КОНДИЦИОНЕР ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА С ДВИГАТЕЛЕМ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1996 года по МПК F24F3/04 F24F5/00 B60H1/00 

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха, а именно к кондиционерам, работающим с применением вихревых труб, и может быть использовано для охлаждения внутреннего воздуха в салоне транспортного средства.

Известен кондиционер, содержащий последовательно соединенные источник сжатого воздуха, теплообменник с патрубками входа и выхода основного и вспомогательного потоков воздуха, расширитель сжатого воздуха, установленный на подводящем воздуховоде, отводящий воздуховод и увлажнительное устройство, размещенное перед теплообменником во вспомогательном потоке. Кондиционер снабжен дополнительным теплообменником, размещенным в основном и вспомогательном потоках воздуха, причем в основном потоке воздуха он размещен перед основным теплообменником, а во вспомогательном потоке после основного теплообменника (Авторское свидетельство СССР 1112189, кл. МКИ F 24 F 3/04, 1983 ).

Недостаточно низкая температура вспомогательного потока является основной причиной, ограничивающей область применения известных кондиционеров. Их большие габариты и масса являются следствием малых перепадов температур между потоками воздуха в теплообменнике.

Наиболее близким к заявляемому является система кондиционирования воздуха, преимущественно летательного аппарата, содержащая источник сжатого воздуха, к которому параллельно подсоединены вихревая труба, подключенная горячим концом к смесителю, и турбохолодильник, соединенный с воздуховоздушным теплообменником, сообщенным по охлаждаемому потоку с источником сжатого воздуха с целью получения заданных параметров воздуха на экстремальных режимах, холодный конец вихревой трубы сообщен с атмосферой через регулировочную заслонку с ручным приводом и автоматическим от источника сжатого воздуха. Выходной патрубок охлажденного в теплообменнике воздуха подключен к смесителю (Авторское свидетельство СССР 494569, кл. МКИ F 24f 3/02; B 64 d 13/08; F 25d 9/02; F 25b 11/00, 1974 г.)
Задача изобретения обеспечение комфортной температурой салона транспортного средства. Это достигается тем, что в основной поток воздуха, создаваемый вентилятором и проходящий через теплообменник, подключена вихревая труба, работающая на низких давлениях, создаваемых воздухозаборником, соединенным с горячим концом вихревой трубы, установленной на входе во вспомогательный поток и подключенной холодным концом к входному патрубку теплообменника перед увлажнительным устройством, с последующим подключением к сепаратору влаги, соединенному с насосом, воздухозаборником, двигателем внутреннего сгорания. Охлаждение основного потока воздуха, подаваемого вентилятором в салон транспортного средства, осуществляется через разделительные стенки теплообменника, без непосредственного контакта с водой. Регулировка распределения температуры во вспомогательном потоке осуществляется с помощью регулируемого дросселя, установленного на горячем конце вихревой трубы и автоматически связанного с блоком управления, имеющим импульсные связи с запорно-регулирующей арматурой, ДВС, насосом, баком для воды.

Весь процесс работы кондиционера управляется автоматически блоком управления.

Косвенно-испарительный метод охлаждения воздуха является экологически чистым и энергетически экономичным.

На чертеже приведена принципиальная схема кондиционера.

Кондиционер содержит вихревую трубу 1 с воздухозаборником 2 на входном патрубке и регулирующим дросселем 3 на горячем конце: теплообменник 4 с патрубками входа и выхода основного и вспомогательного потоков; вентилятор 5; запорно-регулирующие электромагнитные вентили 6,7,8; систему трубопроводов 9,10,11; сепаратор влаги 12, последовательно соединенный с насосом 13, баком для воды 14 и увлажнительным устройством 15; блок автоматического управления 16 и воздухозаборник 17 двигателя внутреннего сгорания 18 транспортного средства.

Кондиционер работает следующим образом.

При работе двигателя внутреннего сгорания транспортного средства забор воздуха производится из холодного патрубка вихревой трубы 1 через трубопровод 9 вспомогательного потока кондиционера. При этом на входе вихревой трубы воздух из атмосферы через воздухозаборник 2 поступает на сопловой тангенциальный ввод вихревой трубы 1, где происходит его энергоразделение на теплый и холодный. При этом холодный поток через увлажнительное устройство 15, снабженное баком 14, из которого впрыскивается вода, попадает на разделительные стенки теплообменника 4, где происходит испарительное охлаждение воздуха без изменения влагосодержания путем продувки вентилятором 5, создающим основной поток, направляемый в салон транспортного средства. Расход горячего потока регулируется автоматически дросселем 3 с помощью блока управления 16. Вода, содержащаяся во вспомогательном потоке, по мере работы кондиционера по трубопроводу 10 попадает в сепаратор влаги 12. Избыточная вода из сепаратора влаги 12 перекачивается насосом 13 по трубопроводу 11 в бак для воды 14.

Использование: обеспечение комфортной температурой салона транспортного средства. Сущность: в основной поток воздуха, создаваемый вентилятором и проходящий через теплообменник, подключена вихревая труба, работающая на низких давлениях, создаваемых воздухозаборником, соединенным с горячим концом вихревой трубы, установленной на входе во вспомогательный поток и подключенной холодным концом к входному патрубку теплообменника перед увлажнительным устройством с последующим подключением к сепаратору влаги, соединенному с насосом, воздухозаборником, ДВС. Охлаждение основного потока воздуха, подаваемого вентилятором в салон транспортного средства, осуществляется через разделительные стенки теплообменника без непосредственного контакта с водой. Регулировка распределения температуры во вспомогательном потоке осуществляется с помощью регулировочного дросселя, установленного на горячем конце вихревой трубы и автоматически связанного с блоком управления, имеющим импульсные связи с запорно-регулирующей арматурой, ДВС, насосом, баком для воды. Весь процесс работы кондиционера управляется автоматически блоком управления. 1 ил.

Кондиционер для транспортного средства с двигателем внутреннего сгорания, содержащий теплообменник с патрубками входа и выхода основного и вспомогательного потоков, источник воздуха, вихревую трубу, отличающийся тем, что вихревая труба установлена на входе во вспомогательный поток и подключена холодным концом к входному патрубку теплообменника перед увлажнительным устройством с последующим подключением к сепаратору влаги, соединенному с насосом, и воздухозаборнику двигателя, имеющая на горячем конце регулируемый дроссель, автоматически связанный с блоком управления, имеющим импульсные связи с запорно-регулирующей арматурой, ДВС, насосом, баком для воды.