Устройство для вентиляции кабины транспортного средства Советский патент 1984 года по МПК B60H1/24 

Изобретение относится к системам кондиционирования воздуха и, в частности, к устройствам для обработки и распределения воздуха в кабинах транспортных машин, имеющих двигатель внутреннего сгорания с турбонад дувом, например, в кабинах тракторов грузовых автомобилей, строительнодорожных машин. Наиболее близким к изобретению техническим решением является устрой ство для вентиляции кабины транспорт ного средства, содержащее турбину, связанную с источником сжатой среды, установленный соосно турбине центробежный компрессор с входным диффузором и спиральным корпусом, распределительный блок с теплообменником, установленный в кабине, и ротационны пьщеотделитель, имеющий цилиндрическую перфорированную поверогность, закрытую и открытую торцовые поверхности, турбину с сопловьм аппаратом для привода пылеотделителя и выходной патрубок, размещенный со стороны открытой торцовой поверхности пьшеоТ делителя М . Недостатком известного устройства является дополнительный дисбаланс блока турбонаддува при установке ротора пылеотделителя соосно с центральным компрессором. Кроме того в известном устройстве воздух, подаваемый в распределительный блок с большим давлением, имеет значительную скорость. Для преобразования динамического давления в ста-гаческое и для снижения скорости потока требуется установка длинного диффузора что Увеличивает габариты и массу устройства. Цель изобретения - повышение эф- фeкtивнocти вентиляции воздуха в кабине транспортного средства. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для вентиляции кабины транспортного средства, имеющего двигатель внутреннего сгорания, содержащем турбину, связанную с источником сжатой среды, установленный соосно турбине центробежный компрессор с входным диффузором и спиральным корпусом, распределительный блок с теплообменником, установленный в кабине, и ротационный пылеотдели.тель, имеющий цилиндрическую перфори рованную поверхность, закрытую и открытую торцовые поверхности, турбину с сопловым аппаратом для привода пыл отделителя и выходной патрубок,раз|мещенный со стороны открытой торцовой поверхности пылеотделителя, распределительный блди соединен со спиральным корпусом центробежного компрес(jopa, а выходной патрубок пьщеотделцтеля выполнен за одно целое с сопловым аппаратом и соединен с входным диффузором центробежного компрессора. В устройстве внутри распределительного блока на входе в теплообменник установлены лопаточные завихрители. На фяг, 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 - ротационного Пылеотделителя, общий вид; на фиг.З- разрез А-А на фиг. 2;,на фиг. 4 распределительный блок, обпщй вид. Устройство содержит блок 1 турбонаддува, установленный на двигателе 2 внутреннего сгорания в силовом отделении 3 транспортного средства. Блок 1 турбонаддува содержит центростремительную Турбину 4 и центробежный компрессор 5, установленный соосно с турбиной 4. Компрессор имеет входной диффузор 6 и спиральный корпус 7. Входной диффузор 6 патрубком 8 соединен с ротационным пылеотделителем 9. Спиральный корпус 7 соединен с воздухораспределителем 10 двигателя 2 внутреннего сгорания и с распределительн|лм блоком 11 - воздуховодом 12. Турбина спиральный корпус 13, соединенный с выхлопнь1М коллектором 14 двигателя 2. Вь1ход из турбины 4 соединен с выхлопным патрубком 15. Ротационный пылеотделитель 9 установлен снаружи силового отделения., и содержит выходной патрубок 16, с которым соединен сопловой аппарат 17, охватывающий наружную поверхность турбины 18. Турбина закреплена на закрытой торцовой поверхности 19 ротора пылеотделителя. Ротор имеет цилиндрическую перфорированную поверхность 20, соединенную с торцовой поверхностью 19. Наружную поверхность перфорации ротора охватывают неподвюсные кольца 21, скрепленные штифтами 22 с фланцем выходного патрубка 16 и корпусом подшипникового узла 23. В подшипниковый узел