Устройство регулирования температуры в транспортном средстве (варианты)

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ В ТРАНСПОРТНОМ СРЕДСТВЕ (ВАРИАНТЫ)(71) Заявитель Васильев Денис Игоревич(72) Авторы Футерник Владлен Футерник Рахиль(73) Патентообладатель Васильев Денис Игоревич(57) 1. Устройство регулирования температуры в транспортном средстве, имеющем двигатель с системой жидкостного охлаждения, содержащее холодильную установку с теплообменником, к которому через средства управления потоком холодного теплоносителя подключены заполненные теплоносителем подающая и возвратная магистрали, к которым через средства управления потоком горячего теплоносителя подключена система жидкостного охлаждения двигателя транспортного средства, и через средства управления потоком теплоносителя для нагрева/охлаждения воздуха в салоне транспортного средства подключен теплообменник устройства кондиционирования воздуха в салоне транспортного средства, отличающееся тем, что к подающей и возвратной магистралям по крайней мере через одно дополнительное средство управления потоком теплоносителя подключено по крайней мере одно дополнительное нагревательное/охладительное устройство транспортного средства. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве первого дополнительного устройства к подающей и возвратной магистралям через первое средство управления потоком теплоносителя для регулирования температуры сиденья транспортного средства подключен теплообменник устройства подогрева/охлаждения сиденья транспортного средства. 13023. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что в качестве второго дополнительного устройства к подающей и возвратной магистралям через второе средство управления потоком теплоносителя для охлаждения и/или подогрева продуктов подключен теплообменник камеры для охлаждения и/или подогрева продуктов. 4. Устройство по одному из пп. 1-3, отличающееся тем, что теплоносителем является охлаждающая жидкость двигателя транспортного средства. 5. Устройство регулирования температуры в транспортном средстве, имеющем двигатель с системой жидкостного охлаждения, содержащее холодильную установку с теплообменником, к которому через средства управления потоком холодного теплоносителя подключены заполненные теплоносителем подающая и возвратная магистрали, к которым через средства управления потоком горячего теплоносителя подключена система жидкостного охлаждения двигателя транспортного средства, и через средства управления потоком теплоносителя для нагрева/охлаждения воздуха в салоне транспортного средства подключен теплообменник устройства кондиционирования воздуха в салоне транспортного средства, отличающееся тем, что к системе охлаждения двигателя транспортного средства по крайней мере через одно дополнительное средство управления потоком теплоносителя подключено по крайней мере одно дополнительное нагревательное устройство транспортного средства. 6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что в качестве дополнительного нагревательного устройства к системе охлаждения двигателя транспортного средства через средство управления потоком теплоносителя для подогрева продуктов подключен теплообменник камеры для подогрева продуктов. 7. Устройство по п. 5 или п. 6, отличающееся тем, что теплоносителем является охлаждающая жидкость двигателя транспортного средства. 8. Устройство регулирования температуры в транспортном средстве, имеющем двигатель с системой жидкостного охлаждения, содержащее холодильную установку с теплообменником, к которому через средства управления потоком холодного теплоносителя подключены заполненные теплоносителем подающая и возвратная магистрали, к которым через средства управления потоком горячего теплоносителя подключена система жидкостного охлаждения двигателя транспортного средства, и через средства управления потоком теплоносителя для нагрева/охлаждения воздуха в салоне транспортного средства подключен теплообменник устройства кондиционирования воздуха в салоне транспортного средства, отличающееся тем, что к теплообменнику холодильной установки по крайней мере через одно средство управления потоком теплоносителя подключено по крайней мере одно дополнительное охладительное устройство транспортного средства. 9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что в качестве дополнительного охладительного устройства к теплообменнику холодильной установки через средство управления потоком теплоносителя для охлаждения продуктов подключен теплообменник камеры для охлаждения продуктов. 10. Устройство по п. 8 или п. 9, отличающееся тем, что теплоносителем является охлаждающая жидкость двигателя транспортного средства.(56) 1. Патент США 6435273, МПК 7 25 29/00, опубл.20.08.2002. Полезная модель относится к транспортной промышленности, в частности к области оборудования для транспортных средств, таких как автомобили, автобусы, самолеты, танки и т.