Обогреватель транспортного средства - RU2680549C1

Чертежи

Описание

Данное изобретение относится к обогревателю транспортного средства, который можно использовать для подогрева подаваемого в салон транспортного средства горячего воздуха.

Такой обогреватель транспортного средства известен из DE 20 2004 015 442 U1. В корпусе обогревателя транспортного средства, через который протекает нагретый воздух, расположена горелка, дутьевой вентилятор, подающий топочный воздух к горелке и теплообменник. Протекающий через корпус обогревателя нагретый воздух обтекает эти участки системы в проточном пространстве нагретого воздуха на участках его внешнего периметра и может забирать при этом тепло, в частности, при обтекании теплообменника. Топочный воздух проводится через участок входа топочного воздуха к дутьевому вентилятору. Участок входа топочного воздуха содержит входной патрубок топочного воздуха, продолжающийся от дутьевого вентилятора, по существу, радиально наружу относительно продольной оси корпуса обогревателя и проходит через стенку корпуса обогревателя.

Задача предложенного изобретения состоит в создании обогревателя транспортного средства или дутьевого вентилятора со сниженным созданием шума.

Согласно изобретению, эта задача решается с помощью обогревателя транспортного средства, содержащего:

- корпус обогревателя, который может обтекаться нагреваемым воздухом с участком входа нагретого воздуха и участком выхода нагретого воздуха;

- расположенную в корпусе обогревателя горелку,

- дутьевой вентилятор для подачи топочного воздуха к горелке, расположенный в корпусе обогревателя;

- теплообменник, расположенный в корпусе обогревателя, и обтекаемый проходящим от корпуса обогревателя нагретым воздухом, причем к дутьевому вентилятору присоединен, по существу, расположенный в корпусе обогревателя, глушитель шума всасывания топочного воздуха.

Так, как в сконструированном согласно изобретению обогревателе транспортного средства, к дутьевому вентилятору присоединен глушитель шума всасывания топочного воздуха, выход шума, в частности, возникающего на участке вентилятора топочного воздуха шума, существенно заглушается на участке входа топочного воздуха, причем вследствие интеграции глушителя шума всасывания топочного воздуха в корпус обогревателя достигают компактного конструктивного исполнения обогревателя транспортного средства, благодаря чему можно отказаться от других навесных деталей снаружи корпуса обогревателя.

При этом, для использования объема, имеющегося в распоряжении корпуса обогревателя, может быть предусмотрено, что дутьевой вентилятор и теплообменник расположены в корпусе обогревателя, по существу, центрально относительно продольной оси корпуса и с возможностью обтекания на их участках внешнего периметра корпуса обогревателя в окружающем дутьевой вентилятор и теплообменник проточном пространстве нагретого воздуха протекающим нагретым воздухом, причем глушитель шума всасывания топочного воздуха расположен, по существу, в проточном пространстве нагретого воздуха.

Дутьевой вентилятор может содержать двигатель вентилятора с валом двигателя, вращающимся вокруг оси вращения, по существу, параллельной или концентрической к продольной оси корпуса и соединенное с валом двигателя для совместного вращения вокруг оси вращения рабочее колесо топочного воздуха, причем на участке входа нагретого воздуха предусмотрено соединенное с валом двигателя для совместного вращения вокруг оси вращения рабочее колесо нагретого воздуха.

Для возможности проведения необходимого для сгорания топочного воздуха во внутреннюю часть корпуса обогревателя, однако не осуществляя его смешивание с нагретым воздухом, поступающим в нее, предлагается, что дутьевой вентилятор имеет участок входа топочного воздуха, проходящий через стенку корпуса обогревателя и направляющий топочный воздух к глушителю шума всасывания топочного воздуха. Для этого участок входа топочного воздуха может содержать входной патрубок топочного воздуха с продольной осью патрубка, проходящей, по существу, ортогонально к продольной оси корпуса и/или к оси вращения.

