Система кондиционирования воздуха

Полезная модель относится к устройствам кондиционирования воздуха, а именно к системам подачи охлажденного воздуха в кабины специальных колесных шасси и тягачей.
В настоящее время важной проблемой является обеспечение кондиционирования воздуха в целях создания комфортных условий для членов экипажа транспортного средства с автоматическим поддержанием температуры воздуха при высоких значениях температуры окружающей среды, как в движении, так и во время остановок и стоянок.
Известен автономный кондиционер воздуха с воздушным конденсатором хладона, содержащий компрессор, осевой вентилятор, электродвигатель и конденсатор хладона, расположенные в агрегатной части, причем компрессор и осевой вентилятор имеют привод от электродвигателя, входное окно, воздушный фильтр, воздухоохладитель и связанный с ним воздуховодом центробежный вентилятор с электродвигателем, расположенные последовательно в воздухоохладительной части, отделенной от агрегатной части перегородкой, причем, агрегатная часть состоит из двух отсеков, между которыми расположена теплоизоляционная перегородка, в первом отсеке расположены осевой вентилятор и конденсатор хладона, во втором отсеке - компрессор и электродвигатель, привод осевого вентилятора расположен снаружи агрегатной части; во втором отсеке агрегатной части выполнено дополнительное входное окно, в перегородке между агрегатной и воздухоохладительной частью выполнен проем перед воздушным фильтром в воздухоохладительной части, в корпусе центробежного вентилятора на выходной части на стороне, обращенной к электродвигателю, и в воздуховоде выполнены как минимум по одному отверстию (см. патент РФ на ПМ №128291, МПК В60Н 3/00).
Известен кондиционер для транспортного средства, который содержит теплообменник с патрубками ввода и вывода потоков воздуха, компрессор, вихревую трубу. В кондиционер введена дополнительная вихревая труба. Теплообменник выполнен с дополнительным патрубком ввода, в котором расположен холодный вывод дополнительной вихревой трубы. Холодный вывод дополнительной вихревой трубы подключен к дополнительному патрубку ввода теплообменника. Патрубки ввода в теплообменник ориентированы относительно друг друга так, что формируемые вихревыми трубами холодные потоки воздуха направлены навстречу друг другу по параллельным каналам. Горячий вывод дополнительной вихревой трубы соединен с сепаратором (см. патент РФ №2386549, МПК В60Н 3/00 (2006.01)).
Известен кондиционер транспортного средства, выполненный по схеме сплит-системы, и содержащий компрессор, установленный на двигатель транспортного средства, конденсаторный блок, включающий теплообменник, вентилятор и ресивер-осушитель, установленные на крышу транспортного средства, трубопроводы и два испарителя, установленные в салоне автомобиля на багажных полках, совмещенных с каналами распределения воздуха (см. патент РФ на ПМ №181017, МПК В60Н 3/00 - прототип).
Недостатком известных устройств, включая прототип, является низкий КПД, отсутствие возможности кондиционирования воздуха при остановке двигателя транспортного средства и стоянке последнего.
Техническим результатом, на который направлена предлагаемая полезная модель, является повышение КПД системы кондиционирования воздуха и увеличение эффективности ее работы за счет обеспечения возможности функционирования во время остановок и стоянок.
Указанный результат достигается тем, что в известной системе кондиционирования воздуха для автотранспортного средства, содержащей, как минимум, блок управления, два электровентилятора, блок охлаждения, блок конденсатора с основным компрессором, кинематически связанным с маршевым двигателем, в том числе трубопровод для вывода конденсата, причем эти блоки соединены системами электрических проводов и трубопроводов, согласно полезной модели, система кондиционирования содержит кроме основного дополнительный компрессор, кинематически связанный с электродвигателем переменного тока с напряжением питания 220 В и частотой до 400 Гц, причем источник рабочего напряжения электровентиляторов 24 вольта постоянного тока, кроме того, она снабжена блоками коммутации для управления потоками хладагента от основного и дополнительного компрессоров.
Кроме того, дополнительный компрессор и кинематически связанный с ним электродвигатель переменного тока с напряжением питания 220 В и частотой до 400 Гц размещаются вне кабины автотранспортного средства, на раме колесного шасси.
