блок управления отопительно-вентиляционной установкой автомобиля

Формула изобретения

Блок управления отопительно-вентиляционной установкой автомобиля, содержащий корпус с закрепленной на нем спереди прозрачной крышкой, неподвижно закрепленную на прозрачной крышке панель с размещенными на ней органами управления - первой, второй, третьей и четвертой ручками, привод управления краном поступления жидкости в радиатор основного отопителя, соединенный с первой ручкой, электромеханический привод управления электронасосом прокачки дополнительного объема жидкости через радиатор основного отопителя, включающий реле электронасоса и соединенный с первой ручкой, электромеханическое устройство управления вентилятором основного отопителя, соединенное со второй ручкой, электромеханическое устройство управления вентилятором дополнительного отопителя, соединенное с третьей ручкой, механический привод заслонок подмешивания воздуха, поступающего к радиатору основного отопителя, и перекрытия канала вентиляции, соединенного с салоном, кинематически связанный с первой ручкой, механический привод заслонок воздуховода, кинематически связанный с четвертой ручкой, механический привод заслонок распределителя потоков воздуха в салоне, кинематически связанный с четвертой ручкой, причем в корпусе имеются отверстие для доступа к элементам привода заслонок распределителя потоков воздуха и отверстие для доступа к элементам привода заслонок подмешивания, отличающийся тем, что в нем отверстие для доступа к элементам привода заслонок распределителя потоков воздуха выполнено на левой стенке корпуса, а отверстие для доступа к элементам привода заслонок подмешивания выполнено на нижней стенке корпуса справа, в верхней стенке корпуса слева над приводом заслонок распределителя потоков воздуха выполнена площадка с закругленным выступом вверх, образующая кривизны которого эквидестантна линии траектории рабочего хода внутреннего левого поводка заслонок распределителя потоков воздуха, опоры для тяг приводов заслонок распределителя потоков воздуха и заслонок подмешивания выполнены в виде двух закрытых по бокам и замкнутых по контуру поперечного сечения выступов, кроме этого, имеется устройство контроля температуры рабочей среды ОВУ (воздуха), состоящее из закрепленных на установленной за прозрачной крышкой электроплате последовательно установленных друг за другом датчика температуры и вентилятора забора воздуха, перед которыми в прозрачной крышке и панели выполнены отверстия, а также подключенного к датчику температуры через преобразователь индикатора температуры, закрепленного также на электроплате, перед которым в панели выполнено соответствующее отверстие, причем датчик температуры, индикатор и вентилятор забора воздуха электрически подключены к бортовой сети автомобиля.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а более конкретно к конструкциям блоков (пультов) управления отопительных и отопительно-вентиляционных установок для транспортных средств, например для автомобилей.

Известны различные конструкции блоков управления отопительно-вентиляционных установок (ОВУ) транспортных средств (см., например, св-во РФ N 15696 на полезную модель, В 60 К 37/06, В 60 Н 01/00, 2000; Технические условия ТУ 4591-004-49778998-2002, ЗАО "АЛ-КОМПАНИ" "Блок управления отопительно-вентиляционной установкой", г.Нижний Новгород, 2002 и др.).

Различные конструктивные особенности известных блоков управления существенно ограничивают область их использования. Например, наличие на корпусах известных блоков сверху больших ниш или отверстий для обслуживания внутренних элементов блоков приводит к возможности быстрого загрязнения внутреннего объема корпуса блока, а следовательно, и к снижению надежности работы самого блока.

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому эффекту от его использования к заявляемому решению является известная конструкция блока управления отопительно-вентиляционной установкой автомобиля по Техническим условиям ТУ 4573-005-49780191-2002 "Пульт управления отопительно-вентиляционной установки 3310. 8109020/020-10", ООО "АВТОКОМПЛЕКТ", г.Арзамас, 2002.

