RU2047502C1

RU2047502C1 - Device to create air heat curtain for vehicle door aperture

Info

Publication number: RU2047502C1
Application number: SU925062088A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Константинович Спинеев; Григорий Владимирович Ладыженский
Original assignee: Анатолий Константинович Спинеев
Priority date: 1992-09-14
Filing date: 1992-09-14
Publication date: 1995-11-10

Abstract

FIELD: transport engineering. SUBSTANCE: device has fan unit, delivery air conduits 4, air distributing diffuser ducts 5, air heater and filter. Air-heat curtain has outlet and inlet ducts 8 and 9 respectively, installed in upper and lower parts of door aperture 1 which are connected by air conduits 10 with filter and air heater and further on with fan unit. Air collecting lip 11 is located in upper part of door 2. Closing lever of fan unit duty selector switch in secured on axle 12 of door 2. EFFECT: enhanced reliability of operation. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к транспортному машиностроению, преимущественно к системам отопления и вентиляции салонов транспортных средств. The invention relates to a transport mechanical engineering, mainly to heating and ventilation systems of vehicle interiors.

Известна система отопления и вентиляции салона транспортного средства, содержащая отопительно-вентиляционную установку, включающую вентилятор, теплообменник и диффузор распределения подачи вентиляционного воздуха с заслонкой воздуховода, сопл, расположенных вдоль боковой кромки дверного проема в нижней его части, регулируемого привода поворота заслонки, связанного с осью двери автобуса [1]
Недостатком в работе известного устройства является то, что оно неэкономно расходует тепло, которое безвозвратно теряется во время работы с открытым дверным проемом. Другим существенным недостатком является то, что использование в системе воздуховодов регулируемой заслонки повышает непроизводительные аэродинамические потери воздушного тракта и это снижает эффективность системы отопления.A known system of heating and ventilation of the passenger compartment of the vehicle, comprising a heating and ventilation installation including a fan, a heat exchanger and a diffuser for distributing ventilation air supply with a damper of a duct, nozzles located along a side edge of a doorway in its lower part, an adjustable drive for turning a shutter connected to an axis bus doors [1]
The disadvantage of the known device is that it uneconomically consumes heat, which is irretrievably lost during operation with an open doorway. Another significant drawback is that the use of an adjustable damper in the duct system increases the unproductive aerodynamic losses of the air path and this reduces the efficiency of the heating system.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому решению является устройство создания воздушно-тепловой завесы для защиты проема помещения, перекрытого откатными полыми створками ворот, содержащая вентагрегат, соединенный нагнетательными воздуховодами с воздухораздаточными диффузорными коробами, установленными по обе стороны проема дверей, подогреватель воздуха и фильтр [2]
Недостатком прототипа является ненадежность в работе гибких вставок, которые располагаются между нагнетательным воздуховодом и воздухораздаточными диффузорными коробами. По своей конструкции это гибкий канал воздуховода с гофрированными стенками в виде гармошки. В условиях работы при низких температурах воздуха снаружи, движущийся поток нагретого внутри вставки будет терять тепло с выделением влаги, которая будет оседать на внутренних стенках в виде росы или иней, постепенно накапливаясь, особенно в нижних местах, без возможности удаления. Такое накопление приведет к ограничению гибкости конструкции, т.е. к потере того качества, ради которого она применена в устройстве. Транспортное средство, оборудованное такими вставками, при работе в городских условиях с частыми остановками приведет к ускоренному появлению трещин и утечек воздуха, к преждевременному их износу и выходу из строя. Другим не менее важным недостатком известного технического устройства является то, что гофрированная конфигурация стенок канала указанных створок создает повышенное аэродинамическое сопротивление потоку воздуха, предназначенного для создания завесы. Нейтрализовать влияние отмеченного повышенного сопротивления, с целью увеличения величины напора по завесам, возможно путем форсирования расхода воздуха вентагрегатом. Однако такой форсаж может оказаться невыгодным. Известно, что отношение напоров до и после форсажа растет во второй степени, а при этом отношение мощностей, т.е. затрат, возрастает в третьей степени. Кроме того, осуществление забора воздуха вентагрегатом из верхней зоны внутри помещения, а при создании тепловой завесы воздух частично уходит из помещения, создает в салоне повышенное разряжение. Однако, давление в негерметичном салоне всегда стремится к равновесию с давлением снаружи и тогда через любые неплотности ограждения будет иметь место проникновение, т.е. инфильтрация холодного наружного воздуха, что снижается эффективность отопления.The closest in technical essence and the achieved result to the proposed solution is a device for creating an air-thermal curtain to protect the opening of the room covered by hollow gate leaves, containing a fan unit connected by discharge ducts with diffuser ducts installed on both sides of the door opening, an air heater and filter [2]
The disadvantage of the prototype is the unreliability of the flexible inserts that are located between the discharge duct and the diffuser ducts. By its design, it is a flexible duct channel with corrugated walls in the form of an accordion. Under operating conditions at low outside temperatures, the moving stream of the heated inside the insert will lose heat with the release of moisture, which will settle on the inner walls in the form of dew or frost, gradually accumulating, especially in the lower places, without the possibility of removal. Such accumulation will limit the flexibility of the structure, i.e. to the loss of the quality for which it is used in the device. A vehicle equipped with such inserts, when working in urban conditions with frequent stops, will lead to the accelerated appearance of cracks and air leaks, to premature wear and failure. Another no less important disadvantage of the known technical device is that the corrugated configuration of the channel walls of these flaps creates increased aerodynamic resistance to air flow, designed to create a curtain. To neutralize the effect of the marked increased resistance, in order to increase the pressure on the curtains, it is possible by forcing the air flow rate by the ventilation unit. However, such an afterburner may be disadvantageous. It is known that the pressure ratio before and after the afterburner grows to the second degree, while the power ratio, i.e. cost increases in the third degree. In addition, the intake of air by the ventilation unit from the upper zone inside the room, and when creating a thermal curtain, the air partially leaves the room, creates an increased vacuum in the cabin. However, the pressure in the leaky compartment always tends to equilibrium with the pressure outside and then penetration will take place through any leaks in the enclosure, i.e. infiltration of cold outside air, which reduces the efficiency of heating.

