СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ, ВЕНТИЛЯЦИИ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ САЛОНА АВТОМОБИЛЯ Российский патент 2013 года по МПК B60H1/08 

Описание патента на изобретение RU2472642C1

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к системе отопления салона автомобиля.

Известны системы [1, 2, 3], содержащие три ведущих теплообменника, систему запорных аппаратов и трубопроводов. Недостатком подобных устройств является невозможность получения температуры салона, более низкой, чем температура окружающей среды.

Кроме того, известны системы кондиционирования воздуха в салоне автомобиля [4], содержащие конденсатор, ресивер-осушитель, редуктор, испаритель, компрессор и пылевой фильтр. Недостатками подобных систем являются относительно высокая мощность, потребляемая от двигателя внутреннего сгорания, что приводит к ухудшению динамики автомобиля, а также повышенная сложность конструкции.

Наиболее близким к предлагаемой системе является термоэлектрический кондиционер [5], включающий в себя блок термоэлектрических батарей с каналом для протока жидкого теплоносителя, расположенным со стороны горячих теплопереходов термоэлектрических батарей, циркуляционный насос и радиатор сброса тепла, соединенные последовательно трубопроводами в горячий замкнутый контур, вентиляторы, систему регулирования и управления горячего замкнутого контура, систему электропитания и вентиляционный воздуховод, сообщающий охлаждаемый объем с внешней средой, снабженный радиатором приема тепла, дополнительным циркуляционным насосом, а блок термоэлектрических батарей - каналами для протока жидкого теплоносителя, расположенными со стороны холодных теплопереходов термоэлектрических батарей, соединенными последовательно в холодный замкнутый контур, и вентилятором, установленном на радиаторе приема тепла, при этом оба контура циркуляции жидкого теплоносителя снабжены системами газоотделения, каждая из которых включает в себя расширительный бачок с трубопроводом подвода жидкого теплоносителя в контур и трубопроводом отвода газов из контура, стабилизатор, датчик температуры салона, датчик температуры вентиляционного воздуховода, задатчик температуры салона, первый и второй разностные усилители, схему переключения полярности тока, две схемы выделения модуля, логическую схему, усилитель, биполярный эмиттерный повторитель, второй диод и конденсатор, причем инвертирующий вход первого разностного усилителя соединен с датчиком температуры вентиляционного воздуховода, его неинвертирующий вход - с датчиком температуры салона, а выход через первую схему выделения модуля - с первым входом логической схемы, датчик температуры салона соединен с инвертирующим входом второго разностного усилителя, неинвертирующий вход которого связан с задатчиком температуры салона, а его выход через вторую схему выделения модуля - со вторым входом логической схемы, выход которой соединен с входом схемы широтно-импульсной модуляции, выход которой связан с входом усилителя, выход усилителя соединен с входом биполярного эмиттерного повторителя, а его выход - с затвором силового ключа, исток силового ключа соединен с катодом диода, первым выводом конденсатора и первым выводом электрического вентилятора холодного замкнутого контура, второй вывод конденсатора соединен с выводами питания усилителя, биполярного эмиттерного повторителя и катодом второго диода, анод которого соединен с истоком силового ключа, входом стабилизатора и с плюсовой шиной питания, третьи выводы биполярного эмиттерного повторителя, усилителя, электрического вентилятора холодного замкнутого контура и стабилизатора соединены с минусовой шиной питания, выход стабилизатора подключен к схемам широтно-импульсной модуляции, разностных усилителей, датчиков и задатчика температуры салона, выход второго разностного усилителя соединен со входом схемы переключения полярности тока, выход которой связан с термоэлектрическим элементом.

Недостатками известной системы являются высокое потребление электрической энергии от бортовой сети автомобиля при получении охлажденного воздуха, а также пониженная надежность схемы, обусловленная ее сложностью.

Технический результат направлен на снижение энергопотребления и повышение надежности схемы.

