RS56955B1

RS56955B1 - Kgh sistem putničkog odeljka vozila sa promenom topologije vazdušnog toka

Info

Publication number: RS56955B1
Application number: RS20150271A
Authority: RS
Inventors: Vladimir D Čeperković; Nikola Bulatović
Original assignee: Privredno Drustvo Za Pruzanje Usluga Iz Oblasti Automatike I Programiranja Synchrotek D O O
Priority date: 2015-04-22
Filing date: 2015-04-22
Publication date: 2018-05-31
Also published as: US20180093548A1; RS20150271A1; EP3286026B1; WO2016171577A1; EP3286026A1; WO2016171577A4; US10696135B2

Abstract

KGH sistem putničkog odeljka vozila sa promenom topologije vazdušnog toka, koji se odnosi na sistem klimatizacije sa više režima rada za klimatizaciju putničkog odeljka, odnosno na sistem koji omogućava hlađenje, grejanje i odvlaživanje prostora unutar putničkog odeljka vozila, prema pronalasku, sadrži ciklus rashladnog fluida koji obuhvata kompresor (1), izmenjivač (2) toplote za grejanje, prvi promenljivi prigušni ventil (5), izmenjivač (3) toplote srednjeg pritiska, drugi promenljivi prigušni ventil (6), i isparivač (4); i što sadrži podsistem (300) za promenu topologije vazdušnih tokova unutar kojeg su smešteni izmenjivač (3) toplote srednjeg pritiska i isparivač (4), uređaj (301) za dogrevanje unutar kojeg je smešten izmenjivač (2) toplote za grejanje, spoljašnji vazdušni tok koji sprovodi vazduh kroz podsistem (300) za promenu topologije vazdušnih tokova u okolinu, i unutrašnji vazdušni tok koji sprovodi vazduh kroz podsistem (300) za promenu topologije vazdušnih tokova i uređaj (301) za dogrevanje u putnički odeljak; pri čemu podsistem (300) za promenu topologije vazdušnih tokova ima najmanje dva radna režima, tako da u prvom radnom režimu spoljašnji vazdušni tok obuhvata izmenjivač (3) toplote srednjeg pritiska, a unutrašnji vazdušni tok obuhvata isparivač (4), dok u drugom radnom režimu spoljašnji vazdušni tok obuhvata isparivač (4), a unutrašnji vazdušni tok obuhvata izmenjivač (3) toplote srednjeg pritiska; i gde pomenuti sistem (300) obavlja najmanje jednu od funkcija grejanja. hlađenja i odvlaživanja vazduha putničkog odeljka.

Description

ОБЛАСТ ТЕХНИКЕ

КГХ систем путничког одељка возила са променом топологије ваздушног тока се односи на систем климатизације са више режима рада за климатизацију путничког одељка, односно на систем који омогућава хлађење, грејање и одвлаживање простора унутар путничког одељка возила и припада комбинованим системима грејања и хлађења који раде наизменично и истовремено, а припада и уређајима за циркулацију расхладних средстава који користе цевоводе, као и распореду или уградњи уређаја за грејање, хлађење или проветравање или освежавање ваздуха у путничким одељцима возила. Int. Сl<8>.: В 60Н 1/00 (2015.01); Р 25В 29/00 (2015.01); Р 25017/08 (2015.01)

ТЕХНИЧКИ ПРОБЛЕМ КГХ систем путничког одељка возила са променом топологије ваздушног тока према овом проналаску има за циљ да обезбеди нови систем КГХ са новом структуром и распоредом елемената система, који ће поједноставити склоп система тако што ће бити изведен без прекидачких вентила за промену топологије тока расхладног флуида, при чему ће укупна ефикасност и поузданост система бити побољшана.

СТАЊЕ ТЕХНИКЕ

Познати су системи за климатизацију, грејање, и хлађење (КГХ) путничког одељка возила код којих су унутрашњи измењивач топлоте (испаривач) и измењивач топлоте за грејање (кондензатор) постављени унутар унутрашњег ваздушног тока, са измењивачем топлоте за грејање постављеним у делу тока смештеном иза унутрашњег измењивача топлоте.

Ваздушна струја унутрашњег ваздушног тока, која истиче из околине или из путничког одељка, или се добија мешањем ваздуха из ова два извора, се прво хлади у унутрашњем измењивачу топлоте до тачке росе да би се уклонила влага из ње. Разделник протока ваздуха дели ваздушну струју унутрашњег ваздушног тока на две ваздушне струје, од којих се једна греје на измењивачу топлоте за грејање, док друга заобилази измењивач топлоте за грејање, а затим се те две струје ваздуха проласком кроз сабирник протока, као једна струја ваздуха уводи у путнички одељак (кабину) возила: струја ваздуха која се уводи у кабину возила је мешавина обе струје ваздуха, како загрејане струје ваздуха тако и струје ваздуха која заобилази измењивач топлоте за грејање. Због тога се температуром струје ваздуха која улази у кабину возила може управљати мењањем релативне количине загрејане струје ваздуха у односу на укупан проток ваздуха.

