КОМПРЕССОР ВОЗДУХА ДЛЯ ГОРЕНИЯ И ОБОГРЕВАЕМЫЙ ПРИБОР ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
COMBUSTION AIR COMPRESSOR AND HEATED VEHICLE INSTRUMENT

Область техники, к которой относится изобретение
Предложенное на рассмотрение изобретение относится к компрессору воздуха для горения, к частности, к осуществлённому в виде компрессора с боковым каналом компрессору воздуха для горения, который может быть использован в приводимом в действие посредством горючего материала обогревательном приборе транспортного средства для того, чтобы подавать необходимый для горения воздух в направлении камеры сгорания, а также к обогреваемому прибору транспортного средства.
Уровень техники
Такого рода компрессор воздуха для горения содержит осуществлённый, в целом, из металла корпус компрессора, причём в корпусе компрессора осуществлено выполненное с возможностью прохождения через него подаваемого воздуха для горения пространство для прохождения воздуха, и воздух, проходящий через, по меньшей мере, одно входное отверстие в пространство для прохождения воздуха, проходит к содержащей выполненное с возможностью поворота вокруг оси вращения подающее колесо зоне подачи. Подающее колесо перекрыто установленной на корпусе компрессора крышкой корпуса. Корпус компрессора содержит стенку днища, а зона подачи содержит в стенке днища корпуса компрессора открытий к обращённой от пространства для прохождения воздуха наружной стороне, кольцеобразно окружающий ось вращения и перекрытый подающим колесом, подающий канал. Ограниченное стенкой днища и стенкой периферии пространство для прохождения воздуха через, по меньшей мере, одно выходное отверстие открыто к подающему каналу.
Раскрытие изобретения
Задачей предложенного на рассмотрение изобретения является создание компрессора воздуха для горения, в частности, компрессора с боковым каналом, для приводимого в действие посредством горючего материала обогревательного прибора транспортного средства с уменьшенным весом.
В соответствии с изобретением эта задача решается посредством компрессора воздуха для горения, в частности, компрессора с боковым каналом, для приводимого в действие посредством горючего материала обогревательного прибора транспортного средства, содержащего корпус компрессора, причём на корпусе компрессора образовано выполненное с возможностью прохождения через него подаваемого воздуха для горения пространство для прохождения воздуха, и воздух, проходящий через, по меньшей мере, одно входное отверстие в пространство для прохождения воздуха, проходит к содержащей выполненное с возможностью поворота вокруг оси вращения подающее колесо зоне подачи, причём корпус компрессора имеет стенку днища, а зона подачи в стенке днища корпуса компрессора содержит открытий к обращённой от пространства для прохождения воздуха наружной стороне, кольцеобразно окружающий ось вращения и перекрытый подающим колесом подающий канал, причём пространство для прохождения воздуха через, по меньшей мере, одно выходное отверстие открыто к подающему каналу, причём на корпусе компрессора помещена перекрывающая подающее колесо и посредством корпуса компрессора ограничивающая приёмное пространство для подающего колеса крышка корпуса, а также содержащий окружающую пространство для прохождения воздуха стенку периферии, причём, по меньшей мере, одна часть стенки периферии осуществлена на крышке корпуса.
Формирование, по меньшей мере, одной части стенки периферии на крышке корпуса позволяет осуществить эту часть стенки периферии из материала крышки корпуса, в целом, из полимерного материала, в то время как, в частности, формирующая стенку днища зона, т.е., в основном, корпус компрессора может быть осуществлён, в частности, со следующей частью стенки периферии, к примеру, из металла и, таким образом, обеспечивает необходимое, в частности, в зоне подающего канала высокоточное изготовление.
К примеру, может быть предусмотрено, что первая часть стенки периферии осуществлена на корпусе компрессора, а вторая часть стенки периферии осуществлена на крышке корпуса. Таким образом, становится возможным осуществить, к примеру, часть стенки периферии, на которой необходимо поместить зону горелки обогревательного прибора транспортного средства, из механически и термически стабильного материала, т.е., к примеру, из металла.
Стенка периферии может иметь, к примеру, в основном, прямоугольную, образованную четырьмя частями стенки периферии геометрию поперечного сечения, а на корпусе компрессора может быть предусмотрена одна из частей стенки периферии, в то время как на крышке корпуса могут быть предусмотрены три из частей стенки периферии.
