Панель для лучисто-конвективного охлаждения кабины транспортного средства
Патент 887277
Авторы
Панель для лучисто-конвективного охлаждения кабины транспортного средства
Иллюстрации
Реферат
({ {) 887277
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.06.79 (21) 2776503/27-11 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.12.81. Бюллетень № 45 (45) Дата опубликования описания 07.12.81 (51) М. К.
В 60 Н 3/00
F 24 F 13/Об
Государственный комитет
СССР (53) УДК 629.113.06:
:628.8 (088.8) ио делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения
В. И. Прохоров, А. Л. Наумов и С. М. Шилклопер (71) Заявитель Центральный научно-исследовательский и проектно-aKcnePHHt тальный институт промышленных зданий и сооружений
I (54) ПАНЕЛЬ ДЛЯ ЛУЧИСТО-КОНВЕКТИВНОГО
ОХЛАЖДЕНИЯ КАБИНЫ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
Изобретение относится к кондиционированию воздуха, отоплению и вентиляции помещений малого объема и предназначено преимущественно для охлаждения кабины транспортного средства. 5
Известна панель для лучисто-конвективного. охлаждения, отопления и вентиляции помещения, содержащая полый корпус, имеющий рабочие поверхности, участвующие в теплообмене с помещением, выпол- то пенную в корпусе щель и связанный с корпусом козырек, расположенный вдоль щели и размещенный параллельно одной из рабочих поверхностей, при этом козырек закреплен вне рабочей поверхности корпу- 15 са, обращенной к пользователю помещения (1).
Конструкция такой панели не позволяет предотвратить подачу тумана в помещение.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является панель для лучисто-конвективного охлаждения помещения, содержащая полый корпус, имеющий рабочие поверхности, выполненную в корпусе щель и связанный с корпусом козырек, расположенный вдоль щели (2).
Такая панель не может быть установлена в зоне под лобовым стеклом транспортного средства, так как это приведет к образованию низкотемпературных воздушных 30 вихрей в области расположения рычагов управления и, следовательно, не обеспечит комфортные условия пользователя транспортным средством. В то же время при расположении кондиционера в подкапотном пространстве транспортного средства наиболее рационально устанавливать панель в зоне под лобовым стеклом транспортного средства, так как в этом случае обычно применяемое потолочное расположение панели лучисто-конвективного охлаждения неоправданно удлинит сеть воздухораспределения.
Цель изобретения — повышение комфортных условий пользователя транспортным средством за счет размещения панели в зоне под лобовым стеклом транспортного средства с одновременным предотвращением поступления тумана на лобовое стекло.
Указанная цель достигается благодаря тому, что козырек закреплен на рабочей поверхности корпуса, обращенной к пользователю, установлен параллельно лобовому стеклу, а щель расположена между последним и козырьком, при этом площадь всех рабочих поверхностей корпуса определяют из неравенства р G (вых fp)
K (h.{; t{{{„) 887277 на выходе где: 6 — массовый расход воздуха через панель, кг/с;
1„„— 3 H T B JI b II 11 H из панели, Дж/кг;
1 — энтальпия воздуха на входе в панель, Дж/кг;
f(- — коэффициент теплопередачи панели, Вт/(м К);
4 „ -- лучисто-конвсктпвная температура помещения, К;
4,» — -температура воздуха на выходе из панели, К.
Кроме того, с целью предотвращения возможности появления конденсата на рабочих поверхностях панели, они могут быть выполнены из материала, коэффициент теплопередачи которого не превышает
4 Вт/(M К)
Для равномерного распределения воздушного потока, поступающего в кабину, в корпусе перед щелью может быть установлено распределительное устройство.
Корпус панели может быть выполнен в виде надувного матраца.
На фиг. 1 изображена панель; на фиг.2— панель, корпус которой выполнен в виде надувного матраца, смонтированная в кабине транспортного средства.
Панель состоит из полого корпуса 1, который может быть выполнен в виде надувного матраца. Рабочие поверхности корпуса выполнены из материала с коэффициентом теплопередачи не более 4 Вт/(м К).
На рабочей поверхности 2, обращенной к пользователю, установлен козырек 3, направленный параллельно лобовому стеклу
4, а в корпусе между козырьком и лобовым стеклом расположена щель 5, перед которой установлено распределительное устройство. Оно может быть выполнено в виде направляющих пластин 6 или сетки 7, Наличие распределительного устройства повышает аэродинамическое сопротивление щели за счет значительного уменьшения динамической составляющей давления воздуха на выходе из панели, в результате чего воздух равномерно распределяется вдоль щели 5 и равномерной плоской струей настилается на лобовое стекло 4.
