Система кондиционирования воздуха для транспортного средства Советский патент 1980 года по МПК B60H3/00 F25B5/00 

t

Изобретвшю относится к средствам обработки воздуха, под лаемого в устройство защиты чеповека, ре тающего на транспортном средстве, SKCnnyaTHj reMOM .в непригодной для обитания среде,

В частности, система предназначена для защиты тракториста как от значительных температурно-влажностных перепадов, так и от вредного воздействия высокотоксичных химических веществ, применяемьсх ,Q пря локальной дефрлиации технических и сельскохозяйственных культур.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является система конденсирования воздуха, подаваемого в ус- ройства зещиты человека, находящегося в рабочем объеме с атмосферой, непригодной для . Это устройство содержит компрессионную холодильную машину, ,работающую на смеси хладаг нггов и вклк чающую конденсатор, разделительную колонку, сепаратор для поддержания определенной (заданной) концентрации состава

фракций холодильных агентов в двух Ъоги духоохлздителях, которые последоаагтельао установлены в канале воздухсмюдающей установки, снабженной основным вентнл ь тором и вшьтром тонкой очистки. Пооледний соединен дыхательным воздуховодом с потребитдпе м, расположенным в ре бочем объеме.

Недостегтком гой системы кондиционирования является низкая эффективность обработки шхздуха,обусловленная на{ щением работы воздухоохладителей из-за вв- равномерной работы разделительной колонки при перемещения транспортного средства, необходимостью подвергать очистке воздух, которым осущаствп ют отвод всех тепло-влагопритоков в попдерживают жизнедеятельность потребителе, отсутствием возможности очистки воздрса от токсичных веществ в пыля в рабочем объеме, в котором находится потребитель.

Цель изобретения - повышение еффевтввиости обработки воздухе по теплоелвяг ностным и биологическим параметрам.

Указанная цепь достигается тем, что раадепитвпьная копонка выпопнена в виде трубчатой спирали, в воздухолодающая установка снабжена дополнительным вентилятором, устаноапенным между основным вентилятором и первым воздухоохладителем, рабочий объем, в котором расположен потребитель, сообщен с нагнетатель ной полостью дополнительного вентилятора, чья всасьшающая полость подключена к первому воздухоохладителю, который размещен в среде воздухопрюннцаэмого твердого абсорбента.

На чертеже изображен схемаггично принципиальный вариант исполнения системы кондиционирования воздуха для транспортного средства.

Система содержит образованный крыше кабины трактора 1 и теплоизолированным кожухом 2 воздухоподающий канал 3. В этом канале последовательно установлены два воздухоохладителя 4 и 5, дополнительный вентилятор 6 между ними и оежовной венттлятор 7. Последний через фильтр тонкой очистки 8 и дыхательный воздуховод 9 соединен с подкостюмным прострш ством потребителя (на черт, не показан), который расположен в рабочем объеме Ю кабины трактора.

Воздухоохладители 4 и 5 предназна ны для ступенчатой тепловлажносгной обработки воздуха. Их пароотводящие сто.роны через соответствукяцие теплообмен НИКИ 11 и 12 соединены со всасывающей стороной компрессора 13, нагнетательная сторона которого соединена с воздушным конденсаггором 14. Последний предназначен для конденсшии высококипящего хладагента и соединен через сепаратор 15 паровым трубопроводом 16 и жидкостным 17с разделительной 18. Раздепитепьнай копонка предназначена для разделения смеси на фрек ции и, во избежание вредного влияния наклонов при движении трактора на процесс разделения смеог, а следов аггелы, и на работу воздухрохлащйтепей, выполнена в виде трубчаггой спирали, заполне ной насадкой.

Колонка 18 своей кубовой частью с одной стороны через теппообменник Ни регулирующий орган 19 соеданена с подающей стороной первого воздухоохладнтепя 4, а с другой через регулирующий орган 2О - с испарительной частью исп рителя-конденсйгора 21. Последний с одной стороны соединен с исчерпывакнцей частью разделтгельиой колонки 18, а с другой - через теплообменник 12 и регу-

гтирукядий орган 22 с подающей стороной воздухоохладителя 5. В свою очередь, объем 10 окнами 23 и 24, оборудованнь{ми шиберами, соедттен с воздухоподающим каналом 3. При этом окно 23 раотоложено между воздухоохладителем 4 и дополнительным вентилятором 6 и предназначено для рециркуляции воздушного потока. Окно 24 расположено за воздухоохладителем 5 и соединяет нагнетательную полость дополнительного вентилятора 6 с рабочим объемом и предназначено для от вода в рабочий объем 10 воздушного по тока в количестве,, необходимом и достаточном для ассимиляции всех тепловлаго притоков, поступающих в него извне,

Для повышения эффективности грубой очистки воздуха, необходимой для поддер жания пониженной концентрации отправляющих веществ и пыли в рабочем объеме 10, а такжй и для повышения эффективности дальнейшей тонкой очистки части во здушного потсж а, идущей в подкостюмное пространство для обеспечения жизнедеятеяьвосги потребителя (водителя трактора) воздухоохладитель 4 размещен в cpezie воздухопроницаемого твердого аб сорбента 25. В качестве последнего может быть ислользован уголь БАУ с размером гранул 5ММ, насьшной плотностью 26 О г/л.