Для подачи воздуха для горения в пространство для прохождения воздуха предлагается, чтобы на первой части стенки периферии был предусмотрен ведущий к пространству для прохождения воздуха и через, по меньшей мере, одно входное отверстие открытий к нему, воздухопроводный канал.
Для осуществления компактной, требующей небольшого количества конструктивных элементов, конструкции корпус компрессора может иметь далее, по меньшей мере, частично окружённую пространством для прохождения воздуха зону корпуса двигателя со стенкой периферии и стенкой днища.
Для перекрытия пространства для прохождения воздуха на удалённой от стенки днища стороне стенки периферии предлагается, чтобы на обращённой от стенки днища корпуса компрессора концевой зоне стенки периферии был предусмотрен закрывающий пространство для прохождения воздуха закрывающий элемент и, чтобы закрывающий элемент был осуществлён из полимерного материала.
Для предотвращения утечек воздуха, а также выхода газообразного углеводорода, между крышкой корпуса и стенкой днища корпуса компрессора может быть расположен герметично закрывающий пространство для установки подающего колеса в зоне прилегания крышки корпуса к стенке днища уплотнительный элемент.
К примеру, уплотнительный элемент может быть, кольцеобразно огибая подающий канал, расположен на наружной стороне стенки днища корпуса компрессора.
Для усиления гарантии предотвращения выхода газообразного углеводорода, предлагается, чтобы в пространстве для прохождения воздуха был расположен, по меньшей мере, один элемент для накопления углеводорода. К примеру, по меньшей мере, один элемент для накопления углеводорода может быть осуществлён из содержащего активный уголь материала.
Как уже изложено выше, из соображений надёжности и точности изготовления, корпус компрессора может быть осуществлён из металла, предпочтительно из алюминия или алюминиевого сплава, в то время как крышка корпуса, из соображений уменьшения веса, может быть осуществлена из полимерного материала, предпочтительно полиамида.
При этом, к примеру, корпус компрессора может быть изготовлен методом литья металла под давлением. Крышка корпуса может быть изготовлена методом литья полимерного материала под давлением, предпочтительно MuCell-методом литья под давлением.
Изобретение относится далее к приводимому в действие посредством горючего материала обогревательному прибору транспортного средства, содержащему зону горелки, подающий жидкий горючий материал к зоне горелки топливный насос, а также осуществлённый в соответствии с изобретением компрессор воздуха для горения.
При этом в предпочтительном варианте предусмотрено, что зона горелки помещена на первой части стенки периферии.
Краткое описание чертежей
Предложенное на рассмотрение изобретение описывается далее более детально со ссылкой на приложенные чертежи, на которых представлены:
фиг.1 принципиальное изображение приводимого в действие посредством горючего материала обогревательного прибора транспортного средства с компрессором воздуха для горения,
фиг.2 осуществлённый в соответствии с принципами предложенного на рассмотрение изобретения компрессор воздуха для горения, в перспективном детальном изображении.
Осуществление изобретения
Фиг.1 демонстрирует принципиальное изображение конструкции обозначенного в целом ссылочной позицией 10, приводимого в действие посредством горючего материала, обогревательного прибора транспортного средства. Обогревательный прибор 10 транспортного средства содержит зону 12 горелки с камерой 14 сгорания, осуществлённой в корпусе камеры сгорания. В ограничивающей камеру 14 сгорания зоне днища, в случае осуществления зоны 12 горелки в виде испарительной горелки, предусмотрено наличие пористой среды 16 испарителя, которая может быть осуществлена, к примеру, в виде металлической оплётки, металлизированного трикотажного полотна, вспененной керамики и проч. Для поддержания испарения горючего материала к пористой среде 16 испарителя может быть подсоединено выполненное с возможностью возбуждения посредством электрического тока обогревательное устройство 18. Необходимый для сгорания горючий материал посредством топливного насоса 20, к примеру, дозировочного насоса, через топливный трубопровод 22 вводится в пористую среду 16 испарителя. Жидкий горючий материал распределяется в среде 16 испарителя за счёт капиллярной подачи, и в виде паров горючего материала, т.е. в газообразном агрегатном состоянии, подаётся в камеру 14 сгорания.
