RU2647392C1 - Vehicle climate system - Google Patents
Vehicle climate system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2647392C1 RU2647392C1 RU2016148106A RU2016148106A RU2647392C1 RU 2647392 C1 RU2647392 C1 RU 2647392C1 RU 2016148106 A RU2016148106 A RU 2016148106A RU 2016148106 A RU2016148106 A RU 2016148106A RU 2647392 C1 RU2647392 C1 RU 2647392C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- heat exchanger
- cold
- outlet
- energy separator
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H3/00—Other air-treating devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к климатическим системам кабины грузовых автомобилей.The invention relates to the field of transport engineering, in particular to the climate systems of the cab of trucks.
Известна система поддержания оптимального теплового режима двигателя внутреннего сгорания и отопления салона (патент RU 2573435, МПК F02N 19/00, опубл. 20.01.2016), которая содержит двигатель внутреннего сгорания, тепловой аккумулятор фазового перехода, радиатор отопления салона, автономный электронасос, запорную арматуру, расширительный бак, теплообменник-утилизатор тепловой энергии отработавших газов, абсорбционно повышающий трансформатор, автономный охлаждающий контур. Эффективность системы состоит в том, что достигается более полное использование тепловой энергии отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, при этом сокращается продолжительность прогрева охлаждающей жидкости двигателя при низких температурах.A known system for maintaining optimal thermal conditions of an internal combustion engine and interior heating (patent RU 2573435, IPC F02N 19/00, publ. 01/20/2016), which contains an internal combustion engine, a phase transition heat accumulator, an interior heating radiator, an autonomous electric pump, shutoff valves , expansion tank, heat exchanger-utilizer of thermal energy of exhaust gases, absorption-increasing transformer, autonomous cooling circuit. The efficiency of the system consists in the fact that a more complete use of the thermal energy of the exhaust gases of the internal combustion engine is achieved, while the duration of heating the engine coolant at low temperatures is reduced.
Данная система сложна в исполнении и в эксплуатации. Множество разных взаимозависимых контуров снижают надежность непрерывной работы. Эксплуатация абсорбционного повышающего теплового трансформатора осложняется наличием вакуума и бромлитиевого холодильного устройства. Для автономного электронасоса сопротивление прокачке через тепловой аккумулятор фазового перехода может оказаться не постоянной, а возрастающей.This system is complicated in execution and operation. Many different interdependent circuits reduce the reliability of continuous operation. The operation of an absorption step-up thermal transformer is complicated by the presence of a vacuum and a bromithium refrigeration device. For an autonomous electric pump, the resistance to pumping through the heat accumulator of the phase transition may not be constant, but increasing.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является «Климатическая установка транспортного средства» (патент RU №2213016, МПК В60Н 1/22, В60Н 3/00, опубликовано 27.09.2003). Установка (система) содержит источник сжатого воздуха (компрессор), теплообменник воздух-воздух, вихревой энергоразделитель с выходами горячего и холодного воздуха, с вводом, подсоединенным к выходу одного из полостей (пространств) теплообменника, нагревательное устройство, кондиционер, глушитель шума, холодильную камеру, блок очистки воздуха, два эжектора, вентили, аккумуляционную плиту внутри холодильной камеры. Один из эжекторов, подающий холодный воздух в камеру смешения, забирает воздух из верха кабины и направляет через камеру смешения и глушитель шума в кабину - в зону кондиционирования. Из нижней части кабины воздух забирает другой эжектор. В режиме холодильника, поток холодного воздуха, поступающий из энергоразделителя, регулирующийся открыванием и закрыванием вентилей, поступает в аккумуляционную плиту, расположенную в холодильной камере. Отработанный холодный воздух из холодильной камеры поступает в другую полость (пространство), где поддерживается разрежение в результате работы первого, по направлению основного потока воздуха эжектора, обеспечивая непрерывную циркуляцию. Компрессор обеспечивает поток сжатого воздуха, забирая воздух через первый эжектор из окружающей среды, а также из холодильной камеры и нижней части кабины. В режиме нагревания горячий поток воздуха выходящий из вихревого энергоразделителя, поступает в нагревательное устройство, где он обеспечивает обогрев сиденья водителя в холодное время года, сушку обуви и разогрев пищи, затем выбрасывается в атмосферу.Closest to the proposed invention is the "Climatic installation of a vehicle" (patent RU No. 2213016, IPC
Для поддержания необходимых параметров потоков для работы эжекторов, вихревого энергоразделителя нужен компрессор с достаточно большой мощностью. При больших перепадах температур атмосферного воздуха возникает необходимость уменьшать или увеличивать производительность компрессора. При увеличении растет энергопотребление. Недостаточное охлаждение сжатого воздуха отрицательно сказывается на работе энергоразделителя.To maintain the necessary flow parameters for the operation of ejectors, a vortex energy separator, a compressor with a sufficiently large power is needed. With large differences in ambient temperature, there is a need to reduce or increase the performance of the compressor. With increasing energy consumption increases. Inadequate cooling of compressed air adversely affects the operation of the energy separator.