Када је изабран режим грејања као радни режим расхладног/грејног циклуса, Када се жели КГХ систем са више зона, унутрашњи ваздушни ток се после унутрашњег измењивача топлоте дели на делимичне ваздушне токове, по један за сваку жељену зону. Сваки од делимичних ваздушних токова има свој разделник протока ваздуха, што омогућава независно управљање температуром мешавине ваздуха на излазном отвору сваког делимичног ваздушног тока.

Ваздушна струја спољашњег ваздушног тока, која увек истиче из околине, измењује топлоту у спољашњем измењивачу топлоте пре него што се врати у околину. Спољашњи измењивач топлоте је повезан у целину са унутрашњим измењивачем топлоте и са измењивачем топлоте за грејање, која омогућава размену топлоте између унутрашњег и спољашњег ваздушног тока.

Избор режима рада расхладног/грејног циклуса се постиже променом топологије циклуса расхладног флуида, погодним избором стања прекидачких вентила. Избор режима хлађења као радног режима расхладног/грејног циклуса доводи до истицања расхладног флуида из излазног прикључка компресора и његовог кружења од измењивача топлоте за грејање кроз спољашњи измењивач топлоте, променљиви пригушни вентил (електронски контролисани пригушни вентил), унутрашњи измењивач топлоте и акумулатор назад до компресора. Избор режима грејања, као режима рада расхладног/грејног циклуса доводи до истицања расхладног флуида из излазног прикључка на компресору, и његовог кружења кроз измењивач топлоте за грејање преко променљивог пригушног вентила, унутрашњег измењивача топлоте, првог додатног променљивог пригушног вентила (другог електронски контролисаног пригушног вентила), спољашњег измењивача топлоте и акумулатора назад до компресора.

КГХ систем може бити додатно побољшан прикупљањем преостале топлоте из других уређаја у возилу, на пример отпадне топлоте из мотора или електронске опреме. КГХ расхладно/грејни циклус се затим термички повезује са расхладним системом уређаја увођењем унутрашњег размењивача за прикупљање отпадне топлоте. Додатна грана тока расхладног флуида се уводи у расхладни/грејни циклус од унутрашњег измењивача топлоте кроз други додатни променљиви пригушни вентил, унутрашњи измењивач топлоте до акумулатора. Присуство додатне гране тока расхладног флуида представља предност у оба режима рада расхладног/грејног циклуса, јер омогућава довођење додатне топлоте у КГХ систем када је то потребно, али омогућава и коришћење КГХ система да олакша хлађење осталих уређаја у возилу.

Расхладно/грејни циклус описан у америчком патентном спису US 7,121,103 В2 2006.10.17 VEHICLE AIR CONDITIONIG SYSTEM (Систем климатизације возила) јапанске фирме Denso Corporation представља пример КГХ система у којем се промена радних режима (грејање, хлађење или одвлаживање) постиже променом топологије тока расхладног флуида, што се постиже коришћењем више прекидачких и променљивих пригушних вентила.

Оваква структура ограничава ефикасност због неизбежних губитака при проласку расхладног флуида кроз отворен прекидачки вентил, а велики број активних компоненти смањује поузданост система. Поред тога, овај систем се не може применити за одвлаживање ваздуха када је спољашња температура испод 0°С, пошто се испаривач налази на истом притиску као и спољашњи измењивач топлоте па би таква употреба довела до његовог замрзавања. Позната решења овог проблема даље усложњавају систем додавањем већег броја прекидачких и променљивих пригушних вентила, тако да се омогући раздвајање радних притисака испаривача и спољашњег измењивача топлоте. Додатан проблем представља и промена режима рада из режима хлађења у режим грејања, јер је могућа појава замагљивања предњег ветробранског стакла ако се вода из унутрашњег ваздушног тока кондензовала на унутрашњем измењивачу топлоте у режиму хлађења.

Ефикасност је посебно ограничена када је свеж ваздух из околине извор унутрашње ваздушне струје, пошто је у том случају потребно да се већ климатизован ваздух из путничког одељка возила испушта у околину. Позната су решења овог проблема где рециркулациони измењивач топлоте повезан у расхладно/грејни циклус омогућава прикупљање топлоте из ваздушне струје која напушта путнички одељак возила. На жалост, велика сложеност оваквих решења не оправдава мале добитке ефикасности, те се она не примењују у пракси. Додатно, оваква решења су примењива само у режиму грејања, док је у режиму хлађења добијено повећање ефикасности поништено губицима које уносе додатни елементи расхладно/грејног циклуса потребни за реализацију ових решења.