Поставленная прежде задача решается далее с помощью дутьевого вентилятора, в частности, для заявленного в изобретении обогревателя транспортного средства, содержащего:

- корпус вентилятора с кольцеобразно проходящим вокруг оси вращения, открытым на первой осевой стороне корпуса вентилятора в первом осевом направлении нагнетательным каналом;

- рабочее колесо топочного воздуха, расположенное напротив корпуса вентилятора на его первой осевой стороне с перекрывающим нагнетательный канал, кольцеобразным участком транспортирования, с множеством следующих друг за другом в направлении периферии вокруг оси вентилятора нагнетательных лопаток;

- двигатель вентилятора, расположенный на противоположной к первой осевой стороне корпуса вентилятора второй осевой стороне корпуса вентилятора, с валом двигателя, вращающимися вокруг оси вращения, причем вал двигателя соединен с рабочим колесом топочного воздуха для совместного вращения вокруг оси вращения;

- входной участок нагнетательного канала, открытый к нагнетательному каналу в корпусе вентилятора для входа топочного воздуха в нагнетательный канал;

- глушитель шума всасывания топочного воздуха, расположенный, по существу, на второй осевой стороне корпуса вентилятора.

С помощью предусмотренного на второй осевой стороне глушителя шума всасывания топочного воздуха получают радиально компактную компоновку, а вследствие этого, возможность ее легкой интеграции в корпус обогревателя.

Для достижения предпочтительного достаточного длинного для хороших характеристик шумоподавления пути потока топочного воздуха, предлагается, что глушитель шума всасывания топочного воздуха содержит первый проточный путь глушителя шума, проводящий топочный воздух от участка входа топочного воздуха дутьевого вентилятора, по существу, в противоположном первому осевому направлению, втором осевом направлении от второй осевой стороны корпуса вентилятора и второй проточный путь шумоглушителя, проводящий топочный воздух, по существу, в первом осевом направлении на входной участок нагнетательного канала.

Для направления подаваемого к дутьевому вентилятору топочного воздуха в глушитель шума всасывания топочного воздуха может быть предусмотрено, что участок входа топочного воздуха содержит предпочтительно интегрально выполненный с корпусом вентилятора входной патрубок топочного воздуха, по существу, с ортогонально проходящей к оси вращения продольной осью патрубка, причем в корпусе вентилятора предусмотрено подключенное к входному патрубку топочного воздуха первое проточное отверстие топочного воздуха, предпочтительно, по существу, с параллельно ориентированной к оси вращения первой осью отверстия и второе проточное отверстие топочного воздуха, открытое к входному участку нагнетательного канала, предпочтительно, по существу, с параллельно ориентированной к оси вращения второй осью отверстия.

При этом простая и компактная конструкция может быть обеспечена посредством того, что первое проточное отверстие топочного воздуха и второе проточное отверстие топочного воздуха выполнены в насадке для проточных отверстий, предпочтительно, выполненной интегрально с корпусом вентилятора, проходящей на второй осевой стороне корпуса вентилятора, по существу, во втором осевом направлении.

В целом, для эффективного использования радиального конструктивного пространства, имеющегося в обогревателе транспортного средства, предлагается, что первое проточное отверстие топочного воздуха расположено радиально снаружи второго проточного отверстия топочного воздуха.

Глушитель шума всасывания топочного воздуха может содержать расположенный на второй осевой стороне корпуса вентилятора и соединенный с корпусом вентилятора корпус глушителя шума, причем для получения необходимых характеристик шумоподавления в корпусе глушителя шума может быть расположен звукоизоляционный материал.

Следует обратить внимание на то, что согласно данному изобретению таким звукоизоляционным материалом является, например, пористый, подобный пенопласту или волокнистый материал, имеющий более высокую скорость звукопоглощения, чем, например, материал конструкции, например, полимерный материал самого корпуса шумоглушителя.

Первый проточный путь глушителя шума и второй проточный путь глушителя шума выполнены предпочтительно в корпусе глушителя шума. Это можно осуществить простым способом посредством того, что в корпусе глушителя шума располагают выполненный из звукоизоляционного материала шумопоглощающий элемент, причем первый проточный путь глушителя шума и второй проточный путь глушителя шума выполнены в шумопоглощающем элементе.

Так как имеющееся в распоряжении в вентиляторе нагретого воздуха радиальное конструктивное пространство в целом ограничено, для достаточно протяженного пути потока топочного воздуха в глушителе шума всасывания топочного воздуха предлагается, что первый проточный путь глушителя шума и второй проточный путь глушителя шума проходят, по существу, параллельно к оси вращения, причем, предпочтительно, первый проточный путь глушителя шума расположен радиально снаружи второго проточного пути глушителя шума.

Для возможности предоставления глушителя шума всасывания топочного воздуха в качестве самостоятельного конструктивного узла, приспособленного к различным конструктивным исполнениям обогревателей транспортного средства, предлагается располагать на второй осевой стороне корпуса вентилятора, предпочтительно интегрально выполненный с корпусом вентилятора корпус двигателя, а глушитель шума всасывания топочного воздуха располагать снаружи корпуса двигателя.

