ВЕНТИЛЯТОРНЫЙ БЛОК ВОЗДУХОНАГНЕТАТЕЛЯ

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к центробежному вентилятору воздухонагнетателя и кожуху воздухонагнетателя системы обогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) или системы климат-контроля для транспортных средств.
Уровень техники
Кожух системы климат-контроля транспортного средства, который обеспечивает конструкционную опору для вентилятора, может иметь отдельные отверстия для впуска наружного воздуха и рециркуляционного воздуха. Из каждого или из обоих этих отверстий воздух может поступать в центробежный вентилятор воздухонагнетателя, установленный в кожухе. Конструкция кожуха для впуска воздуха в систему кондиционирования известна, например, из патента США №4332187, опубл. 1.06.1982, и которая может быть выбрана в качестве ближайшего аналога полезной модели. Однако если в кожухе имеются отдельные впускные отверстия для наружного воздуха и для рециркуляционного воздуха, могут возникнуть проблемы, связанные с шумом и вибрацией.
Еще одной проблемой, связанной с системой HVAC транспортного средства, является большой размер данных систем. При увеличении объема воздуха, проходящего через систему, для размещения кожуха вентилятора требуется больше места. Пространство, которое может быть использовано для установки кожуха вентилятора в транспортном средстве, ограничено, что может негативно повлиять на свободу выбора проектных решений для транспортного средства.
Раскрытие полезной модели
Техническим результатом полезной модели является снижение нагрузки на систему HVAC и смягчение условий работы системы. Кроме того, обеспечивается возможность для уменьшения габаритов вентиляторного блока воздухонагнетателя системы HVAC и снижаются шумы и вибрации при его эксплуатации.
Полезная модель относится к блоку воздухонагнетателя для системы обогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха с кожухом и двумя крыльчатками (спиральными вентиляторами), размещенными в нем таким образом, чтобы создавать коаксиальный воздушный поток внутри кожуха воздухонагнетателя. Блок воздухонагнетателя содержит кожух с установленным в нем мотором, первый вентилятор и второй вентилятор, функционально соединенные с мотором и выровненные по одной оси друг относительно друга таким образом, чтобы втягивать воздух из первого впускного отверстия и второго впускного отверстия соответственно, а также выпускное отверстие, в которое поступает воздух от первого вентилятора и второго вентилятора и которое направляет воздух в пассажирский салон.
Блок воздухонагнетателя содержит вал, приводимый в действие мотором и проходящий от первого и второго противоположных концов мотора, где первый вентилятор соединен с первым концом вала, а второй вентилятор соединен со вторым концом вала.
Кожух также может иметь первое впускное отверстие, через которое первый вентилятор втягивает воздух в кожух, и второе впускное отверстие, через которое второй вентилятор втягивает воздух в кожух.
При этом первый вентилятор может быть выполнен с возможностью втягивать рециркуляционный воздух из пассажирского салона и воздух снаружи от пассажирского салона. Второй вентилятор также может быть выполнен с возможностью втягивать рециркуляционный воздух из пассажирского салона и воздух снаружи пассажирского салона. Первый вентилятор и второй вентилятор могут быть выровнены друг относительно друга по одной оси в вертикальной ориентации, в горизонтальной ориентации или в угловой ориентации, промежуточной между вертикальной и горизонтальной ориентациями. Ориентация вентиляторов может быть выбрана в зависимости от пространственных требований в отношении размещения блока воздухонагнетателя системы обогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха в автомобильном транспортном средстве. Габариты воздухонагнетателя HVAC для могут быть уменьшены за счет увеличения эффективности соосных вентиляторов, и, в качестве непосредственного результата, могут быть уменьшены размер и вес приборной панели. За счет уменьшения размера блока воздухонагнетателя обеспечивается большая свободу выбора проектных решений для приборной панели.
Кожух воздухонагнетателя может иметь внутренние неразъемные ребра, которые направляют воздушный поток воздуха из впускного отверстия для воздушного потока в воздухонагнетатель. Конструкция внутренних ребер в камере соосных вентиляторов обеспечивает конструкционную опору для непосредственного объединения вентиляторов, мотора и других составных частей в кожухе. Конструкция внутренних ребер позволяет снизить уровень шума и вибрации, увеличивая при этом поток воздуха, поступающего во впускное отверстие воздухонагнетателя.