д. В настоящее время все больше внимания уделяется не только безопасности движения транспортного средства, его дизайну, но и повышению комфортабельности транспортного 2 1302 средства. С этой целью разрабатывается различное дополнительное оборудование, в том числе устройства для регулирования температуры воздуха в транспортном средстве, для подогрева и/или охлаждения сидений, для обогрева стекол. Транспортные средства снабжают обогреваемыми и/или охлаждаемыми емкостями, в которых можно хранить охлажденные продукты или напитки или подогревать их. Наиболее близким к заявляемому устройству является известное устройство для регулирования температуры в транспортном средстве, которое имеет двигатель с системой жидкостного охлаждения, выбранное в качестве прототипа 1. Устройство содержит холодильную установку с теплообменником, к которому через средства управления потоком холодного теплоносителя подключены заполненные теплоносителем подающая и возвратная магистрали, к которым через средства управления потоком горячего теплоносителя подключена система жидкостного охлаждения двигателя транспортного средства, и через средства управления потоком теплоносителя для нагрева/охлаждения воздуха в салоне транспортного средства подключен теплообменник устройства кондиционирования воздуха в салоне транспортного средства. Это известное устройство обеспечивает возможность регулирования температуры воздуха в салоне транспортного средства, но не позволяет изменять в желаемую сторону температурные параметры других элементов транспортного средства, влияющих на степень комфортности. В основу полезной модели поставлена задача создание такого устройства для регулирования температуры в транспортном средстве, в котором обеспечивается возможность нагрева/охлаждения по крайней мере одного дополнительного устройства транспортного средства,например сидений или камеры для охлаждения и/или подогрева продуктов или напитков. Другой задачей полезной модели является создания такого устройства для регулирования температуры в транспортном средстве, в котором обеспечивается возможность подогрева по крайней мере одного дополнительного устройства, например камеры для подогрева продуктов, независимо от режима терморегулирования воздуха в салоне транспортного средства. Еще одной задачей полезной модели является создание такого устройства для регулирования температуры в транспортном средстве, в котором обеспечивается возможность подогрева по крайней мере одного дополнительного устройства, например, камеры для охлаждения продуктов, независимо от режима терморегулирования воздуха в салоне транспортного средства. Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве регулирования температуры в транспортном средстве, имеющем двигатель с системой жидкостного охлаждения, содержащем холодильную установку с теплообменником, к которому через средства управления потоком холодного теплоносителя подключены заполненные теплоносителем подающая и возвратная магистрали, к которым через средства управления потоком горячего теплоносителя подключена система жидкостного охлаждения двигателя транспортного средства, и через средства управления потоком теплоносителя для нагрева/охлаждения воздуха в салоне транспортного средства подключен теплообменник устройства кондиционирования воздуха в салоне транспортного средства, согласно полезной модели к подающей и возвратной магистралям через по крайней мере одно дополнительное средство управления потоком теплоносителя подключено по крайней мере одно дополнительное нагревательное/охладительное устройство транспортного средства. В качестве первого дополнительного устройства к подающей и возвратной магистралям через первое средство управления потоком теплоносителя для регулирования температуры сиденья транспортного средства может быть подключен теплообменник устройства подогрева/охлаждения сиденья транспортного средства, а через второе средство управления потоком теплоносителя для охлаждения и/или подогрева продуктов - теплообменник камеры для охлаждения и/или подогрева продуктов. 3 1302 Целесообразно в качестве теплоносителя использовать охлаждающую жидкость двигателя транспортного средства. Это позволяет осуществлять подогрев или охлаждение сидений и камеры для пищевых продуктов в зависимости от заданных условий при минимальном объеме циркулирующей в магистралях теплоносителях, при этом в качестве теплоносителя используют охлаждающую жидкость двигателя транспортного средства. Одновременно с подогревом/охлаждением салона возможен подогрев/охлаждение сидений,а также одновременно с подогревом/охлаждением салона возможен подогрев/охлаждение камер для пищевых продуктов. Вторая задача решается тем, что в известном устройстве регулирования температуры в транспортном средстве, имеющем двигатель с системой жидкостного охлаждения, содержащем холодильную установку с теплообменником, к которому через средства управления потоком холодного теплоносителя подключены заполненные теплоносителем подающая и возвратная магистрали, к которым через средства управления потоком горячего теплоносителя подключена система жидкостного охлаждения двигателя транспортного средства, и через средства управления потоком теплоносителя для нагрева/охлаждения воздуха в салоне транспортного средства подключен теплообменник устройства кондиционирования воздуха в салоне транспортного средства, согласно полезной модели к системе охлаждения двигателя транспортного средства по крайней мере через одно дополнительное средство управления потоком теплоносителя подключено по крайней мере одно дополнительное нагревательное устройство транспортного средства. Предпочтительно, в качестве дополнительного нагревательного устройства к системе охлаждения двигателя транспортного средства через средство управления потоком теплоносителя для подогрева продуктов подключен теплообменник камеры для подогрева продуктов, а теплоносителем является охлаждающая жидкость двигателя транспортного средства. Такое подключение к системе охлаждения двигателя транспортного средства позволяет осуществлять нагрев дополнительного устройства транспортного средства независимо от режима работы устройства для кондиционирования воздуха в салоне или терморегулирования сидений, т.