RU2114010C1

RU2114010C1 - Vehicle air conditioner

Info

Publication number: RU2114010C1
Application number: RU97113657A
Authority: RU
Inventors: Е.А. Петрыкин; В.М. Дудник; В.И. Михайлов; А.Д. Филиппов
Original assignee: Петрыкин Евгений Алексеевич
Priority date: 1997-08-20
Filing date: 1997-08-20
Publication date: 1998-06-27

Abstract

FIELD: transport engineering. SUBSTANCE: proposed vibration-and-shockproof device can operate at considerable heeling and rolling of vehicle. Design peculiarity of device is use of finely corrugated tape as cold radiator. Tape is placed in channels formed by cold junctions. Heat conducting hermetic glue is used by means of which thermoelectric nodules are glued on flat surfaces of aluminium flat-oval tubes of heat exchanger. EFFECT: increased cooling power. 3 dwg

Description

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к устройствам для кондиционирования воздуха транспортного средства. The invention relates to transport machinery, and in particular to devices for air conditioning a vehicle.

В настоящее время известны различные конструкции устройств для кондиционирования воздуха на транспортных средствах, основное назначение которых поддерживать в салоне автомобиля нормальные температурные условия (авт.св. SU N 1418080, кл. B 60 H 1/02). Currently, various designs of devices for air conditioning in vehicles are known, the main purpose of which is to maintain normal temperature conditions in the passenger compartment (autosw. SU N 1418080, class B 60 H 1/02).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является установка для кондиционирования воздуха для транспортного средства (авт. св. SU N 1382675, кл. B 60 H 3/00). В этой установке имеется теплообменник в виде радиационно-конвективной панели с радиационной поверхностью, радиатор сброса тепла, сообщенный с теплообменником посредством насоса для подачи охлаждающей жидкости, и пульт управления, при этом радиационная поверхность выполнена в виде отдельных пластин, а радиационно-конвективная панель имеет термоэлектрические модули с горячим и холодным спаями. The closest in technical essence to the claimed object is the installation for air conditioning for a vehicle (ed. St. SU N 1382675, class B 60 H 3/00). This installation has a heat exchanger in the form of a radiation-convection panel with a radiation surface, a heat sink radiator in communication with the heat exchanger through a pump for supplying coolant, and a control panel, while the radiation surface is made in the form of separate plates, and the radiation-convection panel has thermoelectric modules with hot and cold junctions.

В этих известных установках термобатареи крепятся сложным механическим способом, что приводит к выходу из строя термоэлектрических модулей в процессе производства и эксплуатации. Кроме того, очень сложно и практически невозможно проконтролировать площадь прилегания горячих спаев термомодулей к охлаждающим поверхностям. Вследствие этого данная установка имеет низкую эффективность снятия холода с холодных спаев термомодулей. In these known installations, thermopiles are attached in a complicated mechanical way, which leads to failure of thermoelectric modules during production and operation. In addition, it is very difficult and almost impossible to control the contact area of the hot junctions of the thermal modules to the cooling surfaces. As a result of this, this installation has a low efficiency of removing cold from cold junctions of thermal modules.

Целями изобретения является повышение эффективности снятия тепла, обеспечение более высокой холодопроизводительности и удешевление изготовления теплообменников. The objectives of the invention is to increase the efficiency of heat removal, providing higher cooling capacity and cheaper manufacturing of heat exchangers.

