КОМПРЕССОР БОКОВОГО КАНАЛА, В ЧАСТНОСТИ, ДЛЯ ОБОГРЕВАТЕЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
COMPRESSOR OF SIDE CHANNEL, IN PARTICULAR, FOR HEATER OF VEHICLE

Предложенное на рассмотрение изобретение относится к компрессору бокового канала, который, к примеру, может использоваться для того, чтобы в обогревателе транспортного средств подавать необходимый для сгорания воздух в направлении камеры сгорания.
Такой компрессор бокового канала, в принципе, осуществлён таким образом, что на стенке днища корпуса компрессора предусмотрен кольцеобразный канал подачи воздуха, который в зоне периферии прерывается посредством зоны прерывателя. С двух сторон зоны прерывателя предусмотрено впускное отверстие для транспортируемой среды, через которое транспортируемая среда, то есть, к примеру, воздух, входит в канал подачи воздуха, а также выпускное отверстие для транспортируемой среды, через которое транспортируемая среда покидает подающий канал. Подающий канал перекрыт расположенным на валу ротора мотора компрессора и приводимым во вращательное движение посредством мотора компрессора рабочим колесом. Рабочее колесо имеет приведенную в соответствие с кольцеобразной конструкцией подающего канала, кольцеобразную зону подачи, в которой предусмотрено большое количество подающих лопаток, следующих друг за другом в направлении периферии. В режиме подачи, то есть при вращении подающего колеса, подающие лопатки перекрывают зону прерывателя, то есть и ту зону, в которой предусмотрено впускное отверстие для транспортируемой среды. Возникающие при этом шумы могут распространяться по каналу, по которому подаётся проходящая в направлении канала подачи воздуха транспортируемая среда, и, таким образом, выходить наружу. Для гашения этих шумов, в целом, необходимо расположить на этом, проводящем транспортируемую среду к впускному отверстию для транспортируемой среды канале внешний звукопоглотитель.
Задача настоящего изобретения состоит в создании такого компрессора бокового канала, в частности, для обогревателя транспортного средства, при использовании которого, при простоте его конструкции, подавляется распространение вовне возникающих в процессе подачи шумов.
В соответствии с изобретением данная задача решается посредством компрессора бокового канала, в частности, для обогревателя транспортного средства, включающего в себя корпус компрессора со стенкой днища, причём на стенке днища предусмотрен открытый к внешней стороне корпуса компрессора, кольцеобразный подающий канал, и с боковой стенкой, причём стенка днища и боковая стенка образуют внутреннее пространство корпуса, причём во внутреннем пространстве корпуса предусмотрена первая проточная камера, причём вход для вхождения транспортируемой среды во внутреннее пространство корпуса открыт к первой проточной камере, причём во внутреннем пространстве корпуса предусмотрена вторая проточная камера, причём выход для выхода транспортируемой среды из внутреннего пространства корпуса к каналу подачи воздуха открыт ко второй проточной камере, причём первая проточная камера посредством, по меньшей мере, одного проницаемого для транспортируемой среды разделительного элемента камер отделена от второй проточной камеры.
У осуществлённого в соответствии с изобретением компрессора бокового канала, за счёт использования нескольких проточных камер, через которые проходит транспортируемая среда, обеспечивается то обстоятельство, что возникающие в зоне подающего канала шумы эффективно гасятся посредством отражения или поглощения звука в зоне проточных камер, через которые проходит транспортируемая среда, и, таким образом, в основном, не могут попасть наружу через вход для транспортируемой среды.
Для дальнейшего усиления эффекта гашения звука посредством отражения или поглощения в последовательно проходимых проточных камерах предлагается, чтобы между первой проточной камерой и второй проточной камерой была предусмотрена, по меньшей мере, одна третья проточная камера, причём первая проточная камера посредством разделительного элемента камер отделена от третьей проточной камеры и, причём вторая проточная камера посредством разделительного элемента камер отделена от третьей проточной камеры.
Ограничение проточных камер радиально вовнутрь относительно продольной оси корпуса может быть достигнуто, к примеру, посредством того, что на стенке днища расположен проходящий во внутреннее пространство корпуса мотор компрессора, причём первая проточная камера или/и вторая проточная камера, а в случае необходимости и, по меньшей мере, одна третья проточная камера, ограничены посредством боковой стенки и корпуса мотора компрессора.
