RU146308U1 - Система климат-контроля для транспортного средства - Google Patents

Abstract

1. Система климат-контроля для транспортного средства, которая включает в себя размещенные в корпусе первый и второй адсорберы и заслонку, установленную с возможностью регулировать поток воздуха, проходящий через первый и второй адсорберы таким образом, чтобы когда заслонка находится в первом положении, первый адсорбер поглощал влагу из потока воздуха, а второй адсорбер десорбировал влагу.2. Система по п.1, в которой когда заслонка находится в первом положении, первый адсорбер не нагрет, а второй адсорбер нагрет.3. Система по п.1, в которой заслонка в первом положении обеспечивает прохождение потока воздуха через первый адсорбер и препятствует прохождению потока воздуха через второй адсорбер.4. Система по п.1, в которой заслонка во втором положении обеспечивает прохождение потока воздуха через второй адсорбер и препятствует прохождению потока воздуха через первый адсорбер.5. Система по п.4, в которой когда заслонка находится во втором положении, второй адсорбер поглощает влагу из потока воздуха, а второй адсорбер десорбирует влагу.6. Система по п.4, в которой когда заслонка находится во втором положении, второй адсорбер не нагрет, а первый адсорбер нагрет.7. Система по п.1, в которой первый и второй адсорберы расположены в первом и втором воздушных каналах, параллельных друг другу.8. Система по п.7, в которой корпус имеет разделительную стенку, которая по крайней мере частично ограничивает первый и второй воздушные каналы, причем первый и второй адсорберы расположены с разных сторон разделительной стенки.9. Система по п.8, в которой заслонка расположена рядом с первым концом разделительной стенки, находящейся между наг�

Description

Область техники, к которой относится полезная модель

Полезная модель относится к системе климат-контроля для транспортных средств, которая имеет несколько адсорберов.

Уровень техники

Различные системы климат-контроля широко известны из уровня техники. Ближайшим аналогом полезной модели может быть выбрана система транспортного средства для аккумулирования тепла с адсорбентами, раскрытая в патенте США №6,807,820, опубл. 26.10.2004.

Раскрытие полезной модели

Техническим результатом полезной модели является снижение мощности, потребляемой системой климат-контроля, и увеличение экономии топлива, обеспечиваемые за счет выполнения осушения воздуха попеременно в двух адсорберах вместо выполнения кондиционирования воздуха.

Для достижения указанного эффекта предложена система климат-контроля для транспортного средства, которая включает в себя размещенные в корпусе первый и второй адсорберы и заслонку, установленную с возможностью регулировать поток воздуха, проходящий через первый и второй адсорберы таким образом, чтобы, когда заслонка находится в первом положении, первый адсорбер поглощал влагу из потока воздуха, а второй адсорбер десорбировал влагу.

Когда заслонка находится в первом положении, первый адсорбер не нагрет, а второй адсорбер нагрет.

В первом положении заслонка обеспечивает прохождение потока воздуха через первый адсорбер и препятствует прохождению потока воздуха через второй адсорбер.

Во втором положении обеспечивает прохождение потока воздуха через второй адсорбер и препятствует прохождению потока воздуха через первый адсорбер.

Когда заслонка находится во втором положении, второй адсорбер поглощает влагу из потока воздуха, а второй адсорбер десорбирует влагу.

Когда заслонка находится во втором положении, второй адсорбер не нагрет, а первый адсорбер нагрет.

Первый и второй адсорберы могут быть расположены в первом и втором воздушных каналах, параллельных друг другу.

Корпус может также иметь разделительную стенку, которая, по крайней мере частично, ограничивает первый и второй воздушные каналы, причем первый и второй адсорберы расположены с разных сторон разделительной стенки.

Заслонка может быть расположена рядом с первым концом разделительной стенки, находящейся между нагнетателем и первым и вторым адсорбером.

В другом варианте предложена система климат-контроля, которая включает в себя первый и второй адсорберы, расположенные в первом и втором воздушных каналах соответственно, а также первую и вторую заслонки, расположенные рядом с первым и вторым концами первого и второго воздушных каналов соответственно, причем когда первая и вторая заслонки находятся в таком положении, что препятствуют прохождению потока воздуха через второй воздушный канал, первый адсорбер поглощает влагу, а второй адсорбер десорбирует влагу.

Когда первая и вторая заслонки находятся в таком положении, что препятствуют прохождению потока воздуха через первый воздушный канал, второй адсорбер поглощает влагу, а первый адсорбер десорбирует влагу.

Система может дополнительно содержать разделительную стенку, расположенную между первым и вторым адсорбером, которая, по крайней мере частично, ограничивает первый и второй воздушный каналы, причем первая и вторая заслонки расположены на противоположных концах разделительной стенки.

