania powietrza przetworzonego w zespole do przedziału pasażerskiego, natomiast za wlotami jest umieszczony w konstrukcji sterowany wentylator do wzbudzania przepływu powietrza przez konstrukcję pomiędzy przynajmniej jednym z wlotów i przynajmniej jednym wylotem, zaś za wentylatorem w konstrukcji są umieszczone pierwsze i drugie środki do wymiany ciepła, odpowiednio do chłodzenia i ogrzewania strumienia powietrza wzbudzanego przez wentylator, a ponadto w skł ad zespoł u wchodzi elektroniczna jednostka przetwarzająca i regulacyjna połączona z czujnikami i urządzeniami wykonawczymi związanymi z zespołem, oraz ze środkami regulacyjnymi obsługiwanymi przez użytkownika i do sterowania pracą zespołu zgodnie z okreś lonym wcześniej trybem; według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera także nagrzewnicę powietrza zintegrowaną z konstrukcją nośną, zawierającą palnik paliwowy i posiadającą wlot dla powietrza do spalania, połączony z drugim wlotem zespołu, oraz wylot do odprowadzania gazów spalinowych, przy czym za pomocą nagrzewnicy powietrza jest podgrzewany strumień powietrza wzbudzany przez wentylator pomiędzy pierwszym wlotem i przynajmniej jednym wylotem, zaś elektroniczna jednostka przetwarzająca i regulacyjna jest połączona także z palnikiem i sterując jego pracą w określonych wcześniej trybach.

Nagrzewnica powietrza zawiera środki do dostarczania paliwa do palnika, i za pomocą jednostki przetwarzającej i regulacyjnej są sterowane środki zgodnie z wcześniejszymi instrukcjami.

PL 207 637 B1

Z nagrzewnicą powietrza są połączone elementy urzą dzenia do pomiaru temperatury podgrzanego powietrza, przy czym elementy urządzenia do pomiaru temperatury są połączone z jednostką przetwarzającą i regulacyjną.

Za pomocą nagrzewnicy jest podgrzewany płyn chłodniczy silnika spalinowego wewnętrznego spalania dla pojazdu.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony na rysunku, na którym schematycznie przedstawiono zespół grzewczo-wentylacyjno-klimatyzacyjny, według wynalazku.

Jednostka ta, generalnie oznaczona na rysunku numerem 1, zawiera konstrukcję nośną 2 z pierwszym wlotem 3 i drugim wlotem 4, przez które wpływa powietrze pochodzące odpowiednio, z wewnątrz i z zewnątrz przedziału pasażerskiego pojazdu silnikowego.

Konstrukcja nośna 2 jednostki 1 posiada także kilka wylotów 5, 6 i 7 dla powietrza przetworzonego przez jednostkę, w celu wprowadzenia go do przedziału pasażerskiego. W przykładzie wykonania przedstawionym schematycznie w sposób przykładowy wylot 5 jest przeznaczony do kierowania strumienia powietrza w kierunku wnętrza przedniej szyby, wylot 6 jest przeznaczony do połączenia z wieloma dyszami wentylacyjnymi umieszczonymi w górnej-środkowej części przedziału, podczas gdy wylot 7 jest przeznaczony do kierowania strumienia przetworzonego powietrza do dolnej części przedziału.

Odpowiednie przepustnice, 5a, 6a, i 7a, są powiązane z wylotami 5, 6 i 7 w celu regulacji przepływu powietrza przez każdy z wylotów 5, 6, 7.

Dodatkowa przepustnica 8a umożliwia selektywne łączenie zarówno wlotu powietrza wewnętrznego 3 jak i wlotu powietrza zewnętrznego 4 z obszarem 9 konstrukcji 2, w którym znajduje się elektryczny wentylator 10, utworzony przez obrotowe łopatki 11 i elektryczny silnik napędowy 12.

Podczas pracy elektryczny wentylator 10 wzbudza przepływ powietrza przez konstrukcję 2 jednostki 1 pomiędzy wlotem 3 albo 4 oraz jednym albo większą ilością wylotów 5, 6, 7.

Pierwszy wymiennik ciepła 13 i drugi wymiennik ciepła 14 znajdują się w konstrukcji 2 zespołu za elektrycznym wentylatorem 10.

Dogodne jest, jeśli pierwszy wymiennik ciepła 13 składa się z parownika jednostki chłodniczej, który zawiera sprężarkę 15 napędzaną silnikiem.

Dogodne jest także, jeśli drugi wymiennik ciepła 14 jest typu ciecz/powietrze i może być umieszczony w obiegu chłodniczym silnika spalinowego pojazdu w taki sposób, że można go regulować za pomocą zaworu elektromagnetycznego 16.

Zastosowana jest także dodatkowa, sterowana silnikiem przepustnica 17, umieszczona w miejscu umożliwiającym jej regulowanie połączenia wylotów 5, 6, 7 z parownikiem 13 i nagrzewnicą 14.

Elektroniczna jednostka przetwarzająca i regulacyjna, oznaczona jako ECU, jest utworzona, na przykład, przez mikroprocesor.

Jednostka ECU służy w sposób znany sam przez się, do sterowania pracą zespołu 1 zgodnie z wcześniejszymi instrukcjami. Jednostka ECU steruje pracą zwłaszcza elektrycznego wentylatora 10, położeniem przepustnic 8a i 17, pracą sprężarki 15 oraz zaworu elektromagnetycznego 16, to wszystko w zależności od sygnałów otrzymywanych z czujników związanych z jednostką grzewczą, takich jak czujniki temperatury 18 i 19, jak również z urządzenia regulacyjnego 20 obsługiwanego przez użytkownika, w celu osiągnięcia pożądanego klimatu w przedziale pasażerskim.