Необходимый для сгорания воздух для горения посредством обозначенного в целом ссылочной позицией 24 компрессора воздуха для горения подаётся к камере 14 сгорания. Поданный от компрессора 24 воздух для горения попадает в обозначенное в целом как сборная камера пространство 26 в направлении, противоположном расположению камеры 14 сгорания, и по нескольким предусмотренным, к примеру, в ограничивающей камеру 14 сгорания круговой стенке штуцерам для подачи воздуха и/или по одному предусмотренному в зоне днища штуцеру для подачи воздуха попадает в камеру 14 сгорания. Образовавшаяся в камере 14 сгорания смесь из воздуха для горения и горючего материала воспламеняется, к примеру, посредством выполненного с возможностью возбуждения электрическим током зажигательного элемента 28, к примеру, штифта свечи накаливания. Образующиеся при сгорании отработанные газы покидают камеру 14 сгорания через устройство 29 экранирования от огня и проходят вдоль жаровой трубы 30 в направлении не изображённой зоны теплообменника.
Обогревательный прибор 10 транспортного средства имеет далее обозначенное в целом ссылочной позицией 32 устройство управления. Оно осуществляет управление работой топливного насоса 20 и компрессора воздуха для горения, а также выполненного с возможностью возбуждения электрическим током обогревательного устройства 18. Для этого на устройство 32 управления с различных датчиков, к примеру, датчика 34 давления и датчика 36 температуры, может подаваться важная для работы обогревательного устройства 10 транспортного средства информация.
Следует указать на то, что принципиальная конструкция обогревательного прибора 10 транспортного средства ранее была представлена на основании примера и в различных аспектах может отличаться от представленной и ранее описанной конструкции.
Компрессор 24 воздуха для горения у такого приводимого в действие посредством горючего материала обогревательного прибора 10 транспортного средства может быть осуществлён, в целом, в виде так называемого компрессора с боковым каналом. Он содержит корпус 38 компрессора со стенкой 42 днища, которая вместе со стенкой 40 периферии ограничивает пространство 44 для прохождения воздуха. Через пространство 44 для прохождения воздуха движущийся в направлении камеры 14 сгорания воздух для горения попадает к образованному в стенке 42 днища, кольцеобразному подающему каналу 46. Этот канал на обращённой от пространства 44 для прохождения воздуха наружной стороне стенки 42 днища перекрыт изображённым лишь в общем, выполненным с возможностью поворота вокруг оси D вращения, подающим колесом 48. В режиме подачи транспортируемый за счёт подающего действия вращающегося подающего колеса 48 вдоль подающего канала 46 воздух попадает в пространство 26 и через него в камеру 14 сгорания.
Через входное отверстие 50 подаваемый к зоне 12 горелки воздух попадает в пространство 44 для прохождения воздуха. Через выходное отверстие 52 воздух покидает окружающее ось D вращения пространство 44 для прохождения воздуха и входит в подающий канал 46. Пространство 44 для прохождения воздуха располагается, таким образом, в направлении, противоположном расположению подающего канала 46.
Для установки приводящего в действие подающее колесо 48 двигателя компрессора, который в целом осуществлён в виде электродвигателя, на корпусе 38 компрессора предусмотрена зона 54 корпуса двигателя. Она содержит стенку периферии, а также предусмотренную на обращённом от стенки 42 днища корпуса 38 компрессора конце стенки периферии стенку днища. Следует указать на то, что стенка периферии зоны корпуса двигателя вместе со стенкой 42 днища и, как поясняется далее, частью стенки 40 периферии корпуса 38 компрессора может быть осуществлена в виде цельного конструктивного элемента, в частности, металлической литой детали, к примеру, из алюминия или алюминиевого сплава. Стенка днища зоны корпуса двигателя после вставки двигателя компрессора в окружённую стенкой периферии зоны 54 корпуса двигателя зону на аксиальном конце может быть зафиксирована аксиально относительно оси вращения вала ротора двигателя компрессора или оси D вращения подающего колеса 48, стенки периферии зоны корпуса двигателя, к примеру, посредством свинчивания, стопорения или проч.