У објављеној патентној пријави US 2013/0042637 А1 2013.02.21 MODULAR AIR CONDITIONING SYSTEM WITH HEAT PUMP FUNCTIONALITY (Модуларни климатизациони систем који користи рад топлотне пумпе) фирме Visteon Global Technologies Inc. описан је КГХ систем без промене топологије тока расхладног флуида. Ваздушне струје унутрашњег и спољашњег ваздушног тока се добијају мешањем топле ваздушне струје који се греје на измењивачу топлоте за грејање и хладне ваздушне струје која се хлади на измењивачу топлоте за хлађење. Температуре и масени протоци ваздуха у унутрашњем и спољашњем ваздушном току се могу независно подешавати променом односа масеног протока топле и хладне ваздушне струје, чиме се индиректно мења и радни режим.

Иако овај систем има веома једноставан циклус расхладног флуида, потребан је велики број регулационих отвора за управљање, те је укупна сложеност система остала велика. На сложеност негативно утиче и што овакав систем захтева употребу напредних техника аутоматског управљања, те значајан број сензора.

Посебан недостатак овог система се јавља када је захтевано да ради у режиму одвлаживања ваздуха из путничког одељка возила, што је неопходан радни режим када год је квалитет ваздуха у околини незадовољавајући. Тада не постоји ваздушна стуја која ваздух из околине доводи до измењивача топлоте, те последично није могуће користити околину као извор или понор топлоте. Због тога је у овом радном режиму немогуће хладити ваздух путничке кабине, док је грејање ваздуха могуће само уз додатни извор топлоте, што значајно смањује ефикасност система.

Додатан недостатак овог система је што не омогућава промену радног режима из режима хлађења или одвлаживања у режим грејања када је спољашња температура испод 0°С. Наиме, у режимима хлађења и одвлаживања конднезована вода се скупља на измењивачу топлоте за хлађење. Промена радног режима система у радни режима грејања би довео хладан спољашњи ваздух у контакт са кондензованом водом, што може довести до формирања леда на измењивачу топлоте за хлађење, што последично доводи до престанка рада система, или његовог трајног оштећења.

ОПИС ПРОНАЛАСКА

Поменути недостаци КГХ система код којег се промена радног режима постиже променом топологије циклуса расхладног/грејног флуида, као и недостаци КГХ система код којег се промена радног режима постиже променом масених односа топле и хладне ваздушне струје су отклоњени предложеним системом код којег се промена радног режима постиже променом топологије унутрашњег и спољашњег ваздушног тока.

Према првом решењу према овом проналаску, КГХ систем за путнички одељак возила обухвата вратанца за промену топологије ваздушних токова, измењивач топлоте средњег притиска, испаривач, уређај за догревање, компресор за сабијање и истискивање расхладног/грејног флуида, те циклус расхладног/грејног флуида који повезује компресор, измењивач топлоте средњег притиска, и испаривач у целину. Избор радног режима КГХ система се постиже избором положаја вратанца за промену топологије ваздушних токова.

Када је изабран радни режим хлађења као радни режим КГХ система, вратанца за промену топологије ваздушних токова спроводе ваздушну струју спољашњег ваздушног тока на измењивач топлоте средњег притиска, што омогућава избацивање вишка топлоте из циклуса расхладног/грејног флуида у околину. Истовремено, ваздушна струја унутрашњег ваздушног тока је спроведена преко испаривача и уређаја за догревање у путнички одељак возила. Ваздушна струја унутрашњег ваздушног тока се прво хлади на испаривачу до тачке росе да би се уклонила влага из ње, да би се затим догрејала до жељене температуре у уређају за догревање, пре њеног увођења у путнички одељак возила.

Када је изабран радни режим грејања као радни режим КГХ система, подсистем вратанаца за промену топологије ваздушних токова спроводи ваздушну струју спољашњег ваздушног тока на испаривач, што омогућава да се топлота из околине уведе у циклус расхладног/грејног флуида. Истовремено, ваздушна струја унутрашњег ваздушног тока је спроведена преко измењивача топлоте средњег притиска и уређаја за догревање у путнички одељак возила. Ваздушна струја унутрашњег ваздушног тока се прво хлади на измењивачу топлоте средњег притиска до тачке росе да би се уклонила влага из ње, да би се затим догрејала до жељене температуре у уређају за догревање, пре њеног увођења у путнички одељак возила. Уколико одвлаживање ваздуха није потребно, измењивач топлоте средњег притиска се може користити и као радијатор топлоте. Тада се ваздушна струја унутрашњег ваздушног тока прво предгрева на измењивачу топлоте средњег притиска, да би се затим догрејала до жељене температуре у уређају за догревање, пре њеног увођења у путнички одељак возила.

