Система охлаждения, механическое транспортное средство и способ его охлаждения

Система охлаждения, механическое транспортное средство и способ его охлаждения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к системе охлаждения согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения. Кроме того, изобретение относится к способу, пригодному для применения системы охлаждения такого рода, к соответствующей компьютерной программе и к машиночитаемому носителю данных с такой программой.

Уровень техники

Системы снабжения множества охладителей охлаждающим воздухом в механическом транспортном средстве известны из области автомобильной техники. В то время как система такого рода охлаждает охлаждающую жидкость, проходящую через охладитель, при помощи проходящего охлаждающего воздуха, охлаждающая жидкость может снова подаваться в систему охлаждения. Традиционно вентилятор находится перед охладителем, вентилятор всасывает воздух, при этом постоянное количество воздуха, по существу соответствующее скорости движения, проходит через каждый охладитель транспортного средства. Геометрическая форма вентиляторов в значительной степени блокирует проход воздуха по направлению к отсеку двигателя. Более того, из-за своих размеров вентилятор обладает ограниченной мощностью. Эти размеры, в свою очередь, зависят от пространства в области охладителя и поэтому они иногда довольно ограничены.

Из DE 10121909 B4 известно вентиляционное устройство для транспортных средств, в частности, в сочетании с системой обогрева или кондиционирования воздуха, с воздушными каналами и по меньшей мере одним воздуховыпускным отверстием, имеющим устройства для контроля направления воздуха и количества воздуха, при этом по меньшей мере устройства для контроля количества воздуха и направления воздуха воздуховыпускного отверстия оснащены электроприводом, устройства для контроля направления воздуха и/или количества воздуха приводятся в движение посредством электродвигателей, предпочтительно шаговых двигателей или двигателей постоянного тока, и по меньшей мере две функции воздуховыпускного отверстия выполнены в виде модулей, в частности, для сопряжения с последующими модулями, предпочтительно в сочетании с источником электропитания с повышенным напряжением бортовой сети, в частности 42 В.

В EP 1236594 B1 предлагается крыша транспортного средства с участком крыши, в котором содержится прозрачное окно, по меньшей мере с одним расположенным со стороны окна выпускным отверстием по меньшей мере одного воздухопроводящего канала, который подводит поток воздуха к нижней стороне окна, при этом поток воздуха нагревается или охлаждается при помощи устройства, при этом воздухопроводящий канал расположен исключительно на обрамляющем указанный участок крыши каркасе или на структурном компоненте, который прикреплен к указанному каркасу и обрамляет указанный участок крыши, и по меньшей мере один электрический вентилятор расположен в воздухопроводящем канале или воздухопроводящих каналах.

В US 2005/0130580 A1 раскрыта воздухораспределительная система для приборной панели механического транспортного средства, содержащая главный канал, который предназначен для приема воздушного потока из источника кондиционированного воздуха, и множество вспомогательных каналов, которые отходят от главного канала и заканчиваются в воздуховыпускных отверстиях, которые предусмотрены на приборной панели, при этом главный канал ведет к распределителю или полосе, от которой отходит ряд вспомогательных каналов, каждый из вспомогательных каналов, который отходит от распределителя, входит в ряд концевых каналов, которые ведут в соответствующие воздуховыпускные отверстия приборной панели, для каждого из вспомогательных каналов предназначено устройство для распределения воздуха для распределения потоков воздуха, проходящих через вспомогательный канал под концевыми каналами, которые отходят от него, и для каждого вспомогательного канала предназначен независимый дополнительный блок, который управляет по меньшей мере одним свойством потока воздуха, проходящего через вспомогательный канал.

В US 5042565, в свою очередь, рассматривается теплообменник, содержащий композитную структуру, которая усилена посредством переплетенных волокон, в частности, передней кромкой, содержащей медную конструкцию, которая усилена посредством переплетенных графитовых волокон и выполнена как один независимый целостный блок при помощи впускных и выпускных каналов, а также множества средств, образующих пропускные отверстия, соединяющие эти каналы.

В заключение, EP 0222340 B1 относится к способу кондиционирования воздуха, который находясь в помещении, где необходимо осуществить кондиционирование воздуха, создает множество циркулирующих воздушных потоков, которые выпущены из воздуховыпускных отверстий системы кондиционирования воздуха, чьи воздуховыпускные отверстия расположены в предварительно определенных местах внутри помещения, при этом на первом этапе способ включает изменения области воздействия по меньшей мере одного из множества циркулирующих потоков, а на втором этапе - возвращение циркулирующего потока, измененного на первом этапе, в первоначальную область действия, при этом первый и второй этапы повторяют по очереди.