Для достижения при этом действенного отделения проточных камер друг от друга предлагается, чтобы, по меньшей мере, один, предпочтительно каждый разделительный элемент камер, проходил между боковой стенкой и корпусом мотора. В частности, при этом может быть предусмотрено, чтобы, по меньшей мере, один, предпочтительно каждый разделительный элемент камер, примыкал к боковой стенке, стенке днища и к корпусу мотора, предпочтительно прилегал к ним.
Чтобы иметь возможность действенно использовать эффект гашения шума посредством поглощения предлагается, чтобы, по меньшей мере, один разделительный элемент камер, предпочтительно каждый разделительный элемент камер, был изготовлен из эластичного материала, предпочтительно из вспененного материала.
Проницаемость проточных камер при одновременном осуществлении усиленного гашения шума посредством отражения может быть обеспечена за счёт того, что, по меньшей мере, один разделительный элемент камер, предпочтительно каждый разделительный элемент камер, имеет, по меньшей мере, одно отверстие для прохождения транспортируемой среды, причём предпочтительно, по меньшей мере, одно отверстие для прохождения транспортируемой среды имеет не ортогонально ориентированную относительно продольной оси корпуса или параллельной продольной оси корпуса оси, продольную ось отверстия.
В соответствии со следующим предпочтительным аспектом у компрессора бокового канала в соответствии с изобретением может быть предусмотрен входящий в первую проточную камеру на впуске для транспортируемой среды канал для транспортируемой среды, причём предпочтительно канал для транспортируемой среды в зоне вхождения в первую проточную камеру имеет не параллельную продольной оси корпуса или параллельной продольной оси корпуса оси, предпочтительно, в основном, ортогональную продольную ось канала, причём далее предпочтительно канал для транспортируемой среды в зоне против течения в зоне вхождения в первую проточную камеру изогнут или согнут. Это также способствует усилению гашения шума посредством отражения.
Вход для транспортируемой среды предусмотрен в предпочтительном варианте на боковой стенке. Выход для транспортируемой среды может быть предусмотрен, к примеру, на стенке днища. Если вход для транспортируемой среды и выход для транспортируемой среды расположены таким образом, то предусмотрено их смещение в направлении продольной оси корпуса, что, ввиду вынужденного, вследствие этого, отклонения потока, приводит к гашению шума.
Чтобы и на удалённых от стенки днища, аксиальных сторонах образовать внутреннее пространство корпуса и, тем самым, обеспечить определённый объём, через который транспортируемая среда проходит к подающему каналу, предлагается, чтобы внутреннее пространство корпуса в обращённой от стенки днища концевой зоне стенки периферии было закрыто посредством другой стенки днища, предпочтительно имеющейся на соединительном корпусе или на корпусе устройства управления. И к этой другой стенке днища может примыкать, по меньшей мере, один разделительный элемент камер, предпочтительно каждый разделительный элемент камер, чтобы и в этой зоне отделить проточные камеры друг от друга.
Для соединения мотора компрессора с приводящим его во вращательное движение и перекрывающим подающий канал рабочим колесом предлагается, чтобы вал ротора мотора компрессора проходил через отверстие в стенке днища, причём на валу ротора располагается перекрывающее канал подачи воздуха рабочее колесо. Для простого, с точки зрения конструкции, встраивания мотора компрессора в корпус компрессора может быть предусмотрено далее, чтобы корпус мотора компрессора был установлен на стенке днища или осуществлён цельно со стенкой днища.
Изобретение относится далее к обогревателю транспортного средства с блоком камеры сгорания и компрессором бокового канала в соответствии с изобретением, для подачи воздуха для горения к камере сгорания блока камеры сгорания.
Предложенное на рассмотрение изобретение описывается далее более детально со ссылкой на приложенные фигуры, на которых представлены:
фиг.1 - компрессор бокового канала при удалённом рабочем колесе и частично представленном в разрезе корпусе компрессора в перспективном изображении;
фиг.2 - соответствующее фиг.1 изображение при рассмотрении с другой стороны;
фиг.3 - корпус компрессора бокового канала с фиг.1 в перспективном изображении;
фиг.4 - разделительный элемент камер компрессора бокового канала с фиг.1 в перспективном изображении;
фиг.5 - разделительный элемент камер с фиг.4, в разрезе вдоль линии V-V на фиг.4.
