Интегральный конвектор для отопления салона транспортного средства Российский патент 2024 года по МПК B60H1/08 

[01] Область техники

[02] Изобретение относится к области транспорта, а именно к интегральным конвекторам для отопления транспортных средств, и может использоваться для обогрева салонов автобусов.

[03] Уровень техники

[04] Для обеспечения комфортного нахождения пассажиров в салоне транспортного средства в холодное время года необходимо обеспечивать разную интенсивность и направление тепловых потоков салонного отопителя. Например, в месте нахождения пассажирских сидений может быть необходимым создавать более интенсивный поток в горизонтальном направлении, а проходах салона - менее интенсивный поток в вертикальном направлении.

[05] Существующие отопители автобусов выполняются в виде классического конвектора с пассивным съемом тепла с радиатора или в виде конвектора с обдуваемым радиальным вентилятором радиатором для повышения интенсификации съема тепла с радиатора.

[06] В заявке США US2007079952A1, 12.04.2007 описан протяженный конвектор для отопления транспортного средства, содержащий корпус, в котором установлено множество жидкостных радиаторов. Указанные радиаторы образуют нагревательные секции, являющиеся зонами активной конвекции. При этом в указанных секциях размещены центробежные вентиляторы, которые установлены с возможностью съема тепла с радиаторов и подачи нагретого воздуха в горизонтальном направлении. В виду наличия множества радиаторов данная конструкция является сложной как в производстве, так и в монтаже. Кроме того, она не обеспечивает возможность точного и эффективного распределению тепловых потоков в салоне транспортного средства.

[07] Известны конструкции конвекторов с единым радиатором. В частности, в заявке Великобритании GB1095407A, 10.02.1965 (наиболее близкий аналог) раскрыт описан конвектор, содержащий протяженный корпус, проходящий через него радиатор, а также осевой вентилятор, установленный с возможностью обдува вентилятора и вывода нагретого воздуха из корпуса.

[08] Указанное устройство является более простым в конструкции и монтаже, однако оно не обеспечивает возможности управления распределением тепловых потоков в салоне.

[09] Таким образом, технической проблемой, на решение которой направлено заявленное изобретение является невозможность обеспечения в одном устройстве дифференцированной интенсивности теплосъема и создания разнонаправленных потоков нагретого воздуха для управления распределением тепла по салону транспортного средства.

[010] Раскрытие сущности изобретения

[011] Техническим результатом изобретения является упрощение монтажа конвектора в транспортном средстве, а также расширение возможности по управлению распределением тепловых потоков в салоне транспортного средства без усложнения конструкции устройства.

[012] Указанный технический результат достигается за счет того, что конвектор для отопления салона транспортного средства, включает корпус, в котором установлен жидкостной радиатор, проходящий по длине корпуса, а также вентиляторы. Корпус по длине разделен на зоны и включает: по меньшей мере одну зону естественной конвекции; по меньшей мере одну первую зону активной конвекции, в которой установлен по меньшей мере один центробежный вентилятор, размещенный с возможностью съема тепла с радиатора и подачи нагретого воздуха в первом направлении; и по меньшей мере одну вторую зону активной конвекции, в которой установлен по меньшей мере один осевой вентилятор, размещенный с возможностью съема тепла с радиатора и подачи нагретого воздуха во втором направлении, перпендикулярном первому направлению. При этом в первой и второй зонах активной конвекции радиатор имеет большую частоту оребрения, чем в зоне естественной конвекции.

[013] Указанный технический результат достигается также в частных формах реализации изобретения за счет того, что

[014] - корпус включает кожух и монтажные кронштейны;

[015] - кожух имеет верхние и нижние отверстия для ввода/вывода воздуха вдоль первого направления, которые размещены в зонах естественной и активной конвекции, а также передние отверстия для ввода/вывода воздуха вдоль второго направления, которые размещены только в зонах активной конвекции,

[016] - верхние, нижние и передние отверстия выполнены в виде перфорации кожуха.

[017] - монтажные кронштейны, выполнены с возможностью установки в любом месте по длине корпуса;

[018] - осевые и центробежные вентиляторы выполнены с возможностью регулировки скорости вращения.