Раскрытие изобретения

Изобретение относится к системе охлаждения, способу, пригодному для применения системы охлаждения такого рода, соответствующей компьютерной программе и машиночитаемому носителю данных с такой программой, заявленных в соответствии с независимыми пунктами формулы изобретения.

Преимущество настоящего решения заключается в достижении эффективного управления охлаждением воздуха, которое позволяет отключать отдельный охладитель, в котором нет потребности, с целью энергосбережения, и, следовательно, уменьшать нагрузку электроснабжения транспортного средства. Благодаря наведению потока воздуха от центрального вентилятора, каждый охладитель обеспечивается значительно большим количеством воздуха, чем при использовании традиционной системы с отдельным вентилятором. В частности, количество воздуха, проходящего через охладитель, не обязательно зависит от скорости движения транспортного средства, а скорее может целенаправленно регулироваться при помощи предложенных клапанов. Кроме того, хорошо приспособляемая геометрическая форма центрального вентилятора позволяет избежать сильного блокирования потока охлаждающего воздуха по направлению к отсеку двигателя, известного при использовании традиционных устройств. В заключение, хорошо приспособляемая геометрическая форма делает возможным полную независимость размеров вентилятора от пространства в области охладителя и, следовательно, позволяет конструктору целенаправленно настроить мощность вентилятора согласно с требованиями его применения посредством придания ему надлежащих размеров.

Другие преимущественные усовершенствованные варианты осуществления изобретения указаны в зависимых пунктах формулы изобретения. Отверстия для охлаждающего воздуха, каждое из которых размещено в текучей среде в воздушной системе между клапанами и охладителями, для снабжения соответствующего охладителя охлаждающим воздухом, могут быть при этом оснащены кольцевым зазором, который опоясывает каждое отверстие для охлаждающего воздуха, для ускорения охлаждающего воздуха, подаваемого в соответствующий охладитель. Таким образом, вентиляторы, которые согласно традиционным методам размещены перед отдельными охладителями, успешно заменены упомянутым кольцевым зазором, что приводит к значительному снижению в весе.

Согласно преимущественному варианту осуществления кольцевой зазор имеет поперечное сечение, которое сужается в текучей среде по направлению воздухопровода, для всасывания охлаждающего воздуха через отверстие для охлаждающего воздуха. При использовании такого кольцевого зазора с сужающимся поперечным сечением охлаждающий воздух из центральной системы охлаждения воздуха быстро разгоняется и возникает низкое давление, которое, в свою очередь, вызывает всасывание, при помощи которого последующий охлаждающий воздух всасывается через отверстие для охлаждающего воздуха.

В заключение, другой аспект изобретения представлен блоком управления для активации клапанов, который электронно соединен с клапанами, при помощи которого каждый охладитель может быть отдельно активирован и целенаправленно получать соответствующий необходимый воздушный поток.

Краткое описание чертежей

Приведенный в качестве примера вариант осуществления изобретения изображен на графических материалах и более подробно описан далее.

На фиг. 1 представлено изображение системы охлаждения исключительно в местном разрезе согласно одному варианту осуществления изобретения.

На фиг. 2 представлено изображение механического транспортного средства в разрезе с системой охлаждения согласно фиг. 1.

Осуществление изобретения

На фиг. 1 подробно изображена структурная схема системы 10 охлаждения на основании частичного разреза согласно одному варианту осуществления изобретения. Четыре охладителя, предназначенные для охлаждения транспортного средства, могут быть признаны существенными компонентами указанной системы 10 охлаждения, при этом на фиг. 1 только один из указанных охладителей 12 изображен в качестве подробного примера.

На фиг. 1, в частности, изображено отверстие 14 для охлаждающего воздуха, которое размещено в текучей среде перед охладителем 12, для подачи охлаждающего воздуха 16 в охладитель 12. Кольцевой зазор 18, опоясывающий каждое отверстие 14 для охлаждающего воздуха, служит для ускорения охлаждающего воздуха 16, подаваемого в охладитель 12. Поперечное сечение данного кольцевого зазора 18, которое сужается в текучей среде по направлению воздухопровода 19, сначала приводит в действие всасывание охлаждающего воздуха 16 через отверстие 14 для охлаждающего воздуха по направлению к охладителю 12, в то время как воздухопровод 19, который расположен в текучей среде за охладителем 12, служит для удаления охлаждающего воздуха 16, подаваемого в охладитель 12.

На верхнем изображении в разрезе на фиг. 2, на которой в полном объеме изображено соответствующе оборудованное механическое транспортное средство 20, подробно проиллюстрирована функциональная взаимосвязь указанных структурных компонентов. Здесь деталь 28 приблизительно соответствует участку системы 10 охлаждения, которая изображена на фиг. 1. Здесь можно увидеть все четыре охладителя 12, 22, 32, через которые проходит охлаждающая жидкость и которые сконструированы согласно фиг. 1, при этом система 10 охлаждения, которая по текучей среде соединяет охладители 12, 22, 32, охлаждает и снабжает указанные охладители охлаждающим воздухом 16, который всасывается воздушным фильтром 24.

