RU6368U1

RU6368U1 - DEVICE FOR AIR CONDITIONING IN VEHICLE

Info

Publication number: RU6368U1
Application number: RU97104778/20U
Authority: RU
Inventors: Э.В. Беседин; В.В. Демченко; И.А. Клишо
Original assignee: Акционерное общество закрытого типа "Брик"
Priority date: 1997-03-27
Filing date: 1997-03-27
Publication date: 1998-04-16

Abstract

1. Устройство для кондиционирования воздуха в транспортном средстве, содержащее кожух с воздухозаборником, испаритель, радиатор и вентилятор, отличающееся тем, что воздухозаборник расположен перед испарителем и в его стенке напротив испарителя выполнено окно с поворотной заслонкой, а радиатор расположен в кожухе на участке воздуховода между испарителем и ротором вентилятора.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что кожух состоит из сопряженных между собой коробчатых боковин, образующих воздухозаборник и вместилище для размещенного между ними испарителя, из днища, на котором расположен радиатор, из капота, закрывающего сверху радиатор и расположенный за ним над днищем участок воздуховода, а ниже капота в коробке с крышкой расположен ротор вентилятора, при этом у впускного отверстия воздухозаборника под верхними участками боковин перед верхним участком испарителя между ним и заслонкой расположена ширма.3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что днище кожуха выполнено в виде совка с вогнуто-выпуклым языком, расположенным под участоком воздуховода между испарителем и радиатором.1. A device for air conditioning in a vehicle, comprising a casing with an air intake, an evaporator, a radiator and a fan, characterized in that the air intake is located in front of the evaporator and a window with a rotary damper is made in its wall opposite the evaporator, and the radiator is located in the casing in the duct section between evaporator and fan rotor. 2. The device according to claim 1, characterized in that the casing consists of box-shaped sidewalls interconnected, forming an air intake and a container for the evaporator located between them, from the bottom on which the radiator is located, from the hood that covers the radiator on top and the section located behind it above the bottom the air duct, and below the hood in the box with the lid there is a fan rotor, while at the inlet of the air intake under the upper sections of the sidewalls in front of the upper section of the evaporator there is a screen between it and the damper. 3. The device according to claim 2, characterized in that the bottom of the casing is made in the form of a scoop with a concave-convex tongue located under the duct section between the evaporator and the radiator.

Description

УСТРОЙСТВО для КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА в ТРАНСНОРТНОМ СРЕДСТВЕDEVICE FOR AIR CONDITIONING IN A VEHICLE

Техническое решение относится к наземным транспортным средствам, в частности к пассажирским автомобилям, и касается очистки, охлаждения и подогрева воздуха, поступающего в салон транспортного средства.The technical solution relates to land vehicles, in particular passenger cars, and relates to the cleaning, cooling and heating of the air entering the vehicle interior.

Для обработки воздуха, направляемого в пассажирское отделение транспортного средства, используют кондиционеры, состоящие из кожуха и размещенных в нем испарителя, служащего для охлаждения воздуха, радиатора, играющего роль отопителя, и вентилятора (см., например, авторское свидетельство № 1593987, выданное в СССР, кл. В60Н 1/00, заявки № 62-46369, № 63-2805, № 2-144214, поданные в Японии, кл. В60Н 1/00, заявки № 3542626, № 3623185, № 3928944, поданные в ФРГ, кл. В60Н 1/00).To process the air sent to the passenger compartment of the vehicle, air conditioners are used, consisting of a casing and an evaporator placed in it, used to cool the air, a radiator acting as a heater, and a fan (see, for example, copyright certificate No. 1593987 issued in the USSR , CL B60H 1/00, applications No. 62-46369, No. 63-2805, No. 2-144214, filed in Japan, CL B60H 1/00, applications No. 3542626, No. 3623185, No. 3928944, filed in Germany, cl B60H 1/00).