Для перекрытия пространства 44 для прохождения воздуха также и в обращённой от стенки 42 днища концевой зоне стенки 40 периферии корпуса 38 компрессора, предусмотрен обозначенный в целом ссылочной позицией 60 закрывающий элемент. Он может быть посредством большого количества фиксирующих накладок зафиксирован на соответствующих стопорных выступах на стенке 40 периферии. На закрывающем элементе 60 может быть предусмотрено устройство 32 управления или, по меньшей мере, одна его часть, к примеру, часть, предназначенная для управления двигателем компрессора, причём, к примеру, посредством входящей в пространство 44 для прохождения воздуха стыковочной зоны может быть осуществлено электрическое соединение с двигателем компрессора.
При деактивированном обогревательном приборе 10 транспортного средства и ещё сохраняющемся в пористой среде 16 испарителя жидком горючем материале, т.е. углеводороде, в принципе, имеется возможность того, что, к примеру, за счёт ещё имеющегося остаточного тепла, горючий материал испарится и по уже предусмотренному для подачи воздуха для горения в камеру 14 сгорания пути потока попадёт в компрессор 24 воздуха для горения и, тем самым, в частности, также в зону пространства 44 для прохождения воздуха. Такой, находящийся в данном случае в газообразном агрегатном состоянии, горючий материал или углеводород мог бы через входные штуцеры 52 для воздуха снова выйти в окружающее пространство. Для предотвращения этого в пространстве для прохождения воздуха, к примеру, с прилеганием к стенке 40 периферии, к стенке 42 днища или к соединительному элементу 60, могут быть предусмотрены элементы 62, 64 для накопления углеводорода. Они могут быть осуществлены из содержащего активный уголь материала и могут быть размещены, к примеру, в виде одного или нескольких блоков в пространстве 44 для прохождения воздуха.
Конструкция компрессора 24 воздуха для горения детально описывается далее со ссылкой на фиг.2.
Фиг.2 демонстрирует компрессор 24 воздуха для горения в детальном изображении. Центральную составную часть образует корпус 38 компрессора с предусмотренной на нём в виде цельной составной части стенкой 42 днища. Она и, соответственно, образованный на ней подающий канал 46 перекрыты подающим колесом 48. На ориентированной к пространству 44 для прохождения воздуха стороне стенки 42 днища предусмотрена зона 54 корпуса двигателя со своей стенкой 66 периферии и с устанавливаемой на ней стенкой 68 днища. По меньшей мере, стенка 66 периферии может также образовывать цельную составную часть корпуса 38 компрессора.
На фиг.2 можно видеть также обозначенную в целом ссылочной позицией 70 крышку корпуса. Она перекрывает зону 72 подачи компрессора 24 воздуха для горения. Зона 72 подачи содержит, в основном, подающее колесо 48 и перекрытый им подающий канал 46. Крышка 70 корпуса формирует зону 74 колпака, которая, в основном, перекрывает стенку 42 днища и закрывает зону 72 подачи. Для создания там герметичного затвора между стенкой 42 днища и крышкой 70 корпуса может быть позиционирован окружающий подающее колесо 48 и, соответственно, подающий канал 46, кольцеобразный уплотнительный элемент 76.
Уже, в принципе, упомянутая ранее со ссылкой на фиг.1 стенка 40 периферии, которая вместе со стенкой 42 днища и закрывающим элементом 60 ограничивает пространство 44 для прохождения воздуха, содержит в представленном примере осуществления две части. Первая часть 78 окружающей ось D вращения или проходящей в направлении оси D вращения стенки 40 периферии образует цельную составную часть корпуса 48 компрессора и проходит от стенки 42 днища к её, обращённой от подающего колеса 48, стороне. На этой первой части 78 стенки 40 периферии образован воздухоподводящий канал 80, который через входное отверстие 50 открыт к пространству 44 для прохождения воздуха.
На крышке 70 корпуса образована вторая часть 82 стенки 40 периферии. Эта вторая часть 82 совместно с первой частью 80 полностью огибает пространство 44 для прохождения воздуха в направлении периферии.