Према другом решењу према овом проналаску, уређај за догревање обухвата измењивач топлоте за грејање спојен у целину са расхладно грејним циклусом. Унутрашњи ваздушни ток је подељен на мноштво зонских ваздушних токова, по један за сваку зону климатизације. Ваздушна струја зонског ваздушног тока се температурним регулационим отвором дели на две ваздушне струје, од којих се прва ваздушна струја греје на измењивачу топлоте за грејање, док друга заобилази измењивач топлоте за грејање, а затим се те две струје ваздуха проласком кроз сабирник протока, као једна струја ваздуха уводи у зону путничког одељка возила. Температуром струје ваздуха која улази у путнички одељак возила се може управљати мењањем релативне количине загрејане струје ваздуха у односу на укупан проток ваздуха помоћу температурног регулационог отвора.

Према трећем решењу према овом проналаску, расхладно/грејни циклус обухвата компресор за сабијање и истискивање расхладног флуида, први променљиви пригушни вентил за пригушивање тока расхладног флуида који истиче из измењивача топлоте за грејање, други променљиви пригушни вентил за пригушивање тока расхладног/грејног флуида који истиче из измењивача топлоте средњег притиска, те испаривач. Расхладни флуид, који је истекао из излазног прикључка компресора, протиче кроз измењивач топлоте за грејање, први променљиви пригушни вентил, измењивач топлоте средњег притиска, други променљиви пригушни вентил, и испаривач до улазног прикључка Топологија предметног расхладног/грејног циклуса је непроменљива, те не зависи од радног режима, што омогућава реализацију без употребе прекидачких вентила и губитака који они уносе. Притисци расхладног флуида у измењивачу топлоте за грејање, измењивачу топлоте средњег притиска, и испаривачу су независне, те се њима може управљати помоћу улазне снаге компресора, отвореношћу првог пригушног вентила и отвореношћу другог пригушног вентила, те овај расхладно/грејни циклус испуњава захтеве за повезивање компресора, измењивача топлоте за грејање, измењивача топлоте средњег притиска и испаривача у целину.

Предметним решењем КГХ система путничког одељка обезбеђено је да су спољашњи и унутрашњи ваздушни ток увек раздвојени, што омогућава реализацију свих радних режима, независно од спољашње температуре и избора извора ваздушне струје унутрашњег ваздушног тока. Подсистем регулационих отвора за измену ваздушних токова има само два дискретна стања што, у спрези са једноставним циклусом расхладног/грејног флуида без прекидачких елемената, омогућава примену једноставног система управљања.

Према четвртом решењу према овом проналаску, ваздух који истиче из путничког одељка возила води се на први приступ унутрашњег измењивача топлоте пре истицања у околину. Истовремено, други приступ унутрашњег измењивача топлоте постављен је у ваздушну струју која обухвата измењивач топлоте средњег притиска.

Када је изабран радни режим грејања као радни режим КГХ система, ваздушна струја унутрашњег ваздушног тока је спроведена преко измењивача топлоте средњег притиска, унутрашњег измењивача топлоте, и уређаја за догревање у путнички одељак возила. Сходно томе, ваздушна струја унутрашњег ваздушног тока се прво догрева помоћу унутрашњег измењивача топлоте коришћењем топлоте која би иначе истекла у околину, чиме се повећава ефикасност система.

Када је изабран радни режим хлађења као радни режим КГХ система, ваздушна струја спољашњег ваздушног тока је спроведена преко унутрашњег измењивача топлоте и измењивача топлоте средњег притиска. Сходно томе, ваздушна струја спољашњег ваздушног тока се прво хлади помоћу унутрашњег измењивача топлоте коришћењем хладног ваздуха који истиче из путничке кабине возила у околину, што повећава ефикасност система.

Према петом решењу према овом проналаску, ваздух који истиче из путничког одељка возила води се на први приступ унутрашњег измењивача топлоте пре истицања у околину. Истовремено, струја свежег ваздуха истиче из околине и дели се на разделнику протока на прву делимичну струју свежег ваздуха која се спроводи на други приступ унутрашњег измењивача топлоте, и другу делимичну струју свежег ваздуха која заобилази унутрашњи измењивач топлоте, а затим се две делимичне струје свежег ваздуха проласком кроз сабирник протока, као једна струја уводи у бар један ваздушни ток КГХ система. На овај начин омогућено је да се поврати топлота ваздуха који истиче из путничке кабине возила у околину, без промене смера тока ваздуха кроз измењивач топлоте средњег притиска и испаривач.

