ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КОНДИЦИОНЕР Российский патент 2001 года по МПК B60H3/00 F24F5/00 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, точнее к кондиционерам транспортных средств, преимущественно быстроходных, например, грузовых автомобилей, локомотивов, вагонов метрополитена и т.п.

Известен термоэлектрический кондиционер, содержащий средство вентиляции с двумя крыльчатками и расположенные между этими крыльчатками и связанные с ними своими входными отверстиями каналы для основного и вспомогательного потоков воздуха со спаями термобатарей. В этом кондиционере средство вентиляции имеет два электродвигателя, а крыльчатки смонтированы на торцах этих электродвигателей (см. патент США N 4463569, МКИ F 25 B 21/02).

Недостатком данного кондиционера является недостаточно высокая эффективность его работы вследствие значительной турбулентности потоков воздуха, проходящих через его каналы.

Объясняется это тем, что крыльчатки средства вентиляции в данном кондиционере связаны с входными отверстиями.

Известен другой термоэлектрический кондиционер, содержащий средство вентиляции с двумя крыльчатками и расположенные между этими крыльчатками и связанные с ними своими выходными отверстиями каналы для основного и каналы для вспомогательного потоков воздуха со спаями термобатарей (см. патент Российской Федерации N 2029687, МКИ B 60 H 3/00).

Средство вентиляции в этом кондиционере имеет два электродвигателя, а крыльчатки смонтированы на торцах этих электродвигателей. Данный кондиционер имеет два канала для основного и два канала для вспомогательного потоков воздуха.

Этот кондиционер по сравнению с вышеописанным более эффективен в работе, так как имеет меньшую турбулентность потоков воздуха, проходящих через его каналы.

Это объясняется тем, что крыльчатки средства вентиляции у этого кондиционера связаны с выходными отверстиями каналов для основного и каналов для вспомогательного потоков воздуха.

Однако эффективность работы данного кондиционера является все же недостаточно высокой.

Объясняется это тем, что у этого кондиционера только два канала для основного и два канала для вспомогательного потоков воздуха. Это уменьшает количество подаваемого в кабину транспортного средства кондиционированного воздуха, замедляет процесс кондиционирования ее воздуха.

В основу настоящего изобретения положена задача разработки такой конструкции термоэлектрического кондиционера, которая позволила бы повысить эффективность его работы.

Поставленная задача решается тем, что в известном термоэлектрическом кондиционере, содержащем средства вентиляции с двумя крыльчатками и расположенные между этими крыльчатками и связанные с ними своими выходными отверстиями каналы для основного и каналы для вспомогательного потоков воздуха со спаями термобатарей, средство вентиляции имеет один электродвигатель, а крыльчатки смонтированы по торцам этого электродвигателя, причем каналы для основного и каналы для вспомогательного потоков воздуха охватывают электродвигатель по его поперечному контуру с трех сторон, при этом кондиционер имеет оболочку с заборником наружного воздуха и с выпускным отверстием, которая с зазором охватывает каналы для основного и каналы для вспомогательного потоков воздуха, образуя воздуховоды для подвода к ним этого воздуха, причем заборник наружного воздуха расположен со стороны переднего торца кондиционера, а каналы для основного и каналы для вспомогательного потоков воздуха охватывают электродвигатель с других сторон, при этом выпускное отверстие оболочки расположено со стороны заднего торца кондиционера и сообщено с выходным отверстием каналов для вспомогательного потока воздуха.

Кроме того, средняя часть оболочки со стороны заднего торца кондиционера может иметь форму уступа, а выпускное отверстие оболочки может быть расположено на скосе этого уступа.

Кроме того, воздуховоды для подвода воздуха к каналам для основного и к каналам для вспомогательного потоков воздуха со стороны заднего торца кондиционера могут быть разделены в средней части V-образным отражателем воздуха, острая часть которого может быть направлена в сторону каналов для основного и каналов для вспомогательного потоков воздуха.

Кроме того, воздуховоды для подвода воздуха к каналам для основного и к каналам для вспомогательного потока воздуха могут иметь в средней части со стороны заборника наружного воздуха V-образный отражатель воздуха, острая часть которого может быть направлена в сторону этого заборника.