Заявленное техническое решение направлено на повышение эффективности работы устройства для создания воздушно-тепловой завесы для защиты проема дверей транспортного средства от проникновения внутрь салона холодного воздуха снаружи. The claimed technical solution is aimed at improving the efficiency of the device for creating an air-thermal curtain to protect the doorway of the vehicle from penetrating cold air from the outside.

Технический результат от использования изобретения заключается в снижении аэродинамических потерь системы, создающей воздушно-тепловую завесу, что позволит интенсифицировать обогрев салона транспортного средства. The technical result from the use of the invention is to reduce the aerodynamic losses of the system, creating an air-heat curtain, which will intensify the heating of the passenger compartment.

В воздушно-тепловой завесе для защиты проема дверей транспортного средства, содержащей вентагрегат, соединенный нагнетательными воздуховодами с воздухораздаточными диффузорными коробами, установленными по обе стороны проема дверей, подогреватель воздуха и фильтр, новым является то, что она снабжена дополнительными отводящими конфузорными и подводящими диффузорными коробами, установленными в верхней и нижней частях дверного проема, соединенными воздуховодами с фильтром и подогревателем, а последний с вентагрегатом, причем в верхней части двери расположен воздухозаборный козырек. Новым является также и то, что на оси двери закреплен замыкающий рычаг переключателя режимов работы вентагрегата, установленный с возможностью взаимодействия с контактами переключателя, расположенными на верхней части дверного проема. In the air-heat curtain to protect the doorway of a vehicle containing a ventilation unit connected by discharge ducts to diffuser ducts installed on both sides of the doorway, an air heater and a filter, it is new that it is equipped with additional outlet diffuser and inlet diffuser ducts, installed in the upper and lower parts of the doorway, connected by air ducts with a filter and a heater, and the latter with a fan unit, and in the upper part of the door is an air intake visor. Also new is the fact that the locking lever of the fan unit operating mode switch is mounted on the door axis, and is installed with the possibility of interaction with the switch contacts located on the upper part of the doorway.