Разделник протока спољне ваздушне струје омогућава ограничење размене енергије на унутрашњем измењивачу топлоте. Ограничење је потребно када је спољашња температура испод 0°С, јер би иначе могло доћи до замрзавања кондензоване воде из ваздуха који истиче из путничког одељка возила. Разделник протока се може уклонити, тако да целокупна струја свежег ваздуха пролази кроз унутрашњи измењивач топлоте, ако КРАТАК ОПИС СЛИКА НАЦРТА

КГХ систем путничког одељка возила са променом топологије ваздушног тока, према овом проналаску, је приказан на приложеним нацртима на којима:

Слика 1 приказује шему система регулационих отвора за промену топологије ваздушног тока према првом остварењу предметног проналаска;

Слика 2 приказује шему КГХ система према другом остварењу предметног проналаска;

Слика 3 приказује шему КГХ система према трећем остварењу предметног проналаска;

Слика 4 приказује шему КГХ система према четвртом остварењу предметног проналаска;

Слика 5 приказује шему КГХ система према петом остварењу предметног проналаска;

Слика 6 приказује шему КГХ система према шестом остварењу предметног проналаска; и

Слика 7 приказује шему КГХ система према седмом остварењу предметног проналаска;

ДЕТАЉАН ОПИС ПОЖЕЉНИХ ОСТВАРЕЊА ПРОНАЛАСКА

Даљи опис пожељних остварења проналаска приказаних на приложеним нацртима је првенствено илустративне природе и никако нема намеру да ограничи проналазак, његову употребу или примену.

Референтне ознаке коришћене на нацртима

1 - Компресор

2 - Измењивач топлоте за грејање

3 - Измењивач топлоте средњег притиска

4 - Испаривач

5 - Први променљиви пригушни вентил

6 - Други променљиви пригушни вентил

7 - Измењивач за прикупљање отпадне топлоте електричних

или механичких склопова

8 - Први додатни променљиви пригушни вентил

9 - Други додатни променљиви пригушни вентил

10 Унутрашњи измењивач топлоте

11- Измењивач топлоте

200, 201,...20n.. .- Температурни регулациони отвори

121 - Усисни отвор унутрашњег ваздушног тока

122- Усисни отвор спољашњег ваздушног тока

123- Издувни отвор унутрашњег ваздушног тока

124- Издувни отвор спољашњег ваздушног тока

125- Вратанца за промену топологије ваздушних токова

127- Ваздушна комора измењивача топлоте средњег притиска

128- Ваздушна комора испаривача

129- Усисни отвор ваздуха из путничког одељка

130- Усисни отвор спољашњег ваздуха

131 - Регулациони отвор за мешање спољашњег ваздуха и

ваздуха из путничког одељка

132- Издувни отвор ваздуха у спољашњост

На слици 1 је приказана блок шема подсистема 300 за промену топологије ваздушних токова, који садржи измењивач 3 топлоте средњег притиска положен у ваздушну комору 127 измењивача топлоте 3 средњег притиска, испаривач 4 положен у ваздушну комору 128 испаривача, и вратанца 125 за промену топологије ваздушних токова која могу бити постављена у два различита положаја. Унутрашњи ваздушни ток обухвата подсистем за промену топологије ваздушних токова тако да ваздушна струја унутрашњег ваздушног тока утиче у усисни отвор 121 унутрашњег ваздушног тока, а истиче из издувног отвора 123 унутрашњег ваздушног тока. Слично томе, спољашњи ваздушни ток обухвата подсистем за промену топологије ваздушних токова тако да ваздушна струја спољашњег ваздушног тока утиче у усисни отвор 122 спољашњег ваздушног тока, а истиче из издувног отвора 124 спољашњег ваздушног тока.

Када су вратанца 125 за промену топологије ваздушних токова постављена у први положај, ваздушна струја унутрашњег ваздушног тока утиче у усисни отвор 121 унутрашњег ваздушног тока, да би била усмерена помоћу вратанаца 125 за промену топологије ваздушних токова кроз ваздушну комору 127 измењивача топлоте 3 средњег притиска, те измењивач топлоте 3 средњег притиска, до издувног отвора 123 унутрашњег ваздушног тока. Истовремено, ваздушна струја спољашњег ваздушног тока утиче у усисни отвор 122 спољашњег ваздушног тока, да би била усмерена помоћу вратанаца 125 за промену топологије ваздушних токова кроз ваздушну комору 128 испаривача 4, те преко испаривача 4, до издувног отвора 124 спољашњег ваздушног тока.

У другом положају (приказаном испрекиданом линијом) вратанаца 125 за промену топологије ваздушних токова, ваздушна струја спољашњег ваздушног тока утиче у усисни отвор 122 спољашњег ваздушног тока, да би била усмерена помоћу вратанаца 125 за промену топологије ваздушних токова кроз ваздушну комору 127 измењивача 3 топлоте средњег притиска, те преко измењивача 3 топлоте средњег притиска, до издувног отвора 124 спољашњег ваздушног тока. Истовремено, ваздушна струја унутрашњег ваздушног тока утиче у усисни отвор унутрашњег ваздушног тока 121, да би била усмерена помоћу вратанаца за промену топологије ваздушних токова 125 кроз ваздушну комору 128 испаривача 4, те преко испаривача 4, до издувног отвора 123 унутрашњег ваздушног тока.