Система работает следукхцим образом.

Компрессор 13 отсасьш т высококипящую фракцию смеси хладагентов из иопарителя 4 через регенеративный теплообменник 11 и из нсларительной частя испарителя-конденсатора 21, а также пары низкокипящей фракции из испарителя 5 поддерживая определенное давление в установившемся режиме, в соответствующей части теплообменных аппаратов. Bcacью емые пары высоко- и низкокипящей фракций смешиваются на входе в компрессор 13 и нагнетааотся последним в воздушной конденсатор 14, где происходит конденсация преимущественно высококипящего хладагента. Из конденсатора смесь фракций поступает в сет1аратор и из него по трубопроводам 16 и 17 в разделительную колонку 18, где за счет массообмена осуществляется заданное раздепение смеси н фрш:ции. При этом за счет исполнения колонки в виде трубчагтой спирали процесс разделения смеси с установленной степенью чистоты не нарушается при наклонных расположениях ее вертикальной оси при перек ещении трактора по рельефной местности. В процессе разделения жидка фракция стекает в кубсвую часть коло 574КИ, a паровая поступает на конденсацию в испаритель-конденсатор .21. Жидкая фракция из кубовой части разделительной копонки 18 поступает в теплообменник Ц. Пройдя последний, она поступает далее одной частью по трубопроводу через регулирующий орган 19 в фо воздухоохладитель 4. Вторая часть жидкой фракции проходит по трубопроводу через ретулирутаций орган 2О и поступает в испарительконденсатор 21, где кипит, за счет отбора тепла конденсации от паров низкоки- пящей фракции, Сконденсированная низкокштягщая фракция через теплообменник 12 и регулирующий орган 22 поступает в воздухоохладитель 5. Дополнительный вентилятор 6 всасьюает загрязненный токсичными веществами воздух, который проходит через охлаждаемый воздухопро1шцаемый твердый адсорбент 25, в среде которого расэтолржен воздухоохладитель 4. При этом воздух охлаждается до промежуточной температуры и подвергается очистке от пыли, крупных капель и аэрозолей токсичных веществ (ядохимикатов). Охлаждение адсорбента обеспечивает повышение его поглощающей сзюсобности, что при относительно малом его гидравлическом сопротивлении обеопечивает эффективность грубой очистки воздушного потока. Далее этот воздух поступает в воздухоохлад1 тель 5, где за счет отнятия от него тепла происходит кипение низкокипящей фракции смеси. При этом температура воздуха снижается до заданйого низкого уровня и одна его часть через окно 24 поступает в рабочий 10 Д.ЛЯ отвода тепловлагопритоков, а другая - на всасьюающую сторону основного вентилятора 7. Последний нагретает воздушный поток в подкостюмное пространство к потребителю. Воздушный поток, поступивший в ребочую зону, ассимилировав все теплопритоки, вновь засасьшается через окно 23 вентилятором 6. Таким образом, копичесгво воздуха, запотшвшее объем Ю под некоторым избыточным давлением, созда вавмым дополнительным вентилятором 6, постоянно циfжyлиpyeт через воздухоохладитель 5, а пля компенсации части инфильтруемого воздуха и части, идущей на обеспечение жизнедеятельностн потреба416теля, частичио подсасывается нярунсный воздух, Такое испопнеше шсгемы кондиционирования воздуха по сравнению с известной обешечивает эффектгшность проведения экономичной и -надежной ступенчатой тепповлажносгной воздуха за счет исключения влияния наклонньис расположений вертикальной оси разделительной колонки (при работе транспортного средства в условиях рельефной местности), путем. вьшолнешш последней в виде трубчатой спирали. Кроме того, описанная система повышает эффективность проведения процесса очистки воздуха за счет испол- нения фильтра грубой очистки в виде воздухопрошшаемого твердого адсорбента. в среде которого размещен воздухоохладитель, что позволяет снизить концентраиию вредных примес-ей в рабочем объеме в 3-3,5 раза и позволяет также иметь на выходе воздушного потока из фильтра тонкой очистки практически нулевую концентрацию отравляющих веществ. Данное изобретение позволяет также эффективно производить тепловлагоотвод за счет введения дополнительного вентилятора. формула изобретения Система кондиционирования воздуха для транспортного средства, содержащая компресаюнную холодильную машину с конденсатором, разделительной колонкой , сепаратором н двумя воздухоохлацителями, последовательно установленными в канале воздухоподающей установки, снабжетюй основным вентилятором и фильтром тонкой очистки, соединенным воздуховодом с потребителем, расположенным в рабочем объеме, отличающаяся тем, что, с цепью повьпиения эффективности обработки воздуха, разделительная колонка вьшолнена в виде трубчатой спирали, -воздухоподающая установка снабжена дополнительным вентилятором, установленным между основным вентилятором и первым возду- хоохладителем, рабочий объем сообщен с нагнетательной полостью дополнительного вентилятора, при этом его всасывающая полость подключена к первому воздухоохпадитегар, а последний размещен в среде воздухопроницаемого твердого абсорбента.