SK137396A3

SK137396A3 - Heating or air conditioning apparatus based on the air mixing principle

Info

Publication number: SK137396A3
Application number: SK1373-96A
Authority: SK
Inventors: Stefan Schwarz
Original assignee: Valeo Klimasysteme Gmbh
Priority date: 1995-03-22
Filing date: 1996-03-15
Publication date: 1998-06-03
Also published as: WO1996029211A1; CZ283096A3; DE29504860U1; EP0760751A1

Description

Vykurovacie, prípadne klimatizačné zariadenie do motorových vozidiel, pracujúce na princípe zmiešavania vzduchu, má v hlavnom vzduchovom kanáli (I) centrálny a v podstate naprieč vstupnému prúdu studeného vzduchu usporiadaný tepelný výmenník (2). Za tepelným výmenníkom (2) je usporiadaná vzduchová zmiešavacia komora (1.1) s výstupmi (1.11, 1.12, 1.13, 1.14) vzduchu na výstupnej strane. Medzi pravou, pripadne ľavou vonkajšou stenou (1.4, 1.5) je usporiadaný obtokový kanál (1.2, 1.3) na priamy vstup prúdu studeného vzduchu zo vstupnej strany okolo tepelného výmenníka (2) do vzduchového zmiešavacieho priestoru (1.1). Aspoň jedna zmiešavacia klapka (5, 6, 7, 8), určujúca prechod prúdu studeného vzduchu príslušným obtokovým kanálom (1.2, 1.3), je s medzipolohami prestaviteľná medzi polohou otvorené pre tepelný výmenník (2), pripadne uzatvorené pre obtokový kanál 1.2, 1.3) na jednej strane a polohou uzatvorené pre tepelný výmenník, prípadne otvorené pre obtokový kanál na druhej strane.

r i/ ~<?6

VYKUROVACIE, PRÍPADNE KLIMATIZAČNÉ ZARIADENIE PRACUJÚCE NA PRINCÍPE ZMIEŠAVANIA VZDUCHU

Oblasť techniky

Vynález sa týka vykurovacieho, prípadne klimatizačného zariadenia, pracujúceho na princípe zmiešavania vzduchu, podľa nároku 1.

Doterajší stav techniky

Z US 4 383 642 je známe vykurovacie, prípadne klimatizačné zariadenie, pracujúce na princípe zmiešavania vzduchu, v ktorom je tepelný výmenník usporiadaný jednostranne v prehĺbení hlavného vzduchového kanálu šikmo k privádzanému prúdu vzduchu a je na vstupnej strane uzatvárateľný pomocou ohraničujúcej steny, pevnej vzhľadom k puzdru a vyčnievajúci do hlavného prúdu vzduchu a v prevádzke s chladným vzduchom pomocou otočnej klapky, ktorá je pre prevádzku so zmiešavaným vzduchom, prípadne teplým vzduchom odklopiteľná z uvedenej uzatvorenej polohy, pričom uvoľní prístup vstupujúceho vzduchu k tepelnému výmenníku, prípadne viac alebo menej uzatvorí priamy prístup vstupujúceho prúdu chladného vzduchu cez jednostranný bypass na hornej strane tepelného výmenníka k nadväzujúcemu zmiešavaciemu priestoru.

Podstata vynálezu

Podľa predloženého vynálezu môže byť dosiahnuté, pri zjednodušenej konštrukcii a menších stratách prúdenia, účinnejšie ovládanie zmiešavania vzduchu pomocou vykurovacieho, prípadne klimatizačného zariadenia usporiadaného podľa nároku 1; výhodné vyhotovenia vynálezu sú predmetom závislých nárokov.