Технической проблемой, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание эффективной климатической системы транспортного средства с наименьшими энергозатратами.The technical problem to which the claimed invention is directed is the creation of an efficient climate system of a vehicle with the lowest energy consumption.
Технический результат, на решение которого направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении производительности выработки воздуха на кондиционирование и повышении экономичности работы системы.The technical result, the solution of which the claimed invention is directed, is to increase the productivity of air conditioning and improve the efficiency of the system.
Технический результат достигается тем, что в климатической системе транспортного средства, содержащей компрессор, теплообменник типа воздух-воздух, вихревой энергоразделитель с выходом горячего и двумя выходами холодного потока воздуха, вводом, подключенным к выходу теплообменника, систему трубопроводов и вентилей, нагревательное устройство, кондиционер, холодильную камеру, блок очистки воздуха, эжектор, при этом выход горячего потока вихревого энергоразделителя подключен к нагревательному устройству, имеющему сброс отработанного воздуха в атмосферу, один выход холодного потока соединен с кондиционером и с кабиной, а второй выход холодного потока соединен с холодильной камерой, выход из которой соединен с теплообменником, блок очистки воздуха включен между компрессором и теплообменником, а эжектор соединен с компрессором и выходом теплообменника, обеспечивая непрерывную циркуляцию, новым является то, что теплообменник воздух-воздух выполнен кожухотрубным конусообразной формы корпуса и наклонных трубок, со стороны больших диаметров подсоединен к каналу подвода воздуха в трубное пространство, а малыми диаметрами подсоединен к входу вихревого энергоразделителя.The technical result is achieved by the fact that in the climatic system of a vehicle containing a compressor, an air-to-air heat exchanger, a vortex energy separator with a hot outlet and two outlets of a cold air stream, an inlet connected to the exchanger exit, a piping and valve system, a heating device, an air conditioner, a refrigerator, an air purification unit, an ejector, while the outlet of the hot stream of the vortex energy separator is connected to a heating device having a waste discharge air to the atmosphere, one outlet of the cold stream is connected to the air conditioner and to the cabin, and the second outlet of the cold stream is connected to the refrigerator, the outlet of which is connected to the heat exchanger, the air purification unit is connected between the compressor and the heat exchanger, and the ejector is connected to the compressor and the outlet of the heat exchanger, providing continuous circulation, it is new that the air-to-air heat exchanger is a shell-and-tube cone-shaped body and inclined tubes, connected to the supply channel from the side of large diameters air into the tube space, and is connected to the inlet of the vortex energy separator by small diameters.
Линия сброса отработанного воздуха после нагревательного устройства имеет отвод в кондиционер.The exhaust air discharge line after the heating device has a discharge to the air conditioner.
На фигуре представлена схема климатической системы транспортного средства.The figure shows a diagram of the climatic system of the vehicle.
На схеме обозначены: 1 - эжектор; 2 - компрессор, 3 - блок очистки воздуха; 4 - теплообменник воздух-воздух с двумя пространствами (полостями); 5 - вихревой энергоразделитель; 6 - выход и вентиль горячего потока; 7 - выход и вентиль холодного потока; 8 - выход и вентиль второго холодного потока; 9 - нагревательного устройство; 10 - кондиционер, 11 - линия и вентиль сброса отработанного горячего воздуха в атмосферу; 12 - линия и вентиль возможного возврата отработанного горячего воздуха в кондиционер 10, 13 - кабина транспортного средства, 14 - область движения воздуха из верхней части кабины 13 во встроенный эжектор кондиционера 10, 15 - холодильная камера, а также стрелками - 16 - вход в эжектор 1, 17 - рабочая область в кабине 13, где постоянно циркулирует кондиционированный воздух.On the diagram are indicated: 1 - ejector; 2 - compressor, 3 - air purification unit; 4 - air-air heat exchanger with two spaces (cavities); 5 - vortex energy separator; 6 - outlet and hot flow valve; 7 - outlet and cold flow valve; 8 - output and valve of the second cold stream; 9 - heating device; 10 - air conditioning, 11 - line and valve for dumping exhaust hot air into the atmosphere; 12 - line and valve for the possible return of exhaust hot air to the
Теплообменник 4 представляет собой кожухотрубный в форме усеченного конуса аппарат с такой же формой наклонными трубками, со стороны больших диаметров подсоединен к каналу подвода воздуха в трубное пространство, а малыми диаметрами подсоединен к входу вихревого энергоразделителя. В целях расширения возможностей системы предусмотрен отвод от линии сброса горячего отработанного воздуха, сбрасываемого из нагревательного устройство в кондиционер, особенно в холодное время года.The heat exchanger 4 is a shell-and-tube truncated cone-shaped apparatus with the same form of inclined tubes, connected from the side of large diameters to the air supply channel into the tube space, and connected to the inlet of the vortex energy separator by small diameters. In order to expand the capabilities of the system, a diversion from the hot exhaust air discharge line discharged from the heating device to the air conditioner is provided, especially in the cold season.