Далее приводится более подробное описание настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи. На них показаны:

фиг. 1 - вид в продольном разрезе обогревателя транспортного средства;

фиг. 2 - вид в продольном разрезе используемого в обогревателе транспортного средства по фиг. 1 дутьевого вентилятора;

фиг. 3 - осевой вид дутьевого вентилятора по фиг. 2 в направлении стрелки III на фиг. 2;

фиг. 4 - вид в поперечном сечении используемого в дутьевом вентиляторе по фиг. 2 шумопоглощающего элемента;

фиг. 5 - соответствующий фиг. 3 вид дутьевого вентилятора с альтернативным конструктивным исполнением глушителя шума всасывания топочного воздуха.

На фиг. 1 показан известный из публикации DE 20 2004 015 442 U1 обогреватель 10 транспортного средства в продольном разрезе вдоль продольной оси G корпуса. Перед дальнейшим разъяснением принципиальной конструкции этого обогревателя 10 транспортного средства обращается внимание на то, что эта конструкция может быть реализована также в выполненном согласно изобретению обогревателе транспортного средства. В этом отношении последующие выполнения, относящиеся к конструкции обогревателя 10 транспортного средства, по существу, относятся также и к сконструированному согласно изобретению обогревателю транспортного средства.

Обогреватель 10 транспортного средства содержит корпус 12 с проходящей в направлении продольной оси G корпуса стенкой 14 корпуса. В осевом конечном участке 16 корпуса 12 обогревателя предусмотрен участок 18 входа нагретого воздуха с предпочтительно концентрическим относительно продольной оси G корпуса входным отверстием 20 нагретого воздуха. В другом осевом конечном участке 22 корпуса 12 обогревателя имеется участок 24 выхода нагретого воздуха с предпочтительно концентрическим относительно продольной оси G корпуса выходным отверстием 26 нагретого воздуха.

Внутри корпуса 12 обогревателя расположена горелка 28, содержащая корпус 30 камеры сгорания, в котором может быть предусмотрена, например, пористая среда испарителя, впитывающая жидкое топливо, подводимое посредством топливопровода 32. Впитанное в пористую среду испарителя жидкое топливо передается в направлении к камере сгорания и сжигается в ней вместе с топочным воздухом, поэтому возникающие вследствие этого отработавшие газы сгорания направляются вдоль жаровой трубы 34. Горелка 28 установлена вместе с жаровой трубой 34 в корпусе 36 теплообменника 38. На внутренней стороне 36 корпуса выходящие из жаровой трубы 34 отработавшие газы сгорания направляются, по существу, радиально относительно продольной оси G корпуса в направлении к патрубку 40 выхода отработавшего газа, проходящему через стенку 14 корпуса 12 обогревателя, или через замыкающий элемент 42 в виде крышки. На своей внешней стороне корпус 36 имеет множество теплопередающих ребер 44, обтекаемых нагретым воздухом, проходящим в направлении к участку 24 выхода нагретого воздуха и с возможностью передавать при этом нагретому воздуху тепло.

Кроме того, в корпусе 12 обогревателя предусмотрен дутьевой вентилятор 46, выполненный в виде вентилятора с боковым каналом и содержащий дискообразный корпус 48 вентилятора, имеющий на осевой стороне аксиально открытый, кольцеобразно окружающий продольную ось G корпуса нагнетательный канал 50. Напротив нагнетательного канала 50 расположено рабочее колесо 52 топочного воздуха, подсоединенное к валу 54 двигателя 56 вентилятора для совместного вращения с ним вокруг, например, по существу, соответствующей продольной оси G корпуса или параллельной к ней оси D вращения. Кроме того, с валом 54 двигателя 56 вентилятора соединено расположенное на участке участка 18 входа нагретого воздуха рабочее колесо 58 нагретого воздуха для совместного вращения вокруг оси D вращения. Вследствие этого двигатель 56 вентилятора приводит в движение, как рабочее колесо 52 топочного воздуха, так и рабочее колесо 58 нагретого воздуха для подачи, с одной стороны, топочного воздуха в направлении к горелке 30, и транспортирования, с другой стороны нагретого воздуха в образованное в корпусе 12 обогревателя проточное пространство 60 нагретого воздуха. Нагретый воздух, проходящий через проточное пространство 60 нагретого воздуха, обтекает дутьевой вентилятор 46 и теплообменник 38 на их внешних сторонах и забирает при этом тепло, в частности, при обтекании корпуса 36 теплообменника 38 и выходит из корпуса обогревателя 12 на участке 22 выхода нагретого воздуха в нагретом состоянии.