Для обеспечения прохождения потока воздуха через первый адсорбер и блокировки прохождения потока воздуха через второй адсорбер, первую заслонку устанавливают в первое положение. При этом второй адсорбер может нагреваться для десорбции влаги, а первый адсорбер может не нагреваться и может поглощать влагу из потока воздуха.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 представляет собой схематическое изображение примера транспортного средства, где показан поток воздуха, проходящий через первый адсорбер.

Фиг. 2 представляет собой схематическое изображение, на котором показан поток воздуха, проходящий через второй адсорбер.

Фиг. 3 представляет собой схематическое изображение, на котором показан поток воздуха, проходящий через первый и второй адсорберы.

Фиг. 4 представляет собой схематическое изображение другой конфигурации транспортного средства.

Осуществление полезной модели

Далее представлено подробное описание полезной модели. Описанные варианты приведены исключительно в качестве примеров, которые могут быть воплощены в различных формах. Фигуры необязательно выполнены в масштабе, некоторые элементы могут быть увеличены или уменьшены с целью изображения деталей отдельных компонентов. Конкретные конструкционные и функциональные особенности, изложенные в данном описании, не должны рассматриваться как ограничение, и приведены лишь в качестве иллюстрации для ознакомления специалистов в данной области техники с вариантами осуществления полезной модели.

На Фиг. 1 представлено схематическое изображение транспортного средства 10. Транспортное средство 10 может представлять собой автомобильное транспортное средство, например, легковой или грузовой автомобиль.

Транспортное средство 10 может иметь любую подходящую трансмиссию, а также один или несколько источников 12 питания, которые могут применяться для приведения транспортного средства 10 и/или электрических устройств транспортного средства в движение. На Фиг. 1 изображено транспортное средство 10, оснащенное одним источником 12 питания, который может представлять собой двигатель внутреннего сгорания, адаптированный для использования энергии сгорания любого подходящего вида топлива, например, бензина, дизельного или водородного топлива. В качестве альтернативы источник 12 питания может представлять собой источник электропитания, например, аккумулятор, конденсатор, генератор, двигатель-генератор или аналогичное устройство, как показано на Фиг. 4. В качестве еще одного варианта транспортное средство 10 может представлять собой гибридное транспортное средство, оснащенное несколькими источниками 12 питания, например, источником электропитания и неэлектрическим источником питания.

Транспортное средство 10 может иметь салон 20, двигательный отсек 22, систему 24 климат-контроля и по крайней мере один блок 26 управления.

Салон 20 транспортного средства может находиться внутри транспортного средства 10, и в нем может находиться один или несколько пассажиров. В салоне 20 транспортного средства может быть расположена часть системы 24 климат-контроля.

Двигательный отсек 22 может быть расположен рядом с салоном 20. Один или несколько источников 12 питания могут быть расположены в двигательном отсеке 22 вместе с частью системы 24 климат-контроля. Двигательный отсек 22 может быть отделен от салона 20 транспортного средства перегородкой 28.

Система 24 климат-контроля может осуществлять циркуляцию воздуха и/или управление или регулировку температуры воздуха, циркулирующего в салоне 20 транспортного средства. Система 24 климат-контроля может включать в себя подсистему 30 теплового насоса и вентиляционную подсистему 32.

Подсистема 30 теплового насоса может передавать тепловую энергию в салон 20 или из него. По крайней мере в одном варианте реализации подсистема 30 теплового насоса может быть выполнена в виде системы парового компрессионного охлаждения, через которую циркулирует текучая среда для передачи тепловой энергии в салон 20 или из него. Направление потока текучей среды может быть реверсируемым и нереверсируемым. Подсистема 30 теплового насоса с реверсируемым потоком может осуществлять передачу тепловой энергии из салона транспортного средства (например, действуя как кондиционер) и осуществлять передачу тепловой энергии в салон 20 транспортного средства при движении потока в обратном направлении. Подсистема 30 теплового насоса без реверсируемого потока может представлять собой систему кондиционирования воздуха, в которой циркулирует хладагент, обеспечивающий передачу тепловой энергии из салона 20 транспортного средства. При такой конфигурации тепловая энергия может передаваться в салон 20 посредством других компонентов, например, отопителя 36, питание на который поступает от источника 12 питания. Например, отопитель 36 с Фиг. 1 может получать тепловую энергию от текучей среды, например, от хладагента, который нагревается первым источником 12 питания или двигателем, как показано на Фиг. 1. На Фиг. 4 изображен отопитель 36, который может не получать тепловую энергию от текучей среды, вместо этого он может представлять собой электрический отопитель или отопитель с электропитанием, например, реостатный отопитель, отопитель с положительным температурным коэффициентом (РТС) или термоэлемент, который может быть, а может не быть термодинамически обратимым. Примеры устройств, которые могут быть термодинамически обратимыми (или которые могут нагревать и охлаждать воздух), включают в себя устройства Пельтье или устройства, которые обеспечивают эффекты Пельтье, Томсона или Зеебека. Для краткости ниже приведено общее описание подсистемы 30 теплового насоса, в котором особое внимание уделено циклу парового компрессионного охлаждения. В такой конфигурации подсистема 30 теплового насоса может включать в себя насос 40, первый теплообменник 42, расширительное устройство 44 и второй теплообменник 46.

