НАГРЕВАТЕЛЬНЫЙ БЛОК С ДЕФЛЕКТОРОМ ДЛЯ УСТАНОВКИ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА

Область техники, к которой относится полезная модель
[0001] Примеры вариантов осуществления настоящей полезной модели относятся к нагревательному блоку с дефлектором для установки кондиционирования воздуха, и более конкретно - к нагревательному блоку, который устанавливается в транспортное средство для регулирования температуры воздуха, подаваемого во внутреннее пространство транспортного средства.
Предшествующий уровень техники
[0002] Установки для кондиционирования воздуха для транспортного средства обычно представляют собой устройства для охлаждения или обогрева внутреннего пространства транспортного средства при помощи нагревания или охлаждения воздуха, подаваемого из наружного пространства или из внутреннего пространства транспортного средства во внутреннее пространство транспортного средства.
[0003] Такие установки для кондиционирования воздуха можно разделить на установки для кондиционирования воздуха трехэлементного типа, в которых блок нагнетания воздуха, испарительный блок и нагревательный блок выполнены независимо друг от друга; установки для кондиционирования воздуха полуцентрализованного типа, в которых испарительный блок и нагревательный блок выполнены как единое целое в одном корпусе; и установки для кондиционирования воздуха централизованного типа, в которых блок нагнетания воздуха, испарительный блок и нагревательный блок выполнены как единое целое в одном корпусе.
[0004] На фиг. 1 показан вид в аксонометрии, схематически иллюстрирующий конструкцию известной из уровня техники, в частности, из KR10-2009-0022282 A (публ. от 29.09.2010), установки для кондиционирования воздуха трехэлементного типа. На фиг. 2 показано поперечное сечение по оси ΙΙ-ΙI′ с фиг. 1.
[0005] Как видно на фиг.1 и 2, установка 1 для кондиционирования воздуха содержит блок 10 нагнетания воздуха для всасывания воздуха, испарительный блок 30, соединенный с одной стороны с блоком 10 нагнетания воздуха, и нагревательный блок 50, присоединенный к одной стороне испарительного блока 30. Блок 10 нагнетания воздуха содержит корпус 11 блока нагнетания воздуха, электрический двигатель (не показан), установленный внутри корпуса 11 блока нагнетания воздуха, и нагнетательный вентилятор (не показан), который вращается под действием движущей силы электрического двигателя. Корпус 11 блока нагнетания воздуха имеет входное отверстие 11а для воздуха из внутреннего пространства и входное отверстие 11b для воздуха из внешнего пространства, предназначенные для подачи воздуха из внутреннего/внешнего пространства в транспортное средство. Корпус 11 блока нагнетания воздуха оснащен поворотной заслонкой 17, которая селективно открывает входное отверстие 11a для воздуха из внутреннего помещения или входное отверстие 11b для воздуха из внешнего пространства.
[0006] Испарительный блок 30 содержит корпус 31 испарительного блока, соединенный с корпусом 11 блока нагнетания воздуха, и испаритель 33, установленный в корпусе 31 испарительного блока, для охлаждения подаваемого нагнетательным вентилятором воздуха из внутреннего/внешнего пространства,. Нагревательный блок 50 содержит корпус 51 нагревательного блока, имеющий входное отверстие 51а, в которое входит воздух, охлажденный испарителем 33, и сердцевину 53 нагревателя, установленную в корпусе 51 нагревательного блока для нагревания воздуха, поступающего из корпуса 31 испарительного блока.
[0007] Корпус 51 нагревательного блока содержит заслонку 71 для регулирования температуры, при помощи которой воздух, всасываемый из блока 10 нагнетания воздуха и проходящий через испаритель 33, селективно вводится в сердцевину 53 нагревателя. Кроме того, корпус 51 нагревательного блока содержит также вентиляционное отверстие 91 оттаивания, по которому воздух направляется к окнам транспортного средства, чтобы обеспечить их оттаивание, лицевое вентиляционное отверстие 93, по которому воздух направляется в верхнюю половину внутреннего пространства транспортного средства, и напольное вентиляционное отверстие 95, по которому воздух направляется в нижнюю половину внутреннего пространства транспортного средства.
