Система кондиционирования воздуха для транспортного средства

 

1. СИСТЕМА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ BOSjDp XA ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащая компрессионную холодильную машину с двумя воздухоочистителями , установленными последобательно в воздухопрдводящем канале, снабженном воздушным фильтром на входном отверстии, основной и дополнительный вентиляторы, соединенные всасывающей полостью с воздухоподводящим кангшом, поворотную заслонку и подвижную в горизонтальной плоскости задвижку, кинематически связанные между собой и установленные со стороны нагнетательных полостей указе1нных вентиляторов , ; ообщенных с воздуховодом, снабженным основным оиводйым .патрубком и фильтром для подачи воздуха потребителю, отличающаяся тем, что, с целью повьаиения эффективт ности использования и расширения функциональных возможностей, в :тенке упомянутого воздухоподводящего канала между воздухоохладителями и вентиляторами выполнено воздухозаборное отверстие, в котором установлены фильтр очистки воздуха и регулируеллая заслонка, а указанный воздуховод снабжен дополнительным отводным пат .рубксм и клапаном, который установ лен на входе в основной и дополнительный отяодные патрубки. 2.Систек & по п. 1, отличаю (О |щ а я с я тем, что указанные регули руемая заслонка и фильтр очистки воз i духа, установленные в воздухозайорном отверстии, выполнены в виде поочередно перекрывающих это отверс§ тие сегтиентов, жестко связанных одним концом с валом, который установлен перпендикулярно плоскости сегментов. ; 3. Система попп.1и2, отличающаяся тем, что вал связан с приводом, управляемым датчиком наружной температуры. Ч сл го 00

„.SU„„j 017523 А

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

ОР.И !Ю

РЕСПУБЛИН

ГОСЗЩАРСТЯ:ЙНИЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЗСЮ В 60 Н 3 06

Н ВТОрСноМУ СвидетельСтвь( а (21) 3343225/27-11 (22) 02.10.81 (46) 15.05.83. Бюл Р 18 (72.) A.È. Лавочник, Г.С. Вальдман, И.И. Геллер и A.N. Ивченко (71) Ташкентский ордена Дружбы Народов политехнический институт им.Абу

Райхана Беруни (53) 629.113.06.628.8(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

9 799972, кл. В 60 H 3/06, 1978 (прототип). (54)(57) 1. CACTEMA КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ

ВОЗДУХА ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащая компрессионную холодильную машину с двумя воэдухоочистителями, установленными последовательно в воздухоподводящем канале, снабженном воздушным фильтром на входном отверстии, основной и дополнительный вентиляторы, соединенные всасывающей полостью с воздухоподводящим каналом, поворотную заслонку и подвижную в горизонтальной плоскости задвижку, кинематически связанные между собой и установленные со стороны нагнетательных полостей указанных вентиляторов,сообщенных с воздуховодом, снабженным основным отводным .патруб-.

1: ком и фильтром для подачи воздуха потребителю, отличающаяся тем, что, с целью повыаения эффектив ности использования и расширения фун. кциональных возможностей, в :тенке. упомянутого воэдухоподводящего канала между воздухоохладителями и вентиляторами выполненО воздухозаборное отверстие, в котором установлены фильтр очистки воздуха и регулируе- .мая заслонка, а указанный воздуховод снабжен дополнительным отводным патрубком и клапаном, который установлен на входе в основной и дополнительный отводные патрубки.

Ф ,2-СИСтЕМа rrOП, 1, О т Л И Ч а Ю вЂ” а щ а я с я тем, что указанные регули. руемая .заслонка и фильтр очистки воздуха, установленные в воздухозм5ориом отверстии, выполнены в виде поочередно перекрывающих это отверстие сегментов, жестко связанных одним концом с валом, который установлен перпендикулярно плоскости сегментод.

3. Система по пп.1 и 2, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что вал связан с приводом, управляемым датчиком наружной температуры.