е. дополнительное устройство, например камера для нагрева продуктов,может нагреваться как одновременно с охлаждением воздуха или сидений, так и одновременно с их нагревом. Третья задача решается тем, что в известном устройстве регулирования температуры в транспортном средстве, имеющем двигатель с системой жидкостного охлаждения, содержащем холодильную установку с теплообменником, к которому через средства управления потоком холодного теплоносителя подключены заполненные теплоносителем подающая и возвратная магистрали, к которым через средства управления потоком горячего теплоносителя подключена система жидкостного охлаждения двигателя транспортного средства, и через средства управления потоком теплоносителя для нагрева/охлаждения воздуха в салоне транспортного средства подключен теплообменник устройства кондиционирования воздуха в салоне транспортного средства, согласно полезной модели к теплообменнику холодильной установки по крайней мере через одно средство управления потоком теплоносителя подключено по крайней мере одно дополнительное охладительное устройство транспортного средства. Предпочтительно, в качестве дополнительного охладительного устройства к теплообменнику холодильной установки через средство управления потоком теплоносителя для охлаждения продуктов подключен теплообменник камеры для охлаждения продуктов, а теплоносителем является охлаждающая жидкость двигателя транспортного средства. Такое подключение к теплообменнику холодильной установки, например камеры для охлаждения продуктов, позволяет осуществлять ее охлаждение независимо от режима работы устройств для кондиционирования воздуха в салоне или терморегулирования сиде 4 1302 ний, т.е. камера для охлаждения продуктов может охлаждаться одновременно как с охлаждением воздуха или сидений, так и одновременно с их нагревом. Подключение дополнительного нагревательного/охладительного устройства через дополнительное средство управления потоком теплоносителя к подающей и возвратной магистралям позволяет осуществлять дополнительный нагрев или охлаждение дополнительного устройства транспортного средства. Таким образом, устройство позволяет осуществлять не только подогрев или охлаждение салона транспортного средства, но и охлаждение и подогрев дополнительных устройств, что повышает комфортабельность транспортного средства. Сущность полезной модели поясняется на чертежах, где на фиг. 1 представлена схема компоновки устройства регулирования температуры в транспортном средстве по первому варианту исполнения На фиг. 2 - схема компоновки устройства регулирования температуры в транспортном средстве по второму варианту исполнения На фиг. 3 - схема компоновки устройства регулирования температуры в транспортном средстве по третьему варианту исполнения. По первому варианту полезной модели устройство регулирования температуры в транспортном средстве, например в автомобиле, который оснащен двигателем внутреннего сгорания с жидкостной системой охлаждения 1 и имеет холодильную установку 2 с теплообменником 3. К теплообменнику 3 холодильной установки 2 через средства управления потоком холодного теплоносителя 4 подключены заполненные охлаждающей средой подающая 5 и возвратная магистрали 6, которые с другой стороны через средства управления потоком горячего теплоносителя 7 подключена система жидкостного охлаждения двигателя автомобиля 1 (фиг. 1). Через средства управления потоком теплоносителя 8 для нагрева/охлаждения воздуха в салоне автомобиля подключен теплообменник 9 устройства кондиционирования воздуха в салоне транспортного средства, а через первое дополнительное средство управления потоком теплоносителя 10 подключены первый дополнительный теплообменник 11 сиденья транспортного средства, а через второе дополнительное средство управления потоком теплоносителя 12 - второй дополнительный теплообменник 13 камеры подогрева/охлаждения продуктов. Все средства управления потоками могут быть выполнены в виде вентилей, клапанов,задвижек и т.