Лучисто-конвективное охлаждение кабины транспортного средства производится за счет подачи холодного воздуха в полый корпус 1 панели. Охлаждение этого воздуха может быть произведено в кондиционере, расположенном в подкапотном пространстве транспортного средства, причем для ассимиляции теплоизбытков в кабине температура воздуха выбрана ниже точки росы атмосферного воздуха, в результате чего охлажденный воздух включает в себя значительное количество тумана. Проходя через корпус панели, воздух подогревается, а влага, содержащаяся в нем в виде тумана, испаряется. Тепло, идущее на подогрев воздуха и испарение тумана, подводится в
1О
25 зо
65 панель через рабочие поверхности 8 лучистого теплообмена, температура внешней поверхности которых может поддерживаться выше точки росы воздуха кабины за счет низкого значения коэффициента теплопередачи рабочих поверхностей, что предупреждает возможность появления на них конденсата. Это имеет особое значение для рабочей поверхности 2, обращенной к пользователю. Далее воздух выпускается из панели через щель 5, образуя с помощью козырька 3 плоскую струю, настилающуюся на лобовое стекло 4.
Площадь рабочих поверхностей 2 определяется, исходя из условия полного испарения тумана внутри панели, осуществляемого путем подогрева воздуха в панели до температуры не ниже точки росы приточного воздуха. Для этого лучистая теплоотдача с рабочих поверхностей должна быть не менее количества тепла, необходимого для испарения тумана:
Ял Я где: Q=kF(4. — 4 x) — тепло, отдаваемое панелью через рабочие поверхности, Вт;
q T = 6 (1ры — 10) — тепло, необходимое для испарения тумана в потоке воздуха, проходящего через панель, Вт.
Подставив эти выражения в неравенство (П), получим:
AF (t,., — 8,Д,) ) О (/,„, — 1,), (Ш) откуда следует, что площадь всех рабочих поверхностей F следует определять из неравенства (1).
Требования к коэффициенту теплсуередачи рабочих поверхностей панели, защищаемых от конденсации на них водяных паров со стороны кабины, определяем из условия наиболее неблагоприятного режима работы панели. Такой режим может быть определен температурой воздуха в кабине +23 С и относительной влажностью 70 /о, так как при более низких температурах отпадает необходимость в работе охлаждающей панели. Этим параметрам соответствует температура точки росы
+15 С. При условии, что температура приточного воздуха не менее — 10 С, ориентировочная поверхность панели 1 м, а холодопроизводительность при этом не превышает 1000 Вт. Тогда максимальная величина коэффициента теплопередачи от приточного воздуха к наружной поверхности панели определяется следующим образом: у = " =4 Вт/(,! а. K). (IV) (15 — (— 1О)). 1
Рассчитано, что даже сравнительно тонкий слой тепловой изоляции с таким коэф887277
5 фициентом теплопередачи обеспечит защиту поверхности от конденсации водяных паров из кабины. Для этого может быть, например, выбран пенополиуретан толщиной 7 5 мм. 5
Экономический эффект применения панели заключается в уменьшении потребной холодопроизводительности кондиционера за счет более равномерного охлаждения рабочего места и снижении капитальных затрат за счет уменьшения длины воздуховодов.
Формула изобретения
1. Панель для лучисто-конвективного охлаждения кабины транспортного средства, содержащая полый корпус, имеющий рабочие поверхности, выполненную в корпусе щель и связанный с корпусом козырек, расположенный вдоль щели, о тл и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения 20 комфортных условий пользователя транспортным средством за счет размещения панели в зоне под лобовым стеклом транспортного средства с одновременным предотвращением поступления тумана на лобовое стекло, козырек закреплен на рабочей поверхности корпуса, обращенной к пользователю, установлен параллельно лобовому стеклу, а щель расположена между последним и козырьком, при этом ЗО площадь рабочих поверхностей корпуса определяется из неравенства
F 0 (вых — lву
K(t> < вых) 6 где: G — массовый расход воздуха через панель, кг/с;
1,ых — энтальпия воздуха на выходе из панели, Дж/кг;
/о — энтальпия воздуха на входе в панель, Дж/кг;
К-- коэффициент теплопередачи панели, Вт/(м . К);
/,„. — — лучисто-конвективная температура помещения, К;
4„х — температура воздуха на выходе из панели, К.
2. Панель по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью предотвращения возможности появления конденсата на рабочих поверхностях панели, они выполнены из материала, коэффициент теплопередачи которого не превышает 4 Вт/(м К).
3. Панель по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью равномерного распределения воздушного потока, поступающего в кабину, в корпусе перед щелью установлено распределительное устройство.
4 Панель по п. 1, отличающаяся тем, что корпус выполнен в виде надувного матраца.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР № 255524, кл. F 24 F 13/06, 1963.
2. Авторское свидетельство СССР № 678259, кл. F 24 F 13/06, 1977 (прототип).