УСТРОЙСТВО ДЛЯ НОРМАЛИЗАЦИИ МИКРОКЛИМАТА САЛОНА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
VEHICLE CABIN MICROCLIMATE OPTIMISER

Изобретение относится к транспортной технике, в частности к устройствам для нормализации микроклимата в салонах транспортных средств.
Известно устройство для нормализации микроклимата - парокомпрессионный кондиционер (Л.М. Матюхин, Теплотехнические устройства автомобилей, - М.: МАДИ, 2009. - 89 с.) состоящий из компрессора, конденсатора, испарителя, ресивера, соединенные между собой патрубками, и вентилятора.
Недостатками аналога являются: повышенный расход топлива (увеличивается на 5-7% при включении кондиционера); высокая вероятность его выхода из строя из-за наличия движущихся деталей; высокая стоимость оборудования, его установки и эксплуатации.
Из уровня техники известна конструкция абсорбционно-диффузионного агрегата (Галимова Л.В. Абсорбционные холодильные машины и тепловые насосы - Астрахань: Изд-во АГТУ, 1997. - 226 с.), содержащая абсорбционную, испарительную, конденсационную, десорбционную камеры, соединенные каналами. Конструкция частично заполнена раствором абсорбента и рабочего агента, в качестве которых могут быть использованы соответственно вода и аммиак. Дополнительно содержится инертный по отношению к раствору газ (водород) для поддержания во всей конструкции одинакового давления. Преимущества данного агрегата заключаются в отсутствии подвижных частей, что способствует надежности конструкции и возможности использования вторичных тепловых ресурсов.
Недостатком этого агрегата является сложность его использования в транспортных средствах из-за конструктивных особенностей.
В качестве прототипа выбран отопитель салона автомобиля, являющийся частью системы охлаждения двигателя (Автомобили. А.В. Богатырев, Ю.К. Есеновский-Лашков, М.Л. Насоновский, В.А. Чернышев. М.: КолосС, 2004. - 496 с.), включающий радиатор с теплоносителем, корпус, вентилятор отопителя, воздуховоды и воздухораспределители, переключатели на панели приборов, расположенной в салоне транспортного средства.
К недостаткам прототипа относится невозможность его использования для охлаждения воздуха в салоне транспортного средства.
Задачей технического решения является создание долговечного, надежного устройства, позволяющего снизить первоначальные и эксплуатационные затраты на нормализацию микроклимата в теплый период времени в салоне транспортного средства.
Поставленная задача решается за счет разработки устройства для нормализации микроклимата салона транспортного средства, состоящего из отопителя, соединенного с системой охлаждения двигателя, включающего корпус с установленным в нем радиатором с теплоносителем, вентилятор, воздуховоды и воздухораспределитель, переключатели на панели приборов, расположенной в салоне транспортного средства, в отличие от прототипа устройство дополнительно содержит абсорбционно-диффузионный агрегат, включающий абсорбционную, испарительную, конденсационную, десорбционную камеры, соединенные каналами и частично заполненные раствором абсорбента и рабочего агента; испарительная и десорбционная камеры размещены в теплоизолированных емкостях, заполненных циркулирующим теплоносителем, причем емкость с испарительной камерой через насос и систему вентилей соединена с радиатором, а емкость с десорбционной камерой соединена с системой охлаждения двигателя.
Техническим результатом конструкции является возможность использования вторичных тепловых ресурсов и за счет этого снижение эксплуатационных затрат.