Поставленные цели достигаются тем, что в предлагаемом устройстве, содержащем теплообменник с радиационно-конвективной поверхностью, радиатор сброса тепла, сообщенный с теплообменником посредством насоса для подачи охлаждающей жидкости, и пульт управления, согласно изобретению, теплообменник выполнен в виде алюминиевых плоскоовальных труб, торцы которых с обоих концов соединены металлическим каркасом в единый охладительный блок, а на трубах установлены термоэлектрические модули, горячие спаи которых приклеены к плоским поверхностям труб, а холодные спаи термомодулей, установленных на соседних трубах, образуют каналы, внутри которых расположены медные мелкогофрированные ленты, уложенные в этих каналах по форме зубчатой рейки, вершины зубцов которой контактируют с холодными спаями, при этом радиационно-конвективная поверхность труб сообщена через вентилятор с салоном транспортного средства. The goals are achieved in that in the proposed device comprising a heat exchanger with a radiation-convective surface, a heat sink radiator in communication with the heat exchanger by means of a pump for supplying coolant, and a control panel according to the invention, the heat exchanger is made in the form of aluminum flat-oval tubes, the ends of which both ends are connected by a metal frame into a single cooling unit, and thermoelectric modules are installed on the pipes, hot junctions of which are glued to flat surfaces pipes, and cold junctions of thermomodules installed on adjacent pipes form channels, inside of which are small-fritted copper tapes laid in these channels in the shape of a gear rack, the tips of the teeth of which are in contact with cold junctions, while the radiation-convective surface of the pipes is communicated through a fan with vehicle interior.

Применение клея, в качестве которого использован клей на основе низкомолекулярного каучука с повышенной теплопроводностью, а также плоскоовальных труб повышают эффективность снятия тепла с горячих спаев термомодулей, так как при высокой теплопроводности клея, последний обеспечивает почти стопроцентную площадь прилегания горячих спаев термомодулей к плоскостям плоскоовальный труб. The use of glue, which is used as an adhesive based on low molecular weight rubber with increased thermal conductivity, as well as flat oval pipes increase the efficiency of heat removal from hot junctions of thermal modules, since with high thermal conductivity of the adhesive, the latter provides an almost 100% contact area between hot junctions of thermal modules and planes of flat oval pipes.

Благодаря использованию мелкогофрированной медной ленты, заполняющей каналы, образованные холодными спаями термомодулей, значительно повышается холодопроизводительность, так как при малых размерах охладительного блока резко увеличивается площадь теплообмена и соответственно больше отбирается холода от поверхности термомодулей. Кроме того, благодаря мелкогофрированной ленте уменьшается количество используемых термомодулей, что удешевляет изготовление теплообменника. Thanks to the use of a finely-corrugated copper tape that fills the channels formed by cold junctions of the thermal modules, the cooling capacity is significantly increased, since with a small size of the cooling unit the heat transfer area sharply increases and, accordingly, more cold is taken from the surface of the thermal modules. In addition, due to the finely-corrugated tape, the number of thermal modules used is reduced, which reduces the cost of manufacturing a heat exchanger.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства для кондиционирования воздуха автомобиля; на фиг.2 - теплообменник, общий вид; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2. In FIG. 1 shows a schematic diagram of the proposed device for air conditioning of a car; figure 2 - heat exchanger, General view; figure 3 is a section aa in figure 2.

Предлагаемое устройство для кондиционирования воздуха в автомобиле содержит пульт 1 управления (фиг.1), теплообменник 2, радиатор 3 сброса тепла, сообщенный шлангами 4 с насосом 5 для подачи охлаждающей жидкости. Для сдува тепла с радиатора 3 использован вентилятор 6, установленный в автомобиле. Сдув тепла на фиг.1 условно показан стрелкой B. The proposed device for air conditioning in a car contains a control panel 1 (Fig. 1), a heat exchanger 2, a heat sink radiator 3, connected by hoses 4 to a pump 5 for supplying coolant. To blow heat from the radiator 3, a fan 6 is used, installed in the car. The heat blown in figure 1 is conventionally shown by arrow B.

Теплообменник 2 (фиг. 2) состоит из алюминиевых плоскоовальных труб 7, расположенных одна над другой, торцы которых с обоих концов соединены металлическим каркасом в единый охладительный блок 8. На трубах 7 установлены термоэлектрические модули 9 с холодными 10 и горячими 11 спаями. Горячие спаи 11 прикреплены клеем 12 к плоским поверхностям труб 7, а холодные спаи 10 соседних труб 7 образуют каналы 13, внутри которых расположены мелкогофрированные медные ленты 14, уложенные в этих каналах по форме зубчатой рейки, вершины зубцов которой контактируют с холодными спаями 10, как это видно на фиг.2. The heat exchanger 2 (Fig. 2) consists of aluminum flat-oval pipes 7, located one above the other, the ends of which are connected at both ends by a metal frame into a single cooling unit 8. Thermoelectric modules 9 with cold 10 and hot 11 junctions are installed on the pipes 7. Hot junctions 11 are attached by glue 12 to the flat surfaces of pipes 7, and cold junctions 10 of adjacent pipes 7 form channels 13, inside of which there are fine-grained copper strips 14, laid in these channels in the shape of a gear rack, the tips of the teeth of which are in contact with cold junctions 10, as this can be seen in figure 2.