[0008] Поток воздуха, соответственно, переключается между вентиляционными отверстиями 91, 93 и 95 при помощи заслонки 73 оттаивания, лицевой заслонки 75, и напольной заслонки 77. Соответствующие вентиляционные отверстия 91, 93, и 95 снабжены трубопроводами, по которым кондиционированный воздух подается в требуемые участки внутреннего пространства транспортного средства.
[0009] Вентиляционное отверстие 91 оттаивания соединяется с трубопроводом 101 оттаивания так, что воздух после теплового обмена подается в верхнюю половину внутреннего пространства транспортного средства, а лицевое вентиляционное отверстие 93 соединяется с лицевым трубопроводом 103 так, что воздух после теплового обмена подается к окнам транспортного средства.
[0010] Недостаток вышеописанной традиционной установки 1 для кондиционирования воздуха заключается в том, что поток воздуха, подаваемый в корпус 51 нагревательного блока, не является равномерным. Подробное описание этого недостатка приводится со ссылкой на фиг.3. На фиг.3 показано поперечное сечение по линии III-III′ с фиг.1. Как видно на фиг.3, воздух, всасываемый через блок 10 нагнетания воздуха, проходит через испаритель 33 испарительного блока 30, а затем вводится в пространство выше по потоку сердцевины 53 нагревателя в корпусе 51 нагревательного блока. При этом давление воздуха, вводимого в корпус 51 нагревательного блока, выше по потоку сердцевины 53 нагревателя, увеличивается по мере удаления от впускного отверстия 51а. Поэтому в таком состоянии, когда воздух проходит через сердцевину 53 нагревателя, нагнетание воздуха, подаваемого в сердцевину 53 нагревателя, не может быть равномерным в левом и правом направлениях.
[0011] Иными словами, воздух, подаваемый выше по потоку сердцевины 53 нагревателя, имеет смещение в направлении части ″L″, дальней от впускного отверстия 51а, а не части ″F″, ближней к впускному отверстию 51а, вследствие чего холодный воздух в большей степени присутствует со стороны части ″L″, чем со стороны части ″F″. При этом, когда воздух подается к сердцевине 53 нагревателя, температура воздуха, проходящего через сердцевину 53 нагревателя со стороны части ″L″, будет более низкой, чем температура воздуха, проходящего через сердцевину 53 нагревателя со стороны части ″F″. Таким образом, возникает отклонение температуры горячего воздуха, проходящего через сердцевину 53 нагревателя в левом и правом направлении.
[0012] Кроме того, даже в том случае, когда холодный воздух подается непосредственно в вентиляционные отверстия 91, 93 и 95, минуя прохождение через сердцевину 53 нагревателя во время работы в режиме охлаждения, холодный воздух присутствует в большем количестве со стороны части “L”, чем со стороны части “F”. Поэтому возникает отклонение температуры холодного воздуха, проходящего в левом и правом направлении.
Сущность полезной модели
[0013] Настоящая полезная модель разработано с учетом вышеуказанных недостатков, при этом задачей настоящей полезной модели является обеспечение нагревательного блока, который может минимизировать отклонение температуры воздуха, подаваемого во внутреннее пространство, в левом и правом направлении.
[0014] Другие задачи и достоинства настоящей полезной модели являются понятными из приведенного ниже описания и очевидными, благодаря ссылкам на варианты осуществления настоящей полезной модели. Для специалистов в области техники, к которой относится полезная модель, также очевидно, что решение задач и достоинства настоящей полезной модели можно осуществить в соответствии с пунктами формулы полезной модели и их комбинациями.