Технический результат достигается тем, что в систему, содержащую систему трубопроводов, большой и малый контуры циркуляции охлаждающей жидкости, радиатор, включенный в малый контур циркуляции охлаждающей жидкости, и электрический вентилятор, дополнительно введен третий контур, содержащий герметичную емкость, второй радиатор и электрический насос, выключатель электрического насоса, причем электрический насос связан с герметичной емкостью, а герметичная емкость - со вторым радиатором, который расположен в непосредственной близости от первого, электрический насос через выключатель электрического насоса связан с бортовой сетью автомобиля.

Отличительными от прототипа признаками является то, что в систему дополнительно введен третий контур, содержащий герметичную емкость, второй радиатор и электрический насос, выключатель электрического насоса, а также новые связи между вновь введенными и ранее применявшимися узлами системы.

Сопоставительный анализ характеристик заявляемой системы и имеющихся технических решений показывает, что заявляемая система обладает рядом существенных преимуществ: возможностью установки желаемой, в том числе пониженной относительно окружающей среды температуры салона, небольшой потребляемой мощностью и повышенной надежностью.

На рисунке представлена функциональная электрическая схема предлагаемого устройства.

Схема системы отопления, вентиляции и кондиционирования салона автомобиля содержит систему трубопроводов, большой и малый контуры циркуляции охлаждающей жидкости, радиатор, включенный в малый контур циркуляции охлаждающей жидкости, электрический вентилятор 5, кроме того, в систему дополнительно введен третий контур, содержащий герметичную емкость 1, второй радиатор 3, электрический насос 2 и выключатель электрического насоса 4, причем электрический насос 4 связан трубопроводом с герметичной емкостью 1, а герметичная емкость 1 - со вторым радиатором 3, который расположен в непосредственной близости от первого, электрический насос 2 через выключатель 4 электрического насоса связан с бортовой сетью автомобиля.

Устройство работает следующим образом.

В основе принципа его действия лежит известная зависимость температуры кипения воды от давления насыщенных водяных паров над ее поверхностью [6] (табл.1).

Таблица 1 Зависимость температуры кипения воды от давления насыщенных водяных паров над ее поверхностью [6] Температура, °C Давление, кПа 0 0,606 20 2,32 40 7,37 60 20,2 80 47,5 100 101

Электрический насос 2 откачивает воздух над поверхностью воды, залитой в герметичную емкость 1. При этом температура кипения воды понижается, соответственно снижается и температура второго радиатора 3, обдуваемого электрическим вентилятором 5, в результате в салон автомобиля подается охлажденный по отношению к наружному воздух. Теплота парообразования воды составляет 2255 Дж/г [6], что при мощности подвода теплоты от окружающей среды в салон автомобиля в несколько киловатт и емкости герметичной емкости в несколько литров обеспечивает непрерывную работу кондиционера в течение нескольких часов. Отметим, что применение предложенного принципа кондиционирования воздуха позволяет улучшить динамику автомобиля, поскольку от двигателя внутреннего сгорания не требуется мощность на работу компрессора.

Источники информации

1. А.с. СССР, МПК B60H 1/08, SU 1468777 A1, 1989, БИ №2.

2. А.с. СССР, МПК B60H 1/08, SU 1593988 A1, 1990, БИ №35.

3. Техническое описание автомобиля ВАЗ 2108.

4. Все, что необходимо знать о кондиционерах, www.peugeot.ru/service-home.

5. Термоэлектрический кондиционер. /Гармаш Ю.В., Пономарева И.И./ Патент РФ №2336184, МПК B60H 1/03, опубл. 20.10.2008. БИ №29.

6. Лободюк В.А., Рябошапка К.П., Шулишова О.И. Справочник по элементарной физике. - Наукова думка: - Киев. - 1975. - 448 с.