Фиг.1-4 демонстрируют на различных перспективных изображениях компрессор 10 бокового канала или корпус 12 такого компрессора 10 бокового канала. Корпус 12 компрессора, в основном, вытянут в направлении продольной оси L и имеет ориентированную, в основном, ортогонально относительно продольной оси L стенку 14 днища, а также граничащую с зоной внешней периферии этой стенки 14 днища и расположенную в направлении продольной оси L боковую стенку 16. Стенка 14 днища и сформированная, в основном, с прямоугольным контуром боковая стенка 16 ограничивают внутреннее пространство 18 корпуса 12 компрессора.
На стенке 14 днища на обращённой от внутреннего пространства 18 корпуса внешней стороне 20 предусмотрен открытый в направлении продольной оси L корпуса кольцеобразный подающий канал 22. Посредством зоны 24 прерывателя подающий канал 22 прерывается в направлении периферии. В направлении периферии на одной стороне зоны 24 прерывателя образовано ведущее в подающий канал 22 впускное отверстие 26 для транспортируемой среды. В другой концевой зоне периферии зоны 24 прерывателя предусмотрено ведущее из подающего канала 22 выпускное отверстие 28 для транспортируемой среды.
Во внутреннем пространстве 18 корпуса расположен мотор 30 компрессора. Корпус 32 мотора 30 компрессора может быть осуществлён как единой целое со стенкой 14 днища или может быть установлен на ней, к примеру, посредством винтового соединения. Внутри корпуса 32 мотора предусмотрены статор, включающий в себя обмотку статора, а также ротор, входящий в магнитное взаимодействие со статором. Вал 34 ротора мотора 30 компрессора проходит через отверстие 36 в стенке 14 днища и, таким образом, выступает за пределы внешней стороны 20 стенки 14 днища. В этой зоне вала 34 ротора не изображённое на фигурах рабочее колесо может быть без возможности вращения соединено с валом 34 ротора, так что оно в процессе вращения мотора 30 компрессора вращается, к примеру, вокруг продольной оси L корпуса. Рабочее колесо имеет, в целом, перекрывающую подающий канал 22, кольцеобразную зону подачи с большим количеством следующих друг за другом в направлении периферии вокруг продольной оси L корпуса подающих лопаток.
В варианте осуществления корпуса 32 мотора в виде цельного составного элемента стенки 14 днища и, таким образом, корпуса 12 компрессора, корпус 12 компрессора может быть изготовлен простым способом в виде литой детали из полимерного материала. При этом в зоне периферии корпус 32 мотора может вплоть до боковой стенки 16 выходить за пределы выступающей радиально наружу относительно продольной оси L корпуса и её, при известных условиях, в основном, цилиндрического контура периферии, разделительной зоны 38, в цельном варианте осуществления примыкать к ней посредством сплошного соединения. Посредством разделительной зоны 38 предусмотренная во внутреннем пространстве 18 корпуса первая проточная камера 40 и также предусмотренная во внутреннем пространстве 18 корпуса вторая проточная камера 42 предпочтительно полностью отделены друг от друга.
Предусмотренный для подачи транспортируемой среды, к примеру, воздуха, канал 44 для транспортируемой среды располагается, к примеру, также в цельно осуществлённой с корпусом 12 компрессора, трубообразной надставке 46. В зоне 48 своего вхождения в первую проточную камеру 40 канал 44 для транспортируемой среды своей продольной осью K располагается, в основном, ортогонально относительно продольной оси L корпуса или параллельной ей оси, и входит через вход 50 для транспортируемой среды, к примеру, по меньшей мере, через одно входное отверстие, в первую проточную камеру 40. Против течения в зоне 48 вхождения канал 44 для транспортируемой среды сгибается, в основном, под прямым углом и проходит в направлении от зоны 48 вхождения, к примеру, в основном, параллельно продольной оси L корпуса.