[0015] В соответствии с одним аспектом настоящей полезной модели нагревательный блок содержит корпус нагревательного блока, содержащий разделительную пластину, обеспечивающую разделение на первый отсек, в который воздух вводится снаружи, и второй отсек, расположенный под первым отсеком, открытую часть, которая выполнена в разделительной пластине таким образом, что первый отсек сообщается со вторым отсеком при помощи указанной открытой части, и первое и второе выпускные отверстия, которые выполнены, соответственно, в первом и втором отсеках для того, чтобы воздух выходил через первое и второе выпускные отверстия, сердцевину нагревателя, установленную во втором отсеке и обращенную ко второму выпускному отверстию, и заслонку для регулирования температуры, установленную с возможностью поворота в первом отсеке для того, чтобы селективно открывать и закрывать первое выпускное отверстие или открытую часть, отличающийся тем, что дополнительно содержит дефлектор, который разделен на первый и второй отсеки в левом и правом направлении транспортного средства и который имеет вентиляционное отверстие, выполненное между участком его наружной периферической части и внутренней стенкой первого отсека.
[0016] Вентиляционное отверстие может быть ограничено первой наружной периферической поверхностью, которая находится на расстоянии от внутренней стенки первого отсека, и первой и второй консольными частями, которые, соответственно, выступают из обоих концов первой наружной периферической поверхности к внутренней стенке первого отсека.
[0017] Вторая консольная часть может быть расположена параллельно разделительной пластине.
[0018] Дефлектор может иметь перепускное отверстие, расположенное в первом отсеке.
[0019] Перепускное отверстие может быть расположено таким образом, что оно соприкасается с первой наружной периферической поверхностью.
[0020] Нижняя торцевая поверхность дефлектора может опираться на поверхность сердцевины нагревателя.
[0021] Часть дефлектора, которая расположена во втором отсеке, может соприкасаться с внутренней стенкой второго отсека и разделительной пластиной. В этом случае часть дефлектора, которая расположена во втором отсеке, может иметь треугольную форму.
[0022] Следует понимать, что, как приведенное выше общее описание, так и следующее подробное описание настоящей полезной модели, представлены в качестве примера и пояснения и предполагают наличие дополнительного пояснения полезной модели в виде формулы полезной модели.
Краткое описание чертежей
[0023] Указанные выше и другие задачи, характеристики и достоинства настоящей полезной модели будут более понятными из следующего подробного описания, приведенного со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых представлены:
[0024] фиг.1 - вид в аксонометрии, схематически иллюстрирующий конфигурацию типичной известной из уровня техники установки для кондиционирования воздуха;
[0025] фиг.2 - поперечное сечение по оси II-II′ по фиг.1;
[0026] фиг.3 - поперечное сечение по оси III-III′ по фиг.1;
[0027] фиг.4 - нагревательный блок согласно варианту осуществления настоящей полезной модели в разобранном виде, в аксонометрии;
[0028] фиг.5 - вид в аксонометрии в увеличенном масштабе части нагревательного блока по фиг.4;
[0029] фиг.6 - вид в аксонометрии дефлектора, содержащегося в нагревательном блоке по фиг.4; и
[0030] фиг.7 - поперечное сечение по оси А-А′ по фиг.5.
Осуществление полезной модели
[0031] Ниже приведено более подробное описание примеров осуществления нагревательного блока согласно настоящей полезной модели со ссылками на прилагаемые чертежи.
[0032] На фиг.4 показан нагревательный блок согласно варианту осуществления настоящей полезной модели в разобранном виде, в аксонометрии. На фиг.5 показан вид в аксонометрии в увеличенном масштабе части нагревательного блока с фиг.4. Как видно на фиг.4 и 5, нагревательный блок 100 согласно варианту осуществления настоящей полезной модели содержит корпус 110, определяющий его внешний вид. Корпус 110 содержит левую часть 110а и правую часть 110b, которые являются симметричными друг другу и при соединении которых образуется корпус.