[019] В отличие от аналогов, в рассматриваемом изобретении конвектор, имея всего один радиатор, образует разные зоны для теплообмена с окружающей средой. В зоне естественной конвекции обеспечивается только подогрев воздуха, который выходит из радиатора в виде потока с низкой интенсивность. В первой и второй зонах активной конвекции обеспечивается подогрев воздуха и его принудительный вывод из корпуса вентилятором (вентиляторами) в двух разных направлениях в виде потоков с высокой интенсивностью. При этом частота оребрения радиатора в зонах активной конвекции выше, чем в зоне естественной конвекции, что обеспечивает требуемую теплоотдачу без установки дополнительных радиаторов. В результате, такая конструкция конвектора обеспечивает более точное управление распределением тепловых потоков в заданных частях салона без усложнения конструкции устройства и, как следствие, расширяет возможности по распределению тепла и управлению температурой в салоне транспортного средства. В результате повышается комфорт пассажиров транспортного средства. При этом за счет того, что устройство имеет единый корпус с одним радиатором, упрощается не только конструкция, но и процесс монтажа системы отопления в салоне, поскольку используется одно устройство вместо нескольких разных отопителей.

[020] Краткое описание чертежей

[021] Изобретение поясняется фигурами, где:

на фигуре 1 показан общий вид конвектора спереди,

на фигуре 2 показан общий вид конвектора сзади.

[022] Элементы конструкции обозначены на фигурах следующими позициями:

1 - корпус,

2 - кожух,

3 - монтажный кронштейн с произвольным местом установки,

4 - радиатор

5 - центробежный вентилятор,

6 - осевой вентилятор,

7 - зона естественной конвекции,

8 - первая зона активной конвекции

9 - вторая зона активной конвекции,

10 - поток холодного воздуха (входной поток),

11 - поток нагретого воздуха (выходной поток),

12 - верхние отверстия кожуха,

13 - нижние отверстия кожуха,

14 - передние отверстия кожуха.

[023] Осуществление изобретения

[024] Конвектор, согласно заявленному изобретению, включает протяженный корпус (1), радиатор (4), а также центробежные (5) и осевые (6) электрические вентиляторы.

[025] Корпус (1) содержит кожух (2) и монтажные кронштейны (3). Кожух (2) образует закрытые переднюю, нижнюю, верхнюю и боковые части и открытую заднюю часть корпуса (1). Кожух (2), предпочтительно, выполнен из экструдированного алюминиевого профиля. Монтажные кронштейны (3) устанавливаются в любом месте задней части корпуса (1) (для удобства монтажа) и предназначены для крепления корпуса в салоне транспортного средства.

[026] Радиатор (4) представляет собой U-образную трубку с оребрением, приспособленную для циркуляции жидкого теплоносителя. Радиатор (4) установлен под кожухом (2) и проходит по длине корпуса (1).

[027] Корпус радиатора имеет три разные зоны теплообмена, расположенные по длине корпуса: зону естественной конвекции (7), первую зону активной конвекции (8) и вторую зону активной конвекции (9). Количество каждой из зон (7), (8), (9) их расположение и протяженность могут быть любыми в зависимости от конфигурации салона транспортного средства и требуемых характеристик теплообмена в различных частях салона.

[028] Зона естественной конвекции (7) обеспечивает нагрев воздуха радиатором (4) и его свободный выход из корпуса (1) за счет создаваемого температурного градиента. В указанной зоне (7) не размещены вентиляторы.

[029] В первой зоне активной конвекции (8) установлен один или несколько центробежных вентиляторов (5), которые обеспечивают съем тепла с радиатора (4) в данной зоне и его принудительный вывод из корпуса в виде интенсивного потока в первом направлении (вертикально вверх и вниз).

[030] Во второй зоне активной конвекции (9) установлен один или несколько осевых вентиляторов (6), которые обеспечивают съем тепла с радиатора (4) в данной зоне и его принудительный вывод из корпуса в виде интенсивного потока во втором направлении (горизонтально внутрь салона)

[031] В зонах активной конвекции радиатор имеет большую частоту оребрения, чем в зоне естественной конвекции для обеспечения более интенсивного съема тепла в виду наличия вентиляторов.

[032] Центробежные (5) и осевые (6) вентиляторы имеют две скорости вращения для обеспечения регулировки интенсивности выходных потоков. Для управления работой вентиляторов в конструкции устройства предусмотрен электронный блок управления (на фигурах не показан).

[033] Для обеспечения ввода холодного воздуха (потоки 10) и вывода нагретого воздуха (потоки 11) в кожухе (2) может быть выполнен ряд отверстий, образованных перфорациями. В верхней и нижней частях корпуса (1) выполнены, соответственно, верхние (12) и нижние отверстия (13) для ввода/вывода воздуха вдоль первого направления (вертикально вверх и вниз). Указанные отверстия (12, 13) проходят по длине корпуса (1) и охватывают как зону естественной конвекции (7), так и зоны активной конвекции (8, 9). В передней части корпуса (1) выполнены передние отверстия (14) для ввода/вывода воздуха во втором направлении (горизонтально вбок). Указанные отверстия (4) охватывают только зоны активной конвекции (8,9), при этом в зоне естественной конвекции (7) передняя часть кожуха (2) выполнена глухой (без перфораций).

