КОНДИЦИОНЕР ДЛЯ АВТОМОБИЛЯ

Полезная модель относится к области автомобилестроения, в частности к кондиционеру, который может быть установлен в салоне автомобиля.
Из уровня техники известны технические решения кондиционеров для автомобиля (аналоги - заявки Японии №№62-49205, кл. В60Н 1/00,1/12; 4-78494, кл. В60Н 3/00, 1/00; 3-55324, кл. В60Н 1/00; патент США №5162020, кл. В60Н 1/00), включающие в себя корпус, вентилятор, установленный во всасывающем воздухопроводе, сообщенном воздушным каналом с воздухопроводом, в котором после вентилятора последовательно размещены теплообменники, для охлаждения и нагрева воздуха. В корпусе также выполнены вентиляционные окна, предназначенные для входа воздуха снаружи или из салона автомобиля, а также для выхода кондиционированного воздуха. В упомянутых выше автомобильных кондиционерах поступление, распределение, а также соотношение смешивания воздуха регулируется посредством заслонок, что улучшает возможность регулировки и реакцию всей системы. Однако при регулировке путем смешивания холодного и горячего воздуха требуется дополнительное пространство для размещения заслонок и каналов, что увеличивает габариты кондиционера и, как следствие, вызывает трудности при компоновке узлов в автомобиле.
В качестве ближайшего аналога выбран кондиционер для автомобиля (см. RU 11150, кл. В60Н 1/00, публ. 16.09.1999), содержащий корпус, выполненный из двух полукорпусов, с вентиляционными окнами для входа и выхода воздушного потока, и сформированными внутри всасывающим воздухопроводом, в котором размещен вентилятор, соединенным воздушным каналом с воздухопроводом, в котором последовательно установлены два теплообменника, соответственно, для охлаждения и нагрева воздуха, размещенные поперек воздушного потока. Упомянутые теплообменники установлены с возможностью контакта друг с другом или в непосредственной близости друг от друга, а также с возможностью контакта по всему периметру с корпусом воздухопровода. Описанный кондиционер выполнен компактным, т.е. имеет небольшие габариты корпуса, что позволило увеличить модельный ряд автомобилей, на которых описанный выше кондиционер был установлен.
К недостаткам вышеописанной конструкции относится близкое расстояние от зоны выхода из вентилятора воздушного потока до фронтальной поверхности теплообменников, что приводит к завихрениям и неравномерности распределения потока по фронту теплообменников в зоне воздухопровода, расположенной перед вентиляционным окном выхода воздушного потока. В результате чего увеличился аэродинамический шум и снизилась эффективность работы теплообменников кондиционера.
Задача полезной модели направлена на создание надежной конструкции автомобильного кондиционера, при этом выполненного компактным, т.е. имеющего небольшие габариты для возможности установки на автомобили с минимальным свободным пространством в салоне.
Технический результат заключается в увеличении длины воздухопровода между теплообменниками и вентилятором при сохранении компактной конструкции корпуса кондиционера, в равномерности распределения воздушного потока по фронту двух теплообменников, в снижении аэродинамического шума, который возникает в воздухопроводе в период использования кондиционера.
Для решения поставленной задачи кондиционер для автомобиля содержит корпус с первым вентиляционным окном для входа воздушного потока и вторым вентиляционным окном для выхода воздушного потока, вентилятор, установленный в воздухопроводе, образованном стенками корпуса, первый и второй теплообменники, установленные в корпусе, при этом второй теплообменник расположен в воздуховоде перед вторым вентиляционным окном, а вентилятор установлен между первым и вторым теплообменниками по ходу движения воздушного потока, в воздухопроводе сформированы с одной общей стенкой два канала N и L, причем первый канал N расположен между первым теплообменником и входом в вентилятор, а второй канал L расположен между выходом из вентилятора и вторым вентиляционным окном, при этом первый канал N образован вогнутым относительно расположения первого теплообменника участком корпуса.
Первый теплообменник представляет собой испаритель или радиатор отопителя.
Второй теплообменник представляет собой испаритель или радиатор отопителя.
Первый и второй теплообменники могут быть расположены в пересеченных плоскостях W и Z.
Сущность технического решения поясняется на чертежах.
Фиг.1 - изображен перспективный кондиционер для автомобиля.
Фиг.2 - изображено сечение А-А фиг.1 кондиционера, в котором первый теплообменник установлен в первом вентиляционном окне.
Фиг.3-изображено сечение Б-Б фиг.2 кондиционера, в котором первый теплообменник установлен перед первым вентиляционным окном.
Фиг.4 - изображено сечение В-В фиг.2.
На поясняющих фигурах изображены:
1 - корпус;
la - первый полу корпус;
lb - второй полу корпус;
2 - первое вентиляционное окно;
3 - воздушный поток;
4 - второе вентиляционное окно;
5 - воздухопровод;
6 - вентилятор;
7 - первый теплообменник;
8 - второй теплообменник;
9 - стенка;
10 - вогнутый участок;
N - первый канал в воздухопроводе;
L - второй канал в воздухопроводе;
W - плоскость, в которой расположен первый теплообменник;
Z - плоскость, в которой расположен второй теплообменник;
D - блок кондиционера;
J - блок кондиционера.
Кондиционер для автомобиля (см. фиг.1-4) содержит, по крайней мере: корпус 1, в котором сформированы первое вентиляционное окно 2 для входа воздушного потока 3, второе вентиляционное окно 4 для выхода воздушного потока 3, воздухопровод 5; вентилятор 6, первый 7 и второй 8 теплообменники.