Оваквом конструкцијом, подсистем 300 за промену топологије ваздушних токова омогућава да су унутрашњи и спољашњи ваздушни токови увек раздвојени независно од положаја вратанаца 125 за промену топологије ваздушног тока, те да истовремено постоји термичка спрега између унутрашњег и спољашњег ваздушног тока остварена помоћу расхладног/грејног циклуса који обухвата измењивач 3 топлоте средњег притиска и испаривач 4.

Слика 2 приказује друго остварење предметног проналаска, који додатно садржи уређај 301 за догревање спојен са подсистемом 300 за промену топологије ваздушних токова преко издувног отвора 123 унутрашњег ваздушног тока и подсистем 302 за квалитет ваздуха који је повезан са подсистемом 300 за промену топологије ваздушних токова преко усисног отвора 121 унутрашњег ваздушног тока.

Уређај 301 за догревање садржи измењивач 2 топлоте за грејање, и температурне регулационе отворе 200, 201, ... 20n. Унутрашњи ваздушни ток се дели на мноштво зонских ваздушних токова, по један за сваку зону климатизације. Ваздушна струја зонског ваздушног тока се припадајућим температурним регулационим отвором 20х (где је х=0, 1, 2 итд. n) дели на две ваздушне струје, од којих се прва ваздушна струја греје на измењивачу 2 топлоте за грејање, док друга заобилази измењивач 2 топлоте за грејање, а струје ваздуха уводи у путнички одељак возила кроз вентилациони отвор 40х (где је х=0, 1, 2 итд. n) зоне климатизације. Тиме уређај 301 за догревање омогућава управљање температуром струје ваздуха која улази у зону путничког одељка возила мењањем релативне количине загрејане струје ваздуха у односу на укупан проток ваздуха.

Подсистем 302 за квалитет ваздуха садржи регулациони отвор 131 за мешање спољашњег ваздуха који утиче у усисини отвор 130 спољашњег ваздуха, и ваздуха из путничког одељка који утиче у усисни отвор 129 ваздуха из путничког одељка, чиме овај подсистем омогућава избор извора ваздушне струје унутрашњег ваздушног тока.

Слика 3 приказује треће остварење предметног проналаска, које исто тако садржи уређај 301 за догревање који садржи измењивач 2 топлоте за грејање, и температурне регулационе отворе 200, 201, ...20п а чији је рад описан уз решење приказано на слици 2, али у овом трећем остварењу подсистем 302 за квалитет ваздуха додатно садржи унутрашњи измењивач 10 топлоте. Ваздух који утиче из путничког одељка возила измењује топлоту на првом приступу унутрашњег измењивача 10 топлоте, да би се на регулационом отвору 131 помешао са спољашњим ваздухом који утиче у усисни отвор 130 спољашњег ваздуха. Избором положаја регулационог отвора 131 бира се извор унутрашње ваздушне струје између спољашњег ваздуха, ваздуха који утиче из путничког одељка возила преко измењивача 10 топлоте, или било које мешавине ова два. Променљиви разделник 133 протока дели добијену мешавину на две ваздушне струје, од којих прва ваздушна струја измењује топлоту на другом приступу унутрашњег измењивача 10 топлоте, да би се помешала са другом ваздушном струјом, пре него што се уведе у подсистем 300 за промену топологије ваздушних токова кроз усисни отвор 121 унутрашњег ваздушног тока. Овим је постигнуто да се топлотни ниво ваздуха који напушта путнички одељак возила може пренети на унутрашњу ваздушну струју кроз унутрашњи измењивач 10 топлоте независно од положаја регулационог отвора 131, чиме се постиже већа ефикасност система. Истовремено, променљиви разделник 133 протока омогућава подешавање радне тачке унутрашњег измењивача 10 топлоте тако да спречи формирање леда.

Слика 4 приказује четврто остварење предметног проналаска, где је други приступ унутрашњег измењивача 10 топлоте положен у подсистем 300 за промену топологије ваздушних токова, унутар ваздушне коморе 127 измењивача средњег притиска. Када су вратанца 125 за промену топологије ваздушнх токова постављена у положај у којем је ваздушна комора 127 измењивача 3 средњег притиска обухваћена унутрашњим ваздушним током, ваздушна струја унутрашњег ваздушног тока прво измењује топлоту на измењивачу 3 топлоте средњег притиска, да би затим измењивала топлоту на унутрашњем измењивачу 10 топлоте. Насупрот томе, када су вратанца 125 за промену топологије ваздушних токова постављена у положај у којем је ваздушна комора 127 измењивача 3 топлоте средњег притиска обухваћена спољашњим ваздушним током, ваздушна струја спољашњег ваздушног тока прво измењује топлоту на унутрашњем измењивачу 10 топлоте, да би затим измењивала топлоту на измењивачу 3 топлоте средњег притиска. Иако ово решење има незнатно смањену ефикасност у поређењу са трећим остварењем овог проналаска, систем не садржи променљиви разделник 133 протока, те је једноставнији.