Установка дополнительных отводящих конфузорных и подводящих диффузорных коробов, расположенных в верхней и нижней частях дверного проема, соединенных воздуховодами с фильтром и подогревателем, а последнего с вентагрегатом, т.е. подключение дополнительных коробов во всасывающую ветвь вентагрегата обеспечивает следующие преимущества: во-первых, это закольцовывает потоки напорной и всасывающей ветвей, при этом возникает взаимодействие подводящих и отводящих воздушных потоков в виде направленных от нагнетания к всасыванию тепловых течений воздушных масс. Воздушно-тепловая завеса обретает большую устойчивость, увеличивается ее сопротивление проникновению холодного воздуха, повышается эффективность в работе, во-вторых дополнительный диффузорный подводящий короб, установленный в нижней части двери, всасывает порвавшийся сквозь завесу холодный воздух снаружи, направляя его к вентагрегату, и тем самым преграждает ему путь к проникновению в салон, в-третьих, дополнительный отводящий конфузорный короб, установленный в верхней части двери всасывает теплый воздух, который скапливается в верхней части проема, направляя его на повторный нагрев и тем самым, снижаются потери тепла, экономится тепловая энергия. Installation of additional outlet confuser and inlet diffuser ducts located in the upper and lower parts of the doorway, connected by air ducts with a filter and a heater, and the latter with a fan unit, i.e. connecting additional ducts to the suction branch of the fan unit provides the following advantages: firstly, it loops the flows of the pressure and suction branches, and there arises an interaction of the supply and exhaust air flows in the form of heat flows from the air to the suction of the air masses. The air-thermal curtain gains greater stability, its resistance to the penetration of cold air increases, the operating efficiency increases, and secondly, an additional diffuser supply duct installed in the lower part of the door draws in the cold air torn through the curtain from the outside, directing it to the ventilation unit, and thereby it blocks the path to entry into the cabin, and thirdly, an additional outlet confuser box installed in the upper part of the door draws in warm air, which accumulates at the top part of the opening, directing it to reheat and thereby reduce heat loss, save thermal energy.

Кроме того, забор воздуха вентагрегатом как верхним, так и нижним дополнительными конфузорами осуществляется не изнутри, а снаружи салона, где по этой причине не образуется разрежение, а дополнительная доля холодного воздуха, захваченная нижним конфузором, да еще нагретая в подогревателе образует подпор воздуха внутри салона и это препятствует проникновению (инфильтрации) холодного воздуха внутрь салона через неплотности ограждения. In addition, the air intake by the ventilation unit, both the upper and lower additional confusers, is carried out not from inside, but outside the cabin, where for this reason there is no vacuum, and the additional fraction of cold air captured by the lower confuser, and even heated in the heater, forms an air intake inside the cabin and this prevents the penetration (infiltration) of cold air into the passenger compartment through the leakage of the fence.

Наличие и расположение в верхней части двери воздухозаборного козырька позволяет создать своеобразный накопитель-ловушку утечек горячего воздуха и во взаимодействии с дополнительным верхним конфузорным коробом направлять их на повторный нагрев. The presence and location in the upper part of the door of the air intake visor allows you to create a kind of drive-trap for hot air leaks and, in conjunction with an additional upper confuser box, direct them to reheat.

Выполнение дополнительных отводящих коробов в виде конфузора способствует превращению потенциальной энергии потока воздуха в кинетическую, так как конфузор это труба с сечением на входе большим, чем на выходе. Такое выполнение ускоряет поток, облегчает работу вентагрегата и снижает затраты на его привод. The implementation of additional outlet ducts in the form of a confuser helps to convert the potential energy of the air flow into kinetic, since the confuser is a pipe with a cross section at the inlet greater than at the outlet. This embodiment speeds up the flow, facilitates the operation of the ventilation unit and reduces the cost of its drive.

Размещение на оси двери замыкающего рычага переключателя режимов работы вентагрегата, установленного с возможностью взаимодействия с контактами переключателя, расположенными на верхней части дверного проема обеспечивает автоматическое переключение работы вентагрегата с пониженной частотой вращений при закрытых дверях и повышенной с их открытием и наоборот. Работа с автоматическим переключением позволит экономить энергию с момента закрытия дверей, когда необходимость работы завесы на полную мощность снижается и она начинает работать в режиме обогрева салона транспортного средства. Placement on the door axis of the locking lever of the operation mode switch of the ventilation unit installed with the possibility of interaction with the switch contacts located on the top of the doorway provides automatic switching of the operation of the ventilation unit with a reduced speed when the doors are closed and increased when they are opened and vice versa. Working with automatic switching will save energy from the moment the doors are closed, when the need for the curtain to work at full power decreases and it starts to work in the heating mode of the passenger compartment.

На фиг.1 изображен общий вид транспортного средства с предлагаемым устройством, фронтальная проекция; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 вид по стрелке Б на фиг.2; на фиг.4 вид по стрелке В на фиг.3. Figure 1 shows a General view of the vehicle with the proposed device, front view; figure 2 section aa in figure 1; figure 3 view along arrow B in figure 2; in Fig.4 a view along arrow B in Fig.3.