Похожие патенты RU2472642C1

название год авторы номер документа
ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КОНДИЦИОНЕР 2007
  • Гармаш Юрий Владимирович
  • Пономарева Ирина Ивановна
RU2336184C1
СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ САЛОНА АВТОМОБИЛЯ 2007
  • Герасимов Александр Николаевич
  • Айзенцон Александр Ефимович
  • Гармаш Юрий Владимирович
RU2332313C1
ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ МИКРОКЛИМАТА В САЛОНЕ АВТОМОБИЛЯ 1994
  • Аленков В.В.
  • Гриценко А.Б.
  • Рудяга А.В.
  • Серебряный Г.Л.
RU2094712C1
ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ МИКРОКЛИМАТА В АВТОМОБИЛЕ 1997
  • Черноусов О.Н.
  • Титов Н.А.
  • Адиятуллин А.Ш.
  • Мочалова Л.Г.
  • Веретенников В.П.
RU2131564C1
СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ САЛОНА АВТОМОБИЛЯ 2005
  • Карабанов Сергей Михайлович
  • Невдах Михаил Александрович
  • Айзенцон Александр Ефимович
  • Гармаш Юрий Владимирович
  • Ясевич Виктор Игоревич
RU2304525C2
СИСТЕМА "ТЕПЛО-ХОЛОД" ДЛЯ АВТОМОБИЛЯ С ТЕПЛОИЗОЛИРОВАННЫМ ФУРГОНОМ 2003
  • Оболенский Б.А.
RU2254242C1
СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ САЛОНА АВТОМОБИЛЯ 2004
  • Карабанов Сергей Михайлович
  • Гармаш Юрий Владимирович
  • Ясевич Виктор Игоревич
  • Пономарёва Ирина Ивановна
RU2270104C1
УСТАНОВКА ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ И НАГРЕВА ВОЗДУХА 2005
  • Прилепо Юрий Петрович
  • Прилепо Егор Юрьевич
RU2290575C1
СИСТЕМА СЕРВИСНОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ПАССАЖИРСКОГО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ВАГОНА 1996
  • Выгузов А.А.
  • Кыштымов А.Н.
  • Мощенко В.И.
  • Назарцев А.А.
  • Небылицын П.П.
  • Нечепуренко А.В.
  • Новиков А.В.
  • Потапов А.П.
  • Стругов А.М.
  • Титов В.А.
  • Кабанов А.Б.
RU2110428C1
ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО 1992
  • Галактионов Станислав Викторович
  • Елизаров Владислав Александрович
  • Марченко Олег Владимирович
  • Прилепо Юрий Петрович
  • Судак Николай Максимович
  • Баев Виктор Анатольевич
RU2031007C1

Реферат патента 2013 года СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ, ВЕНТИЛЯЦИИ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ САЛОНА АВТОМОБИЛЯ

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к системе отопления салона автомобиля. Система содержит систему трубопроводов, большой и малый контуры циркуляции охлаждающей жидкости, радиатор, включенный в малый контур циркуляции охлаждающей жидкости, и электрический вентилятор. Система дополнительно содержит третий контур, содержащий герметичную емкость, второй радиатор и электрический насос, выключатель электрического насоса. Электрический насос связан с герметичной емкостью, а герметичная емкость - со вторым радиатором, который расположен в непосредственной близости от первого. Электрический насос через выключатель электрического насоса связан с бортовой сетью автомобиля. Достигается снижение энергопотребления и повышение надежности схемы. 1 ил., 1 табл.

Формула изобретения RU 2 472 642 C1

Система отопления, вентиляции и кондиционирования салона автомобиля, содержащая систему трубопроводов, большой и малый контуры циркуляции охлаждающей жидкости, радиатор, включенный в малый контур циркуляции охлаждающей жидкости, электрического вентилятора, отличающаяся тем, что в систему дополнительно введен третий контур, содержащий герметичную емкость, второй радиатор, электрический насос и выключатель электрического насоса, причем электрический насос связан с герметичной емкостью, а герметичная емкость со вторым радиатором, который расположен в непосредственной близости от первого, электрический насос через выключатель электрического насоса связан с бортовой сетью автомобиля.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2013 года RU2472642C1

ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КОНДИЦИОНЕР 2007
  • Гармаш Юрий Владимирович
  • Пономарева Ирина Ивановна
RU2336184C1
US 2002014330 A1, 07.02.2002
US 5421169 A, 06.06.1995
СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И ОТОПЛЕНИЯ САЛОНА АВТОМОБИЛЯ 1999
  • Терехов А.С.
  • Харин В.В.
  • Камнев М.А.
RU2156701C1

RU 2 472 642 C1

Авторы

Сарбаев Владимир Иванович

Гармаш Юрий Владимирович

Пономарева Ирина Ивановна

Даты

2013-01-20Публикация

2011-08-01Подача