Такой блок содержит:

корпус;

закрепленную на нем спереди панель с размещенными на ней органами управления - первой, второй, третьей и четвертой ручками;

электромеханический привод управления краном (электрического типа - электрокраном) поступления жидкости в радиатор основного отопителя, соединенный с первой ручкой;

электромеханическое устройство управления вентилятором основного отопителя, соединенное со второй ручкой;

электромеханический привод управления электронасосом прокачки дополнительного объема жидкости через радиатор основного отопителя, включающий реле электронасоса и соединенный с первой ручкой;

электромеханическое устройство управления вентилятором дополнительного отопителя, соединенное с третьей ручкой;

механический привод заслонок подмешивания воздуха, поступающего к радиатору основного отопителя, и перекрытия канала вентиляции, соединенного с салоном, кинематически связанный с первой ручкой;

механический привод заслонок воздуховода, кинематически связанный с четвертой ручкой;

механический привод заслонок распределителя потоков воздуха в салоне, кинематически связанный с четвертой ручкой;

две опоры для тяг приводов заслонок, каждая из которых выполнена в виде двух отдельных плоских открытых с боков кронштейнов, размещенных на корпусе слева внизу и справа сбоку.

При этом для обслуживания внутренних элементов блока на верхней стенке корпуса слева имеется большое отверстие.

Такая конструкция блока управления, хотя и позволяет обеспечить нормальную работу отопительно-вентиляционной установки автомобиля в разных климатических условиях, однако ряд его конструктивных особенностей в некоторых случаях ограничивает его применение.

Например, конструктивное выполнение опор для тяг приводов заслонок в виде четырех плоских кронштейнов при больших вибрационных нагрузках снижает прочность конструкции в данных узлах, а наличие большого отверстия сверху в левой части корпуса ослабляет его жесткость в этом месте и повышает возможность быстрого загрязнения внутренних элементов блока, что также снижает надежность его работы, а расположение отверстия на правой стенке корпуса в некоторых случаях затрудняет при ремонтных работах доступ к нужным элементам блока.

Кроме этого, у водителя и пассажиров отсутствует возможность своевременно отслеживать изменение температуры рабочей среды ОВУ - воздуха, влияющей на температурный уровень в салоне автомобиля, и проводить текущую корректировку, что, естественно, приводит к дискомфорту для людей, находящихся в салоне.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является существенное повышение эффективности работы блока управления ОВУ за счет повышения надежности его работы и улучшения условий его монтажа и эксплуатации, а также за счет расширения функциональных возможностей блока управления ОВУ, обеспечивающих повышение комфорта для водителя и пассажиров автомобиля.

Данная задача решается с помощью технического результата от использования заявляемого изобретения, заключающегося:

во-первых, в существенном повышении жесткости корпуса, а также в уменьшении возможности попадания пыли и грязи вовнутрь корпуса блока управления ОВУ и, тем самым, в повышении надежности его работы;

во-вторых, в облегчении доступа к основным элементам блока при монтаже и ремонтных работах;

в-третьих, в повышении жесткости некоторых дополнительных элементов конструкции блока и уменьшении вероятности выхода их из строя при работе в условиях повышенных вибраций и инерционных нагрузок;

в-четвертых, в обеспечении возможности постоянно отслеживать с помощью инструментальных средств изменения основного выходного параметра рабочей среды ОВУ - температуры воздуха, влияющей на температурный уровень в салоне автомобиля, для обеспечения ее своевренной корректировки.

Указанный результат достигается тем, что в известном блоке управления отопительно-вентиляционной установкой автомобиля, содержащем:

корпус с закрепленной на нем спереди прозрачной крышкой;

неподвижно закрепленную на прозрачной крышке панель с размещенными на ней органами управления - первой, второй, третьей и четвертой ручками;

привод управления краном поступления жидкости в радиатор основного отопителя, соединенный с первой ручкой;

электромеханический привод управления электронасосом прокачки дополнительного объема жидкости через радиатор основного отопителя, включающий реле электронасоса и соединенный с первой ручкой;

электромеханическое устройство управления вентилятором основного отопителя, соединенное со второй ручкой;

электромеханическое устройство управления вентилятором дополнительного отопителя, соединенное с третьей ручкой;

механический привод заслонок подмешивания воздуха, поступающего к радиатору основного отопителя, и перекрытия канала вентиляции, соединенного с салоном, кинематически связанный с первой ручкой;

механический привод заслонок воздуховода, кинематически связанный с четвертой ручкой;

механический привод заслонок распределителя потоков воздуха в салоне, кинематически связанный с четвертой ручкой;

причем в корпусе имеются отверстие для доступа к элементам привода заслонок распределителя потоков воздуха и отверстие для доступа к элементам привода заслонок подмешивания;

дополнительно выполнено следующее:

во-первых, отверстие для доступа к элементам привода заслонок распределителя потоков воздуха выполнено на левой стенке корпуса, а отверстие для доступа к элементам привода заслонок подмешивания выполнено на нижней стенке корпуса справа;

во-вторых, в верхней стенке корпуса слева над приводом заслонок распределителя потоков воздуха выполнена площадка с закругленным выступом вверх, образующая кривизны которого эквидестантна линии траектории рабочего хода внутреннего левого поводка заслонок распределителя потоков воздуха;

в-третьих, опоры для тяг приводов заслонок распределителя потоков воздуха и заслонок подмешивания выполнены в виде двух закрытых по бокам и замкнутых по контуру поперечного сечения выступов;

в-четвертых, имеется устройство контроля температуры рабочей среды ОВУ (воздуха), состоящее из закрепленных на расположенной за прозрачной крышкой элактроплате, например, в ее верхней части в середине последовательно установленных друг за другом датчика температуры и вентилятора забора воздуха, перед которыми в прозрачной крышке и панели выполнены отверстия, а также подключенного к датчику температуры через преобразователь индикатора температуры, закрепленного также на электроплате, например, в ее нижней части в середине, перед которым в панели выполнено соответствующее отверстие, причем датчик температуры, индикатор и вентилятор забора воздуха электрически подключены к бортовой сети автомобиля.

Введение в вышеописанную конструкцию блока управления ОВУ новых узлов и элементов, а также особое выполнение уже имеющихся узлов и элементов позволяет существенно повысить эффективность работы блока управления ОВУ автомобиля за счет повышения надежности его работы, улучшения условий его монтажа и эксплуатации, а также за счет расширения его функциональных возможностей.

Заявляемое изобретение пояснено чертежами, на которых:

- на Фиг.1 изображен общий вид спереди предлагаемого блока управления ОВУ автомобиля;

- на Фиг.2 изображен общий вид сзади предлагаемого блока управления ОВУ автомобиля;

- на Фиг.3 показан предлагаемый блок в разобранном виде для показа его элементов с передней стороны;

- на Фиг.4 показан предлагаемый блок в разобранном виде для показа его элементов с задней стороны;

- на Фиг.5 показана электрическая принципиальная схема предлагаемого блока управления ОВУ автомобиля.

Предлагаемый блок управления отопительно-вентиляционной установкой автомобиля 1 (см. Фиг.5) содержит:

корпус 2 (см. Фиг.3) с закрепленной на нем спереди прозрачной крышкой 3, выполненной, например, из макролона;

неподвижно закрепленную на прозрачной крышке 3 панель 4, выполненную, например, из тонкой непрозрачной пленки, с размещенными на ней органами управления - первой 5, второй 6, третьей 7 и четвертой 8 ручками;

привод управления краном поступления жидкости в радиатор (не показан) основного отопителя 10, соединенный с первой ручкой 5 (см. Фиг.5 - с вариантом исполнения крана электрического типа - электрокраном 9);

электромеханический привод управления электронасосом 11 прокачки дополнительного объема жидкости через радиатор основного отопителя 10, включающий микропереключатель 12, подключенный к реле 13 электронасоса 11 и соединенный с первой ручкой 5;

электромеханическое устройство управления вентилятором основного отопителя 10, соединенное со второй ручкой 6;

электромеханическое устройство управления вентилятором дополнительного отопителя 14, соединенное с третьей ручкой 7;

механический привод заслонок подмешивания (не показаны) воздуха, поступающего к радиатору основного отопителя 10, и перекрытия канала вентиляции (не показан), соединенного с салоном автомобиля, кинематически связанный с первой ручкой 5;

механический привод заслонок воздуховода (не показаны) от основного 10 и дополнительного 14 отопителей, кинематически связанный с четвертой ручкой 8 ;

механический привод заслонок распределителя (не показаны) потоков воздуха в салоне, кинематически связанный с четвертой ручкой 8.

Кроме этого, имеется устройство контроля температуры рабочей среды ОВУ (воздуха), состоящее из закрепленных на расположенной за крышкой 3 электроплате 15, например, в ее верхней части в середине последовательно установленных друг за другом датчика температуры 16 и вентилятора 17 забора воздуха, перед которыми в крышке 3 и панели 4 выполнены соответствующие отверстия 18 и 19, а также подключенного к датчику температуры 16 через преобразователь 20 индикатора температуры 21, закрепленного также на электроплате 15, например, в ее нижней части в середине, и перед которым в панели 4 выполнено соответствующее отверстие 22, причем датчик температуры 16, индикатор температуры 21 и вентилятор 17 забора воздуха со стабилизатором 23 электрически подключены к бортовой сети автомобиля.