Насос 40 может сжимать и обеспечивать циркуляцию теплообменной среды в подсистеме 30 теплового насоса. В системе кондиционирования воздуха или парового компрессионного охлаждения насос 40 может называться компрессором, а среда - хладагентом. Питание насоса 40 может подаваться от электрического или неэлектрического источника питания. Например, насос 40 может быть функционально соединен с источником 12 питания, представляющим собой двигатель внутреннего сгорания, с помощью ремня привода, или может приводиться в действие двигателем с электроприводом.

Первый теплообменник 42 может быть соединен с насосом 40 посредством трубопровода, например, трубы, шланга или аналогичного устройства. Первый теплообменник 42 может быть расположен за пределами салона 20 транспортного средства. В системах кондиционирования воздуха или парового компрессионного охлаждения первый теплообменник 42 может называться конденсатором и может передавать тепло окружающей среде для конденсации текучей среды или хладагента из парообразного состояния в жидкое. В одном или нескольких вариантах осуществления для первого теплообменника 42 может быть предусмотрен ресивер с осушителем. Ресивер с осушителем может быть использован в качестве резервуара и может включать в себя влагопоглотитель, который впитывает незначительное количество влаги из текучей среды. В качестве альтернативы, ресивер с осушителем может быть отдельным элементом, соединенным с первым теплообменником 42.

С первым теплообменником 42 может быть соединено расширительное устройство 44, которое может обеспечивать изменение давления текучей среды. В системе кондиционирования воздуха или парового компрессионного охлаждения расширительное устройство 44 может представлять собой дроссельную трубку или терморегулирующий расширительный вентиль (TXV), который может понижать давление текучей среды, поступившей из первого теплообменника 42.

С расширительным устройством 44 может быть соединен второй теплообменник 46, который может быть расположен внутри салона 20 транспортного средства. В системе кондиционирования воздуха или парового компрессионного охлаждения второй теплообменник 46 может называться испарителем и может получать тепло из воздуха салона 20, чтобы испарять текучую среду, обеспечивая ее переход из жидкого в парообразное состояние. Затем для повторения цикла пар может подаваться в насос 40.

Вентиляционная подсистема 32 может выполнять циркуляцию воздуха в салоне 20 транспортного средства 10. Вентиляционная подсистема 32 может иметь корпус 50, нагнетатель 52, первый адсорбер 54, второй адсорбер 56, первую заслонку 58 и вторую заслонку 60.

Компоненты вентиляционной подсистемы 32 могут быть расположены в корпусе 50. Для упрощения понимания на Фиг. 1-4 компоненты внутри корпуса 50 показаны видимыми. Кроме того, стрелками показано направление потока воздуха, проходящего через корпус 50 и внутренние компоненты. Корпус 50 может быть, по крайней мере частично, расположен в салоне 20 транспортного средства. Например, корпус 50 или его часть может быть расположен под приборной панелью транспортного средства 10. Корпус 50 может иметь впускную часть 70, первый воздушный канал 72, второй воздушный канал 74, разделительную стенку 76, камеру 78, а также одно или несколько выпускных отверстий 80.

Впускная часть 70 для воздуха может обеспечивать подачу воздуха в вентиляционную подсистему 32. Во впускную часть 70 для воздуха может поступать воздух снаружи транспортного средства 10 и/или воздух изнутри салона 20 транспортного средства. Например, атмосферный воздух снаружи транспортного средства 10 может поступать во впускную часть через впускной канал, патрубок или отверстие, которое может быть расположено в любом подходящем месте, например, рядом с капотом, нишей колеса или другой панелью кузова транспортного средства. Во впускную часть 70 для воздуха может также поступать воздух изнутри салона 20 транспортного средства, который рециркулируется через вентиляционную подсистему 32. Для выполнения или блокировки рециркуляции воздуха могут быть предусмотрены одна или несколько заслонок или вентиляционных решеток.

Первый воздушный канал 72 может быть расположен в корпусе 50 между нагнетателем 52 и камерой 78. Таким образом, первый воздушный канал 72 может иметь конфигурацию для направления потока воздуха от нагнетателя 52 в камеру 78. На Фиг. 1 показан первый воздушный канал 72, расположенный между нагнетателем 52 и вторым теплообменником 46.