В результате патентного поиска не выявлены технические решения, идентичные заявляемому, что доказывает соответствие изобретения критерию «новизна», а новые признаки: наличие емкости с десорбционной камерой и емкости с испарительной камерой, заполненных теплоносителем и соединенных соответственно с системой охлаждения двигателя и радиатором, создающим совместно с системой вентилей контуры циркулирования теплоносителя - с достижением нового технического результата: использование вторичных тепловых ресурсов транспортного средства и снижение эксплуатационных затрат на нормализацию микроклимата салона не следует явным образом из уровня техники, что подтверждает соответствие изобретения критерию «изобретательский уровень»
Техническая сущность предложенного изобретения поясняется чертежом, на котором представлена схема устройства для нормализации микроклимата салона транспортного средства (фигура). Устройство содержит: теплоизоляционные емкости 2, 11, систему охлаждения 20 двигателя, радиатор 14 и насос 12, объединенные при помощи каналов и вентилей 15, 21, 22 в систему, заполненную теплоносителем. Абсорбционно-диффузионный агрегат, заполненный частично абсорбентом и рабочим агентом, состоит из десорбционной камеры, включающей кипятильник 3 и термосифон 1, помещенные в емкость 2, заполненную теплоносителем, соединенные с дефлегматором 4, за которым расположена конденсационная камера, включающая конденсатор 5, представляющий собой трубопровод с присоединенными к нему металлическими ребрами для ускорения теплообмена с воздухом. Над конденсационной камерой расположен резервуар 6 для аккумуляции водорода, который соединен с испарительной камерой, включающей испаритель 7, помещенный в емкости 11 с теплоносителем. Под испарителем 7 расположена абсорбционная камера, включающая газовый теплообменник 8, который соединен с абсорбером 9, соединенным одновременно с ресивером 10 и жидкостным теплообменником 23. Ресивер 10, в свою очередь, подсоединен к жидкостному теплообменнику 23, над которым расположена десорбционная камера с кипятильником 3 и термосифоном 1. Вентилятор 17 и радиатор 14 находятся в корпусе 16, к которому подсоединены воздухозаборник 13 с одной стороны и воздухораспределитель 19 с другой. Управление вентилятором 17 и радиатором 14 происходит посредством переключателей 18, расположенных на панели приборов транспортного средства.
Устройство работает следующим образом. При включении устройства для нормализации микроклимата салона транспортного средства в режим «обогрев» при помощи переключателей 18 на панели управления, расположенной в салоне транспортного средства, теплоноситель поступает от системы охлаждения двигателя 20 через открытый трехходовой вентиль 21 к радиатору отопителя 14 и возвращается через открытый трехходовой вентиль 15 в систему охлаждения двигателя 20 при закрытом вентиле 22.
При включении устройства для нормализации микроклимата салона транспортного средства в режим «охлаждение», теплоноситель поступает от системы охлаждения двигателя 20 через открытый вентиль 22 и закрытые трехходовые вентили 21, 15 в герметичную теплоизолированную емкость 2 с кипятильником 3 и термосифоном 1. Теплоноситель, нагревая расположенную в них смесь абсорбента с рабочим агентом, в качестве которых используются вода и аммиак, возвращается в систему охлаждения двигателя 20. Под воздействием высокой температуры теплоносителя кипящий крепкий раствор абсорбента и рабочего агента с помощью термосифона 1 поступает в кипятильник 3. Пар из кипятильника поступает в дефлегматор 4, где очищается от водяного пара. Почти чистые аммиачные пары перемещаются в конденсатор 5 и превращаются в жидкость. Жидкий аммиак далее стекает в испаритель 7, где диффундирует в парогазовую смесь, производя охлаждающее действие на теплоноситель. Через газовый теплообменник 8 смесь с большим содержанием аммиака попадает в абсорбер 9, в котором слабым раствором, поступающим из жидкостного теплообменника 23, абсорбируются аммиачные пары из смеси. Полученный крепкий раствор сливается в ресивер 10 и направляется через жидкостный теплообменник 23 в термосифон 1, а слабая парогазовая смесь через газовый теплообменник возвращается в испаритель 7. Охлажденный теплоноситель из емкости 11 под действием насоса 12 через открытый трехходовой вентиль 21 поступает в радиатор 14 и возвращается через открытый трехходовой вентиль 15 в емкость 11.
Воздух, поступивший через воздухозаборник 13, в результате теплообмена с радиатором 14 нагревается или охлаждается в зависимости от выбранного режима работы устройства. Далее воздух под воздействием вентилятора 17 через воздухораспределитель и воздуховоды 19 распределяется по салону транспортного средства, нормализую микроклимат в нем.
Применение заявляемого устройства для нормализации микроклимата салона транспортного средства позволяет использовать вторичные тепловые ресурсы и за счет этого снизить эксплуатационные затраты.