СИСТЕМА ОБОГРЕВА ДЛЯ ПОЛА САЛОНА ПРОМЫШЛЕННОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2020 года по МПК B60N3/04 B60H1/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к системе обогрева для пола салона промышленного транспортного средства.

Уровень техники

Системы обогрева для пола салона промышленного транспортного средства были предложены в прошлом. Например, EP0860308 (A1) описывает систему обогрева пола для салона промышленного транспортного средства, содержащую: верхнюю пластину, реализованную в хорошем теплопроводящем материале (например, алюминии), составляющем опору для ступней, и трубу для обогревающей жидкости, расположенную под верхней пластиной и в соприкосновении с верхней пластиной. Синтетический каучуковый теплоизолирующий слой располагается под трубой, чтобы предотвращать рассеивание тепла от трубы вниз.

Сущность изобретения

Целью настоящего изобретения является предоставление системы обогрева для пола промышленного салона, имеющей высокую эффективность и предоставляющей возможность хорошего контроля температуры.

Вышеописанная цель достигается посредством настоящего изобретения, которое относится к системе обогрева для пола салона промышленного транспортного средства по пункту 1 формулы изобретения.

Краткое описание чертежей

Изобретение будет теперь описано со ссылкой на прилагаемые чертежи, которые представляют предпочтительный, неограничивающий пример изобретения, на которых:

Фиг. 1 показывает, схематичным образом, систему обогрева для пола салона промышленного транспортного средства согласно настоящему изобретению;

Фиг. 2 показывает, схематичным образом, фрагмент системы обогрева на фиг. 1 согласно первому варианту осуществления изобретения;

Фиг. 3 показывает, схематичным образом, фрагмент системы обогрева на фиг. 1 согласно второму варианту осуществления изобретения; и

Фиг. 4 показывает схему управления с обратной связью температурой внутри салона согласно настоящему изобретению.

Оптимальный режим осуществления изобретения

Со ссылкой на фиг. 1, номер 1 указывает систему обогрева для пола 2 салона 3 (показан схематично) промышленного транспортного средства (не показан), например, грузового автомобиля.

Салон 3 снабжается системой 4 обогрева внутреннего воздуха (известного вида), где по меньшей мере один воздушно-жидкостный теплообменник 5 принимает по меньшей мере от одного подающего трубопровода 6, обогревающую жидкость от системы 7 охлаждения двигателя 8 (показан схематично). Воздушно-жидкостный теплообменник 5 имеет по меньшей мере один возвратный трубопровод 9 по направлению к возвратной стороне системы 7 охлаждения двигателя. В схематичном примере двигатель 8 взаимодействуют с основным теплообменником 10, чтобы охлаждать двигатель. Подающий трубопровод 6 может ответвляться от подающей трубы, соединяющей двигатель 8 с основным теплообменником 10, а возвратный трубопровод 9 может сливаться в возвратную трубу, соединяющую основной теплообменник 10 с двигателем 8.

Согласно настоящему изобретению в возвратный трубопровод 9 вставляется двухпозиционный регулировочный клапан 11, делящий трубопровод 9 на первый фрагмент 9a и второй фрагмент 9b, разделенные клапаном 11.

Клапан 11 является подвижным по меньшей мере между:

i) первой позицией, где поток жидкости, подаваемой к клапану 11 из первого фрагмента 9a, полностью подается во второй фрагмент 9b; и

(ii) второй позицией, где поток жидкости, подаваемой к клапану 11 из первого фрагмента 9a, подается (полностью или частично) в обводной трубопровод 12, который соединяется с входом 13-a змеевика 13, имеющего выход 13-b для выпуска жидкости в возвратный фрагмент системы 7 охлаждения двигателя.

Змеевик 13 размещается поверх пола салона и лежит практически в горизонтальной плоскости (см. фиг. 2 и 3).

Более конкретно (со ссылкой на фиг. 2, показывающую первый вариант осуществления изобретения) пол салона реализуется посредством плоской металлической стенки 14, которая покрывается изолирующим матом 15. Змеевик 13 размещается поверх изолирующего мата 15 и содержит множество витков, чтобы практически покрывать всю поверхностью пола салона.

Мат 16 пола салона размещается поверх змеевика 13, чтобы покрывать практически всю поверхность пола салона.