Вторая проточная камера 42 в зоне образованного в стенке 14 днища, смещённого относительно входа 50 для транспортируемой среды аксиально в направлении продольной оси корпуса, выхода 52 для транспортируемой среды или, в основном, образующего этот выход 52 для транспортируемой среды отверстия 26 для транспортируемой среды, открыта в направлении кольцевого канала 22. Вторая проточная камера 42 в аксиальном направлении ограничена посредством стенки 14 днища, а в противоположном аксиальном направлении ограничена посредством другой стенки 54 днища, которая предусмотрена на соединённом с корпусом 12 компрессора в зоне его боковой стенки 16 соединительном корпусе 56 или корпусе 56 устройства управления. На соединительном корпусе 56 или на корпусе 56 устройства управления может быть предусмотрена зона 58 штекерного разъёма для возможности присоединения мотора 30 компрессора к энергообеспечению через систему бортового напряжения. В соединительном корпусе 56 или корпусе 56 устройства управления может быть предусмотрено далее соответствующее компрессору 10 бокового канала или мотору 30 компрессора устройство управления, для обеспечения возможности соответствующего приведения в действие мотора 30 компрессора для осуществления режима подачи. В направлении периферии вторая проточная камера 42 ограничена посредством боковой стенки 16, корпуса 32 мотора, в частности, его разделительной зоны 38, а также посредством разделительного элемента 60 камер, который ниже будет описан более детально.
Первая проточная камера 40 также в обоих аксиальных направлениях относительно продольной оси L корпуса ограничена посредством стенки 14 днища, с одной стороны, и посредством другой стенки 54 днища соединительного корпуса 56 или корпуса 56 устройства управления, с другой стороны. В направлении периферии первая проточная камера 40 ограничена посредством боковой стенки 16, корпуса 32 мотора, в частности его разделительной зоны 38 и посредством другого разделительного элемента 62 камер.
Оба разделительных элемента 60, 62 камер в направлении периферии расположены относительно продольной оси L корпуса на расстоянии друг от друга, к примеру, с угловым смещением примерно 90°. Между двумя разделительными элементами 60, 62 камер образована третья проточная камера 64. Третья проточная камера 64, таким образом, в обоих аксиальных направлениях относительно продольной оси L корпуса между стенками 14, 54 днища и в направлении периферии ограничена посредством двух разделительных элементов 60, 62 камер, боковой стенки 16 корпуса 12 компрессора и посредством корпуса 32 мотора.
Фиг.4 и 5 демонстрируют в качестве примера на основании разделительного элемента 60 камер конструкцию обоих разделительных элементов 60, 62 камер. Разделительный элемент 60 камер осуществлён, в основном, по типу параллелепипеда и изготовлен, к примеру, из эластичного, звукопоглощающего материала, к примеру, из вспененного материала. Вследствие своей эластичности разделительный элемент 60 камер может, соответственно, прилегая под давлением, располагаться между стенкой 16 периферии и корпусом 32 мотора или между двумя стенками 14, 54 днища, так что с прижимом прилегает к соответствующим стенкам и, таким образом, с одной стороны, стабильно удерживается, а с другой стороны, предотвращает в этой зоне пристыковки к различным стенкам протекание транспортируемой среды. Для получения в этих зонах прилегания соответствующего плоскостного прилегания, на обеих своих торцевых поверхностях 66, 68 разделительный элемент 60 камер осуществлён в соответствии с контуром обеих стенок 14, 54 днища, в основном, плоским. Также и предусмотренная для прилегания к боковой стенке 16 боковая сторона 70, соответственно, в основном, плоской форме боковой стенки 16, в данной зоне прилегания осуществлена, в основном, плоской. Предусмотренная для прилегания к корпусу 32 мотора сторона 72 периферии, в соответствии в основном, с круглым контуром периферии корпуса 32 мотора, осуществлена, в основном, круглой и вогнутой.