Для удобства обслуживания заявляемого блока и снижения возможности загрязнения внутреннего объема корпуса 2 отверстие 24 (см. Фиг.1,3) для доступа к элементам привода заслонок распределителя потоков воздуха выполнено на левой стенке корпуса 2, а отверстие 25 для доступа к элементам привода заслонок подмешивания выполнено на нижней стенке корпуса 2 справа. Кроме этого, в верхней стенке корпуса 2 (см. Фиг.1) слева над приводом заслонок распределителя потоков воздуха выполнена площадка с закругленным вверх выступом 26, образующая кривизны которого эквидестантна линии траектории рабочего хода внутреннего левого поводка 27 (см. Фиг.3, 4) заслонок распределителя потоков воздуха. Для повышения вибростойкости наиболее подверженные возможному разрушению элементы конструкции (см. Фиг.1, 2) - левая 28 (размещенная слева на нижней стенке корпуса и направленная вертикально вниз) и правая 29 (размещенная на правой стенке корпуса и направленная горизонтально слева направо) опоры для тяг (не показаны) приводов заслонок распределителя потоков воздуха и заслонок подмешивания выполнены в виде двух закрытых по бокам и замкнутых по контуру поперечного сечения выступов.

При этом привод управления краном поступления жидкости в радиатор основного отопителя состоит (см. Фиг.3, 4, 5):

- для варианта исполнения крана 9 электрического типа - из последовательно механически соединенных с первой ручкой 5: первой оси 30, первого цилиндрического кулачка 31 со специальным выступом 32, выполненным взаимодействующим с микропереключателем 12, электрически подключенным через реле 13 к электрокрану 9;

- для варианта исполнения крана механического типа (не показан) - из последовательно механически и кинематически соединенных с первой ручкой 5: первой оси 30, первого цилиндрического кулачка 31 с пазами 33 на заднем торце (см. Фиг.4), выполненного взаимодействующим с правым наружным поводком 34, соединенным с краном с помощью первой тяги (не показана).

Электромеханическое устройство управления вентилятором основного отопителя 10 состоит из механически соединенного со второй ручкой 6 (см. Фиг.3, 4, 5) переключателя 35, электрически подключенного к вентилятору 36 основного отопителя 10.

Электромеханическое устройство управления вентилятором дополнительного отопителя 14 состоит из механически соединенного с третьей ручкой 7 переключателя 37, электрически подключенного к вентилятору 38 дополнительного отопителя 13.

Механический привод заслонок подмешивания воздуха, поступающего к радиатору основного отопителя 10, и перекрытия канала вентиляции, соединенного с салоном автомобиля, состоит (см. Фиг.3, 4) из кинематически связанной с первой ручкой 5 через первую ось 30 и первый цилиндрический кулачок 31 с пазами 39 на переднем торце, выполненный взаимодействующим с правым внутренним поводком 40, подсоединенным с помощью второй тяги (не показана) к заслонкам подмешивания.

Механический привод заслонок воздуховода от основного 10 и дополнительного 14 отопителей состоит (см. Фиг.3, 4) из кинематически связанного с четвертой ручкой 8 через вторую ось 41, второй цилиндрический кулачок 42 с пазами 43 на заднем торце, выполненный взаимодействующим с левым наружным поводком 44, подсоединенным с помощью третьей тяги (не показана) к заслонкам воздуховода.

Механический привод заслонок распределителя (не показаны) потоков воздуха в салоне состоит (см. Фиг.3, 4) из кинематически связанного с четвертой ручкой 8 через вторую ось 41, второй цилиндрический кулачок 42 с пазами 45 на переднем торце, выполненный взаимодействующим с левым внутренним поводком 27, подсоединенным с помощью четвертой тяги (не показана) к заслонкам распределителя.

При повороте цилиндрические кулачки - первый 31 и второй 42 фиксируются пошаговыми фиксаторами - соответственно первым 46, выполненным взаимодействующим с выступами и стенками впадин, сформированных с мелким шагом на ребре первого цилиндрического кулачка 31, и вторым 47, выполненным взаимодействующим с выступами и стенками впадин, сформированных с крупным шагом на ребре второго цилиндрического кулачка 42.