Второй воздушный канал 74 также может быть расположен в корпусе 50 между нагнетателем 52 и камерой 78. Таким образом, второй воздушный канал 74 может направлять поток воздуха от нагнетателя 52 в камеру 78. На Фиг. 1 показан второй воздушный канал 74, также расположенный между нагнетателем 52 и вторым теплообменником 46. В одном или нескольких вариантах реализации второй воздушный канал 74 может иметь практически такую же конфигурацию и/или объем, как и первый воздушный канал 72. Кроме того, второй воздушный канал 74 может быть расположен параллельно первому воздушному каналу 72.

Разделительная стенка 76 может, по крайней мере частично, задавать и ограничивать первый и второй воздушный каналы 72 и 74, а также отделять их друг от друга. Таким образом, разделительная стенка 76 может препятствовать прохождению воздуха, поступающего через первый воздушный канал 72, во второй воздушный канал 74, и наоборот. Разделительная стенка 76 может иметь первый конец 90 и второй конец 92. Первый конец 90 может быть расположен рядом с нагнетателем 52, между нагнетателем 52 и первым и вторым адсорберами 54 и 56. В одном или нескольких вариантах реализации первый конец 90 может быть расположен на некотором расстоянии от нагнетателя 52. Второй конец 92 может быть расположен с противоположной стороны от первого конца 90 и рядом со вторым теплообменником 46. Второй конец 92 может быть расположен на некотором расстоянии от второго теплообменника 46, способствуя распределению потока воздуха при прохождении через второй теплообменник 46.

Камера 78 может быть расположена ниже по потоку от первого и второго воздушных каналов 72 и 74. Отопитель 36 и второй теплообменник 46 могут быть расположены в камере 78 или рядом с ней. Кроме того, камера 78 может направлять воздух в одно или несколько выпускных отверстий для его распределения в салоне 20 транспортного средства. На Фиг. 1-4 показан упрощенный вид камеры 78, при этом для упрощения изображения не показаны одна или несколько заслонок направления потока воздуха, которые направляют воздух в определенные отверстия, например, в решетку обдува ветрового стекла, отверстия обдува боковых стекол, отверстия с заслонками или напольные отверстия. Кроме того, не показан заслонка регулировки температуры, которая может управлять потоком воздуха, проходящим между отопителем 36 и вторым теплообменником 46.

В корпусе 50 может быть предусмотрено одно или несколько дренажных отверстий 80, которые могут обеспечивать выпуск и слив воды из корпуса 50 и салона 20 транспортного средства. Вода может скапливаться в корпусе 50 в результате работы подсистемы 30 теплового насоса и/или первого и второго адсорберов 54 и 56. Например, вода может скапливаться во втором теплообменнике 46, когда воздух, проходящий через корпус 50, охлаждается вторым теплообменником 46. Кроме того, вода может поступать из первого и второго адсорберов 54 и 56 на этапе десорбции, данный процесс будет подробно рассмотрен ниже. Для второго теплообменника 46, первого адсорбера 54 и второго адсорбера 56 могут быть предусмотрены общие или отдельные дренажные отверстия 80. Дренажное отверстие 80 может быть расположено рядом с нижней частью корпуса 50 и может проходить через перегородку 28. Кроме того, воздух может также выходить из корпуса 50 через выпускное отверстие 80.

Нагнетатель 52 может обеспечивать циркуляцию воздуха в вентиляционной подсистеме 32. Нагнетатель 52 может представлять собой вентилятор или крыльчатку, которая может вращаться электродвигателем. Нагнетатель 52 может быть расположен между впускной частью 70 для воздуха и первым и вторым воздушными каналами 72 и 74.

Первый и второй адсорберы 54 и 56 могут обеспечивать поступление осушенного воздуха. Первый и второй адсорберы 54 и 56 могут иметь аналогичную или идентичную конфигурацию. Первый и второй адсорберы 54 и 56 могут быть изготовлены из материала, покрытого гигроскопическим адсорбентом, они могут иметь множество воздушных каналов, обеспечивающих прохождение потока воздуха через адсорберы 54 и 56. Для осуществления осушения воздушные каналы могут иметь большую площадь поверхности соприкосновения адсорбента с воздухом. Влага может быть удалена из воздуха с помощью адсорбента в процессе, близком к адиабатическому. Таким образом, воздух, проходящий через первый и второй адсорберы 54 и 56, может иметь практически постоянную температуру адиабатического насыщения во время процесса осушения. Первый и второй адсорберы 54 и 56 могут иметь фазу адсорбции и фазу десорбции. Первый и второй адсорберы 54 и 56 могут не нагреваться в процессе адсорбции, или в фазе адсорбции, а только во время десорбции, или в фазе десорбции. Влажность и скрытое тепло могут быть удалены из воздуха, проходящего через адсорбер во время фазы адсорбции. Влажность может быть высвобождена из адсорбера во время фазы десорбции. Влага может высвобождаться в форме жидкости и может быть выведена из корпуса 50 через выпускное отверстие 80.