Для подвода топочного воздуха к нагнетательному каналу 50 в корпусе 48 вентилятора 46 топочного воздуха предусмотрен участок 62 входа топочного воздуха, содержащий входной патрубок 64 топочного воздуха с проходящей относительно оси D вращения или продольной оси G корпуса, по существу, радиально продольной осью S патрубка. Входной патрубок 64 топочного воздуха проходит через стенку 14 корпуса или замыкающий элемент 42 и проходит, по существу, радиально насквозь через проточное пространство 60 нагретого воздуха. Снаружи корпуса 12 обогревателя к входному патрубку 64 топочного воздуха может быть присоединен трубопровод, например, гибкий шланг.

В последующем, со ссылкой на фиг. 2-5, описывается сконструированный согласно настоящему изобретению дутьевой вентилятор, который можно использовать в описанном прежде со ссылкой на фиг. 1 обогревателе транспортного средства. Для этого компоненты или конструктивные узлы, соответствующие ранее описанным со ссылкой на фиг. 1 компонентам или конструктивным узлам в отношении конструкции и функций, обозначены одинаковыми ссылочными позициями, использованными прежде со ссылкой на фиг. 1.

Изображенный на фиг. 2 дутьевой вентилятор 46 содержит, например, дискообразный корпус 48 вентилятора, выполненный из металла, имеющий на своей первой осевой стороне 66 нагнетательный канал 50, открытый в первом осевом направлении R1 и кольцеобразно окружающий ось D вращения. Напротив нагнетательного канала 50 по оси находится кольцеобразный участок 68 транспортирования рабочего колеса 52 топочного воздуха с множеством предусмотренных на нем нагнетательных лопаток 70. Вал 54 двигателя проходит сквозь корпус 48 вентилятора и на своей первой осевой стороне соединен с помощью этого выступающего участка с рабочим колесом 52 топочного воздуха для совместного вращения вокруг оси D вращения.

На ориентированной напротив первой осевой стороны 66 второй осевой стороне 72 предусмотрен предпочтительно интегрально выполненный и проходящий, по существу, во втором осевом направлении R2, ориентированном напротив первого осевого направления R1, корпус 74 двигателя. В корпусе 74 двигателя может быть установлен изображенный на фиг.1 двигатель 56 вентилятора.

Снаружи корпуса 74 двигателя предусмотрен глушитель 76 шума всасывания топочного воздуха. Глушитель 76 шума всасывания топочного воздуха содержит имеющий вид горшка корпус 78 глушителя шума со стенкой 80 дна и периферийной стенкой 82. Своей периферийной стенкой 82 корпус 78 глушителя шума установлен в предпочтительно интегрально выполненной в корпусе 48 вентилятора насадке 84 для проточных отверстий. В насадке 84 для проточных отверстий выполнены первое проточное отверстие 86 топочного воздуха и второе проточное отверстие 88 топочного воздуха с параллельными друг к другу и к оси D вращения осями О1, О2 отверстий. К первому проточному отверстию 86 топочного воздуха подключен предпочтительно интегрально выполненный с корпусом 48 вентилятора входной патрубок 64 топочного воздуха. Он имеет ортогонально ориентированную к осям O1, O2 отверстий или также к оси D вращения продольную ось S патрубка. Проходящий через входной патрубок 64 топочного воздуха радиально снаружи в направлении радиально вовнутрь топочный воздух поворачивает в переходном участке к первому проточному отверстию 86 топочного воздуха на 90° и протекает в первом проточном отверстии 86 топочного воздуха или из него во втором осевом направлении R2. Во втором проточном отверстии 88 топочного воздуха топочный воздух направляется в противоположном направлении, в частности в первом осевом направлении R1 к входному участку 90 нагнетательного канала, через который топочный воздух входит в кольцеобразный нагнетательный канал 50. При этом оба проточные отверстия 86, 88 топочного воздуха предпочтительно расположены радиально ступенчато, так что первое проточное отверстие 86 топочного воздуха позиционировано радиально снаружи второго проточного отверстия 88 топочного воздуха, а также радиально снаружи нагнетательного канала 50.