Устройство для создания воздушно-тепловой завесы для защиты проема 1 дверей 2 транспортного средства содержит вентагрегат 3, нагнетательные воздуховоды 4, воздухораздаточные диффузорные короба 5, подогреватель 6 воздуха и фильтр 7. Воздушно-тепловая завеса снабжена дополнительными отводящими и подводящими конфузорными коробами 8 и 9, установленными в верхней и нижней частях дверного проема 1, которые соединены воздуховодами 10 с фильтром 7 и подогревателем 6 воздуха и далее с вентилятором 3, а в верхней части двери 2 расположен воздухосборный козырек 11. На оси 12 двери 2 закреплен замыкающий рычаг 13 переключателя 14 режимов работы вентагрегата 3, установленный с возможностью взаимодействия с контактами 15 переключателя 14. A device for creating an air-thermal curtain to protect the opening 1 of the vehicle door 2 contains a fan unit 3, discharge ducts 4, diffuser ducts 5, an air heater 6 and a filter 7. The air-curtain is equipped with additional outlet and inlet confuser ducts 8 and 9, installed in the upper and lower parts of the doorway 1, which are connected by air ducts 10 to the filter 7 and the air heater 6 and then to the fan 3, and in the upper part of the door 2 there is an air intake ozyrek 11. On the axis 12 of the door 2 is mounted closing lever 14 of the mode switch 13 works the fan unit 3 mounted to cooperate with switch contacts 15, 14.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

С момента включения вентагрегата 3 начинается циркуляция воздуха, который входит в приемники коробов 8 и 9, установленных в верхней и нижней частях дверного проема 1, и далее воздух следует по воздуховоду 10, а затем очищается в фильтре 7 и подогревается подогревателем 6, после чего захватывается лопатками вентиляторов вентагрегата 3 и направляется по нагнетательным воздуховодам 4 к воздухораздаточным диффузорным коробам 5, установленным по обеим сторонам проема дверей 2. При этом воздух, выходящий из диффузорных коробов 5, вступает во взаимодействие с потоками воздуха, отводимыми коробами 8 и 9, образуя в объемном пространстве завесы направленные течения потоков воздуха, которые придают воздушной завесе большую устойчивость и тем самым препятствуют проникновению холодного наружного воздуха. From the moment the fan unit 3 is turned on, air circulation begins, which enters the receivers of the ducts 8 and 9 installed in the upper and lower parts of the doorway 1, and then the air follows the duct 10, and then is cleaned in the filter 7 and heated by the heater 6, after which it is captured fan blades of the ventilation unit 3 and is directed along the discharge ducts 4 to the diffuser ducts 5 mounted on both sides of the doorway 2. In this case, the air leaving the diffuser ducts 5 interacts ystvie air stream withdrawn boxes 8 and 9, thereby forming a volumetric space curtain directed flow of air streams, which impart greater stability air curtain and thereby prevent the penetration of cold outside air.

Устройство для создания воздушно-тепловой завесы для защиты проема дверей транспортного средства работает в двух режимах, которые устанавливаются в зависимости от положения дверей 2. При закрытых дверях 2 вентагрегат 3 работает при малой частоте вращения, достаточной для обогрева салона транспортного средства. С открытием дверей 2 срабатывает переключатель 14 и переводит вентагрегат 3 на работу с повышенной частотой вращения, обеспечивая тем самым форсированный режим. A device for creating an air-thermal curtain to protect the doorway of a vehicle’s doors operates in two modes, which are set depending on the position of the doors 2. With the doors closed 2, the unit 3 operates at a low speed sufficient to heat the vehicle’s interior. With the opening of the doors 2, the switch 14 is activated and the fan unit 3 is switched to work with an increased speed, thereby ensuring a forced mode.

Claims

1. DEVICE FOR CREATING AN AIR-HEAT CURTAIN FOR PROTECTING THE VEHICLE DOOR OPENING, comprising a fan assembly connected by discharge ducts with diffuser ducts installed on both sides of the door aperture, an air heater and a filter, characterized in that it is provided with an additional duct and a supply duct ducts installed in the upper and lower parts of the doorway, connected by air ducts with a filter and a heater, and the latter with a ventilation unit that the air inlet and the visor situated in the upper part of the door opening.

2. The device according to claim 1, characterized in that it comprises a closing lever for the switch of operation modes of the ventilation unit mounted on the axis of the door with the possibility of interaction with the contacts of the switch located on the upper part of the doorway.