В частности, известен воздушный кондиционер транспортного средства, содержащий теплообменник, включающий расположенные в одном корпусе испаритель и нагреватель, вентилятор, установленную между теплообменником и вентилятором управляемую перегородку, выполненную с возможностью перекрытия отверстия для прохода нагретого воздуха, воздуховоды с управляемыми заслонками (см. авторское свидетельство № 1792381, выданное в СССР, а также международную заявку № 89/080323, кл. В60Н 3/00). В этом кондиционере вентилятор имеет возможность подачи наружного иIn particular, a vehicle air conditioner is known, comprising a heat exchanger, comprising an evaporator and a heater located in one housing, a fan, a controlled partition installed between the heat exchanger and the fan, configured to block openings for the passage of heated air, air ducts with controlled dampers (see copyright certificate No. 1792381, issued in the USSR, as well as international application No. 89/080323, class B60H 3/00). In this air conditioner, the fan has the ability to supply outdoor and

В60Н 1/00B60H 1/00

/ или рециркуляционного воздуха через упомянутый теплообменник, который выполнен комбинированным. Из-за такого теплообменника кондиционер имеет усложненную конструкцию и значительные габариты во всех направлениях./ or recirculated air through said heat exchanger, which is made combined. Due to such a heat exchanger, the air conditioner has a complicated design and significant dimensions in all directions.

Известен другой кондиционер, предназначенный для автомобилей, содержащий воздухозаборник, расположенный перед вентилятором и прикрепленный к его корпусу, а корпус вентилятора прикреплен к расположенному сбоку от него кожуху, в котором размещены испаритель и нагреватель (см., например, заявку № 2472983, поданную в Франции, кл. В60Н 1/24). Этот кондиционер имеет сравнительно большие продольные габариты, что затрудняет его размещение в транспортном средстве.Another air conditioner designed for automobiles is known, comprising an air intake located in front of the fan and attached to its casing, and the fan casing is attached to the casing located on its side, in which the evaporator and heater are placed (see, for example, application No. 2472983, filed in France Cl. B60H 1/24). This air conditioner has a relatively large longitudinal dimension, which makes it difficult to place it in a vehicle.

Меньшие продольные габариты имеет кондиционер, содержащий кожух с воздухозаборником, в котором размещен вентилятор, у которого ось ротора расположена горизонтально, а последовательно с вентилятором в кожухе цепочкой установлены испаритель и радиатор (см. выданные в США патенты №№ 4250799, 4437392, кл. 98/2.08, № 4823682, кл. 98/2.09). Такой кондиционер удобно располагать поперек автомобиля за моторным отсеком ниже подоконного бруса за приборной доской или под ней, однако выступающий из кондиционера в сторону салона корпус электродвигателя привода ротора вентилятора занимает часть полезного пространства салона, мешая размещению пассажиров.The air conditioner has a smaller longitudinal dimension, containing a casing with an air intake, in which a fan is located, the rotor axis of which is horizontal, and an evaporator and a radiator are installed in series with the fan in the casing (see U.S. Patent Nos. 4250799, 4437392, CL 98 / 2.08, No. 4823682, CL 98 / 2.09). It is convenient to arrange such an air conditioner across the car behind the engine compartment below the window sill behind or under the dashboard, however, the fan rotor drive motor housing protruding from the air conditioner toward the passenger compartment occupies a part of the passenger compartment's useful space, interfering with the placement of passengers.

В качестве прототипа принято устройство для кондиционирования воздухав транспортном средстве,As a prototype adopted a device for air conditioning in a vehicle,

внутри воздуховодом, испаритель, радиатор и вентилятор (см. патент в США № 4319519, н. кл. 98/2.11, м. кл. В60Н 3/00, заявку в Франции № 2423360, кл. В60Н 1/24), В этом устройстве воздухозаборник расположен сбоку от испарителя в ответвлении кожуха, а между испарителем и радиатором наклонно установлен вентилятор, причем радиатор расположен в горизонтальном положении. При такой компоновке агрегатов устройство имеет угловатую форму, что затрудняет его размещение на транспортном средстве и ухудшает товарный вид.inside the duct, evaporator, radiator and fan (see US patent No. 4319519, class CL 98 / 2.11, class CL B60H 3/00, application in France No. 2423360, class B60H 1/24), In this the device, the air intake is located on the side of the evaporator in the branch of the casing, and between the evaporator and the radiator a fan is inclined, the radiator is located in a horizontal position. With this arrangement of units, the device has an angular shape, which makes it difficult to place it on the vehicle and worsens the presentation.