Воздушный вентилятор 26, который расположен в текучей среде в воздушной системе, подает охлаждающий воздух 16 к охладителям 12, 22, 32, в то время как клапаны V₁, V₂, V₃, V₄, каждый из которых расположен в текучей среде в указанной воздушной системе перед охладителями 12, 22, 32, выборочно блокируют охлаждающий воздух 16, подаваемый к указанным охладителям 12, 22, 32. Блок управления CU или охлаждения, который электронно соединен с клапанами V₁, V₂, V₃, V₄, регулирует указанные клапаны таким образом, чтобы охлаждающий воздух 16, подаваемый в неиспользуемые охладители 12, 22, 32, был заблокирован. Исходя из этих целей, блок управления CU настраивают, например, при помощи соответствующей компьютерной программы (не изображена графически), которая может храниться на машиночитаемом носителе данных, например RAM или ROM микроконтроллера, установленного на блоке управления CU.

1. Система (10) охлаждения механического транспортного средства (20), отличающаяся тем, что содержит следующие признаки:

- воздушную систему, соединяющую по текучей среде множество охладителей (12, 22, 32) для снабжения охладителей (12, 22, 32) охлаждающим воздухом (16),

- воздушный вентилятор (26), расположенный в текучей среде в воздушной системе, для подачи охлаждающего воздуха (16) в охладители (12, 22, 32), и

- клапаны (V₁, V₂, V₃, V₄), каждый из которых расположен в текучей среде в воздушной системе перед охладителями (12, 22, 32), для блокирования охлаждающего воздуха (16), подаваемого в соответствующий охладитель (12, 22, 32).

2. Система (10) охлаждения по п.1, отличающаяся тем, что содержит следующие признаки:

- отверстия (14) для охлаждающего воздуха, каждое из которых расположено в текучей среде в воздушной системе между клапанами (V₁, V₂, V₃, V₄) и охладителями (12, 22, 32), для снабжения соответствующего охладителя (12, 22, 32) охлаждающим воздухом (16), и

- кольцевой зазор (18), который опоясывает каждое отверстие (14) для охлаждающего воздуха, с целью ускорения охлаждающего воздуха (16), подаваемого в соответствующий охладитель (12, 22, 32).

3. Система (10) охлаждения по п.2, отличающаяся тем, что кольцевой зазор (18) имеет поперечное сечение, которое сужается в текучей среде по направлению к воздухопроводу (19), для всасывания охлаждающего воздуха (16) через отверстие (14) для охлаждающего воздуха.

4. Система (10) охлаждения по п.2 или 3, отличающаяся тем, что содержит воздухопроводы (19), каждый из которых расположен в текучей среде в воздушной системе за охладителями (12, 22, 32), для отвода охлаждающего воздуха (16), подаваемого в соответствующий охладитель (12, 22, 32).

5. Система (10) охлаждения по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что содержит блок (CU) управления, который электронно соединен с клапанами (V₁, V₂, V₃, V₄), для активации клапанов (V₁, V₂, V₃, V₄).

6. Механическое транспортное средство (20), отличающееся тем, что содержит следующие признаки:

- более чем один, в частности четыре охладителя (12, 22, 32), через которые проходит охлаждающая жидкость, для охлаждения механического транспортного средства (20), и

- систему (10) охлаждения по любому из пп.1-5 для охлаждения охладителей (12, 22, 32) охлаждающим воздухом (16).

7. Способ охлаждения механического транспортного средства (20), в частности при помощи системы (10) охлаждения по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что включает следующие признаки:

- воздушная система, соединяющая по текучей среде множество охладителей (12, 22, 32), снабжает охладители (12, 22, 32) охлаждающим воздухом (16),

- воздушный вентилятор (26), который расположен в текучей среде в воздушной системе, подает охлаждающий воздух (16) в охладители (12, 22, 32), и

- клапаны (V₁, V₂, V₃, V₄), каждый из которых расположен в текучей среде в воздушной системе перед охладителями (12, 22, 32), выборочно блокируют охлаждающий воздух (16), подаваемый в охладители (12, 22, 32).

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что посредством блока (CU) управления, который электронно соединен с клапанами (V₁, V₂, V₃, V₄), активируют клапаны (V₁, V₂, V₃, V₄) для блокирования охлаждающего воздуха (16), подаваемого в неиспользуемые охладители (12, 22, 32).