Кроме того, электродвигатель средства вентиляции может быть расположен в зоне каналов для вспомогательного потока воздуха.

В известных технических решениях не обнаружено кондиционеров с указанной совокупностью признаков, это доказывает соответственно заявляемого кондиционера критерию изобретения "новизна".

Наличие у средства вентиляции одного электродвигателя и монтаж крыльчаток по торцам этого электродвигателя создает условие для размещения по его поперечному контуру каналов для основного и каналов для вспомогательного потоков воздуха с трех сторон.

Охватывание каналами для основного и каналами для вспомогательного потоков воздуха электродвигателя по его поперечному контуру с трех сторон позволяет увеличить количество этих каналов и тем самым создает условие для увеличения количества подаваемого в кабину транспортного средства кондиционированного воздуха и ускорения процесса кондиционирования ее воздуха.

Наличие у кондиционера оболочки с заборником воздуха и с выпускным отверстием, которая с зазором охватывает каналы для основного и каналы для вспомогательного потоков воздуха, образуя воздуховоды для подвода к ним этого воздуха, а также расположение заборника наружного воздуха со стороны переднего торца кондиционера и охватывание каналами для основного и каналами для вспомогательного потоков воздуха электродвигателя с других сторон, а также расположение выпускного отверстия оболочки со стороны заднего торца кондиционера и сообщение его с выходным отверстием каналов для вспомогательного потока воздуха обеспечивает необходимую и достаточную равномерность подвода наружного воздуха во все три канала для основного и во все три канала для вспомогательного потоков воздуха, а также беспрепятственный вывод технологического воздуха из каналов для вспомогательного потока воздуха при повышенной скорости перемещения транспортного средства. В результате этого указанные каналы для основного потока воздуха обеспечивают увеличение подаваемого в кабину транспортного средства кондиционирования воздуха и ускорение процесса кондиционирования ее воздуха.

Кроме того, выполнение средней части оболочки со стороны заднего торца кондиционера в форме уступа и расположение выпускного отверстия оболочки на скосе этого уступа позволяет повысить эффективность вывода технологического воздуха из каналов для вспомогательного потока воздуха за счет эжекции его на выходе.

Кроме того, разделение воздуховодов для подвода воздуха к каналам для основного и к каналам для вспомогательного потоков воздуха в средней части со стороны заднего торца V-образным отражателем воздуха, острая часть которого направлена в сторону каналов для основного и каналов для вспомогательного потоков воздуха, позволяет исключить смешивание встречных потоков воздуха в указанных воздуховодах и уменьшить тем самым их турбулетность при заходе в каналы для основного и каналы для вспомогательного потоков воздуха.

Кроме того, наличие у воздуховодов для подвода воздуха к каналам для основного и к каналам для вспомогательного потоков воздуха в средней части со стороны заборника наружного воздуха V-образного отражателя воздуха, острая часть которого направлена в сторону этого заборника, позволяет наружному воздуху, обтекая этот отражатель, более плавно входить в указанные воздуховоды и уменьшить его турбулентность в этих воздуховодах.

Кроме того, расположение электродвигателя средства вентиляции в зоне каналов для вспомогательного потока воздуха позволяет исключить отрицательное влияние этого электродвигателя на кондиционированный воздух, поступающий из каналов для основного потока воздуха, т.е. исключить изменение температуры этого воздуха в зависимости от температуры этого работающего электродвигателя.

Из известного уровня техники не выявлено влияние предписываемых предлагаемому изобретению преобразований, характеризуемых отличительными от прототипа существенными признаками, на достижение указанного технического результата, который заключается в повышении эффективности работы термоэлектрического кондиционера.

Это доказывает соответствие предложенного кондиционера критерию изобретения "изобретательский уровень".

Ниже, со ссылкой на прилагаемые чертежи, дается описание предлагаемого термоэлектрического кондиционера.

На фиг. 1 схематично изображен общий вид термоэлектрического кондиционера в разрезе;
на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1;
на фиг. 3 - вид по стрелке Б на фиг. 1.