В другом варианте выполнения кожух может иметь первое отверстие и второе отверстие, первый вентилятор представляет собой спиральный вентилятор, выполненный с возможностью втягивать воздух через первое отверстие, а второй вентилятор представляет собой спиральный вентилятор, выполненный с возможностью втягивать воздух через второе отверстие; причем блок воздухонагнетателя дополнительно содержит первую заслонку, установленную с возможностью регулировать поток воздуха, проходящий через первое отверстие, путем регулирования первого объема воздуха из источника свежего воздуха и второго объема воздуха из пассажирского салона; а также вторую заслонку, установленную с возможностью регулировать поток воздуха, проходящий из пассажирского салона через второе отверстие. Вторая заслонка может быть установлена с возможностью также регулировать поток воздуха, проходящий через второе отверстие из источника свежего воздуха.
Блок воздухонагнетателя также может включать в себя рубашку, которая образует кольцевое пространство вокруг кожуха, что способствует прохождению воздушного потока вокруг кожуха от одного конца до противоположного конца кожуха. Могут быть предусмотрены различные впускные отверстия для наружного и рециркуляционного воздуха. Могут быть также предусмотрены различные сочетания заслонок для регулирования потоками воздуха, подаваемого на спиральные вентиляторы воздухонагнетателя.
Блок воздухонагнетателя может иметь внешнее вентиляционное отверстие, выполненное с возможностью пропускания воздуха из источника наружного воздуха как в первое отверстие, так и во второе отверстие. При этом блок воздухонагнетателя может содержать воздуховод для наружного воздуха, выполненный на кожухе и проходящий от первого отверстия ко второму отверстию таким образом, чтобы обеспечить подачу наружного воздуха во второе отверстие.
В частности, блок воздухонагнетателя может иметь первое внешнее вентиляционное отверстие, выполненное с возможностью пропускания воздуха из источника наружного воздуха в первое отверстие, и второе внешнее вентиляционное отверстие, выполненное в возможностью пропускания воздуха из источника наружного воздуха во второе отверстие.
Блок воздухонагнетателя также может содержать несколько ребер, сформированных внутри кожуха для обеспечения опоры для мотора, первого спирального вентилятора и второго спирального вентилятора.
Блок воздухонагнетателя также может содержать несколько акустических ребер воздушного потока, сформированных внутри кожуха в выпускном отверстии, которые также служат для крепления мотора.
Технический результат достигается за счет того, что предложенная конструкция блока воздухонагнетателя способствует выполнению частичной рециркуляции, которая позволяет части воздушного потока рециркулировать вместе с наружным воздухом, а также за счет сочетания с частичным ограничением потока наружного воздуха.
Вышеуказанные и другие аспекты полезной модели более подробно описаны далее со ссылкой на сопроводительные чертежи.
Краткое описание чертежей
На Фиг. 1 приведено поперечное сечение кожуха для вентилятора воздухонагнетателя HVAC, имеющего впускные отверстия для рециркуляционного воздуха на обоих концах кожуха и впускные отверстия для наружного воздуха на обоих концах кожуха, что также обеспечивает прохождение наружного воздуха через частично кольцевое пространство к противоположному концу кожуха.
На Фиг. 2 приведено схематичное поперечное сечение по линии 2-2 с Фиг. 1.
На Фиг. 3 приведено поперечное сечение другого варианта кожуха для вентилятора воздухонагнетателя HVAC, имеющего впускные отверстия для рециркуляционного воздуха на обоих концах кожуха и впускные отверстия для наружного воздуха на обоих концах кожуха, что также обеспечивает прохождение наружного воздуха через цилиндрическое кольцевое пространство к противоположному концу кожуха.
На Фиг. 4 приведено поперечное сечение вертикально ориентированного кожуха для вентилятора воздухонагнетателя HVAC, имеющего впускные отверстия для рециркуляционного воздуха на обоих концах кожуха и впускные отверстия для наружного воздуха на обоих концах кожуха.
На Фиг. 5 приведено поперечное сечение горизонтально ориентированного кожуха для вентилятора воздухонагнетателя HVAC, имеющего впускные отверстия для рециркуляционного воздуха на обоих концах кожуха и впускные отверстия для наружного воздуха на обоих концах кожуха.