Centrálnym usporiadaním tepelného výmenníka v hlavnom vzduchovom kanáli a priečne k vstupujúcemu prúdu vzduchu je možné pri priamom, neobracajúcom sa prúdení vzduchu ofukovať celú prednú stranu tepelného výmenníka, a pri súčasnom jednoduchom ovládaní zmiešavania vzduchu zmiešavacími klapkami na obidvoch stranách tepelného výmenníka je dosiahnuté dodávanie vzduchu k zmiešavacej komore a jej výstupom vzduchu, hlavne v zmysle rozdelenia vstupujúcich prúdov vzduchu na ľavú a na pravú stranu vozidla, s podstatne zníženým odporom zariadenia oproti známym riešeniam, pričom pri prevádzke iba so studeným vzduchom umožňujú zmiešavacie klapky vo svojej uzatvorenej polohe zároveň úplné uzatvorenie aspoň celej prednej strany tepelného výmenníka. S výhodou pritom môžu byť zmiešavacie klapky, používané na reguláciu zmiešavania vzduchu a na uzatváranie vstupnej strany tepelného výmenníka, vytvorené ako krídielka vedúce vzduch v zmysle uvedeného bezstratového smerovania vzduchu z hlavného vzduchového kanálu k výstupom vzduchu na výstupe zo zmiešavacieho priestoru.

Tým, že podľa jedného vytvorenia vynálezu je obtokový kanál vždy opatrený ako prvou zmiešavacou klapkou na vstupnej strane, tak tiež druhou zmiešavacou klapkou na výstupnej strane, môže sa okrem dosiahnutého lepšieho vedenia vzduchu hlavne jednoduchým spôsobom plne uzatvoriť nielen vstupná strana, ale aj výstupná strana tepelného výmenníka, a tým jednoduchým spôsobom zabrániť pri prevádzke čisto so studeným vzduchom nežiaducemu ohrievaniu studeného vzduchu, vstupujúceho do zmiešavacieho priestoru, nežiaducim tepelným kontaktom s výstupnou stranou tepelného výmenníka.

Na dosiahnutie pokiaľ možno najkompaktnejšej stavby sú podľa jedného vyhotovenia vynálezu zmiešavacie klapky vytvorené nie ako otočné klapky, ale aspoň čiastočne ako zmiešavacie šupátka, ktoré sú s výhodou prestaviteľné v najužšom priestore v rovine vstupnej strany, prípadne výstupnej strany tepelného výmenníka medzi svojou otvorenou a uzatvorenou polohou.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález a jeho výhodné vyhotovenia budú bližšie vysvetlené pomocou príkladov vyhotovenia schematicky znázornených na výkresoch, na ktorých predstavuje:

obr. 1 bočný pohľad na hlavný vzduchový kanál vykurovacieho, prípadne klimatizačného zariadenia, obr. 2 usporiadanie podľa obr. 1 v reze podľa roviny ll-ll v prvom vyhotovení podľa vynálezu s otočnými zmiešavacími klapkami vždy v medzipolohe, obr. 3 usporiadanie podľa obr. 1 v reze podľa roviny ll-ll v druhom vyhotovení podľa vynálezu s otočnými zmiešavacími klapkami vždy v uzatvorenej polohe a v medzipolohe, obr. 4 usporiadanie podľa obr. 1 v reze podľa roviny ll-ll v ďalšom vyhotovení podľa vynálezu s posuvnými zmiešavacími klapkami vždy v medzipolohe.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Obr. 1 znázorňuje celkový bočný pohľad na klimatizačné zariadenie, pracujúce na princípe zmiešavania vzduchu, s hlavným vzduchovým kanálom 1, do ktorého vstupuje prúd vzduchu nasávaný ventilátorom 3, a dopravuje sa cez výparník 4 a tepelný výmenník 2, prípadne po bokoch tepelného výmenníka 2 upravenými bypassmi 1.2. prípadne 1.3. k vzduchovej zmiešavacej komore 1.1 a výstupom 1.11. prípadne 1.12.. prípadne 1.13, prípadne 1.14 pre rozmrazovanie, prípadne strednú úroveň, prípadne spodný priestor, prípadne zadný priestor. Tepelný výmenník 2 je usporiadaný centrálne, v podstate naprieč a bezprostredne proti vstupujúcemu studenému vzduchu tak, že vo výhodnom pravouhlom vyhotovení svojou spodnou stenou, prípadne svojou hornou stenou je tesne spojený so zodpovedajúcou spodnou vonkajšou stenou 1.6, prípadne hornou vonkajšou stenou 1.7 hlavného vzduchového kanálu 1 a svojou pravou stenou 2.1, prípadne svojou ľavou stenou 2.2 je usporiadaný v takom odstupe od vždy susedných vonkajších stien 14. prípadne