В расположенном с осевым замыканием в насадке 84 для проточных отверстий корпусе 78 глушителя шума выполнены соединенные с обоими проточными отверстиями 86, 88 топочного воздуха проточные пути 92, 94 глушителя шума. При этом первый проточный путь 92 глушителя шума продолжается, примыкая к первому проточному отверстию 86 топочного воздуха в направлении оси O1 отверстия, так что топочный воздух, поступающий через первое проточное отверстие 86 топочного воздуха в первый проточный путь 92 глушителя шума протекает в первом проточном пути 92 глушителя шума во втором осевом направлении R2. На участке 96 поворота, на котором второй проточный путь 94 глушителя шума примыкает к первому проточному пути 92 глушителя шума, топочный воздух поворачивает почти на 180°, поэтому топочный воздух протекает во втором проточном пути 94 глушителя шума в первом осевом направлении R1 в направлении к второму проточному отверстию 88 топочного воздуха.

В корпусе 78 глушителя шума расположен шумопоглощающий элемент 98, выполненный с использованием звукоизоляционного материала. Периферийный контур шумопоглощающего элемента 98 подогнан к внутреннему профилю корпуса 78 глушителя шума, поэтому он прилегает к внутренней периферийной поверхности периферийной стенки 82 и внутренней поверхности дна стенки 80 и фиксирован к ним. В изображенном на фиг. 4 в поперечном сечении звукопоглощающем элементе оба образующие проточные пути 92, 94 глушителя шума, выполнены, например, как отверстия 100, 102 с круглым поперечным сечением. Для изготовления поворотного участка 96 шумопоглощающий элемент 98 может быть выполнен составным: по существу, цилиндрически оформленной и предоставляющей отверстия 100, 102 частью 104 элемента и замыкающей его и, по существу, предоставляющей участок 96 поворота частью 106 элемента. Предпочтительно, если шумопоглощающий элемент 98 размещен полностью в корпусе 78 глушителя шума, поэтому в частности, в корпусе 48 вентилятора или в насадке 84 для проточных отверстий для установки звукоизоляционного материала не нужно предусматривать конструктивные мероприятия.

На фиг. 2 и фиг. 3 условно изображена также стенка 14 корпуса 12 обогревателя или предусмотренный на ней или образующий ее часть замыкающий элемент 42. На чертеже видно, что дутьевой вентилятор 46 вместе с глушителем 76 шума всасывания топочного воздуха расположен внутри корпуса 12 обогревателя, в частности, в проточном пространстве 60 нагретого воздуха, с возможностью обтекания его нагретым воздухом. Входной патрубок 64 топочного воздуха ориентирован, по существу, а также позиционирован в отношении корпуса 48 вентилятора так, как это имеет место в выполнении, известном из уровня техники и изображенном на фиг. 1 дутьевом вентиляторе. Изображенный на фиг. 2 дутьевой вентилятор 46 можно вследствие этого интегрировать без дальнейших конструктивных изменений в обогревателе 10 транспортного средства или в корпус 12 обогревателя. При этом глушитель 76 шума всасывания топочного воздуха также интегрируют в корпус 12 обогревателя, поэтому снаружи корпуса 12 обогревателя также не нужны другие конструктивные мероприятия для предоставления функции звукопоглощения.

На фиг. 5 показана измененная конструкция выполнения глушителя 76 шума всасывания топочного воздуха. В частности, видно, что корпус 78 глушителя шума выполнен не с круглым периферийным контуром, как в форме выполнения согласно фиг. 3, а, в частности, имеет вытянутую в направлении периферии вокруг оси D вращения или продольной оси G корпуса структуру. Благодаря этому, в корпусе 78 глушителя шума предоставляется больший объем для протекания топочного воздуха. В этой компоновке может быть предусмотрено более, двух показанных на фиг. 2 проточных путей глушителя шума для создания структуры путей потока прямоугольной формы с более совершенными характеристиками шумоподавления.

Реферат

Изобретение относится к обогреву транспортного средства. Обогреватель транспортного средства содержит корпус (12), выполненный с возможностью протекания через него нагреваемого воздуха с участком входа нагретого воздуха и участком выхода нагретого воздуха, расположенную в корпусе обогревателя горелку, дутьевой вентилятор (46) для подачи топочного воздуха к горелке, расположенный в корпусе обогревателя, теплообменник, расположенный в корпусе (12) обогревателя с возможностью обтекания его протекающим от корпуса (12) обогревателя нагретым воздухом. К дутьевому вентилятору (46) присоединен расположенный в корпусе (12) обогревателя глушитель (76) шума всасывания топочного воздуха. Достигается снижение шума. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 5 ил.

Формула