Также выход трубопровода для вывода конденсата выведен за пределы кабины автотранспортного средства.
Указанная совокупность признаков проявляет новые свойства, заключающиеся в повышении КПД установки и появлении возможности обеспечить работоспособность системы кондиционирования воздуха при остановке и стоянке транспортного средства, за счет чего повышается общая эффективность ее работы.
Принципиальная схема системы кондиционирования воздуха показана на рисунке фиг. 1 - где:
1 - блок охлаждения;
2 - электровентилятор блока охлаждения;
3 - терморегулирующий вентиль;
4 - радиатор-испаритель;
5 - дефлектор;
6 - основной компрессор;
7 - блок конденсатора;
8 - радиатор блока конденсатора;
9 - электровентилятор;
10 - ресивер;
11 - блок управления;
12 - электродвигатель переменного тока;
13 - дополнительный компрессор;
14 - блок коммутации;
15 - электромагнитный клапан;
16 - датчик давления хладагента;
17 - датчик температуры воздуха.
Система кондиционирования воздуха располагается в транспортном средстве и приводится в действие от маршевого двигателя или трехфазной сети переменного тока ~220 В 400 Гц и бортовой сети постоянного тока 24 В. С помощью системы кондиционирования воздуха происходит подача охлажденного воздуха в рабочую зону кабины транспортного средства.
Принцип работы системы кондиционирования воздуха основан на охлаждении воздуха за счет испарения хладагента (например - фреона) в блоке охлаждения 1. Воздух охлаждаемого объекта с помощью электровентилятора блока охлаждения 2 нагнетается в блок охлаждения 1, где жидкий хладагент через терморегулирующий вентиль 3 подается в радиатор-испаритель 4 и там испаряется с поглощением тепла из проходящего через него потока воздуха. Далее охлажденный воздух через дефлектор 5 поступает в рабочую зону экипажа внутри транспортного средства. Терморегулирующий вентиль 3 управляет расходом хладагента, поступающего в радиатор-испаритель 4, в зависимости от температуры потока охлаждаемого воздуха.
Затем испарившийся в радиаторе-испарителе 4 газообразный хладагент из блока охлаждения 1 поступает в основной компрессор 6, где сжимается и нагнетается в блок конденсатора 7. В радиаторе блока конденсатора 8, обдуваемом наружным воздухом с помощью двух электровентиляторов 9, хладагент охлаждается и переходит в жидкую фазу. Далее через ресивер 10, поддерживающий необходимый уровень хладагента в системе при изменении температуры окружающей среды, вновь поступает в блок охлаждения 1.
Управление работой системы кондиционирования воздуха происходит с помощью блока управления 11. Он позволяет включать и выключать систему и регулировать параметры ее работы (интенсивность потока воздуха на выходе блока охлаждения, ручной или автоматический режим работы, переключение режимов «Марш» - «Стоянка»).
При режиме «Стоянка» запускается электродвигатель переменного тока 12 с напряжением питания 220 В и частотой до 400 Гц. Через кинематическую передачу (при остановленном основном компрессоре 6, кинематически связанным с маршевым двигателем) он приводит в движение дополнительный компрессор 13, который сжимает и нагнетает хладагент в блок конденсатора 7.
Блоки коммутации 14 предназначены для управления потоками хладагента от основного компрессора 6 или дополнительного 13. Они включают в себя электромагнитные клапаны 15, которые открываются при подаче на них напряжения постоянного тока 24 В по команде блока управления 11.
Датчик давления хладагента 16 осуществляет мониторинг давления хладагента в системе, и при понижении или повышении давления хладагента сверх допустимых значений производится отключение системы блоком управления 11. Датчик давления хладагента 16 располагается на отдельном выводе ресивера 10.
Датчик температуры воздуха 17 производит замер температуры охлажденного воздуха в кабине транспортного средства и передает полученные данные в блок управления 11, где производится анализ параметров и дальнейшее управление системой кондиционирования воздуха.
Таким образом, благодаря использованию полезной модели, повышается КПД системы кондиционирования воздуха и увеличивается эффективность ее работы за счет непрерывного функционирования, в том числе во время остановок и стоянок.