1017523

65

Изобретение относится к транспорт.— ному машиностроению, а именно к системам искусственного климата для работающих на транспортном средстве, например тракторе, эксплуатируемом, в частности, в период сева хлопчатника и подобных сельскохозяйственных культур, когда необходимо защитить тракториста и вспомогательного рабочего от вредного воздействия температуры, пыли, высокотоксичных химика- 10 тов и т,п, Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению является система кондиционирования воздуха для транспоРтного средства, содержащая 5 компрессионную холодильную машину с двумя воздухоохладителями, установленными последовательно в воздухоподводящем канале, снабженном воздушным фильтром на входном отверстии, основ- 20 ной и дополнительный вентиляторы,соединенные всасывающей полостью с воэдухоподводящим каналом, поворотную заслонку и подвижную в горизонтальной плоскости задвижку, кинематически связанные между собой и установленные со стороны нагнетательных полостей указанных вентиляторов, сообщенных с воздуховодом, снабженным основным отводным патрубком и фильтром для подачи воздуха потребителю(1), Недостатком данной системы конден-. ционирования воздуха является то,что она не может быть эффективно Hc?IoJIbэована в период проведения посевных работ, когда тепловлажностную обработ-З5 ку воздуха можно вести на более высоком температурном уровне, а его очистку следует производить только от пыли. Кроме того, система не может обеспечить кондиционным воздухом тракториста и вспомогательного рабочего, обслуживающего навесной посевной агрегат, например во время сева хлопчатника или подобных технических культур., 45

Целью изобретения является повышение эффективности использования и . расширение функциональных возможностей системы.

Поставленная цель достигается тем, что в системе кондиционирования воздуха для транспортного средства, .содержащей компрессионную холодильную машину с двумя воздухоохладителями, установленными последовательно в воздухоподводящем канале, снабженном воздушным фильтром на входном отверстии, основной и дополнительный вентиляторы, соединенные всасывающей полостью с воздухоподводящим каналом, поворотную заслонку и .. подвижную в горизонтальной плоскости задвижку, кинематически связанные между собой и установленные со стороны нагнетательных полостей указанных

L вентиляторов, сообщенных с воэдуховодом, снабженным основным отводным патрубком и фильтром для подачи воздуха потребителю, в стенке упомяну- того воэдухоподводящего канала между воэдухоохладителями и вентиляторами выполнено воэдухозабор:.!ое отверстие, в котором установлены (J!Hil> тр очистки воздуха и регулируемая з,г."лонка, а указанный воздуховод сна важен дополнительным отводнымпатруб .ом и клапаном, который установлен на входе в основной и дополнительный отводные патрубки.

При этом регулируемая заслонка и фильтр очистки воздуха, установлен-, ные н воэдухозаборном отверстии, выполнены в виде перекрывакщих это отверстие сегментов, жестко связанных одним концом с валом, который установлен перпендикулярно плоскости сегментов.

Вал связан с приводом, управляемым датчиком наружной температуры.

На фиг. 1 схематически изображена система кондиционирования для транспортного средства, общий виду на фиг. 2 — схема устройства дополнительного воздухозаборного отверстия с фильтром и привода вала в увеличен« ном масштабеу на фиг. 3 - вид A на фиг.2.

Система кондиционирования воздуха содержит работающую на смеси хладагентов холодильную машину с компрессором 1 и двумя воэдухоохладителями

2 и 3 для ступенчатой тепловлажностной обработки воздуха.

Пароотводящая сторона воэдухоохладителя 2, соединена с всасывающей стороной компрессора 1, .к которому через теплообменник 4 подключена также пароотводящая сторона воздухоохладителя 3 ° В свою очередь, нагиетательная сторона упомянутого компрессора соединена с воздушным конденсатором

5. Последний предназначен для конден сации высококипящего хладагента и соединен через сепаратор 6 с разделительной колонкой 7,предназначенной для разделения смеси на высоко- и низкокипящие фракции. Разделительная колонка 7 своей кубовой частью с одной стороны через дроссельный вентиль 8 соединена с подающей стороной воздухоохладителя 2, а с другой— через дроссельный вентиль 9 — с испарительной частью испаритель-конденсатора 10. Последний с одной стороны соединен с исчерпывающей частью разделительной колонки 7, а с другой через теплообменник 4 и дроссельный вентиль 11 - с подающей стороной воз.— духоохладителя 3. При этом оба воздухоохладителя 2 и 3 последовательно установлены в воздухоподводящем канале 12 с фильтром 13 очистки воздуха на его входном отверстии.

101 7523

За воздухоохладителями 2 и 3 в стенке 14 воздухоподводящего канала

12 выполнено воздухозаборное отверстие 15 с.регулируемой заслонкой 16 и фильтром 17 очистки воздуха. Регулируемая заслонка 16 и фильтр 17 же- 5 стко связаны одним концом с валом

18 и имеют форму .равных по площади сегментов 19 и 20.

Вал 18 связан с приводом 21,снабженным электродвигателем 22, управ- 10 ление (включение R .отключение) электрической схемой которого осуществля ется от датчика 23 наружной температуры, расположенного снаружи кабины

24 транспортного средства.