Решаемая задача - создание прочного и компактного устройства для кондиционирования воздуха в транспортном средстве, удобного для монтажа и обслуживания и обеспечиваюш,его нужный комфорт для пассажиров при разных погодных условиях в различные времена года.The task at hand is the creation of a durable and compact device for air conditioning in a vehicle, convenient for installation and maintenance, and we provide its necessary comfort for passengers in different weather conditions at different times of the year.

Решение этой задачи с получением указанного ниже технического результата обеспечено тем, что в устройстве для кондиционирования воздуха в транспортном средстве, содержаш;ем комсух с воздухозаборником, испаритель, радиатор и вентилятор, воздухозаборник расположен перед испарителем и в его стенке напротив испарителя выполнено окно с поворотной заслонкой, а радиатор расположен в кожухе на участке воздуховода между испарителем и ротором вентилятора.The solution to this problem with obtaining the technical result indicated below is ensured by the fact that in the device for air conditioning in the vehicle, it contains a housing with an air intake, an evaporator, a radiator and a fan, an air intake is located in front of the evaporator and a window with a rotary shutter is made in its wall opposite the evaporator and the radiator is located in the casing in the duct section between the evaporator and the fan rotor.

При р азмеш,ении воздухозаборника непосредственно перед испарителем напротив его рабочей поверхности, а радиатора - на участке воздуховода, расположенном в кожухе между испарителем и ротором вентилятора, устройство для кондиционирования воздуха получается компактным, сWhen the air intake is mixed directly in front of the evaporator opposite its working surface, and the radiator is located in the duct section located in the casing between the evaporator and the fan rotor, the air conditioning device is compact, with

небольшими поперечными габаритами, удобным для монтажа под подоконным брусом поперек автомобиля позади моторного отсека. А выполнение в стенке воздухозаборника напротив испарителя окна с поворотной заслонкой позволяет обеспечить рециркуляцию воздуха в салоне автомобиля, сохраняя при этомsmall transverse dimensions, convenient for installation under the window sill across the car behind the engine compartment. And the execution in the wall of the air intake opposite the evaporator window with a rotary damper allows for air recirculation in the passenger compartment, while maintaining

компактность устройства при малом аэродинамическом сопротивлении воздуховода потоку циркулирующего воздуха.compactness of the device with low aerodynamic resistance of the duct to the flow of circulating air.

KojKyx устройства при предпочтительном его выполнении состоит из сопряженных между собой коробчатых боковин, образующих воздухозаборник и вместилище для размещенного между ними испарителя, из днища, на котором расположен радиатор, из капота, закрывающего сверху радиатор и расположенный за ним над днищем участок воздуховода, а ниже капота в коробке с крышкой расположен ротор вентилятора, при этом у впускного отверстия воздухозаборника под верхними участками боковин перед верхним участком испарителя между ним и заслонкой расположена ширма.The KojKyx device, when it is preferably implemented, consists of box-shaped sidewalls interconnected, forming an air intake and a container for the evaporator located between them, from the bottom on which the radiator is located, from the hood that covers the radiator on top and the duct section located above it and below the hood a fan rotor is located in a box with a lid, while a screen is located at the inlet of the air intake under the upper sections of the sidewalls in front of the upper section of the evaporator .

Днище кожуха может быть выполнено в виде совка с вогнуто-выпуклым языком, расположенным под пространством между испарителем и радиатором, образуя под этим участком воздуховода ванну для сбора конденсата.The bottom of the casing can be made in the form of a scoop with a concave-convex tongue located under the space between the evaporator and the radiator, forming a bath for collecting condensate under this section of the duct.

На фигуре 1 изображено устройство для кондиционирования воздуха в салоне транспортного средства, вид сверху.The figure 1 shows a device for air conditioning in the passenger compartment of the vehicle, top view.

На фигуре 2 дан разрез по А-А фиг.1.Figure 2 is a section along aa of figure 1.

На фигуре 3 представлен вид Б фиг.2.The figure 3 presents a view B of figure 2.

