УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1998 года по МПК B60H3/00 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к устройствам для кондиционирования воздуха транспортного средства.

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).

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.

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.

Целями изобретения является повышение эффективности снятия тепла, обеспечение более высокой холодопроизводительности и удешевление изготовления теплообменников.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Алюминиевые трубы 7 в сечении имеют, каждая, несколько каналов 17 (фиг. 3), по которым движется охлаждающая жидкость.

Холод, который выделяется холодными спаями 10, сдувается вентилятором 18 (фиг.1) в салон автомобиля, на фиг.1 это направление условно показано стрелкой E.

Питание охладительного блока 8 осуществляется от бортовой сети автомобиля, а потребляемая мощность и его холодопроизводительность зависят от количества установленных термоэлектрических модулей 9.

В качестве клея использован клей на основе низкомолекулярного каучука с повышенной теплопроводностью.

Устройство работает следующим образом.

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.

Холод, который выделяется холодными спаями 10, вентилятором 18 сдувается непосредственно в салон автомобиля.

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.

Использование: в транспортном машиностроении. Предлагаемое устройство устойчиво к вибрационным и ударным нагрузкам, работает при значительных кренах и качках транспортных средств. Отличительной особенностью этого устройства является применение в качестве радиатора холода мелкогофрированной ленты, уложенной в каналах, образованных холодными спаями, и теплопроводного клея-герметика, с помощью которого термоэлектрические модули приклеиваются на плоские поверхности алюминиевых плоскоовальных труб теплообменника. Технической задачей изобретения является обеспечение более высокой холодопроизводительности. 3 ил.

Устройство для кондиционирования воздуха транспортного средства, содержащее сообщенные трубопроводами теплообменник с радиационно-конвективной поверхностью и термоэлектрическими модулями, радиатор сброса тепла, насос для подачи охлаждающей жидкости в теплообменник, а также пульт управления и вентилятор, отличающееся тем, что 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 термоэлектрических модулей образуют каналы, внутри которых расположены мелкогофрированные ленты, уложенные в этих каналах с образованием зубцов, вершины которых контактируют с холодными спаями, при этом подача тепла от радиационно-конвективной поверхности труб в салон транспортного средства осуществлена посредством вентилятора.