Климатическая система работает следующим образом.The climate system works as follows.
Система может работать в трех режимах: кондиционирования; использования горячего воздуха для нагрева; в режиме холодильника. Атмосферный воздух поступает в компрессор через эжектор 1, сжатый воздух очищается в блоке очистки воздуха 3, затем охлаждается отработанным холодным воздухом в теплообменнике 4. Теплообменник 4, конструкция которого описана в патентах RU №2457415 и №2451889, представляет собой кожухотрубный аппарат, корпус и наклонные трубки которого выполнены в виде усеченного конуса. Входящий поток сжатого воздуха направлен в трубное пространство в сторону больших диаметров, выход - через малые диаметры. При выходе из теплообменника 4 поток воздуха приобретает большую скорость и закрученный вид. Такая конструкция теплообменника обеспечивает на выходе как из трубного, так и из межтрубного пространства закрученный поток воздуха высокой скорости.The system can operate in three modes: conditioning; use of hot air for heating; in refrigerator mode. Atmospheric air enters the compressor through the
В режиме холодильника второй холодный поток воздуха через вентиль 8 поступает в холодильную камеру 15.In the refrigerator mode, the second cold air stream through the
После холодильной камеры 15 отработанный холодный поток поступает в межтрубное пространство теплообменника 4, где под влиянием эжектора 1 держится некоторое разрежение. Остаточной энергией потока и всасывающим действием эжектора 1 отработанный холодный воздух вливается в основной поток эжектора 1. При этом вентиль 7 перекрыт.After the
Нагревательное устройство 9 и кондиционер 10 расположены в кабине 13. В режиме кондиционирования открывается вентиль 7 и холодный поток, поступающий из вихревого энергоразделителя 5, поступает во встроенный эжектор кондиционера 10. Он забирает воздух из верхней области 14 - кабины 13 (на схеме показано тремя стрелочками). Одновременно из нижней области кабины 13 воздух отсасывается эжектором 1. При недостаточно комфортной температуре в кабине во время низких температур окружающей среды предусмотрена возможность подачи отработанного горячего потока из нагревательного устройства 10 через вентиль 12 в кондиционер 10. При этом вентилем 11 сброс в атмосферу прикрывают. После достижения определенного давления и температуры перемешиваемых потоков в кондиционере 10 воздушная смесь поступает в рабочую область 17 кабины 13.The
Для большей комфортности в нагревательном устройстве 9 предусмотрены узлы обогрева сиденья водителя, приспособление для сушки обуви и разогрева пищи и воды.For greater comfort in the
Высокая скорость потока сжатого воздуха на входе в вихревой энергоразделитель 5, обусловленная влиянием теплообменника 4, а также закрученная его структура усиливают эффективность работы энергоразделителя 5. В конусном теплообменнике с конусными трубками сжатый воздух полнее охлаждается, что позволяет использовать теплообменник с более низкими массогабаритными показателями, а компрессор - с более низкой мощностью. Сброс горячего отработанного воздуха из нагревательного устройства в кондиционер позволяет ускорить нагревание кабины в холодное время года, экономить тепловую энергию.The high flow rate of compressed air at the inlet to the
Таким образом, предлагаемая климатическая система за счет использования кожухотрубного теплообменника с конусообразным корпусом и наклонными конусными трубками позволяет повысить производительность выработки воздуха на кондиционирование, повысить экономичность работы системы, что дает возможность использовать предлагаемую систему кондиционирования в транспортных средствах с большими объемами конденсируемых областей, на больших расстояниях и при любых погодных условиях.Thus, the proposed climate system through the use of a shell-and-tube heat exchanger with a cone-shaped body and inclined conical tubes allows to increase the productivity of air conditioning production, increase the efficiency of the system, which makes it possible to use the proposed air conditioning system in vehicles with large volumes of condensed areas, over long distances and in all weather conditions.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016148106A RU2647392C1 (en) | 2016-12-07 | 2016-12-07 | Vehicle climate system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016148106A RU2647392C1 (en) | 2016-12-07 | 2016-12-07 | Vehicle climate system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2647392C1 true RU2647392C1 (en) | 2018-03-15 |
Family