[0033] На боковой поверхности правой части 110b корпуса предусмотрено отверстие 112 для ввода воздуха, которое проходит сквозь правую часть корпуса. Отверстие 112 для ввода воздуха соединяется с блоком нагнетания воздуха (не показан) для того, чтобы воздух, проходящий через испаритель, содержащийся в блоке нагнетания воздуха, поступал в корпус. Воздух, введенный в отверстие 112 для ввода воздуха, подается наружу через внутреннюю часть корпуса. При этом корпус 110 содержит вентиляционное отверстие 114 для оттаивания, лицевое вентиляционное отверстие 116 и напольное вентиляционное отверстие 118. Вентиляционное отверстие 114 для оттаивания направляет выходящий воздух к ветровому стеклу (не показано) транспортного средства, чтобы обеспечить оттаивание ветрового стекла. Лицевое вентиляционное отверстие 116 направляет воздух в верхнюю половину внутреннего пространства транспортного средства, а напольное вентиляционное отверстие 118 направляет воздух в нижнюю половину внутреннего пространства транспортного средства. Для того чтобы направлять воздух в каждое из трех вентиляционных отверстий, корпус содержит заслонку вентиляционного отверстия оттаивания, заслонку лицевого вентиляционного отверстия и заслонку напольного вентиляционного отверстия, которыми управляют отдельные исполнительные механизмы для того, чтобы, соответственно, открывать и закрывать вентиляционное отверстие 114 для оттаивания, лицевое вентиляционное отверстие 116, и напольное вентиляционное отверстие 118.
[0034] На нижней стороне корпуса 110 расположена сердцевина 120 нагревателя. Сердцевина 120 нагревателя служит для нагревания воздуха, который вводится в то время как охлаждающая вода, циркулирующая в двигателе, проходит через нагревательный блок. Верхняя часть сердцевины 120 нагревателя образована объемом, который ограничен промежуточной стенкой 111 корпуса, расположенной внутри корпуса 110, и наружной стенкой корпуса 110. Этот объем представляет собой пространство, в котором, в основном, остается воздух, введенный через вышеуказанное отверстие 112 для ввода воздуха.
[0035] Указанный объем разделен на два отсека, которые расположены выше и ниже разделительной пластины 130. Далее в описании отсек на верхней стороне обозначается первым отсеком S1, а отсек на нижней стороне - вторым отсеком S2. Таким образом, сердцевина 120 нагревателя расположена во втором отсеке. Верхняя и нижняя части промежуточной стенки 111 корпуса имеют первое и второе выпускные отверстия 111а и 111b, соответственно. Первое выпускное отверстие 111а расположено в первом отсеке S1, а второе выпускное отверстие 111b расположено во втором отсеке S2. Соответственно, воздух из первого отсека подается через первое выпускное отверстие 111а, а воздух из второго отсека подается через второе выпускное отверстие 111b.
[0036] При этом разделительная пластина 130 проходит в левом и правом направлении транспортного средства и выступает из внутренней стенки корпуса 110. Кроме того, разделительная пластина 130 имеет открытую часть 132, через которую первый и второй отсеки сообщаются друг с другом. Таким образом, воздух, введенный через отверстие 112 для ввода воздуха, может поступать во второй отсек S2 только через открытую часть 132. Поскольку площадь открытой части 132 мала по сравнению с площадью второго отсека S2, воздух, вводимый через открытую часть, диффундирует во второй отсек. Таким образом, введенный воздух может равномерно подаваться на переднюю поверхность сердцевины нагревателя.
[0037] Первый отсек S1 содержит заслонку 140 для регулирования температуры, чтобы селективно открывать и закрывать первое выпускное отверстие 111а и открытую часть 132. Заслонка 140 для регулирования температуры имеет, по существу, прямоугольную форму и на одном конце снабжена поворотным валом 142. Поворотный вал 142 может поворачиваться исполнительным механизмом (не показано), при этом первое выпускное отверстие 111а или открытая часть 132 могут селективно открываться и закрываться.
[0038] На фиг.4 показано состояние, в котором заслонка 140 для регулирования температуры полностью закрывает открытую часть 132, в результате чего воздух, введенный из блока нагнетания воздуха, подается через первое выпускное отверстие через первый отсек. Таким образом, на фиг.4 показано состояние максимального охлаждения.
[0039] С другой стороны, в корпусе, в котором заслонка 140 для регулирования температуры полностью закрывает первое выпускное отверстие 111а, воздух подается через второе выпускное отверстие 111b через первый отсек S1, открытую часть 132, второй отсек S2 к сердцевине 120 нагревателя. Это соответствует состоянию максимального нагрева.