Изображенное на чертежах устройство для кондиционирования воздуха в салоне транспортного средства, аDepicted in the drawings, the device for air conditioning in the passenger compartment, and

именно пассажирского автомобиля, содермсит тонкостенный кожух 1 из полимерного материала с воздухозаборником -2, выполненным в виде колодца с наклонной передней стенкой 3 и параллельными боковыми стенками. Воздухозаборник 2 расположен перед испарителем 4, представляющим собой плоский теплообменник с воздушным фильтром для очистки воздуха, поступающего в воздухозаборник 2 через расположенное наверху впускное отверстие 5. Испаритель 4 служит для охлаждения проходящего через него воздуха, направляемого в салон. На транспортном средстве он является частью гидравлического контура, в котором находятся также конденсор и компрессор (не показаны). За испарителем 4 параллельно ему расположен плоский радиатор 6, представляющий собой воздушножидкостный теплообменник с входным и выходным патрубками для подключения к жидкостной системе охлаждения установленного на транспортном средстве двигателя внутреннего сгорания. Радиатор 6 предназначен для нагрева проходящего через него воздуха путем отбора тепла от горячей жидкости, циркулирующей в системе охлаждения двигателя. Радиатор 6 расположен в кожухе 1 на участке воздуховода 7 между испарителем 4 и ротором 8 вентилятора 9.namely, a passenger car, a thin-walled casing 1 of polymer material with an air intake of -2, made in the form of a well with an inclined front wall 3 and parallel side walls. The air intake 2 is located in front of the evaporator 4, which is a flat heat exchanger with an air filter for cleaning the air entering the air intake 2 through the inlet 5 located at the top. The evaporator 4 serves to cool the air passing through it directed to the passenger compartment. On a vehicle, it is part of a hydraulic circuit, which also contains a condenser and compressor (not shown). Behind the evaporator 4, a flat radiator 6 is arranged parallel to it, which is an air-liquid heat exchanger with inlet and outlet nozzles for connecting to the liquid cooling system of the internal combustion engine installed on the vehicle. Radiator 6 is designed to heat the air passing through it by taking heat from the hot fluid circulating in the engine cooling system. The radiator 6 is located in the casing 1 on the duct 7 between the evaporator 4 and the rotor 8 of the fan 9.

Кожух 1 состоит из сопряженных между собой в вертикальной плоскости коробчатых боковин 10 и 11 с отбортовками 12, образующих воздухозаборник 2 и вместилище для размещенного между ними в вертикальном положении испарителя 4, расположенного поперек упомянутых боковин. Кроме того, в кожухе имеется днище 13, образующее основание,The casing 1 consists of box-shaped sidewalls 10 and 11, interconnected in a vertical plane, with flanges 12, forming an air intake 2 and a container for the evaporator 4 located between them in a vertical position, located across the said sidewalls. In addition, in the casing there is a bottom 13, forming a base,

на котором установлен радиатор 6. Днище 13 кожуха выполнено в виде совка с вогнуто-выпуклым языком 14, .расположенным под пространством между испарителем 4 и радиатором 6 между боковинами 10 и 11, которые над языком 12 имеют выемки. Язык 14 днища образует в кожухе под участком воздуховода между испарителем и радиатором ванну для сбора конденсата, образующегося во время прохождения через испаритель влажного воздуха. Над днищем 13 расположен капот 15, представляющий собой выпуклое покрывало, то есть оболочку, закрывающую сверху радиатор 6 и расположенный за ним над днищем 13 участок воздуховода 7. Ниже капота 15 сбоку от днища кожуха расположена коробка 16 фигурной формы с крышкой 17, на которой выполнены патрубки 18 и 19 для раздачи обработанного в устройстве воздуха. Внутри коробки 16 под капотом 15 в зигзагообразном участке воздуховода размещен ротор 8 вентилятора, ось вращения которого расположена по существу вертикально. Нри этом привод 20 вентилятора 9, выполненный электрическим, то есть в виде электродвигателя, размещен под коробкой 16.on which the radiator 6 is installed. The bottom 13 of the casing is made in the form of a scoop with a concave-convex tongue 14 located under the space between the evaporator 4 and the radiator 6 between the sidewalls 10 and 11, which have recesses above the tongue 12. The tongue 14 of the bottom forms in the casing under the duct section between the evaporator and the radiator a bath for collecting condensate formed during the passage of moist air through the evaporator. A hood 15 is located above the bottom 13, which is a convex cover, that is, a shell covering the top of the radiator 6 and a portion of the duct 7 located above it below the bottom 13. Below the hood 15, a shaped box 16 with a cover 17 is located on the side of the casing bottom, on which are made nozzles 18 and 19 for the distribution of air processed in the device. Inside the box 16 under the hood 15 in a zigzag section of the duct is placed a rotor 8 of the fan, the axis of rotation of which is located essentially vertically. At the same time, the drive 20 of the fan 9, made electric, that is, in the form of an electric motor, is placed under the box 16.