Охладительный блок 8 имеет патрубок 15 для входа охлаждающей жидкости, в качестве которой использован тосол, и патрубок 16 для выхода этой жидкости, на чертеже вход и выход условно обозначены стрелками: C - вход охлаждающей жидкости, D - выход этой жидкости. The cooling unit 8 has a nozzle 15 for entering the coolant, which is used as antifreeze, and a nozzle 16 for the outlet of this fluid, in the drawing, the inlet and outlet are conventionally indicated by arrows: C is the inlet of the coolant, D is the outlet of this fluid.

Алюминиевые трубы 7 в сечении имеют, каждая, несколько каналов 17 (фиг. 3), по которым движется охлаждающая жидкость. The aluminum pipes 7 in cross section each have several channels 17 (Fig. 3) along which the cooling fluid moves.

Холод, который выделяется холодными спаями 10, сдувается вентилятором 18 (фиг.1) в салон автомобиля, на фиг.1 это направление условно показано стрелкой E. The cold, which is released by cold junctions 10, is blown away by the fan 18 (Fig. 1) into the car interior, in Fig. 1, this direction is conventionally shown by the arrow E.

Питание охладительного блока 8 осуществляется от бортовой сети автомобиля, а потребляемая мощность и его холодопроизводительность зависят от количества установленных термоэлектрических модулей 9. The power supply of the cooling unit 8 is carried out from the on-board network of the car, and the power consumption and its cooling capacity depend on the number of installed thermoelectric modules 9.

В качестве клея использован клей на основе низкомолекулярного каучука с повышенной теплопроводностью. As the adhesive used glue based on low molecular weight rubber with high thermal conductivity.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

При подаче напряжения на термоэлектрические модули 9 на горячих спаях 11 выделяется тепло, которое по каналам 17 охлаждающей жидкостью через выходной патрубок 16 по шлангу 19 подается в радиатор 3 сброса тепла, и в случае необходимости (особенно в жаркое время) при включении вентилятора 6 это тепло сдувается с радиатора 3 в направлении стрелки B. When voltage is applied to the thermoelectric modules 9 on the hot junctions 11, heat is released, which is supplied through the channels 17 by the cooling liquid through the outlet pipe 16 to the heat sink 3 through the hose 19, and if necessary (especially during hot weather) when the fan 6 is turned on, this heat deflates from radiator 3 in the direction of arrow B.

Холод, который выделяется холодными спаями 10, вентилятором 18 сдувается непосредственно в салон автомобиля. The cold, which is released by cold junctions 10, is blown directly by the fan 18 directly into the car interior.

Предлагаемое устройство экологически чистое, так как в нем не применяется фреон, это устройство устойчиво к вибрационным и ударным нагрузкам и может работать при значительных кренах и качках автомобиля. The proposed device is environmentally friendly, since it does not use freon, this device is resistant to vibration and shock loads and can work with significant rolls and rocking of the car.

Claims

A device for air conditioning a vehicle, comprising a heat exchanger communicated by pipelines with a radiation-convective surface and thermoelectric modules, a heat sink, a pump for supplying coolant to the heat exchanger, as well as a control panel and a fan, characterized in that the heat exchanger is made in the form of aluminum flat-oval tubes , the ends of which at both ends are connected by a metal frame into a single cooling unit, and thermoelectric modules, the welded junctions of which are glued to the flat surfaces of the pipes, and the cold junctions of the thermoelectric modules form channels, inside of which there are fine-corrugated ribbons laid in these channels with the formation of teeth, the tips of which contact cold junctions, while the heat is supplied from the radiation-convective surface of the pipes to the interior the vehicle is carried out by means of a fan.