Первый адсорбер 54 может быть расположен в первом воздушном канале 72. Первый адсорбер 54 в фазе адсорбции может впитывать влагу из потока воздуха или воздуха, проходящего через первый воздушный канал 72, а в фазе десорбции может выделять влагу. Первый адсорбер 54 может быть соединен с по крайней мере одним клапаном или переключателем, который осуществляет нагрев первого адсорбера 54. В варианте реализации, показанном на Фиг. 1, первый адсорбер 54 соединен по потоку с первым клапаном 100 и вторым клапаном 102, которые регулируют поток среды, например, хладагента двигателя, в первый адсорбер 54. Первый клапан 100 и/или второй клапан 102 могут блокировать поступление нагретого хладагента двигателя в первый адсорбер 54 во время фазы адсорбции. Первый клапан 100 и/или второй клапан 102 могут обеспечивать поступление нагретого хладагента двигателя в первый адсорбер 54 для нагревания первого адсорбера 54 и упрощения выпуска влаги во время фазы десорбции. В варианте, показанном на Фиг. 4, первый адсорбер 54 может быть электрически соединен с первым переключателем 100′, который может осуществлять управление подачей электрического тока, используемого для нагревания первого адсорбера 54. Первый переключатель 100′ может быть разомкнут таким образом, чтобы в фазе адсорбции не происходила подача питания для нагревания первого адсорбера 54, и может быть замкнут таким образом, чтобы обеспечить подачу питания для нагревания первого адсорбера 54 в фазе десорбции.

Второй адсорбер 56 может быть расположен во втором воздушном канале 74. Таким образом, первый и второй адсорберы 54 и 56 могут быть расположены с разных сторон разделительной стенки 76. Для упрощения изображения на Фиг. 1 показано, что второй адсорбер 56 расположен со сдвигом от первого адсорбера 54, но в одном или нескольких вариантах реализации он может быть выровнен с первым адсорбером 54. В фазе адсорбции второй адсорбер 56 может поглощать влагу из потока воздуха или воздуха, проходящего через второй воздушный канал 74, а в фазе десорбции может выделять влагу. Второй адсорбер 56 может быть соединен по потоку с по крайней мере одним клапаном или переключателем, которые управляют нагреванием второго адсорбера 56. В варианте осуществления, показанном на Фиг. 1, второй адсорбер 56 соединен по потоку с первым клапаном 100 и вторым клапаном 102, управляющими потоком среды, например, хладагента двигателя, во второй адсорбер 56. Первый клапан 100 и/или второй клапан 102 могут блокировать поступление нагретого хладагента двигателя во второй адсорбер 56 в фазе адсорбции. Первый клапан 100 и/или второй клапан 102 могут обеспечивать поступление нагретого хладагента двигателя во второй адсорбер 56 для нагревания второго адсорбера 56 и упрощения выпуска влаги в фазе десорбции. В варианте реализации, показанном на Фиг. 4, второй адсорбер 56 может быть электрически соединен со вторым переключателем 102′, который может управлять подачей электрического тока, используемого для нагревания второго адсорбера 56. Второй переключатель 102′ может быть разомкнут таким образом, чтобы в фазе адсорбции не происходила подача питания для нагревания первого адсорбера 56, и может быть замкнут таким образом, чтобы обеспечить подачу питания для нагревания первого адсорбера 56 в фазе десорбции.

Первая заслонка 58 может регулировать поток воздуха, проходящий через первый воздушный канал 72 и второй воздушный канал 74. Таким образом, первая заслонка 58 может регулировать поток воздуха, проходящий через первый и второй адсорберы 54 и 56. Первая заслонка 58 может быть расположена рядом с первым концом первого и второго воздушных каналов 72 и 74. Например, первая заслонка 58 может быть расположена рядом с первым концом 90 разделительной стенки 76. Первая заслонка 58 может перемещаться между первым и вторым положениями. На Фиг. 1 и 4 первая заслонка 58 показана в первом положении, в котором она пропускает поток воздуха через первый воздушный канал 72 и первый адсорбер 54, и блокирует или препятствует прохождению потока воздуха через второй воздушный канал 74 и второй адсорбер 56. Таким образом, первый адсорбер 54 может поглощать влагу из потока воздуха, проходящего через первый воздушный канал 72, а второй адсорбер 56 может выделять влагу, когда первая заслонка 58 находится в первом положении.