Zespół grzewczo-wentylacyjno-klimatyzacyjny 1 zawiera także nagrzewnicę powietrza 30 połączoną z konstrukcją nośną 2. Nagrzewnica powietrza 30 zawiera palnik na paliwo 31 i posiada wlot 32 dla powietrza do spalania, który jest połączony z wlotem 4 zespołu 1, oraz wylot 33 do odprowadzania gazów spalinowych. Paliwo jest dostarczane do palnika 31 za pomocą elektrycznej pompy 34.

Nagrzewnica powietrza 30 jest tak umieszczona, że może ona podgrzewać strumień powietrza wzbudzony przez wentylator elektryczny 10, który wpływa do nagrzewnicy powietrza 30 przez wlot 35, opuszczając ją przewodem wylotowym 36, którego wylot znajduje się przed wylotami 5, 6, 7.

Czujnik temperatury 37, mierzy temperaturę powietrza podgrzanego przez nagrzewnicę powietrza 30.

Palnik 31 i pompa elektryczna 34 dostarczająca paliwo są sterowane przez jednostkę przetwarzającą i regulacyjną ECU, z którą połączone jest także wyjście czujnika 37.

Elektroniczna jednostka ECU działa także w celu sterowania nagrzewnicą powietrza 30 zintegrowaną z zespołem 1, zgodnie z wcześniejszymi instrukcjami i strategią.

PL 207 637 B1

W zespole grzewczo-wentylacyjno-klimatyzacyjnym opisanym powyż ej funkcjonuje odpowiednie działanie synergiczne, gdyż elektryczny wentylator 10 oraz jednostka przetwarzająca i regulacyjna

ECU zespołu 1 są także wykorzystywane do sterowania nagrzewnicą powietrza 30.

Rysunek pokazuje przykładowo nagrzewnicę powietrza 30 umieszczoną obok parownika 13. Jednak taki układ nie jest obligatoryjny, ponieważ nagrzewnica może być także umieszczona obok nagrzewnicy 14, albo w dowolnym miejscu wewnątrz konstrukcji nośnej 2.

W wariancie wynalazku nagrzewnica powietrza 30 mogłaby być tak ukształtowana, aby mogła ona także podgrzewać płyn chłodniczy silnika spalinowego wewnętrznego spalania pojazdu, w ten sposób także wstępnie podgrzewając silnik, jak i podgrzewając przedział pasażerski, co byłoby użyteczne przy zimnej pogodzie.

Naturalnie, przy niezmienionej głównej zasadzie wynalazku, przykłady wykonania i szczegóły produkcyjne mogą być zmieniane w szerokim zakresie w stosunku do tych opisanych i przedstawionych tutaj jedynie jako nie-ograniczający przykład, bez odchodzenia w ten sposób od zakresu wynalazku określonego w dołączonych zastrzeżeniach patentowych.

Claims (4)

1. Zespół grzewczo-wentylacyjno-klimatyzacyjny dla przedziału pasażerskiego pojazdu silnikowego zawierający konstrukcję nośną, w której znajduje się co najmniej pierwszy i drugi wlot dla powietrza, odpowiednio z wnętrza i z zewnątrz przedziału pasażerskiego, oraz przynajmniej jeden wylot do dostarczania powietrza przetworzonego w zespole do przedziału pasażerskiego, natomiast za wlotami jest umieszczony w konstrukcji sterowany wentylator do wzbudzania przepływu powietrza przez konstrukcję pomiędzy przynajmniej jednym z wlotów i przynajmniej jednym wylotem, zaś za wentylatorem w konstrukcji są umieszczone pierwsze i drugie środki do wymiany ciepła, odpowiednio do chłodzenia i ogrzewania strumienia powietrza wzbudzanego przez wentylator, a ponadto w skład zespołu wchodzi elektroniczna jednostka przetwarzająca i regulacyjna połączona z czujnikami i urządzeniami wykonawczymi związanymi z zespołem, oraz ze środkami regulacyjnymi obsługiwanymi przez użytkownika i do sterowania pracą zespołu zgodnie z określonym wcześniej trybem; znamienny tym, że zawiera także nagrzewnicę powietrza (30) zintegrowaną z konstrukcją nośną (2), zawierającą palnik paliwowy (31) i posiadającą wlot (32) dla powietrza do spalania, połączony z drugim wlotem (3) zespołu (1), oraz wylot (33) do odprowadzania gazów spalinowych, przy czym za pomocą nagrzewnicy powietrza (30) jest podgrzewany strumień powietrza wzbudzany przez wentylator (10) pomiędzy pierwszym wlotem (3) i przynajmniej jednym wylotem (5, 6, 7), zaś elektroniczna jednostka przetwarzająca i regulacyjna (ECU) jest połączona także z palnikiem (31) i sterując jego pracą w określonych wcześniej trybach.

2. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że nagrzewnica powietrza (30) zawiera środki (34) do dostarczania paliwa do palnika (31), i za pomocą jednostki przetwarzającej i regulacyjnej (ECU) są sterowane środki (34) zgodnie z wcześniejszymi instrukcjami.

3. Zespół według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że z nagrzewnicą powietrza (30) są połączone elementy (37) urządzenia do pomiaru temperatury podgrzanego powietrza, przy czym elementy (37) urządzenia do pomiaru temperatury są połączone z jednostką przetwarzającą i regulacyjną (ECU).

4. Zespół według zastrz. 3, znamienny tym, że za pomocą nagrzewnicy (30) jest podgrzewany płyn chłodniczy silnika spalinowego wewnętrznego spalania dla pojazdu.