Осуществление полезной модели
На Фиг. 1 показан блок 10 вентилятора воздухонагнетателя, который включает в себя кожух 12. Мотор 16 расположен внутри кожуха и функционально соединен с первым спиральным вентилятором 18 и вторым спиральным вентилятором 20 с помощью вала 22. Первый и второй спиральные вентиляторы 18 и 20 выровнены по одной оси друг относительно друга на валу 22 и втягивают воздух с противоположных концов кожуха, поскольку они противоположно ориентированы на валу 22. Первый спиральный вентилятор 18 соединен с первым концом 26 вала 22, а второй спиральный вентилятор 20 соединен со вторым концом 28 вала 22. Мотор 16 вращает вал 22, который приводит в действие первый и второй спиральные вентиляторы 18 и 20.
Канал 30 для наружного воздуха впускает наружный воздух F в кожух 12. Наружный воздух F также выборочно поступает в воздуховод 32 для наружного воздуха. Воздуховод 32 для наружного воздуха представляет собой полукруглую трубу, которая направляет воздух вокруг первого и второго спиральных вентиляторов 18 и 20. Заслонка 34 для наружного воздуха может быть перемещена между положением, блокирующим канал 30 для наружного воздуха, и открытым положением, в котором наружный воздух F может поступать в воздуховод 32. Первый воздуховод 36 для рециркуляционного воздуха впускает рециркуляционный воздух R. Первая заслонка 38 для рециркуляционного воздуха может быть перемещена между открытым и закрытым положениями для впуска или блокировки потока рециркуляционного воздуха R через первый воздуховод 36. Первая заслонка 38 для рециркуляционного воздуха может представлять собой поворотную заслонку или заслонку из роликовой пленки в зависимости от требований к стоимости и размерам. На противоположном или нижнем конце кожуха 12 предусмотрена вторая заслонка 40 для рециркуляционного воздуха, и в кожухе 12 также может быть предусмотрен дополнительный воздуховод 42 для впуска рециркуляционного воздуха R в кожух 12. Многофункциональная заслонка 44 может быть перемещена в положение блокировки, перекрывающее второй воздуховод 40 для рециркуляционного воздуха и дополнительный воздуховод 42 для рециркуляционного воздуха. Многофункциональная заслонка 44 также может быть перемещена в положение, блокирующее прохождение потока наружного воздуха F через воздуховод 32 для наружного воздуха.
На Фиг. 2 схематично представлено устройство, показанное на Фиг. 1. Первый спиральный вентилятор 18 расположен внутри кожуха 12. Воздуховод 32 для наружного воздуха представляет собой полукруглую трубу, прикрепленную к внешней стороне кожуха 12. Первый спиральный вентилятор 18 показан в такой ориентации, когда он выбрасывает воздух в выпускной воздуховод 50. Воздух в выпускном воздуховоде 50 является выходящим воздухом, поступающим в пассажирский салон 52.
На Фиг. 3 показан блок 54 вентилятора воздухонагнетателя, который включает в себя кожух 56. Блок 54 вентилятора воздухонагнетателя прикреплен к перегородке 58 с помощью крепежного элемента 60. На Фиг. 3 также показан дефлектор 62, расположенный на одном конце кожуха 56 и представляющий собой элемент облицовки, отделяющий внутреннюю часть транспортного средства (не показано) от внешней части.
Мотор 64 прикреплен к кожуху 56 и перегородке 58 с помощью установочных ребер 66, которые функционально обеспечивают опору для мотора 64 внутри кожуха 56. Первый спиральный вентилятор 68 и второй спиральный вентилятор 70 расположены на противоположных концах вала 72. Мотор 64 вращает вал 72, что создает воздушный поток за счет вращения спиральных вентиляторов 68 и 70.