Слика 5 приказује пето остварење предметног проналаска. Компресор 1 сабија и истискује расхладни/грејни флуид који протиче кроз измењивач 2 топлоте за грејање, први променљиви пригушни вентил 5 који растерећује притисак расхладног флуида, Овим је формиран расхладно/грејни циклус, непроменљиве топологије, који повезује измењивач 2 топлоте за грејање, измењивач топлоте 3 средњег притиска и испаривач 4.

Када су вратанца 125 за промену топологије ваздушних токова постављена у положај у којем је ваздушна комора измењивача средњег притиска 127 обухваћена унутрашњим ваздушним током, ваздушна струја унутрашњег ваздушног тока се хлади, одвлажује или греје на измењивачу 3 топлоте средњег притиска, да би била догрејана у уређају 301 за догревање, где преузима топлоту на измењивачу 2 топлоте за грејање. Истовремено, ваздушна струја спољашњег ваздушног тока предаје топлоту расхладно/грејном циклусу на испаривачу 4. Сходно томе, систем остварује функцију грејања и/или одвлаживања.

Када су вратанца 125 за промену топологије ваздушних токова постављена у положај у којем је ваздушна комора 128 испаривача обухваћена унутрашњим ваздушним током, ваздушна струја унутрашњег ваздушног тока се хлади, на испаривачу 4, да би била догрејана у уређају 301 за догревање, где преузима топлоту на измењивачу 2 топлоте за грејање. Истовремено, ваздушна струја спољашњег ваздушног тока преузима топлоту расхладно/грејног циклуса на измењивачу 3 топлоте средњег притиска. Сходно томе, систем остварује функцију хлађења.

Слика 6 приказује шесто остварење предметног проналаска. Циклус расхладног/грејног флуида додатно садржи измењивач топлоте за прикупљање отпадне топлоте електричних или механичких склопова 7, са њему придруженим првим додатним пригушним вентилом 8. Сходно томе, омогућено је прикупљање отпадне топлоте у расхладно/грејни циклус са електричних или механичких склопова, те њихово хлађење без увођења додатних прекидачких вентила. Хлађење склопова је постигнуто независно од радног режима КГХ система.

На слици 7 је приказано седмо остварење предметног проналаска. Циклус расхладног/грејног флуида додатно садржи измењивач 11 топлоте, са њему придруженим другим додатним пригушним вентилом 9. Ваздух који истиче из путничког одељка у спољашњост измењује топлоту са расхладно/грејним циклусом на измењивачу 11 топлоте, тако да се топлота преноси из расхладно/грејног циклуса када КГХ систем остварује функцију хлађења. Насупрот томе, када КГХ систем остварује функцију грејања, топлота се из ваздуха који истиче из путничког одељка у спољашњост преноси у расхладно/грејни циклус на измењивачу 11 топлоте. Сходно томе, систем обезбеђује повраћај топлоте из ваздуха који напушта путнички одељак возила, независно од радног режима КГХ система.

Claims

ПАТЕНТНИ ЗАХТЕВИ

1. КГХ систем путничког одељка возила са променом топологије ваздушног тока, који се односи на систем климатизације са више режима рада за климатизацију путничког одељка, односно на систем који омогућава хлађење, грејање и одвлаживање простора унутар путничког одељка возила, при чему циклус расхладног флуида обухвата компресор (1), измењивач (2) топлоте за грејање, први променљиви пригушни вентил (5), измењивач (3) топлоте средњег притиска, други променљиви пригушни вентил (6), и испаривач (4), назначен тиме, што садржи подсистем (300) за промену топологије ваздушних токова унутар којег су смештени измењивач (3) топлоте средњег притиска и испаривач (4), уређај (301) за догревање унутар којег је смештен измењивач (2) топлоте за грејање, спољашњи ваздушни ток који спроводи ваздух кроз подсистем (300) за промену топлогије ваздушних токова у околину, и унутрашњи ваздушни ток који спроводи ваздух кроз подсистем (300) за промену топлогије ваздушних токова и уређај (301) за догревање у путнички одељак; при чему подсистем (300) за промену топологије ваздушних токова има најмање два радна режима, тако да у првом радном режиму спољашњи ваздушни ток обухвата измењивач (3) топлоте средњег притиска, а унутрашњи ваздушни ток обухвата испаривач (4), док у другом радном режиму спољашњи ваздушни ток обухвата испаривач (4), а унутрашњи ваздушни ток обухвата измењивач (3) топлоте средњег притиска; и где поменути систем (300) обавља најмање једну од функција грејања, хлађења и одвлаживања ваздуха путничког одељка

2. КГХ систем путничког одељка возила са променом топологије ваздушног тока, који се односи на систем климатизације са више режима рада за климатизацију путничког одељка, односно на систем који омогућава хлађење, грејање и одвлаживање простора унутар путничког одељка возила, према захтеву 1, назначен тиме, што се унутрашњи ваздушни ток у уређају (301) за догревање дели кроз мноштво вентилационих отвора (400, 401, ... 40n) на мноштво парцијалних ваздушних токова, тако да се сваки добијени парцијални ваздушни ток спроводи у засебну зону климатизације одељка.