входит корпус 24, крышка 25 и подшипники 26. В подшипниках 26 установлена ось 27, на которой закреплена турбина 18. Турбина содержит лопатки 28. Сопловой аппарат 17 содержит наклонные прямолинейные лопатки 29, образующие на входе в лопатки турбины 18 ряд сопел для ускорения потока воздуха. Цилиндрическая перфорированная поверхность 20 ротора содержит каналы 30 в виде продольных прорезей на цилиндрической поверхности. Распределительный блок 11 установлен в кабине и содержит теплообменник 31, лопаточные завихрители 32 установленные в диффузоре 33 на входе в теплообменник 31. Устройство работает следующим обPQ3OM, При работе двигателя 2 внутреннего сгорания выхлопные газы через коллектор 14 и спиральный корпус 13 поступают на лопатки турбины А, приводя ее во вращение. Турбина передает вращение рабочему колесу центробежного компрессора 5, Воздух через ротационный пьшеотделитель 9 и патрубок 8 всасьтается компрессором и нагнетается в воздухораспределитель 10 двигателя 2 и в распределительный блок 11 cиcтe вJI кондиционирования воздуха кабины. При всасывании воздуха через пылеотделитель 9 приводится во вращение турбина 18, которая передает вращение цилиндрической перфорированной поверхности 20 ротора. При вра щении поверхности 20 образуется поле центробежных сил, которое отбрасывает частицы пьши и препятствует их прохрду внутрь ротора. Очищенный воздух поступает в каналы соплового аппарата 17, Струя потока из каналов соплового аппарата поступает на лопатки турбины 18 и приводит ее во вращение. Очищенный воздух центробежным компрессором 5 нагнетается в воздухораспределитель 10 и распределительный блок 11, Воздух в распределительном блоке поступает в диффузор 33 и, проходя через лопаточные завихрители 32, приобретает тангенциальную составляющую скорости, за счет чего поток на выходе из завихрителей резко расширяется и равномерно заполняет все активное сечение теплообменника 31, Воздух, обработанный в теплообменнике, поступает в кабину. Использование ротационного Шчшеотделителя с приводом от турбины позволяет обеспечить эффективное пылеулавливание на больших производительностях без изменения характеристики пылеотделителя и снизить аэродинамическое сопротивление на входе в центробежный компрессор, что улучшает характеристику компрессора. При повьшении характеристики компрессора появляется возможность часть воздуха подать в систему кондиционирования кабины, минуя воздухозаборник двигателя. Установка в распределительном блоке лопаточных завихрителей позволяет равномерно распределить воздух по aKTffflHOMy сечению теплообменника и обеспечить высокую турбулизацию потока, что повьппает коэффициент теплопередачи теплообмен-ника на 15-20%, Устройство просто по конструкции и обладает высокой надежйостью в эксплуатации.

/5

/7 2

fo.J 21

f. f I М I f f f

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЕНТИЛЯЦИИ КАБИНЫ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, имеющего двигатель внутреннего сгорания, содержащее турбину, связанную с источником сжатой среды, установленный соосно турбине центробежный компрессор с входным диффузором и спиральным корпусом,- распределительный блок с теплообменником, установленный в кабине, и ротационный пылеотделитель, имеющий цилиндрическую перфорированную поверхность, и открытую торцовые поверхности, турбину с сопловым аппаратом для привода пылеотделителя и выходной патрубок, размещенный со стороны открытой торцовой поверхности пылеотделителя, о т л и чающе еся тем, что, с целью повышения эффективности вентиляции воздуха в кабине транспортного средства, распределительньй блок соединен со спиральным корпусом центробежного компрессора, а выходной патрубок пылеотделителя выполнен за одно целое с сопловым аппаратом и соединен с входным диффузором центробежного компрессора. 2. Устройство по п.1, о т л и ч а (Л ю щ е е с я тем, что внутри распределительного блока на входе в теплообменник установлены логугточные завихрители. 1C со СХ) со