Функциональные символы 48, выполненные на панели 4 вокруг ручек 5, 6, 7, 8, подсвечиваются в ночное время электролампами 49, подключенными к бортовой сети автомобиля.

Заявляемый блок управления отопительно-вентиляционной установкой автомобиля эксплуатируется следующим образом.

РЕЖИМ ВЕНТИЛЯЦИИ

При крайнем левом положении первой ручки 5 обеспечивается режим вентиляции. При этом кран 9 основного отопителя 10 закрыт, а заслонками подмешивания полностью перекрыт канал поступления воздуха к радиатору основного отопителя 10.

С помощью четвертой ручки 8 воздух направляется в одном из нужных направлений:

- на лобовое стекло и боковые стекла дверей;

- на панели приборов, в область груди водителя и сидящего рядом пассажира ;

- на лобовое стекло и боковые стекла дверей, в грудь и в ноги водителя и пассажира;

- в ноги водителя и пассажира.

Мощность потока охлаждающего воздуха при этом регулируется с помощью второй ручки 6, при повороте которой обеспечивается как включение вентилятора 36, так и его скорость вращения - от минимальной до максимальной.

РЕЖИМ ОТОПЛЕНИЯ

При любом промежуточном и крайнем (соответственно, правом в вышеприведенном примере) положении первой ручки 5 обеспечивается режим отопления.

В приведенном примере при повороте первой ручки 5 по часовой стрелке кран 9 основного отопителя 10 открывается полностью и включается электронасос 11 прокачки дополнительного объема жидкости через радиатор основного отопителя 10.

Заслонками подмешивания частично открывается канал поступления воздуха к радиатору основного отопителя 10 и частично перекрывается канал вентиляции.

При крайнем правом положении первой ручки 5 полностью перекрывается канал вентиляции и весь поток воздуха идет через радиатор основного отопителя 10.

С помощью четвертой ручки 8 воздух направляется в одном из нужных направлений:

- на лобовое стекло и боковые стекла дверей;

- на панели приборов, в область груди водителя и пассажира;

- на лобовое стекло и боковые стекла дверей, в грудь и в ноги водителя и пассажира;

- в ноги водителя и пассажира.

Мощность потока теплого воздуха при этом регулируется с помощью второй ручки 6, при повороте которой обеспечивается как включение вентилятора 36, так и его скорость вращения - от минимальной до максимальной.

С помощью третьей ручки 7 обеспечивается включение и регулировка дополнительного потока теплого воздуха от дополнительного отопителя 14 в очень холодное время года.

В любом режиме с помощью устройства контроля основного параметра (температуры) рабочей среды ОВУ (воздуха) водитель или пассажир могут легко отследить любые текущие изменения температурных условий в салоне автомобиля и, не дожидаясь неприятных ощущений от изменяющейся температуры воздуха в салоне в любую сторону, отрегулировать температуру воздуха до нужного, комфортного для себя уровня.

Проведенные экспериментальные исследования в условиях современного производства и в условиях эксплуатации оборудования в напряженных ситуациях реальных российских дорог подтвердили высокую эффективность предлагаемой конструкции блока управления ОВУ.

Предлагаемое изобретение позволяет:

1. Существенно повысить эффективность работы блока управления отопительно-вентиляционной установкой автомобиля за счет повышения надежности его работы и улучшения условий его производства и эксплуатации, а также за счет расширения его функциональных возможностей путем обеспечения возможности постоянно отслеживать с помощью инструментальных средств, исключающих субъективный человеческий фактор, изменения основного выходного параметра рабочей среды ОВУ - температуры воздуха, влияющей на температурный уровень в салоне автомобиля, для обеспечения ее своевренной корректировки и повышения комфорта для водителя и пассажиров автомобиля.

2. За счет особой формы корпуса блока управления ОВУ увеличить его жесткость, а также уменьшить возможность попадания пыли и грязи вовнутрь корпуса и, тем самым, повысить надежность работы блока управления ОВУ.

3. Облегчить доступ к основным элементам блока при монтаже и ремонтных работах.

4. Повысить жесткость некоторых дополнительных элементов конструкции блока, уменьшая вероятности выхода их из строя при работе в условиях повышенных вибраций и других динамических нагрузок.