Термоэлектрический кондиционер содержит средство вентиляции с двумя крыльчатками 1 и расположенные между этими крыльчатками и связанные с ними своими выходными отверстиями 2 каналы 3 для основного и каналы 4 для вспомогательного потоков воздуха со спаями 5 термобатарей.

Средство вентиляции имеет один электродвигатель 6, а крыльчатки 1 смонтированы по торцам этого электродвигателя.

Каналы 3 для основного и каналы 4 для вспомогательного потоков воздуха охватывают электродвигатель 6 по его поперечному контуру с трех сторон (см. фиг. 2).

Кондиционер имеет оболочку 7 с заборником 8 наружного воздуха и с выпускным отверстием 9. Оболочка 7 с зазором охватывает каналы 3 для основного и каналы 4 для вспомогательного потоков воздуха, образуя воздуховоды 10 для подвода к ним этого воздуха.

Заборник 8 наружного воздуха расположен со стороны переднего торца кондиционера, а каналы 3 для основного и каналы 4 для вспомогательного потоков воздуха охватывают электродвигатель 6 с других сторон.

Выпускное отверстие 9 оболочки 7 расположено со стороны заднего торца кондиционера и сообщено с выходным отверстием 2 каналов 4 для вспомогательного потока воздуха через выходной канал 11.

Средняя часть оболочки 7 со стороны заднего торца кондиционера имеет форму уступа 12, а выпускное отверстие 9 оболочки 7 расположено на скосе 13 этого уступа.

Воздуховоды 10 для подвода воздуха к каналам 3 для основного и к каналам 4 для вспомогательного потоков воздуха со стороны заднего торца кондиционера разделены в средней части V-образным отражателем 14 воздуха, острая часть которого направлена в сторону каналов 3 для основного и каналов 4 вспомогательного потоков воздуха.

Воздуховоды 10 для подвода воздуха к каналам 3 для основного и к каналам 4 для вспомогательного потоков воздуха имеют в средней части со стороны заборника 8 наружного воздуха V-образный отражатель 15 воздуха, острая часть которого направлена в сторону этого заборника.

Электродвигатель 6 средства вентиляции расположен в зоне каналов 4 для вспомогательного потока воздуха. Позицией 16 обозначена перегородка, разделяющая каналы 3 и 4.

Позицией 17 обозначен подающий канал, позицией 18 распределитель воздуха.

Каналы 3 для основного и каналы 4 для вспомогательного потока воздуха имеют входные отверстия 19.

Описанный кондиционер предназначен для установки на крыше транспортного средства.

Термоэлектрический кондиционер работает следующим образом.

При движении транспортного средства (на чертежах не показано) с кондиционером образуется встречный поток наружного воздуха в направлении переднего торца кондиционера. Наружный воздух через заборник 8 оболочки 7, обтекая отражатель 15, проникает в воздуховоды 10. Благодаря отражателю 14 исключается смешивание встречных потоков воздуха в воздуховодах 10 и тем самым уменьшается их турбулентность. Воздуховоды 10 позволяют подводить воздух равномерно ко всем трем каналам 3 для основного и ко всем трем каналам 4 для вспомогательного потоков воздуха при движении транспортного средства.

При работе электродвигателя 6 и вращении крыльчаток 1 воздух из воздуховодов 10 засасывается в каналы 3 для основного и каналы 4 для вспомогательного потоков воздуха через входные отверстия 19. Направления потоков воздуха обозначены на чертежах стрелками. В каналах 3 для основного потока воздуха воздух омывает холодные спаи 5 термобатарей, охлаждается и подается далее через выходное отверстие 2 каналов 3 в подающий канал 17 и через распределитель 18 в кабину транспортного средства (на чертежах не показаны). В каналах 4 для вспомогательного потока воздуха воздух омывает горячие спаи 5 термобатарей, нагревается и подается далее через выходное отверстие 2 каналов 4 в выходной канал 11 и через выпускное отверстие 9 оболочки 7 наружу.