ID=61629348
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016148106A RU2647392C1 (en) | 2016-12-07 | 2016-12-07 | Vehicle climate system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2647392C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU193446U1 (en) * | 2019-09-06 | 2019-10-29 | АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "Лаборатория транспортного климата "ЛАТРАК" | CLIMATE INSTALLATION OF ELECTRIC BUS |
US11306947B2 (en) | 2020-01-13 | 2022-04-19 | B/E Aerospace, Inc. | Temperature control system in a passenger service unit |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998035849A1 (en) * | 1997-02-18 | 1998-08-20 | Rashaid Ali Albader | Automotive fluid circulating system |
RU2136511C1 (en) * | 1997-08-20 | 1999-09-10 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Наука" | Air-conditioning system for high-speed passenger car |
RU2213016C2 (en) * | 2001-09-24 | 2003-09-27 | Курносов Николай Ефимович | Vehicle climatic plant |
RU2435678C1 (en) * | 2010-05-05 | 2011-12-10 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Universal climatic device |
-
2016
- 2016-12-07 RU RU2016148106A patent/RU2647392C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998035849A1 (en) * | 1997-02-18 | 1998-08-20 | Rashaid Ali Albader | Automotive fluid circulating system |
RU2136511C1 (en) * | 1997-08-20 | 1999-09-10 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Наука" | Air-conditioning system for high-speed passenger car |
RU2213016C2 (en) * | 2001-09-24 | 2003-09-27 | Курносов Николай Ефимович | Vehicle climatic plant |
RU2435678C1 (en) * | 2010-05-05 | 2011-12-10 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Universal climatic device |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU193446U1 (en) * | 2019-09-06 | 2019-10-29 | АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "Лаборатория транспортного климата "ЛАТРАК" | CLIMATE INSTALLATION OF ELECTRIC BUS |
US11306947B2 (en) | 2020-01-13 | 2022-04-19 | B/E Aerospace, Inc. | Temperature control system in a passenger service unit |
US11649988B2 (en) | 2020-01-13 | 2023-05-16 | B/E Aerospace, Inc. | Temperature control system in a passenger service unit |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6481230B2 (en) | Vehicle battery cooling apparatus | |
US9188052B2 (en) | Vehicle front portion structure | |
CN103121391B (en) | Integral electric air conditioner | |
US20110083920A1 (en) | Vehicle with rankine cycle system and refrigerating cycle system | |
WO2014156585A1 (en) | Air-conditioning device for vehicle | |
KR20170011967A (en) | Modular air conditioning system of an automobile | |
JP2008201409A (en) | Heating-cooling system for bus using motor-driven compressor with high pressure unit | |
KR20160107749A (en) | Air-conditioning system for vehicle using vortex tube | |
CN111251813B (en) | Thermal management system of vehicle and vehicle | |
RU2647392C1 (en) | Vehicle climate system | |
FR2836658A1 (en) | VEHICLE COMPRISING A DOUBLE LOOP HEATING AND COOLING SYSTEM | |
CN114312225A (en) | Ventilation and heat exchange system of vehicle and vehicle | |
CN108099546A (en) | A kind of automobile air refrigeration auxiliary device | |
JP4023320B2 (en) | Heater for air conditioner | |
CN101520255A (en) | Air conditioner after parking of automobile | |
CN105428751B (en) | A kind of on-vehicle battery water-cooling heat radiating system and cell water cooling heat dissipation method | |
CN106864199A (en) | For the air-conditioning system of vehicle | |
CN202896226U (en) | Integrated electric air conditioner | |
CN206856487U (en) | Heat management cabin, engine cabin and electric automobile | |
CN104129256A (en) | Electric automobile air conditioner | |
CN103909807A (en) | Energy-saving and environment-friendly device for driving lithium bromide to perform refrigeration and cooling through automobile engine waste heat | |
CN204755045U (en) | Damping cooling blast pipe | |
CN109159637B (en) | Vehicle-mounted refrigeration semiconductor blower system and control method thereof, and vehicle-mounted refrigeration semiconductor device | |
KR20180130729A (en) | Solar-Powered Absorption-Type Chiller using the condensate of the Automotive Air Conditioning | |
CN203995557U (en) | Utilize automobile engine residual heat to drive the device of lithium bromide refrigerating heating and energy saving environmental protection |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20190604 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191208 |