В представленном на фиг.2 варианте осуществления, при котором стенка 40 периферии имеет, в основном, прямоугольную, к примеру, квадратную геометрию поперечного сечения, стенка 40 периферии формируется посредством в целом четырёх частей 84, 86, 88, 90 стенки периферии. Часть стенки 44 периферии формирует, в основном, первую часть 78 стенки 40 периферии и образует, тем самым, цельную составную часть корпуса 38 компрессора. Части 86, 88, 90 стенки формируют, в основном, вторую часть 82 стенки 40 периферии и образует совместно с зоной 74 колпака цельную составную часть крышки 70 корпуса.
Крышка 70 корпуса может быть установлена на корпус 38 компрессора, к примеру, за счёт того, что на корпусе 38 компрессора цельно сформированные фиксирующие элементы 92 позиционируются с зацеплением в соответствующие фиксирующие отверстия 94 на крышке 70 корпуса и, таким образом, за счёт геометрического зацепления сохраняют соединение между крышкой 70 корпуса и корпусом 38 компрессора. В этом состоянии части 86, 90 стенки периферии присоединяются к части 84 стенки периферии. Для создания там, по меньшей мере, герметичного затвора на первой части 78 стенки 40 периферии могут быть предусмотрены пазообразные выемки, в которые с зацеплением могут позиционироваться кромочные зоны периферии частей 86, 90 стенки периферии. После установки крышки 70 корпуса на корпусе 38 компрессора может быть смонтирован закрывающий элемент 60. Он имеет уже упомянутые фиксирующие накладки 96, в которые могут быть с зацеплением позиционированы предусмотренные на второй части 82 стенки 40 периферии фиксирующие выступы 98, чтобы, таким образом, обеспечить также сформированное посредством геометрического замыкания прочное соединение. Следует указать на то, что, к примеру, перед установкой закрывающего элемента 60 внутри пространства 44 для прохождения воздуха могут быть позиционированы один или несколько элементов для накопления углеводорода.
При использовании конструкции компрессора воздуха для горения в соответствии с изобретением и в случае, если предусмотрена, по меньшей мере, одна часть стенки 40 периферии на крышке 70 корпуса, становится возможным добиться значительного снижения веса, так как существенная часть стенки 40 периферии осуществляется более не из тяжёлого материала корпуса 38 компрессора, т.е. не из металла, а из более лёгкого материала крышки 70 корпуса, т.е. из полимерного материала. В качестве особо подходящего полимерного материала может использоваться полиамидный материал, к примеру, PA6GF30, т.е. полиамидный материал, который на 30% армирован стекловолокном. Соответствующий материал может быть использован также для закрывающего элемента 60. Крышка 70 корпуса или закрывающий элемент 60 могут быть изготовлены при этом методом литья под давлением. В качестве особо предпочтительного в данном случае может использоваться MuCell-способ, при котором, ввиду образования микроклеточного ядра, можно добиться очень хорошей акустической амортизации. Корпус 38 компрессора при использовании метода литья под давлением изготавливается из металла, к примеру, алюминия или алюминиевого сплава. При этом в предпочтительном варианте предусмотрено, что на первой части 78 стенки 40 периферии, т.е. на части 84 стенки периферии, на обращённой от пространства 44 для прохождения воздуха наружной стороне располагается или устанавливается зона 12 горелки представленного на фиг.2 в принципиальном изображении обогревательного прибора 10 транспортного средства. Таким образом, эта создающая более сильную термическую и механическую нагрузку зона горелки через, по сравнению с ней, менее чувствительный конструктивный элемент из металла подсоединена к компрессору 24 воздуха для горения.
В заключение следует указать на то, что описанный ранее компрессор 24 воздуха для горения, в частности, касательно варианта осуществления стенки периферии, разумеется, может видоизменяться. Так, к примеру, вся стенка периферии могла бы быть сформирована на крышке 74 корпуса и, тем самым, из полимерного материала. Корпус компрессора содержал бы тогда, в основном, ещё предназначенную для вставки в крышку корпуса стенку днища и предусмотренную на ней зону корпуса двигателя. В следующем альтернативном варианте осуществления, к примеру, части 86, 90 стенки периферии второй части стенки 40 периферии могли бы быть осуществлены с расположением от первой части 78, т.е. части 84 стенки периферии, и, тем самым, в виде составной части корпуса 38 компрессора.