[0040] При этом заслонка 140 для регулирования температуры может быть расположена в любой позиции между позицией максимального охлаждения и позицией максимального нагрева. В этом случае воздух подается как через первое выпускное отверстие, так и через второе выпускное отверстие, а температуру воздуха, в конечном итоге выходящего по трем вентиляционным отверстиям, можно регулировать в соответствии с позицией заслонки 140 для регулирования температуры.
[0041] При этом, поскольку блок нагнетания воздуха расположен справа в правой части 110b корпуса, воздух, поступающий через отверстие 112 для ввода воздуха, будет поступать так, что он по инерции будет отклоняться влево в первом отсеке S1. В соответствии с этим в корпусе 110 установлен дефлектор 150 для того, чтобы обеспечить равномерную подачу вводимого воздуха через первый отсек.
[0042] На фиг.6 показан вид в аксонометрии дефлектора 150. Как видно на фиг.6, дефлектор 150 при помощи разделительной пластины 130, в целом, можно разделить на две части. При этом дефлектор 150 разделяется на верхний дефлектор 150а, расположенный в первом отсеке S1, и на нижний дефлектор 150b, расположенный во втором отсеке S2.
[0043] Верхний дефлектор 150а имеет меньшую площадь, чем площадь поперечного сечения первого отсека. В частности, благодаря тому, что первая наружная периферическая часть 152 находится на расстоянии от внутренней стенки корпуса 110, верхний дефлектор 150а имеет вентиляционное отверстие 152а, через которое воздух может проходить между внутренней стенкой корпуса и первой наружной периферической частью 152. Первая наружная периферическая часть 152 имеет, по существу, дугообразную форму, при этом на ее верхней торцевой стороне расположена первая консольная часть 154, которая выступает из первой наружной периферической части 152 в направлении внутренней поверхности стенки корпуса.
[0044] Первая консольная часть 154 упирается в промежуточную стенку 111 корпуса и во внутреннюю поверхность стенки корпуса и образует одну боковую поверхность вентиляционного отверстия 152а. Таким образом, первая консольная часть 154 функционирует как опорный элемент, поддерживающий внутреннюю поверхность стенки корпуса, что позволяет увеличить жесткость корпуса.
[0045] На нижней стороне верхнего дефлектора 150а предусмотрена установочная часть 156 заслонки, в которую вставляется заслонка 140 для регулирования температуры. На одном торце установочной части 156 заслонки выполнена приемная часть 157 вала, в которую входит поворотный вал 142 заслонки 140 для регулирования температуры. Кроме того, рядом с первой наружной периферической частью 152 верхнего дефлектора 150а выполнено перепускное отверстие 158. Одна сторона перепускного отверстия 158 имеет такую же кривизну, как и первая наружная периферическая часть 152, а его другая сторона имеет, по существу, линейную форму.
[0046] Перепускное отверстие 158 служит для того, чтобы вместе с вентиляционным отверстием 152а пропускать воздух, выходящий из отверстия 112 для ввода воздуха, в левую часть 110а корпуса. Если требуется, можно увеличить площадь вентиляционного отверстия 152а до величины, соответствующей площади перепускного отверстия 158, и вообще исключить перепускное отверстие. Однако в процессе разработки нагревательного блока, если объем воздуха, который обеспечивает круговая площадь вентиляционного отверстия, является недостаточным, площадь вентиляционного отверстия можно также модифицировать, чтобы получать нужный объем воздуха. В этом случае, если предусмотрено только вентиляционное отверстие, необходимо изменить форму наружной периферической части дефлектора. Однако если предусмотрено также перепускное отверстие, операцию модификации можно выполнить относительно просто, изменяя только площадь перепускного отверстия при сохранении его формы.
[0047] Поскольку на кромке дефлектора для повышения жесткости предусмотрен буртик, как показано на чертеже, этот буртик также необходимо модифицировать при модификации формы дефлектора. При этом для модификации литейной формы для изготовления деталей, имеющих вышеуказанную сложную форму, требуется значительное время и затраты. С другой стороны, поскольку перепускное отверстие расположено на простой плоской части, операцию модификации можно выполнить относительно просто, а расходы также можно уменьшить. Если внутренняя поверхность стенки корпуса имеет сложную форму, форму дефлектора также можно не модифицировать. Таким образом, наличие перепускного отверстия может иметь свои достоинства.