Наличие у данного кондиционера трех каналов 3 для основного и трех каналов 4 для вспомогательного потоков воздуха обеспечивает увеличение подаваемого в кабину транспортного средства кондиционированного воздуха и ускоряет процесс ее кондиционирования.

Благодаря тому, что средняя часть оболочки со стороны заднего торца кондиционера имеет форму уступа 12, а выпускное отверстие 9 оболочки 7 расположено на скосе 13 этого уступа, повышается эффективность вывода горячего (технологического) воздуха из каналов 4 для вспомогательного потока воздуха за счет эжекции его на выходе из выпускного отверстия 9.

Расположение электродвигателя 6 в зоне каналов 4 для вспомогательного потока воздуха позволяет исключить его отрицательное влияние на кондиционированный воздух, поступающий из каналов 3 для основного потока воздуха, т. е. исключить нагрев холодного кондиционированного воздуха от разогретого при работе электродвигателя 6.

Изобретение относится к транспортному машиностроению и предназначено предпочтительно для быстроходных транспортных средств, как то: грузовые автомобили, локомотивы, вагоны метрополитена. Кондиционер содержит средство вентиляции с двумя крыльчатками, связанные с ними своими входными отверстиями каналы для основного и вспомогательного потоков воздуха со спаями термобатарей. Новым является то, что средство вентиляции имеет один электродвигатель, а крыльчатки смонтированы по его торцам. Воздушные каналы охватывают электродвигатель с трех сторон. Кондиционер имеет оболочку с заборником наружного воздуха и с выпускным отверстием, которая с зазором охватывает воздушные каналы, образуя воздуховоды для подвода воздуха к воздушным каналам. Заборник расположен со стороны переднего торца кондиционера, а воздушные каналы охватывают электродвигатель с других сторон. Выпускное отверстие оболочки расположено со стороны заднего торца кондиционера и сообщено с выходным отверстием воздушных каналов. Техническим результатом является повышение эффективности работы кондиционера. 4 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Термоэлектрический кондиционер, содержащий средство вентиляции с двумя крыльчатками и расположенные между этими крыльчатками и связанные с ними своими выходными отверстиями каналы для основного и каналы для вспомогательного потоков воздуха со спаями термобатарей, отличающийся тем, что средство вентиляции имеет один электродвигатель, а крыльчатки смонтированы по торцам этого электродвигателя, причем каналы для основного и каналы для вспомогательного потоков воздуха охватывают электродвигатель по его поперечному контуру с трех сторон, при этом кондиционер имеет оболочку с заборником наружного воздуха и с выпускным отверстием, которая с зазором охватывает каналы для основного и каналы для вспомогательного потоков воздуха, образуя воздуховоды для подвода к ним этого воздуха, причем заборник наружного воздуха расположен со стороны переднего торца кондиционера, а каналы для основного и каналы для вспомогательного потоков воздуха охватывают электродвигатель с других сторон, при этом выпускное отверстие оболочки расположено со стороны заднего торца кондиционера и сообщено с выходным отверстием каналов для вспомогательного потока воздуха. 2. Термоэлектрический кондиционер по п.1, отличающийся тем, что средняя часть оболочки со стороны заднего торца кондиционера имеет форму уступа, а выпускное отверстие оболочки расположено на скосе этого уступа. 3. Термоэлектрический кондиционер по п.1, отличающийся тем, что воздуховоды для подвода воздуха к каналам для основного и к каналам для вспомогательного потоков воздуха со стороны заднего торца кондиционера разделены в средней части V-образным отражателем воздуха, острая часть которого направлена в сторону каналов для основного и каналов для вспомогательного потоков воздуха. 4. Термоэлектрический кондиционер по п.1, отличающийся тем, что воздуховоды для подвода воздуха к каналам для основного и к каналам для вспомогательного потоков воздуха имеют в средней части со стороны заборника наружного воздуха V-образный отражатель воздуха, острая часть которого направлена в сторону этого заборника. 5. Термоэлектрический кондиционер по п.1, отличающийся тем, что электродвигатель средства вентиляции расположен в зоне каналов для вспомогательного потока воздуха.