專利名稱：從車頂式空調(diào)裝置中除去冷凝水的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安裝在機(jī)動車的車頂上的尤其是公共客車的車頂上的小型面的空調(diào)單元。
背景技術(shù)：
多年來，車頂式空調(diào)裝置一直安裝在公共汽車或類似車輛上。通常，該單元的冷凝器部分和蒸發(fā)器部分均安裝在機(jī)動車的乘客車廂的外側(cè)上位于車頂上。來自該單元的被調(diào)節(jié)的空氣經(jīng)車頂中的開口進(jìn)入機(jī)動車，回風(fēng)經(jīng)第二車頂開口返回該單元。用于該單元的壓縮機(jī)通常位于機(jī)動車的發(fā)動機(jī)艙并由發(fā)動機(jī)直接驅(qū)動。制冷劑管路從發(fā)動機(jī)艙經(jīng)機(jī)動車內(nèi)部返回到該車頂式單元。由于這些管路的泄漏或結(jié)露，這將不利地影響內(nèi)部管路。
在美國專利4870833中，披露了一種機(jī)動車的車頂式空調(diào)單元，其使用與逆變器設(shè)置在車頂式單元中的電動壓縮機(jī)。提供給該單元的電力由發(fā)電機(jī)來供應(yīng)，發(fā)電機(jī)直接由車輛的發(fā)動機(jī)來驅(qū)動。在這種結(jié)構(gòu)中，因此可省去在發(fā)動機(jī)艙與空調(diào)單元之間的制冷劑管路，以避免管路在車輛內(nèi)的泄漏或結(jié)露的任何風(fēng)險。然而，從車頂式單元上拆卸冷凝器仍然存在問題。
美國專利5337580披露了一種窗式空調(diào)裝置，其中軸流式冷凝器風(fēng)扇與冷凝器盤管和在該單元的室外部分中的壓縮機(jī)安裝在一起。蒸發(fā)器盤管設(shè)置在單元的室內(nèi)部分中。錐形的冷凝水甩液器與冷凝器風(fēng)扇馬達(dá)連接并且布置呈便于將由室內(nèi)蒸發(fā)器盤管產(chǎn)生的冷凝水甩到室外的冷凝器盤管上。冷凝水的與冷凝器盤管的熱表面接觸的一部分被蒸發(fā)，以便提高該單元的效率。剩余的冷凝水收集在冷凝器盤中，并且被允許作為水分排到室外，從單元作為蒸氣排放到冷卻氣流中。
許多安裝在公共汽車或娛樂車輛上的車頂式空調(diào)單元簡單地將冷凝水從蒸發(fā)器排到車輛的車頂上，或者需要多個排水管路，這使得安裝和維護(hù)成本增加。長期使用之后，濕氣在車輛的表面上形成難看的斑點，并且使得窗表面不清楚，這降低了司機(jī)的可視性并增加了潛在的風(fēng)險。對于這些類型的車頂式單元而言，可提供更有效的冷凝水除去系統(tǒng)，但是這肯定增加該單元的高度，這又增加了車輛行駛時空氣對其的阻力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種改進(jìn)的用于車輛的尤其是公共汽車、娛樂車輛等的車頂式空調(diào)單元。
本發(fā)明的另一目的在于更有效地從機(jī)動車的車頂式空調(diào)單元中除去冷凝水。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種有效地從包括多個冷凝器盤管和蒸發(fā)器盤管的機(jī)動車的車頂式空調(diào)單元中除去冷凝水的方法本發(fā)明的另一目的在于一種用于公共汽車等的車頂式空調(diào)單元的冷凝水有效除去的系統(tǒng)，其不增加該單元的高度和尺寸。
本發(fā)明的再一目的在于以便外觀整潔且美觀的方式從公共汽車的車頂式空調(diào)單元中除去冷凝水。
本發(fā)明的再一目的在于省去冷凝水軟管和連接件的安裝和維護(hù)。