Согласно изобретению мат 16 содержит множество накапливающих энергию элементов 17, выполненных из PCM-материала, который изменяет свое агрегатное состояние с твердого на жидкое (материал с фазовым переходом) посредством получения тепловой энергии от змеевика 13, таким образом, накапливая тепловую энергию; накопленная тепловая энергия в материале отдается обратно наружу от мата 16 пола, когда материал изменяет свое агрегатное состояние с жидкого на твердое. Например, материал может состоять из парафина; конечно, может быть использован другой материал, например, гидраты солей. Теоретически также может быть использован сахарный спирт, даже если фаза изменяется при высокой температуре.

В примере на фиг. 2 мат 16 имеет волокнистую структуру (например, реализуется с помощью нетканого материала), является плоским, имеет постоянную толщину и содержит комки/капли/шарики парафина, включенные в волокнистую структуру мата 16. Мат 16 заключается во влагонепроницаемую защитную пленку 18, так что парафин, когда находится в жидком состоянии, может не утекать из мата 16. Ковровое покрытие 19 помещается поверх мата 16.

В примере на фиг. 3 мат 16 имеет волокнистую структуру (например, реализуется с помощью нетканого материала) и содержит большое число шариков парафина, каждый шарик окружается влагонепроницаемой защитной пленкой 18-b, так что шарики парафина, окруженные защитными влагонепроницаемыми защитными пленками 18-b включаются в мат 16, который непосредственно реализует ковровое покрытие салона, так как влагонепроницаемая защитная пленка 18 не является необходимой в этом варианте осуществления.

Согласно изобретению множество датчиков 20 (фиг. 1) размещается в различных областях мата 16 (фиг. 1), чтобы определять температуру T_mat мата 16 пола салона. Например, датчики 20 предназначаются, чтобы измерять соответствующие локальные температуры (T₁; T₂; T₃; T₄… T_N) конкретных областей мата 16.

Устройство 21 управления предназначается, чтобы определять обнаруженную температуру T_mat на основе локальных температур (T₁; T₂; T₃; T₄ … T_N), например, посредством среднего значения локальных температур.

Устройство 21 управления предназначается, чтобы приводить в действие регулировочный клапан 11, так что:

Регулировочный клапан 11 помещается в упомянутую вторую позицию, когда упомянутая обнаруженная температура T_mat падает ниже первой нижней предельной температуры T_low, так что (см. фиг. 4) реализуется первая фаза накопления энергии; во время первой фазы накопления энергии тепловая энергия жидкости, протекающей в змеевике 13, передается упомянутым накапливающим энергию элементам 17, изменяющим свое агрегатное состояние с твердого на жидкое.

Регулировочный клапан 11 помещается в упомянутую первую позицию, когда упомянутая обнаруженная температура T_mat преодолевает вторую верхнюю пороговую температуру T_high, так что (см. фиг. 4) вторая фаза энергоснабжения реализуется; во время второй фазы энергоснабжения тепловая энергия, ранее накопленная в накапливающих энергию элементах 17, предоставляется наружу из мата, когда накапливающие энергию элементы 17 изменяют свое агрегатное состояние с жидкого на твердое.

Как может быть видно на фиг. 4, циклический повтор вышеупомянутой первой и второй фазы получает хорошее управление температурой мата 16 (и, следовательно, внутренности салона), которая повышается и понижается в ограниченном интервале температур.

Преимущества изобретения заключаются в следующем:

- Больший комфорт для потребителя.

- С помощью PCM-материала возможно поддерживать постоянный уровень температуры пола. Температурный промежуток между температурой мата (24-26°C) и температурой охлаждающей жидкости (50°-80°C) может быть буферизован посредством PCM.

- Снижение расхода топлива посредством уменьшения времени работы системы 1 обогрева.

- Цель заключается в снижении времени работы системы 1 обогрева. Змеевик 13 нагревает PCM с помощью высокой температуры за короткое время. После достижения температуры салона, также с помощью системы 4 обогрева, действующей параллельно с системой 1 обогрева, система 1 обогрева будет выключена, и PCM в мате пола удерживает температуру в течение длительного времени. Время выключения системы 1 обогрева будет гораздо более длительным, чем в традиционной вспомогательной системе обогрева, и это будет преимуществом для суммарного расхода топлива.