Канал 76 для наружного воздуха образован дефлектором 62 и кожухом 56. Наружный воздух F поступает в центробежный вентилятор 54 через канал 76 для наружного воздуха, когда заслонка 78 для наружного воздуха открыта. Заслонка 78 для наружного воздуха может быть закрыта, при этом блок 54 вентилятора будет работать в режиме рециркуляции. Канал 80 для наружного воздуха расположен вокруг кожуха 56. Канал 80 для наружного воздуха может представлять собой цилиндрическое кольцевое пространство, через который наружный воздух проходит из канала 76 для наружного воздуха через несколько акустических ребер 82 воздушного потока к противоположным концам блока 54 вентилятора. Акустические ребра 82 воздушного потока обеспечивают опору кожуха 56 в воздуховоде 80 для наружного воздуха и выполнены таким образом, чтобы сводить к минимуму нежелательные шумы в блоке 54 воздухонагнетателя. Первый воздуховод 84 для рециркуляционного воздуха расположен в воздуховоде 80 для наружного воздуха, прилегающем к каналу 76 для наружного воздуха. Рециркуляционный воздух R проходит из пассажирского салона 52 (показан на Фиг. 2) через первый воздуховод 84 для рециркуляционного воздуха. Первый воздуховод 84 для рециркуляционного воздуха может быть открыт и закрыт с помощью первой заслонки 86 из роликовой пленки в зависимости от того, должен ли воздух рециркулировать через блок 54 воздухонагнетателя. Второй воздуховод 88 для рециркуляционного воздуха расположен на противоположном конце блока 54 воздухонагнетателя относительно канала 76 для наружного воздуха. Вторая заслонка 90 из роликовой пленки может открывать и закрывать второй воздуховод 88 для рециркуляционного воздуха, чтобы либо разрешить, либо ограничить рециркуляцию воздуха в блоке 54 воздухонагнетателя.
На Фиг. 4 представлен другой вариант выполнения блока 96 воздухонагнетателя. Кожух 98 блока 96 воздухонагнетателя прикреплен к дефлектору 100 транспортного средства (не показан).
Первый спиральный вентилятор 106 и второй спиральный вентилятор 108 закреплены на противоположных концах вала 110. Мотор 102 приводит в действие спиральные вентиляторы 106 и 108, как было описано ранее. Первый канал 112 для наружного воздуха проходит через дефлектор 100 и может быть открыт или закрыт с помощью первой заслонки 114 для наружного воздуха. Второй канал 116 для наружного воздуха проходит вблизи от другого конца кожуха 98 и может быть открыт или закрыт с помощью второй заслонки 118 для наружного воздуха. Во второй канал 116 для наружного воздуха может поступать воздух с внешней стороны перегородки (не показана), аналогичной перегородке 58, показанной на Фиг. 3. Вторая заслонка 118 для наружного воздуха может быть открыта или закрыта для обеспечения прохождения наружного воздуха F в кожух 98. Первый воздуховод 120 для рециркуляционного воздуха расположен в кожухе 98 вблизи от первого канала 112 для наружного воздуха. Первая заслонка 122 из роликовой пленки предназначена для открывания или закрывания первого воздуховода 122 для рециркуляционного воздуха. Второй воздуховод 124 для рециркуляционного воздуха расположен на противоположном конце кожуха 98 относительно первого канала 112 для наружного воздуха. Второй воздуховод 124 для рециркуляционного воздуха может быть открыт или закрыт с помощью второй заслонки 126 из роликовой пленки, как описано выше.
На Фиг. 5 показан блок 130 горизонтального воздухонагнетателя, который включает в себя кожух 132, закрепленный под дефлектором 134 транспортного средства (не показан). Мотор 136 функционально соединен с первым спиральным вентилятором 140 и вторым спиральным вентилятором 142 с помощью вала 144.
Первый воздуховод 146 для наружного воздуха расположен в кожухе 132 с левой стороны на Фиг. 5. Первый канал 146 для наружного воздуха может быть открыт или закрыт путем поворота двухпозиционной заслонки 148. Второй канал 150 для наружного воздуха образован между дефлектором 134 и кожухом 132. Второй канал 150 для наружного воздуха может быть открыт или закрыт с помощью второй заслонки 152 для наружного воздуха. Первый воздуховод 154 для рециркуляционного воздуха может быть выполнен в кожухе 132 для обеспечения рециркуляции воздуха в пассажирском салоне 52 (как показано на Фиг. 2). Двухпозиционная заслонка 148 может быть использована для открывания и закрывания первого воздуховода 154 для рециркуляционного воздуха путем поворота между положением, показанным на Фиг. 5 сплошными линиями, и положением, показанным на Фиг. 5 пунктирными линиями.
Второй воздуховод 158 для рециркуляционного воздуха расположен на противоположном конце кожуха 132 относительно первого воздуховода 154 для рециркуляционного воздуха. Второй воздуховод 158 для рециркуляционного воздуха может быть открыт или закрыт с помощью заслонки 160 из роликовой пленки, как описано выше.