Воздухоподводящий канал 12 своим выходным отверстием сообщен с всасывающей полостью 25 основного вентилятора 26 и .с всасывающей полостью

27 дополнительного вентилятора 28 °

Нагнетательная полость 29 основного вентилятора оснащена двуплечейповоротной заслонкой 30, одно плечо

31 которой расположено снаружи и взаимодействует с пружиной 32, а второе плечо 33 расположено со сторо- . ны упомянутой нагнетательной полости и помещено в -сообщающийся с ней воэдуховод 34.

Воздуховод 34 имеет окно 35, к

: которому подсоединен отвод 36 с Зо фильтром 37 тонкой очистки для-подачи воздуха водителю 38, а на конце упомянутый воздуховод 34 снабжен отводным патрубком 39 с клапаном 40 на его входе 41 и гибким шлангом 42 35 воздуха, подсоединенным к подкостюмному пространству потребителя 43 (вспомогательного рабочего ), обслуживающего навесной агрегат (не показан). Между отводным патрубком 39 4О и гибким шлангом 42 воздуха при необходимости может быть установлен фильтр 44 тонкой очистки.

В свою очередь упомянутый дополнительный вентилятор 28 своей нагие- 45 тательной полостью 45 сообщен с внутренним объемом 46 кабины 24 транспортного средства. Нри этом со стороны его нагнетательной полости установлена в направляющих 47 подвижная в горизонтальной плоскости задвижка

48. Последняя имеет окна 49 и 50 для попеременного соединения этой нагнетательной полости с внутренним объемом кабины или с воздуховодом 34.

Для этого конец упомянутой задвижки

48. снабжен тягой 51,свободный конец . которой укреплен на плече 31 .с образованием кинематической связи с последней.

Работа системы осуществляется сле-60 дующим образом..

В период посевной, когда, тепловые нагрузки сравнительно невелики, датчик 23 температуры включает питание электродвигателя 22, момент вра- 65

4 щения от которого передается через привод 21 к валу 18. Последний при этом поворачивается, заслонка 16 отводится от воздухозаборного отверс-„ тия 15 и располагается в свободной полости воэдухоподводящего канала

12, а ее место в воэдухозаборном отверстии занимает.сегмент 20. Заслонка 30 устанавливается в промежуточ-. ное положение и таким образом открывает окно 35, которое сообщается с отводом 36, и вход 41 отводного патрубка 39, который при этом сообщается с воздуховодом 34.

Включенным в работу компрессором

1 отсасываются пары высококипящей фракции смеси хладагентов из воздухоохладителя 2 и из испарительной части испаритель-конденсатора 10, а также пары низкокипящей фракции воздухоохладителя 3 и таким образом поддерживается определенное давление в установившемся режиме в соответствующих частях.теплообменных аппаратов. Всасываемые пары высокои низкокипящей фракций хладагентов смешиваются на входе в компрессор

1 и нагнетаются. последним в воздушный конденсатор 5, где конденсируется высококипящий хладагент. Иэ конденсатора смесь фракций поступает в сепаратор 6, а иэ него в разделительную колонку 7, где за счет массообмена осуществляется разделение смеси на фракции заданной концентрации. Отделившаяся жидкая фракция из кубовой части колонки 7 направляется одной частью через дроссельный вентиль 8 на испарение в воздухоохладитель 2, а вторая часть фракции подается через дроссельный вентиль 9 на испарение в испаритель-конденсатор 10 где кипит за счет отбора тепла конденсации от паров низкокипящей фракции, поступающих из исчертывающей части колонки 7.

Сконденсированная низкокипящая фракция, пройдя теплообменник 4 и дроссельный вентиль 11, подается на второй воздухоохладитель 3.

Загрязненный частицами пыли наружный воздух всасывается вентиляторами

26 и 28, приводимыми в.действие автономными приводными устройствами (не показаны ). При всасывании одна часть (например, 1/3 общего объема ) воздушного потока проходит фильтр 13, где очищается от пыли..Далее воздушный ноток проходит через воздухоохладители 2 и 3, в которых кипит смесь хладоагентов. В результате тсплообмена эта часть воздушного потока ступенчато охлаждается, осушается и проходит в воздухоподводящий канал 12. В это же время вторая часть (2/3 общего объема ) воздушного потока забирается через воздухозаборное отверстие 15, 1017523 пропускается через дополнительный фильтр 17, где очищается, и направляется затем на смешение с потоком воздуха в канале 12, Смешанный таким образом воздух приобретает требуемую для данного периода времени темпера- 5 туру и влажность, После этого воздушный поток с кондиционными параметрами по чистоте, температуре и влажности поступает во всасывающие полости 25 и 27 основного и дополнитель-10 ного вентиляторов 26 и 28 ° Воздушный поток из нагнетательной полости 29 основного вентилятора 26 подается по воздуховоду 34 и одной частью направляется через окно 35 по отводу 36 через фильтр 37 тонкой очистки в подкостюмное пространство к водителю 38 транспортного средства, а другой частьв направляется по отводному патрубку 39 через фильтр 44 тонкой очистки и шланг 42 к потребителю 43 (вспомогательному рабочему ) для его дыхания и охлаждения.