[0048] Нижний дефлектор 150b имеет, по существу, треугольную форму. Нижняя торцевая поверхность 160 нижнего дефлектора 150b опирается на верхнюю поверхность сердцевины 120 нагревателя так, что дефлектор имеет более стабильную опору. Боковая поверхность 162 корпуса нижнего дефлектора 150b соприкасается с внутренней поверхностью стенки корпуса и содержит вторую консольную часть 164, соединенную с нижним концом первой наружной периферической части. Вторая консольная часть 164 служит в качестве стабильной опоры внутренней боковой поверхности корпуса аналогично первой консольной части 154. Вторая консольная часть 164 расположена в корпусе вместе с нижней торцевой поверхностью 160 таким образом, чтобы исключить перемещение дефлектора. Кроме того, внутренняя торцевая сторона нижнего дефлектора 150b имеет опорную часть 166 сердцевины нагревателя, в которую вставляется одна торцевая сторона сердцевины 120 нагревателя.
[0049] В данном случае вторая консольная часть 164 расположена параллельно разделительной пластине 130 и содержит крепежные выступы 168, посредством кототорых разделительные пластины левой и правой частей корпуса соединяются друг с другом. Как показано на фиг.7, крепежные выступы 168 выполнены, соответственно, на верхней и нижней поверхностях второй консольной части 164 и находятся на расстоянии друг от друга, равном толщине второй консольной части. Наличие такого зазора позволяет выполнить в левой и правой частях корпуса разделительные пластины, совмещающиеся друг с другом. В результате этого левая и правая части корпуса устанавливаются нужным образом за счет дефлектора, и предотвращается деформация разделительных пластин в процессе транспортировки, сборки или эксплуатации.
[0050] Из приведенного выше описания очевидно, что в соответствии с одним аспектом настоящей полезной модели, поскольку вентиляционное отверстие расположено между наружной периферической частью дефлектора и внутренней стенкой первого отсека, можно минимизировать отклонения температуры воздуха в левом и правом направлении. Кроме того, поскольку воздух, вводимый через открытую часть, диффундирует во второй отсек, а затем проходит через сердцевину нагревателя, воздух можно равномерно подавать через сердцевину нагревателя. В результате этого эффективность теплопередачи также повышается.
[0051] Кроме того, поскольку поверхности первого и второго выступов дефлектора, которые образуют вентиляционное отверстие, соприкасаются с внутренней стенкой первого отсека, жесткость корпуса нагревательного блока может быть дополнительно увеличена. Поэтому даже в случае удара по корпусу в процессе транспортировки или сборки поверхности первого и второго выступов могут функционировать в качестве опорного элемента. Вследствие этого можно дополнительно увеличить сопротивление корпуса ударной нагрузке.
[0052] Кроме того, поскольку поверхность второго выступа расположена параллельно разделительной пластине, это может предотвращать изгиб разделительной пластины. При этом поверхность второго выступа может также служить для того, чтобы располагать дефлектор в нужной позиции в процессе сборки.
[0053] Кроме того, поскольку перепускное отверстие выполнено в первом отсеке, можно легко обеспечить объем воздуха, удовлетворяющий проектным требованиям. Иными словами, поскольку перепускное отверстие выполнено в дефлекторе, имеющем относительно малые размеры и плоскую форму, можно легко модифицировать средства производства, в частности, литейную форму.
[0054] Кроме того, опора дефлектора на верхнюю поверхность сердцевины нагревателя обеспечивает более устойчивое положение дефлектора.
[0055] Кроме того, поскольку дефлектор соприкасается с разделительной пластиной и внутренней стенкой второго отсека, внутренняя стенка второго отсека имеет более устойчивую опору.
[0056] Настоящая полезная модель описана применительно к конкретным вариантам осуществления, однако, для специалистов в данной области техники очевидно, что в него могут быть внесены различные изменения и модификации без отклонения от сути и объема полезной модели, как определено прилагаемой формулой полезной модели.