п. устройств с ручным, электрическим, гидравлическим, пневматическим или любым иным известным приводом. Устройство может работать выборочно в режиме нагрева или в режиме охлаждения. Режим подогрева. Подогретая в системе охлаждения двигателя 1 горячая охлаждающая жидкость через открытое средство управления потоком теплоносителя 7 системы жидкостного охлаждения циркулирует по подающей и возвратной магистралям. При открытом средстве управления потоком теплоносителя 7 через средство управления потоком теплоносителя 8 эта жидкость проходит также через теплообменник устройства кондиционирования воздуха 9, через который одновременно с помощью вентилятора прокачивается воздух, который нагревается и поступает в салон автомобиля. Регулирование температуры воздуха может осуществляться путем регулирования температуры охлаждающей жидкости, подаваемой в теплообменник устройства кондиционирования воздуха 9, путем регулирования потока охлаждающей жидкости или регулирования потока воздуха, продуваемого через этот теплообменник. Одновременно при открытом средстве управления потоком теплоносителя 7 эта жидкость через первое дополнительное средство управления потоком теплоносителя 10 проходит через дополнительный теплообменник 11 сиденья транспортного средства, подключенного к подающей магистрали 5. Жидкость из дополнительного теплообменника 11 сиденья транспортного средства через возвратную магистраль 6 и средства управления потоком теплоносителя 5 13029 и 7 возвращается в систему охлаждения двигателя 1. Регулирование температуры сидений транспортного средства осуществляется открытием вентиля вручную или автоматически. Кроме того, при открытом средстве управления потоком теплоносителя 7 эта жидкость через второе дополнительное средство управления потоком теплоносителя 12 проходит через дополнительный теплообменник 13 камеры подогрева продуктов. Теплоноситель из теплообменника 13 камеры подогрева продуктов через возвратную магистраль 6 и средства управления потоком теплоносителя 12 и 7 возвращается в систему охлаждения двигателя 1. Регулирование температуры камеры подогрева продуктов транспортного средства осуществляется открытием вентиля вручную или автоматически. Возможно одновременное подключение устройства кондиционирования воздуха для подогрева салона транспортного средства, устройства подогрева сиденья и/или устройства камеры подогрева продуктов. Режим охлаждения. В этом режиме средство управления потоком теплоносителя 7 закрыто, а средства управления потоком 4 и дополнительные средства управления потоком 10 и 12 - открыты. В остальном все устройства работают также, как и в режиме нагрева. По второму варианту полезной модели устройство регулирования температуры в транспортном средстве, например в автомобиле, который оснащен двигателем внутреннего сгорания с жидкостной системой охлаждения 1 и имеет холодильную установку 2 с теплообменником 3. К теплообменнику 3 холодильной установки 2 через средства управления потоком холодного теплоносителя 4 подключены заполненные охлаждающей средой подающая 5 и возвратная магистрали 6, которые с другой стороны через средства управления потоком горячего теплоносителя 7 подключена система жидкостного охлаждения двигателя автомобиля 1 (фиг. 2). Через средства управления потоком теплоносителя 8 для нагрева/охлаждения воздуха в салоне автомобиля подключен теплообменник 9 устройства кондиционирования воздуха в салоне транспортного средства, а через дополнительное средство управления потоком теплоносителя 10 подключен к системе охлаждения 1 дополнительный теплообменник 11 подогрева продуктов. Все средства управления потоками могут быть выполнены в виде вентилей, клапанов,задвижек и т.п. устройств с ручным, электрическим, гидравлическим, пневматическим или любым иным известным приводом. Режим подогрева. Подогретая в системе охлаждения двигателя 1 горячая охлаждающая жидкость через открытое средство управления потоком теплоносителя 7 системы жидкостного охлаждения циркулирует по подающей и возвратной магистралям. При открытом средстве управления потоком теплоносителя 7 через средство управления потоком теплоносителя 8 эта жидкость проходит также через теплообменник устройства кондиционирования воздуха 9, через который одновременно с помощью вентилятора прокачивается воздух, который нагревается и поступает в салон автомобиля. Регулирование температуры воздуха может осуществляться путем регулирования температуры охлаждающей жидкости, подаваемой в теплообменник устройства кондиционирования воздуха 9, путем регулирования потока охлаждающей жидкости или регулирования потока воздуха,продуваемого через этот теплообменник. Средство управления потоком теплоносителя 4 при этом закрыто. Одновременно при открытом средстве управления потоком теплоносителя 7 эта жидкость через подающую магистраль 5 через дополнительное средство управления потоком теплоносителя 10 проходит через дополнительный теплообменник 11 камеры подогрева продуктов, подключенный к системе охлаждения двигателя. Жидкость из дополнительного теплообменника 11 камеры подогрева продуктов через возвратную магистраль 6 и средства управления потоком теплоносителя 10 возвращается в систему охлаждения дви 6 1302 гателя 1. Регулирование температуры камеры хранения продуктов осуществляется открытием вентиля вручную или автоматически. Режим охлаждения. В этом режиме средство управления потоком теплоносителя 7 закрыто, а средство управления потоком 4 открыто. В остальном все устройства работают также, как и в режиме нагрева. Возможно одновременное подключение устройства кондиционирования воздуха, которое