На Фиг. 2 первая заслонка 58 показана во втором положении, в котором она препятствует прохождению потока воздуха через первый воздушный канал 72 и первый адсорбер 54, что обеспечивает прохождение потока воздуха через второй воздушный канал 74 и второй адсорбер 56. Таким образом, когда первая заслонка 58 находится во втором положении, второй адсорбер 56 может впитывать влагу из потока воздуха, проходящего через второй воздушный канал 74, а первый адсорбер 54 может выделять влагу.

На Фиг. 3 первая заслонка 58 показана в промежуточном положении, в котором она обеспечивает прохождение потока воздуха и через первый воздушный канал 72, и через второй воздушный канал 74.

Первая заслонка 58 может быть соединена с первым приводом 110 заслонки. Первый привод 110 может перемещать первую заслонку 58 в нужное положение любым подходящим способом. На Фиг. 1-3 первый привод 110 поворачивает первую заслонку 58 вокруг оси, но также предусмотрен вариант, когда первая заслонка 58 может не поворачиваться, а перемещаться другим способом, например, путем сдвига или линейного движения.

Вторая заслонка 60, если она есть, может регулировать поток воздуха, проходящий через воздушный канал 72 и второй воздушный канал 74. Более конкретно, вторая заслонка 60 может препятствовать движению потока воздуха через первый и второй воздушный каналы 72 и 74 в обратном направлении, выполняя блокировку адсорбера, находящегося в фазе десорбции, и чтобы препятствовать прохождению десорбированной влаги из увлажненного потока воздуха через корпус 50, и/или блокировать нагревание подогретого адсорбера или увеличение тепловой энергии воздушного потока, проходящего через корпус 50. Вторая заслонка 60 может быть расположена рядом со вторым концом первого и второго воздушных каналов 72 и 74. Например, вторая заслонка 60 может быть расположена рядом со вторым концом 92 разделительной стенки 76.

Вторая заслонка 60 может перемещаться между первым и вторым положениями. На Фиг. 1 и 4 вторая заслонка 60 показана в первом положении, в котором она пропускает поток воздуха через первый воздушный канал 72 и первый адсорбер 54 и перекрывает или препятствует прохождению потока воздуха или движению воздуха в обратном направлении через второй воздушный канал 74 и второй адсорбер 56, а также первую заслонку 58. Таким образом, когда вторая заслонка 60 находится в первом положении, первый адсорбер 54 может поглощать влагу из потока воздуха, проходящего через первый воздушный канал 72, а второй адсорбер 56 может выделять влагу.

На Фиг. 2 вторая заслонка 60 показана во втором положении, в котором она препятствует прохождению потока воздуха через первый воздушный канал 72 и первый адсорбер 54, а также обеспечивает прохождение потока воздуха через второй воздушный канал 74 и второй адсорбер 56. Таким образом, когда вторая заслонка 60 находится во втором положении, второй адсорбер 56 может впитывать влагу из потока воздуха, проходящей через второй воздушный канал 74, а первый адсорбер 54 может выделять влагу.

На Фиг. 3 вторая заслонка 60 показана в промежуточном положении, в котором она обеспечивает прохождение потока воздуха и через первый воздушный канал 72, и через второй воздушный канал 74.

Вторая заслонка 60 может быть соединена со вторым приводом 112 заслонки. Второй привод 112 может перемещать вторую заслонку в нужное положение любым подходящим способом. На Фиг. 1-3 второй привод 112 поворачивает вторую заслонку 60 вокруг оси, но также предусмотрен вариант, когда вторая заслонка 60 может не поворачиваться, а двигаться другим способом, например, путем сдвига или линейного перемещения.

Для мониторинга и управления различными элементами и системами транспортного средства 10 и/или системой 24 климат-контроля предусмотрены один или несколько контроллеров или модулей 26 управления. Например, модуль 26 управления может быть электрически соединен или обмениваться сигналами с источником 12 питания и насосом 40, как показано двусторонними стрелками. Модуль 26 управления может быть соединен или может обмениваться сигналами с компонентами системы 24 климат-контроля, например, нагнетателем 52, первым клапаном 100, вторым клапаном 102, первым приводом 110 заслонки, вторым приводом 112 заслонки. Соединения между этими компонентами представлены в виде узлов A1-A5 соответственно. Кроме того, модуль 26 управления может также обрабатывать входные сигналы или данные, поступающие от различных устройств ввода или датчиков. Эти устройства ввода могут представлять собой датчик 120 температуры окружающего воздуха, гигрометр 122 и датчик 124 температуры хладагента.