1.5 hlavného vzduchového kanálu 1, že je k dispozícii vždy jeden bočný obtokový kanál 12, prípadne 13 kvôli priamemu prívodu vstupujúceho prúdu studeného vzduchu okolo tepelného výmenníka 2 do zmiešavacej komory 1.1 usporiadanej za tepelným výmenníkom 2.

Obr. 2 až 4 znázorňujú v detailných výrezoch z obr. 1 vždy podľa čiary ll-ll na obr. 1 tri rôzne formy vyhotovenia nastavenia zmiešavania vzduchu podľa vynálezu pomocou prvých predných zmiešavacích klapiek 5, 7 a prípadne druhých zadných zmiešavacích klapiek 6, 8.

Podľa obr. 2 je usporiadaná vždy jedna prvá zmiešavacia klapka 5, prípadne 7 na vstupe obtokového kanálu 12, pripadne 1.3 a vždy jedna zmiešavacia klapka 6, prípadne 7 na výstupe obtokového kanálu 12, prípadne 13. Podľa obr. 2 sú zmiešavacie klapky usporiadané otočiteľne okolo bodov otáčania medzi ich otvorenou a uzatvorenou polohou, pričom body otáčania sú usporiadané v podstate v rovine vstupnej strany, pripadne výstupnej strany, tepelného výmenníka 2. Zmiešavacie klapky 5, 6 sú znázornené plnou čiarou v ich uzatvorenej polohe, v ktorej je pravý obtokový kanál pre priamy priechod studeného vzduchu zo vstupnej strany do zmiešavacej komory 1.1 uzatvorený, takže celý prúd vzduchu dodávaný ventilátorom 3 prechádza tepelným výmenníkom 2. Zmiešavacie klapky 7, 8 pre ľavý obtokový kanál 13, a teda tiež pre ľavú polovicu vozidla v zodpovedajúcom oddelenom postavení sú znázornené plnou čiarou v medzipolohe. Čiarkovanou čiarou sú znázornené oblasti otáčania zmiešavacích klapiek 5, 6, prípadne 7, 8 až k ich polohám, uzatvárajúcim vstupnú, prípadne výstupnú stranu tepelného výmenníka 2 pri súčasnom otvorení obtokového kanálu 1.2, prípadne 13: medzi oboma koncovými polohami sú možné ľubovoľné medzipolohy. Podľa jedného vytvorenia vynálezu sú spoločne prestaviteľné vždy prvé a druhé zmiešavacie klapky, priradené každému obtokovému kanálu.

Malo by byť zrejmé, že otáčaním zmiešavacích klapiek 5, 6, prípadne 7 8 je možné jednoduché miešanie studeného a teplého vzduchu, prípadne prevádzka čisto so studeným vzduchom bez nežiaduceho ohriatia tepelným výmenníkom 2 na základe úplného uzatvorenia jeho vstupnej a výstupnej strany pri prevádzke so studeným vzduchom, ako i rozdelenie vzduchu bez odporu proti prúdeniu k výstupom vzduchu na výstupnej strane vzduchovej zmiešavacej komory 1,1. hlavne kvôli rozdeleniu do ľavej a pravej časti vozidla, a to pri ľahšej, prípadne oddelenej regulácii pre ľavú, prípadne pravú polovicu priestoru vozidla.