Для обеспечения прохождения транспортируемой среды разделительный элемент 60 камер имеет большое количество отверстий 74 для прохождения транспортируемой среды, которые располагаются в разделительном элементе 60 камер между двумя, обращёнными ко второй проточной камере 42 и, соответственно, к третьей проточной камере 64, сторонами 76, 78 периферии, к примеру, в основном, по прямой линии вдоль соответствующей продольной оси O отверстия. К примеру, отверстия 74 для прохождения транспортируемой среды располагаются, в основном, параллельно друг другу и относительно продольной оси L корпуса, или параллельной ей оси, не ортогонально, а также не параллельно, то есть под углом 90° или 180°.
Транспортируемая посредством компрессора 10 бокового канала среда в режиме вращения рабочего колеса всасывается через канал 44 для транспортируемой среды и попадает, таким образом, через вход 50 для транспортируемой среды в первую проточную камеру 40. От первой проточной камеры 40 транспортируемая среда проходит через разделительный элемент 62 камер или через образованные в нём отверстия 74 для прохождения транспортируемой среды в третью проточную камеру 64. Из третьей проточной камеры 64 транспортируемая среда попадает через отверстия 74 для прохождения транспортируемой среды разделительного элемента 60 камер во вторую проточную камеру 42. Через выход 52 для транспортируемой среды или через впускное отверстие 26 для транспортируемой среды транспортируемая среда попадает близко к зоне 24 прерывателя в подающий канал 22.
По ходу течения от канала 44 для транспортируемой среды к кольцевому каналу 22 транспортируемая среда, таким образом, многократно изменяет направление своего течения. Такое отклонение направления течения происходит уже перед входом в первую проточную камеру 40, происходит при входе в отверстия 74 для прохождения транспортируемой среды разделительного элемента 62 камер или же при выходе из них, далее происходит при входе в отверстия 74 для прохождения транспортируемой среды разделительного элемента 60 камер или же при выходе из них, и наконец, происходит при выходе из второй проточной камеры 42 в подающий канал 22. Вследствие этого многократного отклонения направления течения транспортируемой среды на пути прохождения к кольцевому каналу 22, непосредственный выход генерированного в зоне 24 прерывания звука по пути течения транспортируемой среды невозможен. Ввиду возникающих по пути течения многократных отражений на ограничивающих различные проточные камеры стенках, а также вследствие поглощения, в частности на разделительных элементах 60, 62 камер, достигается эффективная шумоизоляция, так что распространение возникающего в режиме вращения рабочего колеса, в частности в зоне 24 прерывания шума по пути течения транспортируемой среды к кольцевому каналу 22 в значительной мере предотвращается.
Следует указать на то, что это достигнутое в соответствии с изобретением поглощение возникающего в режиме подачи компрессора 10 бокового канала шума может быть получено и при использовании в других вариантах осуществления представленного на фигурах компрессора 10 бокового канала, при условии сохранении принципов предложенного на рассмотрение изобретения. К примеру, при определённых обстоятельствах можно отказаться от использования третьей проточной камеры, так что предусматриваются только лишь первая проточная камера 40 и вторая проточная камера 42 и, соответственно, отделяющий их непосредственно друг от друга разделительный элемент камер, а также разделительная зона 38. Также могло бы быть предусмотрено несколько, последовательно расположенных друг за другом, третьих проточных камер 64 между первой проточной камерой 40 и второй проточной камерой 42. Разделительные элементы 60, 62 камер могли бы быть для усиления эффекта отклонения вставлены в корпус 12 компрессора таким образом, чтобы соответствующие предусмотренные там отверстия 74 для прохождения транспортируемой среды были расположены в противоположном направлении под углом относительно продольной оси L корпуса. В то время как вариант осуществления разделительных элементов 60, 62 камер в виде отдельных конструктивных элементов и, таким образом, из материала, который для усиленного воздействия на затухание при поглощении может отличаться от материала корпуса 12 компрессора, является особенно предпочтительным, в принципе, разделительные элементы камер могли бы быть образованы также цельно с корпусом 12 компрессора, со сплошным примыканием к боковой стенке 16, или к корпусу 32 мотора, а также к стенке 14 днища. Для дальнейшего усиления эффекта звукопоглощения внутренняя поверхность корпуса компрессора могла бы быть осуществлена структурированной, к примеру, могла бы иметь шероховатость, или же на внутренней поверхности корпуса компрессора могли бы быть предусмотрены прокладки из звукопоглощающего материала, к примеру, из вспененного материала.