Упомянутые части кожуха, то есть боковины, днище, капот соединены между собой заклепками, а коробка 16 соединена с кожухом 1 резьбовыми крепежными элементами.The said parts of the casing, that is, the sidewalls, the bottom, the hood are interconnected by rivets, and the box 16 is connected to the casing 1 by threaded fasteners.

В наклонной стенке 3 воздухозаборника 2 напротив рабочей поверхности испарителя 4 выполнены прямоугольные окна 21, закрытые поворотной заслонкой 22. Заслонка 22 закреплена на поворотном стержне 23, расположенном в комсухе выше окна 21.In the inclined wall 3 of the air intake 2 opposite the working surface of the evaporator 4, rectangular windows 21 are made, closed by a rotary damper 22. The damper 22 is mounted on a rotary rod 23 located in the housing above the window 21.

Привод заслонки 22 содержит вакуумный сервоцилиндр 24, размещенный на боковине 11 кожуха. Шток 25 сервоцилиндра 24 соединен с рычагом, имеющимся на стержне 23. При перемещении штока 25 происходит поворот заслонки 22.The damper actuator 22 includes a vacuum servocylinder 24 located on the sidewall 11 of the casing. The rod 25 of the servocylinder 24 is connected to a lever on the rod 23. When the rod 25 is moved, the shutter 22 is rotated.

У впускного отверстия 5 воздухозаборника 2 под верхними участками боковин 10 и 11 перед верхним рабочим участком поверхности испарителя 4 между ним и заслонкой 20 расположена ширма 26. Эта ширма имеет профиль уголка. Она служит для упора заслонки 22 при ее повороте для открытия окон 21 при рециркуляции воздуха, то есть перепуске его из салона автомобиля обратно в устройство кондиционирования воздуха.At the inlet 5 of the air intake 2 under the upper sections of the sidewalls 10 and 11 in front of the upper working portion of the surface of the evaporator 4, a screen 26 is located between it and the shutter 20. This screen has a corner profile. It serves to stop the damper 22 when it is turned to open the windows 21 during air recirculation, that is, bypassing it from the passenger compartment back to the air conditioning device.

Устройство для кондиционирования воздуха снабжено средствами для его крепления сзади моторного отсека поперек автомобиля у панели приборов.The air conditioning device is equipped with means for mounting it at the rear of the engine compartment across the vehicle at the instrument panel.

Работа устройства для кондиционирования воздуха происходит следующим образом. В режиме вентиляции салона наружный воздух засасывается из атмосферы вентилятором 9 через впускное отверстие 5 воздухозаборника 2, проходит через отключенные, то есть не функционирующие, испаритель 4 и радиатор 6 и затем направляется в салон через патрубки 18 и 19, расположенные на крышке 17 коробки 16. В жаркое время года при высокой температуре наружного воздуха воздух, поступающий в воздуховод через впускное отверстие 5 воздухозаборника 2, охлаждается включенным в работу испарителем 4, где теплоноситель, испаряясь, отбирает тепло у пропускаемого через него воздуха. В холодное время года приThe operation of the device for air conditioning is as follows. In the ventilation mode of the passenger compartment, outside air is drawn in from the atmosphere by the fan 9 through the inlet 5 of the air intake 2, passes through the disconnected, i.e. non-functioning, evaporator 4 and radiator 6, and then is sent to the passenger compartment through the nozzles 18 and 19 located on the cover 17 of the box 16. In the hot season, at a high outdoor temperature, the air entering the air duct through the inlet 5 of the air intake 2 is cooled by the evaporator 4 included in the operation, where the heat carrier evaporates and removes heat wow through it air. In the cold season