Obr. 3 znázorňuje na rozdiel od obr. 2 usporiadanie prvej, prípadne druhej zmiešavacej klapky 5, 7, prípadne 6, 8, pri ktorom sú body otáčania aspoň vstupnej prvej zmiešavacej klapky 5, 7, prípadne 6, 8 otočné okolo bodov otáčania, ležiacich v odstupe od vstupnej strany tepelného výmenníka 2.

Zmiešavacie klapky 7, 8 ľavého obtokového kanálu 13 sú pritom znázornené v polohe uzatvorenej pre tento obtokový kanál a zmiešavacie klapky 5, 6 pre pravý obtokový kanál sú znázornené v medzipolohe; opäť môže byť v uzatvorenej polohe obidvoch zmiešavacích klapiek celá predná strana, prípadne zadná strana tepelného výmenníka pri prevádzke čisto s čerstvým vzduchom celkom zakrytá.

Obr. 4 znázorňuje vyhotovenie klimatizačného zariadenia podľa vynálezu, ktoré je obzvlášť kompaktné s ohľadom na potrebný priestor kvôli vostavaniu, kde sú zmiešavacie klapky 5, 6, prípadne 7, 8 posuvné medzi ich otvorenou a uzatvorenou polohou, usporiadané hlavne v rovine vstupnej, prípadne výstupnej strany tepelného výmenníka 2.

Výhodne podľa ďalšieho vyhotovenia vynálezu v zmysle priameho privádzania vzduchu pri pokiaľ možno najmenšom odpore bez obrátenia smeru sú na hornej strane zmiešavacej komory 1.1 usporiadané výstupy vzduchu na rozmrazovanie a strednú úroveň a na spodnej strane zmiešavacie komory 1.1 výstupy vzduchu pre spodný priestor a prípadne zadný priestor, pričom účelne je priradený pravému obtokovému kanálu výstup vzduchu spodný priestor pre pravý priestor vozidla a ľavému obtokovému kanálu 1.3 výstup vzduchu spodný priestor pre ľavý priestor vozidla.

Claims

1. Vykurovacie, prípadne klimatizačné zariadenie pre motorové vozidlá, pracujúce na princípe zmiešavania vzduchu, vyznačujúce sa tým, že:

a) v hlavnom vzduchovom kanáli (1) je centrálne a v podstate naprieč vstupnému prúdu studeného vzduchu usporiadaný tepelný výmenník (2),

b) za tepelným výmenníkom (2) je usporiadaná vzduchová zmiešavacia komora (1.1) s výstupmi (1.11, 1.12,1.13,1.14) vzduchu na výstupnej strane,

c) medzi pravou, prípadne ľavou vonkajšou stenou (2.1, prípadne 2.2) s výhodou pravouhlého tepelného výmenníka (2) a príslušnou protiľahlou vonkajšou stenou (1.4, prípadne 1.5) hlavného vzduchového kanálu (1) je usporiadaný obtokový kanál (1.2, pripadne 1.3) pre priamy vstup prúdu studeného vzduchu zo vstupnej strany okolo tepelného výmenníka (2) do vzduchového zmiešavacieho priestoru (1.1),

d) aspoň jedna zmiešavacia klapka (5, 6, prípadne 7, 8), určujúca priechod prúdu studeného vzduchu príslušným obtokovým kanálom (1.2, prípadne 1.3), je s medzipolohami prestaviteľná medzi polohou otvorené pre tepelný výmenník (2), prípadne uzatvorené pre obtokový kanál (1.2, prípadne 1.3) na jednej strane a polohou uzatvorené pre tepelný výmenník (2), prípadne otvorené pre obtokový kanál (1.2, prípadne 1.3) na druhej strane.