借助本發(fā)明的車頂式空調(diào)單元可滿足這些和其它的目的，該車頂式空調(diào)單元包括多個蒸發(fā)器盤管和冷凝器盤管。該殼體靠近該單元的蒸發(fā)器部分安裝，該蒸發(fā)器部分包括一對垂直側(cè)壁和一對相對的冷凝器盤管，其形成殼體的端壁。該殼體還包括底部和頂壁，頂壁具有容納冷凝器風(fēng)扇的開口。冷凝器風(fēng)扇與在殼體內(nèi)懸伸的風(fēng)扇馬達(dá)的驅(qū)動軸連接。該馬達(dá)的驅(qū)動軸與殼體的中心軸線對準(zhǔn)，并且甩液器盤安裝在馬達(dá)下面并且固定到該軸上。殼體底壁從殼體的端壁和側(cè)壁朝向殼體中心軸線向內(nèi)傾斜。由蒸發(fā)器盤管產(chǎn)生的冷凝水引導(dǎo)到殼體中并收集在甩液器盤下面的殼體中心處。該甩液器盤朝向該馬達(dá)向上敞開，并且包括吸入端口，其用于將收集在該殼體中心的冷凝水吸入到該盤中。一系列的分配端口使得冷凝水分配到盤的內(nèi)側(cè)表面上，并且冷凝水隨后向外分布到兩個冷凝器盤管的表面上。該冷凝器盤管相對于該殼體的中心軸線成一銳角，以便明顯減小該單元的高度。優(yōu)選的是，每一冷凝器盤管相對于該殼體的中心軸線形成40-50度的角度。


通常結(jié)合附圖并參照以下的詳細(xì)描述，可更好地理解本發(fā)明的這些目的以及其它的特征和優(yōu)點，在附圖中圖1是依據(jù)本發(fā)明的在公共汽車的車頂上安裝的空調(diào)單元的立體圖；圖2是頂蓋拆下的空調(diào)單元的立體圖，其中部分截去以便示出該單元的內(nèi)部部件；圖3是該空調(diào)單元的冷凝器部分的部分側(cè)視圖；圖4是本發(fā)明的甩液器盤在使用中的放大立體圖，該甩液器將冷凝水分配到兩個冷凝器盤管的熱交換表面上；和圖5是沿圖3的線5-5截取的截面圖。
具體實施例方式
首先參照圖1，機(jī)動公共汽車由圖1中的附圖標(biāo)記10總體上表示。公共汽車發(fā)動機(jī)11安裝在機(jī)動車的后部位于其自身的發(fā)動機(jī)艙內(nèi)?？照{(diào)單元13安裝在公共汽車的車頂14上并且布置成便于向車輛的乘客車廂提供經(jīng)空氣調(diào)節(jié)的空氣。空調(diào)單元容納在小型面的蓋15中，其設(shè)計成減小公共汽車在前進(jìn)中的空氣阻力。一對開口16和17設(shè)置在該蓋的頂表面中位于該單元的兩個冷凝器盤管18和19上。圓形開口20也設(shè)置在該蓋中位于開16和17之間處于冷凝器風(fēng)扇21的正上方。外界空氣被吸入該風(fēng)扇并在借助風(fēng)扇21向上排出之前流經(jīng)冷凝器盤管以便冷卻該盤管的熱交換表面。
如下所述，本發(fā)明的空調(diào)單元包含電動的制冷劑壓縮機(jī)和逆變器，該逆變器用于向壓縮機(jī)和其它電氣部件提供被調(diào)節(jié)的電流，這些部件包括冷凝器風(fēng)扇和蒸發(fā)器風(fēng)扇。發(fā)電機(jī)24安裝在車輛的發(fā)動機(jī)艙內(nèi)并且由發(fā)動機(jī)11直接驅(qū)動。該發(fā)電機(jī)經(jīng)由沿公共汽車車頂內(nèi)側(cè)延伸的電氣線路25向該單元提供所需的電輸入。
另外參照圖2和3，其中示出了車頂式單元的內(nèi)部部件。該單元包括三個主要部分，即蒸發(fā)器部分27、冷凝器部分28、以及壓縮機(jī)和交流發(fā)電機(jī)部分29。蒸發(fā)器部分27包括兩個相對的蒸發(fā)器盤管30和31，它們在該單元的支承框架33的每一端處傾斜一角度。每一蒸發(fā)器盤管設(shè)置有其自身的蒸發(fā)器風(fēng)扇35，蒸發(fā)器風(fēng)扇從支承在框架頂部的橫梁件37懸伸。每一蒸發(fā)器風(fēng)扇布置成從乘客車廂經(jīng)頂板開口38吸入回風(fēng)并且使得該回風(fēng)經(jīng)由風(fēng)道39流過一體的蒸發(fā)器盤管。當(dāng)空氣流經(jīng)該盤管的熱交換表面時，該空氣被調(diào)節(jié)，并且經(jīng)由公共汽車的頂板中的(未示出的)送風(fēng)開口返回輸送到乘客車廂中。