низкой температуре наружного воздуха засасываемый вентилятором 9 из атмосферы через впускное .отверстие 5 кожуха 1 холодный воздух нагревается радиатором 6 при условии подключения его к системе охлаждения двигателя, в которой циркулирует горячая вода, нагревающаяся вследствие выделения тепла при работе двигателя транспортного средства. Для ускорения прогрева салона или повышения в нем температуры воздух из салона может быть направлен обратно в устройство для его кондиционирования. Для обеспечения циркуляции воздуха через салон и устройство для его кондиционирования поворачивают заслонку 22, открывая окна 21 и закрывая расположенный над окнами 21 участок воздуховода для прекращения прохода вохдуха через впускное отверстие 5. Тогда воздух из салона, имеющий более высокую температуру чем наружный воздух, проходит через окно 21 и просасывается далее вентилятором 9 через отключенный испаритель 4 и включенный радиатор 6, дополнительно в нем нагреваясь. Так как окна 21 имеют значительные размеры и расположены непосредственно перед испарителем 4 по существу на одной линии с ним и радиатором 6, аэродинамические потери напора потока воздуха при его рециркуляции получаются невелики.the low temperature of the external air is sucked in by the fan 9 from the atmosphere through the inlet hole 5 of the casing 1, the cold air is heated by the radiator 6 provided it is connected to the engine cooling system, in which hot water circulates, which is heated due to heat generation during the operation of the vehicle engine. To accelerate the heating of the cabin or increase the temperature in it, the air from the cabin can be sent back to the device for conditioning. To ensure air circulation through the cabin and the device for its conditioning, turn the shutter 22, opening the windows 21 and closing the duct section located above the windows 21 to stop the passage of air through the inlet 5. Then, the air from the cabin having a higher temperature than the outside air passes through the window 21 and is sucked in further by the fan 9 through the switched off evaporator 4 and the switched on radiator 6, additionally heating in it. Since the windows 21 are of considerable size and are located directly in front of the evaporator 4 essentially in line with it and the radiator 6, the aerodynamic pressure losses of the air stream during its recirculation are small.

Благодаря тому, что в устройстве для кондиционирования воздуха, содержащем кожух с воздухозаборником, испаритель, радиатор и вентилятор, воздухозаборник расположен перед испарителем на одной линии с радиатором и в его наклонной стенке напротив рабочей поверхности испарителя выполнено окно с поворотной заслонкой, а радиатор расположен в кожухе наDue to the fact that in the device for air conditioning containing a casing with an air intake, an evaporator, a radiator and a fan, the air intake is located in front of the evaporator in line with the radiator and a window with a rotary damper is made in its inclined wall opposite the working surface of the evaporator, and the radiator is located in the casing on

участке воздуховода между испарителем и ротором вентилятора, размещенным в отдельном футляре, состоящем из коробки и крышки с воздухоотводящими патрубками, устройство для кондиционирования воздуха получилось компактным и удобным для пользования. Оно может быть установлено в существующих автомобилях без существенной их переделки и не требует для своего размещения особого дополнительного пространства. Это устройство имеет необходимую надежность, достаточную прочность и сравнительно низкую стоимость. При этом оно обеспечивает простыми средствами осуществление основных режимов, требуемых для нормального отопления и эффективной вентиляции транспортного средства.the duct section between the evaporator and the fan rotor, located in a separate case, consisting of a box and a cover with air outlet pipes, the air conditioning device turned out to be compact and convenient to use. It can be installed in existing cars without significant alteration and does not require special additional space for its placement. This device has the necessary reliability, sufficient strength and relatively low cost. Moreover, it provides simple means for the implementation of the basic modes required for normal heating and efficient ventilation of the vehicle.

Claims

1. A device for air conditioning in a vehicle, comprising a casing with an air intake, an evaporator, a radiator and a fan, characterized in that the air intake is located in front of the evaporator and a window with a rotary damper is made in its wall opposite the evaporator, and the radiator is located in the casing in the duct section between evaporator and fan rotor.

2. The device according to claim 1, characterized in that the casing consists of box-shaped sidewalls interconnected, forming an air intake and a container for the evaporator located between them, from the bottom on which the radiator is located, from the hood, which covers the radiator on top and is located above it the bottom of the duct, and below the hood in the box with the cover there is a fan rotor, while at the inlet of the air intake under the upper sections of the sidewalls in front of the upper section of the evaporator there is a screen between it and the damper.

3. The device according to p. 2, characterized in that the bottom of the casing is made in the form of a scoop with a concave-convex tongue located under the duct section between the evaporator and the radiator.