Датчик 120 температуры окружающего воздуха может детектировать или предоставлять данные, указывающие на температуру окружающего воздуха снаружи или рядом с транспортным средством 10. Датчик 120 температуры окружающего воздуха может представлять собой механический датчик, расположенный на транспортном средстве 10, или виртуальный датчик. Например, виртуальный датчик температуры окружающего воздуха может брать за основу температурные данные, переданные по беспроводному каналу связи транспортному средству 10. Такие температурные данные могут быть основаны на сведениях о местонахождении транспортного средства 10, которые могут быть предоставлены глобальной системой позиционирования (GPS) или получены на основе других телеметрических данных о местонахождении.

влажность воздуха в салоне 20 транспортного средства может детектировать гигрометр 122. В одном или нескольких вариантах реализации гигрометр 122 может быть установлен вместе с системой 24 климат-контроля.

Датчик 124 температуры хладагента может детектировать или предоставлять данные, соответствующие температуре хладагента, который может циркулировать в системе и охлаждать источник 12 питания, например, двигатель транспортного средства 10. Датчик 124 температуры хладагента может быть расположен в двигателе, радиаторе или в трубах, например, в трубопроводах или шлангах, которые могут гидравлически соединять компоненты, и через которые осуществляется циркуляция хладагента.

Далее будет более подробно показана работа системы 24 климат-контроля со ссылкой на Фиг. 1-4.

На Фиг. 1 показана система 24 климат-контроля с первой и второй заслонками 58 и 60, находящимися в первом положении. В первом положении поток воздуха проходит через первый адсорбер 54 и не проходит через второй адсорбер 56. Кроме того, могут быть предусмотрены первый и второй клапаны 100 и 102, препятствующие попаданию хладагента в первый адсорбер 54 и пропускающие хладагент во второй адсорбер в направлении, показанном стрелками рядом с первым и вторым клапанами 100 и 102 (на Фиг. 4 первый и второй переключатели 100′ и 102′ заменяют первый и второй клапаны 100 и 102). Таким образом, первый адсорбер 54 находится в режиме адсорбции и не нагрет, а второй адсорбер 56 находится в режиме десорбции и нагрет.При такой конфигурации первый адсорбер 54 продолжает поглощать влагу до достижения состояния насыщения, а второй адсорбер 56 выделяет влагу до состояния ненасыщения.

Первая и вторая заслонки 58 и 60 могут быть переведены во второе положение, как показано на Фиг. 2, когда первый адсорбер 54 насыщен и/или второй адсорбер 56 не насыщен. Во втором положении поток воздуха проходит через второй адсорбер 56 и не проходит через первый адсорбер 54. Кроме того, первый и второй клапаны 100 и 102 могут быть в таком положении, чтобы препятствовать попаданию хладагента во второй адсорбер 56 и обеспечивать попадание хладагента в первый адсорбер 54 в направлении, показанном стрелками рядом с первым и вторым клапанами 100 и 102, как показано на Фиг. 2. Таким образом, второй адсорбер 56 находится в режиме адсорбции и не нагрет, а первый адсорбер 54 находится в режиме десорбции и нагрет.

Первая и вторая заслонки 58 и 60 могут быть активированы при наличии условия срабатывания. Условие срабатывания может возникать, когда какой-либо адсорбер насыщен или значительно опустошен. Определение насыщения первого адсорбера 54 или снижения насыщения второго адсорбера 56, а также противоположной ситуации, может быть упрощено с помощью модуля 26 управления. Определение насыщения или снижения насыщения адсорбера может быть выполнено на основании данных о температуре окружающего воздуха, влажности, температуре охлаждающей жидкости и скорости работы нагнетателя (в качестве дополнения). Данные или значения температуры окружающего воздуха могут быть получены от датчика 120 температуры окружающего воздуха. Данные или значения влажности могут быть получены от гигрометра 122. Данные или значения температуры хладагента могут быть получены от датчика 124 температуры хладагента. Температура окружающего воздуха, влажность, температура хладагента и скорость работы нагнетателя (в качестве дополнения) могут быть использованы для получения сведений о длительности насыщения или длительности опустошения в соответствии со справочной таблицей. Например, длительность насыщения и/или длительность процесса десорбции адсорбера может быть определена во время стендовых испытаний транспортного средства при разных температурах окружающего воздуха, влажности, температурах охлаждающей жидкости и скорости работы нагнетателя (в качестве дополнения).

При насыщении второго адсорбера 56 или первого адсорбера 54 первая и вторая заслонки 58 и 60 могут быть перемещены из второго положения в первое положение, а первый и второй клапаны 100 и 102 могут вернуться в рабочее положение, показанное на Фиг. 1. Таким образом, с помощью адсорбера можно обеспечивать непрерывное осушение потока воздуха, проходящего через корпус 50.