該空調(diào)單元的冷凝器部分28安裝在緊靠蒸發(fā)器部分28的單元框架33上。冷凝器部分包括總體上由附圖標(biāo)記40表示的殼體，其容納冷凝器部分的部件。該殼體包括一對相對的垂直側(cè)壁，其中一個側(cè)壁由附圖標(biāo)記41表示，還包括由上述的冷凝器盤管18和19形成的兩個相對的端壁。該殼體還包括頂壁42和底壁43。圓形開口設(shè)置在殼體的頂壁上，并且與殼體的垂直中心軸線50軸向?qū)?zhǔn)。單個冷凝器風(fēng)扇21與電動機(jī)51的驅(qū)動軸連接，該電動機(jī)借助任何公知的適當(dāng)裝置在殼體內(nèi)懸伸。該電動機(jī)和驅(qū)動軸沿殼體的垂直軸線50同軸地對準(zhǔn)。
該殼體的底壁43從殼體的側(cè)壁和端壁向內(nèi)傾斜，以便在冷凝器風(fēng)扇的正下方的基板上形成較低部分或凹部55。
參照圖5，通道60位于殼體的蒸發(fā)器部分和冷凝器部分之間。由兩個蒸發(fā)器盤管產(chǎn)生的冷凝水借助重力經(jīng)適當(dāng)?shù)某隹诙丝诨蛞云渌绞浇?jīng)從每一冷凝器部分引出的管或類似件從而流入該通道。該通道又布置成便于借助重力將冷凝水輸送到在冷凝器殼體的側(cè)壁41中的至少一個入口端口62。冷凝水隨后由殼體的傾斜基板引導(dǎo)到位于冷凝器馬達(dá)下面的凹形的收集區(qū)域55。
冷凝器風(fēng)扇的驅(qū)動軸延伸穿過馬達(dá)殼體并且從馬達(dá)的底部向下延伸。凹形的甩液器盤65(參見圖4)安裝在驅(qū)動軸的下部上，以便使得該甩液器盤與保持在收集區(qū)域55中的冷凝水連通。參照圖3，該盤安裝在馬達(dá)軸上，以便該盤朝向馬達(dá)向上敞開。柱形安裝轂67居中地位于該盤的內(nèi)側(cè)上并且與該盤成一體。中心孔68穿過該轂，并且馬達(dá)驅(qū)動軸部分地向下延伸到該孔內(nèi)。該軸由固定螺釘69鎖定到轂上，以便使得該盤與馬達(dá)軸一起旋轉(zhuǎn)。該孔的底部與吸入端口70連通，該吸入端口從殼體基板的收集區(qū)域穿過該盤向上開口。一系列的分配端口71圍繞凸緣的底部沿周向間隔開并且布置成進(jìn)入下部孔開口。
在工作中，該盤布置成以較高速度與冷凝器風(fēng)扇一起旋轉(zhuǎn)，該速度足夠高，足以使得在收集區(qū)域中的冷凝水經(jīng)吸入端口被吸入到凸緣的孔中。在該孔中的冷凝水從該凸緣經(jīng)分配端口排出，以便使其與盤的內(nèi)表面接觸。旋轉(zhuǎn)的盤使得較大的離心力，所作用的離心力迫使冷凝水從該盤表面向外出，并且分散分布在兩個冷凝器盤管的熱交換表面上。冷凝器在兩個冷凝器盤管上至少部分地蒸發(fā)，并且以蒸氣形式離開該單元。沒有蒸發(fā)的冷凝水滴落到殼體的基板上，并且在重力的作用下返回到殼體的中心收集區(qū)域并且重新分散到冷凝器盤管上，以便最終使得所有冷凝水以蒸氣形式離開該單元。
電動壓縮機(jī)80安裝在該單元的壓縮機(jī)和交流發(fā)電機(jī)部分中位于與逆變器81共同的殼體內(nèi)。如上所述，逆變器設(shè)置成從發(fā)電機(jī)接受電力并且向壓縮機(jī)和蒸發(fā)器風(fēng)扇以及冷凝器風(fēng)扇提供經(jīng)調(diào)節(jié)的電輸出。
盡管本發(fā)明參照附圖描述了以上所披露的特定結(jié)構(gòu)，但是應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明不限于在實施例中詳細(xì)描述的情況，本發(fā)明旨在覆蓋落在后附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有變型和變化。
權(quán)利要求