[034] Приведенный вариант реализации кожуха (2) является наиболее предпочтительным. Однако возможны и другие варианты конструкции. В частности, кожух (2) может быть выполнен с непрерывной перфорацией на верхней, нижней и передней сторонах или с полностью открытыми участками на указанных сторонах, что также будет обеспечивать достижение технического результата изобретения.

[035] Конвектор работает следующим образом.

[036] В радиатор (4) подается нагретый теплоноситель, который циркулирует вдоль корпуса, обеспечивая отдачу тепла. В зонах активной конвекции (8,9) за счет большей частоты оребрения радиатора (4) тепло отдается более интенсивно. В зоне естественной конвекции (7) обеспечивается естественный теплообмен, при котором холодный воздух в виде входного потока (10) попадает в корпус (1) через нижние отверстия (13) и после этого в виде выходного потока (11) выходит вертикально через верхние отверстия (12). В первой зоне активной конвекции (8) холодный воздух (поток 10) затягивается центробежными вентиляторами (5) в корпус (1) горизонтально через передние отверстия (14), нагревается и выводится (поток 11) вертикально через верхние (12) и нижние (13) отверстия. Во второй зоне активной конвекции (9), холодный воздух (поток 10) затягивается осевыми вентиляторами (6) в корпус (1) вертикально через верхние (12) и нижние отверстия (13), нагревается и выводится (поток 11) горизонтально через передние отверстия (14). Таким образом, отверстия (12), (13) и (14) в зависимости от зоны (7), (8) и (9) конвекции могут выполнять функцию как ввода, так и вывода воздуха.

Изобретение относится к области транспорта, а именно к интегральным конвекторам для отопления транспортных средств, и может использоваться для обогрева салонов автобусов. Конвектор содержит корпус (1), в котором установлен жидкостной радиатор (4), проходящий по длине корпуса (1), а также вентиляторы (5, 6). Корпус (1) по длине разделен на зоны и включает: по меньшей мере одну зону естественной конвекции (7); по меньшей мере одну первую зону активной конвекции (8), в которой установлен по меньшей мере один центробежный вентилятор (5), размещенный с возможностью съема тепла с радиатора (4) и подачи нагретого воздуха в первом направлении; и по меньшей мере одну вторую зону активной конвекции (9), в которой установлен по меньшей мере один осевой вентилятор (6), размещенный с возможностью съема тепла с радиатора (4) и подачи нагретого воздуха во втором направлении, перпендикулярном первому направлению. В первой (8) и второй (9) зонах активной конвекции радиатор (4) имеет большую частоту оребрения, чем в зоне естественной конвекции (7). Достигается упрощение монтажа конвектора в транспортном средстве, а также расширение возможности по управлению распределением тепловых потоков в салоне транспортного средства без усложнения конструкции устройства. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Конвектор для отопления салона транспортного средства, включающий корпус (1), в котором установлен жидкостной радиатор (4), проходящий по длине корпуса (1), а также вентиляторы (5,6),

отличающийся тем, что корпус (1) по длине разделен на зоны и включает:

- по меньшей мере одну зону естественной конвекции (7);

- по меньшей мере одну первую зону активной конвекции (8), в которой установлен по меньшей мере один центробежный вентилятор (5), размещенный с возможностью съема тепла с радиатора (4) и подачи нагретого воздуха в первом направлении; и

- по меньшей мере одну вторую зону активной конвекции (9), в которой установлен по меньшей мере один осевой вентилятор (6), размещенный с возможностью съема тепла с радиатора (4) и подачи нагретого воздуха во втором направлении, перпендикулярном первому направлению,

причем в первой (8) и второй (9) зонах активной конвекции радиатор (4) имеет большую частоту оребрения, чем в зоне естественной конвекции (7).

2. Конвектор по п.1, отличающийся тем, что корпус (1) включает кожух (2) и монтажные кронштейны (3).

3. Конвектор по п.2, отличающийся тем, что кожух (2) имеет верхние (12) и нижние отверстия (13) для ввода/вывода воздуха вдоль первого направления, которые размещены в зонах естественной (7) и активной (8,9) конвекции, а также передние отверстия (14) для ввода/вывода воздуха вдоль второго направления, которые размещены только в зонах активной конвекции (8,9).

4. Конвектор по п.3, отличающийся тем, что верхние (12), нижние (13) и передние (14) отверстия выполнены в виде перфорации кожуха (2).

5. Конвектор по п.2, отличающийся тем, что монтажные кронштейны (3), выполнены с возможностью установки в любом месте по длине корпуса.

6. Конвектор по п.1, в котором осевые (6) и центробежные (5) вентиляторы выполнены с возможностью регулировки скорости вращения.