3. КГХ систем путничког одељка возила са променом топологије ваздушног тока, који се односи на систем климатизације са више режима рада за климатизацију путничког одељка, односно на систем који омогућава хлађење, грејање и одвлаживање простора унутар путничког одељка возила, према захтевима 1 и 2, назначен тиме, што се ваздушна струја сваког парцијалног ваздушног тока у уређају (301) за догревање дели на два дела, тако да се први део ваздушне струје греје у измењивачу (2) топлоте за грејање, и затим меша са другим делом ваздушне струје да би се добила ваздушна струја парцијалног ваздушног тока која кроз мноштво вентилационих отвора (400, 401, ...40n) истиче из уређаја (301) за догревање.

4. КГХ систем путничког одељка возила са променом топологије ваздушног тока, који се односи на систем климатизације са више режима рада за климатизацију путничког одељка, односно на систем који омогућава хлађење, грејање и одвлаживање простора унутар путничког одељка возила, према захтеву 1, назначен тиме, што додатно садржи унутрашњи измењивач (10) топлоте између струје ваздуха који напушта одељак, и најмање дела ваздушне струје најмање једног од унутрашњег ваздушног тока и спољашњег ваздушног тока постављен пре подсистема (300) за промену топологије ваздушних токова.

5. КГХ систем путничког одељка возила са променом топологије ваздушног тока, који се односи на систем климатизације са више режима рада за климатизацију путничког одељка, односно на систем који омогућава хлађење, грејање и одвлаживање простора унутар путничког одељка возила, према захтеву 1, назначен тиме, што додатно садржи унутрашњи измењивач (10) топлоте између струје ваздуха који напушта одељак, и ваздушне струје најмање једног од унутрашњег ваздушног тока и спољашњег ваздушног тока постављен унутар подсистема (300) за промену топлогије ваздушних токова; и где у првом радном режиму подсистема (300) за промену топологије ваздушних токова унутрашњи ваздушни ток обухвата измењивач (3) топлоте средњег притиска па унутрашњи измењивач (10) топлоте, а спољашњи ваздушни ток обухвата испаривач (4); и где у другом радном режиму подсистема (300) за промену топологије ваздушних токова спољашњи ваздушни ток обухвата унутрашњи измењивач (10) топлоте па измењивач (3) топлоте средњег притиска, а унутрашњи ваздушни ток обухвата испаривач.(4).

6. КГХ систем путничког одељка возила са променом топологије ваздушног тока, који се односи на систем климатизације са више режима рада за климатизацију путничког одељка, односно на систем који омогућава хлађење, грејање и одвлаживање простора унутар путничког одељка возила, према захтеву 1, назначен тиме, што се током расхладно/грејног циклуса расхладни флуид из излазног прикључка компресора (1) води кроз измењивач (2) топлоте за грејање на први променљиви пригушни уређај-вентил (5) па преко измењивача (3) топлоте средњег притиска, и другог променљивог пригушног уређаја-вентила (6) и испаривача (4) до улазног прикључка компресора (1).

7. КГХ систем путничког одељка возила са променом топологије ваздушног тока, који се односи на систем климатизације са више режима рада за климатизацију путничког одељка, односно на систем који омогућава хлађење, грејање и одвлаживање простора унутар путничког одељка возила, према захтеву 6, назначен тиме, што се из измењивача (3) топлоте средњег притиска расхладни флуид дели на део, који преко другог променљивог пригушног уређаја-вентила (6) и испаривача (4) има паралелно прикључен део који преко првог додатног променљивог пригушног уређаја-вентила (8) води на измењивач (7) топлоте за прикупљање отпадне топлоте електричних или механичких склопова чији излаз води до споја са излазом испаривача (4) да би се затим расхладни флуид довео до улазног прикључка компресора (1).

систем путничког одељка возила са променом топологије ваздушног тока, који се односи на систем климатизације са више режима рада за климатизацију путничког одељка, односно на систем који омогућава хлађење, грејање и одвлаживање простора унутар путничког одељка возила, према захтеву 6, назначен тиме, што се расхладни флуид из излазног прикључка компресора (1) води кроз измењивач (2) топлоте за грејање на разделник тока расхланог флуида чији се ток дели: на први променљиви пригушни уређај-вентил (5) везан на улаз измењивача (3) топлоте средњег притиска и додатно, паралелном граном кроз други додатни променљиви пригушни уређај-вентил (9) преко измењивача (11) топлоте, при чему су излаз измењивача (3) топлоте средњег притиска и излаз измењивача (11) спојени и доводе се на улаз другог променљивог пригушног уређаја-вентила (6) па преко испаривача (4) до улазног прикључка компресора (1).