1.一種從用于車輛的車頂式空調(diào)單元中除去冷凝水的裝置，其包括包括多個蒸發(fā)器盤管的蒸發(fā)器部分；包括安裝在該蒸發(fā)器部分附近的殼體的冷凝器部分，該殼體具有垂直側(cè)壁和由一對冷凝器盤菅形成的相對的端壁；該殼體還包括具有中心開口的頂壁，該開口包圍圍繞該殼體的中心垂直軸線旋轉(zhuǎn)的冷凝器風(fēng)扇，還具有底壁，該底壁布置成便于朝向該殼體的該中心引導(dǎo)冷凝水；用于收集由該蒸發(fā)器盤管產(chǎn)生的冷凝水并且將該冷凝水引導(dǎo)到該殼體中以便借助該殼體的底壁將該冷凝水引向該殼體的中心的裝置；安裝在該殼體內(nèi)側(cè)上位于冷凝器風(fēng)扇下方的冷凝器風(fēng)扇馬達(dá)，其具有與該冷凝器風(fēng)扇連接的驅(qū)動軸；和固定到該冷凝器風(fēng)扇馬達(dá)驅(qū)動軸上位于該馬達(dá)下方的甩液器盤，該甩液器盤布置成便于將收集在該殼體中心上的冷凝水甩射到相對的冷凝器盤管的表面上，由此使得該冷凝水在冷凝器盤管的熱交換表面上蒸發(fā)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該甩液器盤是圓形的凹盤，其朝向該馬達(dá)向上敞開。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，該盤包括位于該盤內(nèi)側(cè)上的中心安裝轂，以便使得該盤與該馬達(dá)軸連接。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，該轂包括穿過該轂向上的孔。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，還包括在該盤中的吸入端口，其用于將收集在該殼體內(nèi)的冷凝水吸入到該轂的孔中。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，該轂包括一系列的分配端口，其圍繞該轂周向分隔開并且與該孔連通。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該冷凝器盤管相對于該殼體的中心軸線是傾斜的。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，每一冷凝器盤管相對于該殼體的中心軸線形成40-50度的角度。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，用于收集來自所述至少一個蒸發(fā)器盤管的所述裝置包括安裝在該蒸發(fā)器盤管下面的液滴收集盤以及用于將所述收集的冷凝水引導(dǎo)到形成在殼體的一個所述壁上的入口端口的通道裝置。
全文摘要
一種從用于車輛的車頂式空調(diào)單元中除去由多個蒸發(fā)器盤管產(chǎn)生的冷凝水的裝置。該單元還包括冷凝器殼體，其中兩個相對的端壁由一對冷凝器盤管形成。冷凝器風(fēng)扇安裝成在殼體的頂壁的開口中旋轉(zhuǎn)并且沿風(fēng)扇馬達(dá)的中心軸線軸向?qū)?zhǔn)，該馬達(dá)在殼體內(nèi)在風(fēng)扇下面懸伸。甩液器盤固定到該冷凝器風(fēng)扇馬達(dá)上位于該馬達(dá)下方靠近殼體的基板。該基板從所有側(cè)面朝向殼體中心向內(nèi)傾斜，并且由該單元的蒸發(fā)器盤管產(chǎn)生的冷凝水引導(dǎo)到殼體中并收集在馬達(dá)下面的凹部中。該甩液器盤布置成便于將收集在該基板凹部中的冷凝水甩射并分配到兩個冷凝器盤管的表面上，由此使得該冷凝水以蒸氣形式離開該單元。
文檔編號B60H1/00GK1784323SQ200480012298
公開日2006年6月7日 申請日期2004年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月5日
發(fā)明者R·C·賴曼 申請人:開利公司