Когда осушение потока воздуха нежелательно, первая и вторая заслонки 58 и 60 могут быть перемещены в промежуточное положение, показанное на Фиг. 3. Осушение может быть нежелательным, когда влажность потока воздуха, проходящего через корпус 50, или показатель относительной влажности не превышает пороговое значение. Значение относительной влажности может быть получено на основании данных гигрометра 122. Пороговое значение влажности может быть определено на основании стендовых испытаний транспортного средства. Когда первая и вторая заслонки 58 и 60 находятся в промежуточном положении, первый и второй клапаны 100 и 102 или первый и второй переключатели 100′ и 102′ могут быть закрыты или содействовать предотвращению нагрева первого и второго адсорбера 54 и 56. Таким образом, первый и второй адсорберы 54 и 56 могут осушать поток воздуха, проходящий через корпус 50. Когда первая и вторая заслонки 58 и 60 открыты, может усиливаться поток воздуха, проходящий через корпус 50, поскольку воздух может одновременно поступать через первый и второй воздушные каналы 72 и 74. Таким образом, достаточно низкий уровень влажности может обеспечивать возможность работы системы 24 климат-контроля без включения подсистемы 30 теплового насоса в режиме кондиционирования воздуха для охлаждения второго теплообменника 46. Например, в режиме обдува кондиционирование воздуха может быть включено для осушения потока воздуха, проходящего через корпус 50 для предотвращения запотевания окон транспортного средства. Работа системы кондиционирования воздуха требует энергии и увеличивает нагрузку на один или несколько источников 12 питания, что, в свою очередь, снижает экономию топлива. Таким образом, при использовании для осушения воздуха одного или нескольких адсорберов может быть снижена потребляемая мощность и увеличена экономия топлива, по сравнению с ситуацией, когда выполняется кондиционирование воздуха.

Несмотря на то, что выше приведены конкретные иллюстративные варианты реализации полезной модели, не следует рассматривать их как описание всех возможных форм изобретения. Использованные термины носят описательный, а не ограничительный характер, и следует понимать, что в систему могут быть внесены различные изменения без отступления от сущности и объема предложенного решения. Кроме того, отличительные особенности различных вариантов осуществления могут быть объединены для создания дополнительных вариантов.

Claims (12)

1. Система климат-контроля для транспортного средства, которая включает в себя размещенные в корпусе первый и второй адсорберы и заслонку, установленную с возможностью регулировать поток воздуха, проходящий через первый и второй адсорберы таким образом, чтобы когда заслонка находится в первом положении, первый адсорбер поглощал влагу из потока воздуха, а второй адсорбер десорбировал влагу.

2. Система по п.1, в которой когда заслонка находится в первом положении, первый адсорбер не нагрет, а второй адсорбер нагрет.

3. Система по п.1, в которой заслонка в первом положении обеспечивает прохождение потока воздуха через первый адсорбер и препятствует прохождению потока воздуха через второй адсорбер.

4. Система по п.1, в которой заслонка во втором положении обеспечивает прохождение потока воздуха через второй адсорбер и препятствует прохождению потока воздуха через первый адсорбер.

5. Система по п.4, в которой когда заслонка находится во втором положении, второй адсорбер поглощает влагу из потока воздуха, а второй адсорбер десорбирует влагу.

6. Система по п.4, в которой когда заслонка находится во втором положении, второй адсорбер не нагрет, а первый адсорбер нагрет.

7. Система по п.1, в которой первый и второй адсорберы расположены в первом и втором воздушных каналах, параллельных друг другу.

8. Система по п.7, в которой корпус имеет разделительную стенку, которая по крайней мере частично ограничивает первый и второй воздушные каналы, причем первый и второй адсорберы расположены с разных сторон разделительной стенки.

9. Система по п.8, в которой заслонка расположена рядом с первым концом разделительной стенки, находящейся между нагнетателем и первым и вторым адсорбером.

10. Система климат-контроля, которая включает в себя первый и второй адсорберы, расположенные в первом и втором воздушных каналах соответственно, а также первую и вторую заслонки, расположенные рядом с первым и вторым концами первого и второго воздушных каналов соответственно, причем когда первая и вторая заслонки находятся в таком положении, что препятствуют прохождению потока воздуха через второй воздушный канал, первый адсорбер поглощает влагу, а второй адсорбер десорбирует влагу.

11. Система по п.10, в которой когда первая и вторая заслонки находятся в таком положении, что препятствуют прохождению потока воздуха через первый воздушный канал, второй адсорбер поглощает влагу, а первый адсорбер десорбирует влагу.

12. Система по п.10, которая дополнительно содержит разделительную стенку, расположенную между первым и вторым адсорбером, которая по крайней мере частично ограничивает первый и второй воздушный каналы, причем первая и вторая заслонки расположены на противоположных концах разделительной стенки.

Images