2. Vykurovacie, prípadne klimatizačné zariadenie podľa predchádzajúceho nároku, vyznačujúce sa tým, že:

e) každému obtokovému kanálu (1.2, prípadne 1.3) je priradená vždy jedna vstupná prvá zmiešavacia klapka (5, prípadne 7) a jedna výstupná druhá zmiešavacia klapka (6, prípadne 8), takže v polohe uzatvorené je prvými zmiešavacími klapkami (5, prípadne 7) uzatvorená vstupná strana tepelného výmenníka (2) a druhými zmiešavacími klapkami (6, prípadne 8) výstupná strana tepelného výmenníka (2).

3. Vykurovacie, prípadne klimatizačné zariadenie podľa predchádzajúceho nároku, vyznačujúce sa tým, že:

f) prvá zmiešavacia klapka (5, prípadne 7) a druhá zmiešavacia klapka (6, prípadne 8) každého obtokového kanálu (1.2, prípadne 1.3) sú prestaviteľné spoločne.

4. Vykurovacie, prípadne klimatizačné zariadenie podľa nároku 2 a/alebo 3, vyznačujúce sa tým, že:

g) zmiešavacie klapky (5, 6, prípadne 7, 8), predovšetkým vytvorené zároveň ako krídielka, vedúce vzduch, sú vytvorené otočné okolo bodov otáčania medzi svojou polohou otvorené, prípadne zatvorené (obr. 2, 3).

5. Vykurovacie, prípadne klimatizačné zariadenie podľa nároku 4, vyznačujúce sa tým, že:

h) body otáčania sú usporiadané v podstate v rovine vstupnej strany, prípadne výstupnej strany tepelného výmenníka (2).

6. Vykurovacie, prípadne klimatizačné zariadenie podľa nároku 4, vyznačujúce sa tým, že:

i) body otáčania, hlavne prvých vstupných zmiešavacích klapiek (5, prípadne 7), sú usporiadané v odstupe od tepelného výmenníka (2).

7. Vykurovacie, prípadne klimatizačné zariadenie podľa aspoň jedného z nárokov 1 až 3, vyznačujúce sa tým, že:

j) zmiešavacie klapky (5, 6, prípadne 7, 8) sú, predovšetkým v rovine vstupnej strany, prípadne výstupnej strany tepelného výmenníka (2) vytvorené posuvne medzi svojou polohou otvorené, prípadne zatvorené (obr. 4).

8. Vykurovacie, prípadne klimatizačné zariadenie podľa aspoň jedného z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že:

k) prvé zmiešavacie klapky (5, prípadne 7) na vstupnej strane tepelného výmenníka (2) a/alebo druhé zmiešavacie klapky (6, prípadne 8) na výstupnej strane tepelného výmenníka (2) sú vytvorené tak, že v polohe uzatvorené je časť vstupnej strany a/alebo výstupnej strany tepelného výmenníka (2) uzatvorená pomocou vzduchovej klapky (5, prípadne 6) a zvyšná časť vstupnej strany a/alebo výstupnej strany tepelného výmenníka (2) je uzatvorená pomocou ďalšej vzduchovej klapky (7, prípadne 8).

9. Vykurovacie, prípadne klimatizačné zariadenie podľa aspoň jedného z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že:

I) vzduchová zmiešavacia komora (1.1) je na výstupnej strane opatrená aspoň výstupom (1.11) vzduchu pre rozmrazovanie, pripadne výstupom (1.12) vzduchu pre strednú úroveň, prípadne výstupom (1.13) vzduchu pre spodný priestor.

10. Vykurovacie, prípadne klimatizačné zariadenie podľa aspoň jedného z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že:

m) je upravený pravý výstup (1.13) vzduchu pre spodný priestor, priradený v podstate pravému obtokovému kanálu (1.2) a ľavý výstup (1.13) vzduchu pre spodný priestor, priradený v podstate ľavému obtokovému kanálu (1.3).

7*1/ //3¾