работает в режиме охлаждения и дополнительного устройства, работающего в режиме подогрева. По третьему варианту полезной модели устройство регулирования температуры в транспортном средстве, например в автомобиле, который оснащен двигателем внутреннего сгорания с жидкостной системой охлаждения 1 и имеет холодильную установку 2 с теплообменником 3. К теплообменнику 3 холодильной установки 2 через средства управления потоком холодного теплоносителя 4 подключены заполненные охлаждающей средой подающая 5 и возвратная магистрали 6, которые с другой стороны через средства управления потоком горячего теплоносителя 7 подключена система жидкостного охлаждения двигателя автомобиля 1 (фиг. 3). Через средства управления потоком теплоносителя 8 для нагрева/охлаждения воздуха в салоне автомобиля подключен теплообменник 9 устройства кондиционирования воздуха в салоне транспортного средства, а через дополнительное средство управления потоком теплоносителя 10 подключен к теплообменнику 3 дополнительный теплообменник 11 охлаждения продуктов. Все средства управления потоками могут быть выполнены в виде вентилей, клапанов,задвижек и т.п. устройств с ручным, электрическим, гидравлическим, пневматическим или любым иным известным приводом. Режим подогрева. Подогретая в системе охлаждения двигателя 1 горячая охлаждающая жидкость через открытое средство управления потоком теплоносителя 7 системы жидкостного охлаждения циркулирует по подающей и возвратной магистралям. При открытом средстве управления потоком теплоносителя 7 через подающую магистраль 5 и через средство управления потоком теплоносителя 8 эта жидкость проходит также через теплообменник устройства кондиционирования воздуха 9, через который одновременно с помощью вентилятора прокачивается воздух, который нагревается и поступает в салон автомобиля. Регулирование температуры воздуха может осуществляться путем регулирования температуры охлаждающей жидкости, подаваемой в теплообменник устройства кондиционирования воздуха 9, путем регулирования потока охлаждающей жидкости или регулирования потока воздуха, продуваемого через этот теплообменник. Средство управления потоком теплоносителя 4 при этом закрыто. Режим охлаждения. В этом режиме средство управления потоком теплоносителя 7 закрыто, а средство управления потоком теплоносителя 4 открыто. В остальном все устройства работают также, как и в режиме нагрева. Происходит охлаждение воздуха в салоне транспортного средства и в камере охлаждения продуктов. Через дополнительное средство управления потоком теплоносителя 10, через подающую магистраль 5 теплоноситель поступает в теплообменник 11 дополнительного устройства камеры для охлаждения продуктов, подключенный к теплообменнику 2, и возвращается через средство управления потоком теплоносителя 10 и возвратную магистраль 6 в теплообменник 3 и холодильную установку 2. Регулирование температуры камеры охлаждения продуктов транспортного средства осуществляется открытием вентиля вручную или автоматически. Возможно одновременное подключение устройства кондиционирования воздуха, которое работает в режиме подогрева и дополнительного устройства, работающего в режиме 7 1302 охлаждения. В этом случае средство управления потоком теплоносителя 4 закрыто, а средство 7 управления потоком теплоносителя открыто. Во всех вариантах в качестве холодильной установки используется компрессор, который приводится во вращение от шкива отбора мощности двигателя, и включение компрессора производится от электромагнитной муфты (на фиг. не показаны). Переключение устройства в режим работы подогрева/охлаждения и подключение дополнительных устройств производится вручную или автоматически в зависимости от конструкции транспортного средства. Во всех вариантах выполнения теплоносителем является охлаждающая жидкость двигателя транспортного средства. Таким образом, устройство позволяет регулировать температуру в салоне транспортного средства и в дополнительных устройствах - сиденьях, камере подогрева/охлаждения продуктов, тем самым повысить комфортабельность транспортного средства при минимальном объеме циркулирующего холодного теплоносителя за счет уменьшения длины трубопроводов. При этом объем холодного теплоносителя (хладагента, циркулирующего в холодильной установке, например фреона) меньше объема хладагента в теплообменнике по отношению к испарителю непосредственного испарения, который обычно применяется в установках такого типа. Возможна установка нескольких теплообменников при том же количестве хладагента в системе. Устройство также позволяет возможность установки на транспортном средстве, у которого отсутствует система кондиционирования воздуха. Следует отметить компактность устройства и ее высокую производительность в сочетании с высоким коэффициентом полезного действия. При этом устройство может быть установлено на различных видах транспортных средств с жидкостной системой охлаждения, например, в автомобилях, автобусах, самолетах, танках и т.д. Приведенные в настоящем описании носят только иллюстративный характер и не ограничивают объем промышленной модели, определенный формулой полезной модели. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 8