В корпусе 1 могут быть установлены различные заслонки (на фигурах не изображены), повышающие эффективность работы кондиционера.
Для связи кондиционера с другими узлами автомобиля могут использоваться трубчатые элементы, уплотнительные элементы, соединительные элементы и другие дополнительные элементы, которые не изображены на поясняющих фигурах.
В корпусе 1 кондиционера в воздухопроводе 5 между первым 7 и вторым 8 теплообменниками по ходу движения воздушного потока 3 установлен вентилятор 6 с регулируемой частотой вращения и приводимый в движение двигателем. В конкретном примере исполнения вентилятор 6 содержит крыльчатку и выполнен центробежным.
Первый теплообменник 7 установлен в корпусе 2 в воздухопроводе 5 поперек воздушного потока 3, при этом он может быть размещен непосредственно в первом вентиляционном окне 2 (см. фиг.2) или перед ним (см. фиг.3). Это зависит от компоновки узлов в салоне автомобиля.
Второй теплообменник 8 установлен в корпусе 2 в воздухопроводе 5 поперек воздушного потока 3 перед вторым вентиляционным окном 4.
Воздухопровод 5 сформирован стенками корпуса 1 между упомянутыми первым 2 и вторым 4 вентиляционными окнами, при этом в воздухопроводе 5 сформированы два канала N и L, выполненных с одной общей стенкой 9. Первый канал N расположен между первым теплообменником 7 и входом в вентилятор 6, а второй канал L расположен между выходом из вентилятора 6 и вторым вентиляционным окном 4, при этом упомянутый первый канал N образован вогнутым относительно расположения первого теплообменника 7 участком 10 корпуса 1. Такая конструкция позволяет создать конфигурацию воздухопровода 5, больший участок которого обеспечивает воздушному потоку 3 С-образный путь, образованный ранее упомянутыми первым N и вторым L каналами и зоной, в которой размещен вентилятор 6. Упомянутый вентилятор 6 расположен между каналами N и L в зоне поворота С-образного пути и способствует всасыванию воздушного потока 3, проходящего по первому каналу N от первого теплообменника 7 к вентилятору 6, а затем от вентилятора 6 по второму каналу L ко второму теплообменнику 8 и далее ко второму вентиляционному окну 4. Такая конструкция позволяет увеличить длину воздухопровода 5 между вентилятором 6 и теплообменниками 7 и 8 при сохранении небольших габаритов кондиционера, а также равномерно распределить воздушный поток 3 по фронту упомянутых первого 7 и второго 8 теплообменников, что снижает аэродинамический шум в воздухопроводе 5 кондиционера.
Описанная выше конструкция воздухопровода 5 позволяет первый 7 и второй 8 теплообменники установить в непосредственной близости друг от друга в пересеченных плоскостях W и Z (см. фиг.4), что уменьшает габариты кондиционера, позволяя сохранить его компактность. В частности первый теплообменник 7 расположен в верхней части корпуса 1, а второй теплообменник 8 расположен в нижней части корпуса 1.
Между первым теплообменником 7 и внутренней поверхностью корпуса 1, а также между вторым теплообменником 8 и внутренней поверхностью корпуса 1 могут быть установлены уплотнительные элементы для герметизации воздухопровода 5.
Первый теплообменник 7 представляет собой испаритель, предназначенный для охлаждения воздуха, а второй теплообменник 8 представляет собой радиатор отопителя, предназначенный для нагрева воздуха. Не исключается ситуация, когда первый теплообменник 7 является радиатором отопителя, а второй теплообменник 8 является испарителем.
Для упрощения конструкции и снижения всевозможных незапланированных конструктивных отклонений в процессе изготовления корпуса 1, последний может быть выполнен из двух разъемных полукорпусов 1а и 1b, при этом первый полукорпус 1а установлен внутри второго 1b и содержит ранее описанный вогнутый участок 10 (см. фиг.2 и 4).
Вышеописанный кондиционер (см. фиг.3) может быть выполнен таким образом, что участок корпуса 1 с первым вентиляционным окном 2 и первым теплообменником 7 сформированы отдельным блоком D. Данный блок D снабжен присоединительными элементами для надежного и герметичного соединения с другим блоком J кондиционера. Блок J кондиционера содержит участок корпуса 1, в котором сформированы вогнутым участком 10 первый канал N, второй канал L и второе вентиляционное окно 4, а также установлены вентилятор 6 и второй теплообменник 8. Вышеописанные блоки D и J кондиционера изготавливаются отдельно друг от друга. Блок D первым устанавливается в салоне кузова автомобиля, а затем к нему крепится блок J посредством присоединительных элементов, установленных на корпусах блоков D и J, что обеспечивает герметичное соединение упомянутых блоков D и J друг с другом и эффективную работу кондиционера.
Кондиционер работает следующим образом.
Воздушный поток 3 поступает через первое вентиляционное окно 2 на фронтальный участок первого теплообменника 7, в частности, для охлаждения воздуха. Затем воздушный поток 3 проходит по первому каналу N и заходит в зону расположения вентилятора 6, затем вентилятором 6 воздушный поток 3 подается во второй канал L воздухопровода 5, совершая таким образом С-образный путь. После этого воздушный поток 3 проходит через фронтальный участок второго теплообменника 8, в частности, для нагрева воздуха и выходит через второе вентиляционное окно 4 в систему воздушных каналов автомобиля.