В рассматриваемый момент времени поворотная заслонка 30 удерживается в крайнем положении, при котором нагнетательная полость 29 основного вентилятора 26 сообщается с воздуховодом 34. При этом пружина 32 сжимается под действием усилия плеча 31, на который давит воздушныи поток. 30 ,Таким образом, тягой 51 задвижка 48 удерживается в крайнем (правом ) положении, при котором нагнетательная полость 45 дополнительного вентилятора 28 сообщается через окно 49 35 только с внутренним объемом 46 кабины 24 трактора, куда осуществляется подача кондиционного воздушного потока, которым обеспечивается вентиля-. ция и охлаждение воздуха в кабине.

В случае аварийной остановки основного вентилятора .26 давление воздушного потока на плечо 33 заслонки

30 прекращается. В результате этого пружина 32 за счет упругих сил растягивается, передавая усилие на плечо 31, ; 45 и таким образом заслонка 30 поворачивается,. открывая ранее перекрывавшуюся .часть воэдуховода 34. При этом тягой 51 задвижка 48 перемещается в горизонтальной направляющей 47 влево 50 и устанавливается в положение, при котором нагнетательная полость 45 дополнительного вентилятора 18 соединяется через окно 50 с воздуховодом

34, а остальные элементы, связанные 55 с воэдуховодом - отвод 36 и отводной патрубок 39 . — функционируют аналогично вышеописанному.

При аварийиой ситуации, в случае остановки дополнительного вентилятора >

28.подача воздуха осуществляется только основным вентилятором 26 °

При работе в условиях, когда водителю 38 не требуется непроницаемый костюм и, таким образом, нет необходимости иметь индивидуальное средство с фильтром 37 тонкой очистки, отвод

36 с фильтром 37 может быть отсоединен от окна 35 в целях уменьшения гидравлических потерь. В этом случае при нормальных безаварийных условиях клапан 40 устанавливается в крайнее положение, перекрывая окно 35, и подача воздуха к вспомогательному рабочему осуществляется от основного вентилятора:26, а к водителю 38 - от дополнительного вентилятора 28.

При условии работы в аварийных ситуациях - остановке либо основного, либо вспомогательного вентилятора, клапан 40 переводится лишь в промежуточное положение.

Разрешающая способность системы увеличена тем, что в зависимости от температурных перепадов изменяются и объемные соотношения смешивающихся воздушных потоков путем перевода сегментов 20 и 19 в крайнее или промежуточные положения относительно воздухозаборного отверстия 15 (открывая, прикрывая или закрывая его ), для чего датчик 23 температуры настраивается известным образом на включение (в прямую или обратную стороны ) электродвигателя 22, которым поворачивается вал 18.

При отсутствии необходимости обслуживания вспомогательного рабочего отводной патрубок 39 перекрывается на входе 41 клапаном 40, который

s этом случае переводится в крайнее положение. При этом работа водителя

38 осуществляется как в защитном костюме, так и беэ него с подачей воздуха аналогично вышеописанным, Предлагаемая система позволяет обслужить как тракториста, так и вспомогательного рабочего, что необходимо в период посевной.

Кроме того, за счет наличия дополнительного воздухозаборного отверстия в воэдухоподводящем канале с плавной регулировкой проходного сечения расширяется диапазон регулирования подмешиваемого потока наружного воздуха и обеспечивается снижение сопротивления воздушному потоку до 60%.Вслед.ствие этого, при подаче воздуха к вспомогательному рабочему не требуется дополнительных энергозатрат. Таким образом, эффективность использования системы повышается.

Возможность использования систеьи в различные сезоны работы транспортного средства при широком диапазоне выполняемых сельскохозяйственных работ обеспечивает улучшение условий труда как водителя, так и вспомогательного рабочего, что способствует повышению производительности агрегата.,1017523

ВНИИПИ Заказ 3452/18 Тираж 675 Подписное

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород,ул.Проектная,4