Изобретение относится к системам обогрева транспортных средств. Система обогрева для пола содержит регулировочный клапан (11), вставленный в возвратный трубопровод (9) системы (4) обогрева салона, который является подвижным между первой позицией, устанавливающей непосредственный возврат жидкости, и второй позицией, где по меньшей мере часть жидкости, протекающей через регулировочный клапан (11), отводится ко входу (13-a) змеевика (13), расположенного поверх пола салона и объединенного с матом (16) пола салона и содержащего множество накапливающих энергию элементов (17), выполненных из материала, который изменяет свое агрегатное состояние с твердого на жидкое и наоборот посредством получения/предоставления тепловой энергии. Регулировочный клапан (11) устанавливается во вторую позицию, когда обнаруженная температура T_mat мата падает ниже первой предельной температуры T_low, так что первая фаза сохранения энергии реализуется, и тепловая энергия жидкости, протекающей в змеевике (13), передается упомянутым накапливающим энергию элементам (17), изменяющим свое агрегатное состояние с твердого на жидкое. Регулировочный клапан (11) устанавливается в первую позицию, когда обнаруженная температура T_mat мата преодолевает вторую верхнюю предельную температуру T_high, так что реализуется вторая фаза энергоснабжения, и тепловая энергия, ранее накопленная в накапливающих энергию элементах (17), предоставляется наружу из мата (16), когда накапливающие энергию элементы (17) изменяют свое агрегатное состояние с жидкого на твердое. Достигается повышение эффективности и возможности контроля температуры. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Система обогрева для пола салона промышленного транспортного средства, в котором салон (3) снабжен системой (4) обогрева внутреннего воздуха, где по меньшей мере один воздушно-жидкостный теплообменник (5) получает по меньшей мере из одного подающего трубопровода (6) обогревающую жидкость из системы (7) охлаждения двигателя (8) и имеет по меньшей мере один возвратный трубопровод (9) к возвратной стороне системы (7) охлаждения двигателя,

отличающаяся тем, что содержит:

регулировочный клапан (11), вставленный в возвратный трубопровод (9) и подвижный по меньшей мере между

- первой позицией, где жидкость протекает по возвратному трубопроводу непосредственно к возвратной стороне, и

- второй позицией, где по меньшей мере часть жидкости, протекающей через регулировочный клапан (11), отводится к входу (13-a) змеевика (13), имеющего вывод (13-b) для выпуска жидкости к системе охлаждения двигателя; причем змеевик (13) размещен поверх пола салона;

мат (16) пола салона, размещенный поверх змеевика (13) и содержащий множество накапливающих энергию элементов (17), выполненных в материале, который изменяет свое агрегатное состояние с твердого на жидкое посредством получения энергии нагрева от змеевика (13), таким образом, накапливая тепловую энергию; накопленная тепловая энергия в материале отдается обратно наружу из полового мата (16), когда материал изменяет свое агрегатное состояние с жидкого на твердое;

средство датчика (20) температуры, выполненное с возможностью обнаруживать температуру T_mat мата (16) пола салона;

средство (21) управления, выполненное с возможностью приводить в действие регулировочный клапан (11);

причем средство (21) управления выполнено с возможностью устанавливать регулировочный клапан (11) в упомянутую вторую позицию, когда обнаруженная температура T_mat падает ниже первой предельной температуры T_low, так что реализуется первая фаза накопления энергии; во время первой фазы накопления энергии тепловая энергия жидкости, протекающей в змеевике (13), передается накапливающим энергию элементам (17), изменяющим свое агрегатное состояние с твердого на жидкое;

причем средство (21) управления выполнено с возможностью устанавливать регулировочный клапан (11) в упомянутую первую позицию, когда обнаруженная температура T_mat преодолевает вторую верхнюю предельную температуру T_high, так что реализуется вторая фаза энергоснабжения; во время второй фазы энергоснабжения тепловая энергия, ранее накопленная в накапливающих энергию элементах (17), подается наружу из мата (16), когда накапливающие энергию элементы (17) изменяют свое агрегатное состояние с жидкого на твердое.

2. Система обогрева по п. 1, в которой в различных областях мата (16) предусмотрено и размещено множество датчиков (20) для измерения соответствующей локальной температуры (T₁; T₂; T₃; T₄ … T_N) этой области; причем средство (21) управления выполнено с возможностью устанавливать определенную температуру T_mat на основе локальных температур (T₁; T₂; T₃; T₄ … T_N), например, посредством среднего значения локальных температур (T₁; T₂; T₃; T₄… T_N).

3. Система обогрева по п. 1 или 2, в которой накапливающий энергию элемент содержит шарик из упомянутого материала, окруженный влагонепроницаемой защитной пленкой (18-b); причем шарики из упомянутого материала, окруженные влагонепроницаемыми защитными пленками (18-b), включены в мат, реализующий ковровое покрытие салона.

4. Система обогрева по п. 1, в которой накапливающий энергию элемент содержит комок упомянутого материала, включенный в волокнистую структуру мата (16), например нетканого материала; причем мат заключен во влагонепроницаемую защитную пленку (18).

5. Система обогрева по любому из пп. 1-4, в которой упомянутый материал является парафином.