專利名稱：從車頂式空調裝置中除去冷凝水的裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及安裝在機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單元。
背景技術：
多年來，車頂式空調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器部分均安裝在機動車的乘客車廂的外側上位于車頂上。來自該單元的被調節的空氣經車頂中的開口進入機動車，回風經第二車頂開口返回該單元。用于該單元的壓縮機通常位于機動車的發動機艙并由發動機直接驅動。制冷劑管路從發動機艙經機動車內部返回到該車頂式單元。由于這些管路的泄漏或結露，這將不利地影響內部管路。
在美國專利4870833中，披露了一種機動車的車頂式空調單元，其使用與逆變器設置在車頂式單元中的電動壓縮機。提供給該單元的電力由發電機來供應，發電機直接由車輛的發動機來驅動。在這種結構中，因此可省去在發動機艙與空調單元之間的制冷劑管路，以避免管路在車輛內的泄漏或結露的任何風險。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裝置，其中軸流式冷凝器風扇與冷凝器盤管和在該單元的室外部分中的壓縮機安裝在一起。蒸發器盤管設置在單元的室內部分中。錐形的冷凝水甩液器與冷凝器風扇馬達連接并且布置呈便于將由室內蒸發器盤管產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，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單元簡單地將冷凝水從蒸發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，這降低了司機的可視性并增加了潛在的風險。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，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。
發明內容
本發明的主要目的在于提供一種改進的用于車輛的尤其是公共汽車、娛樂車輛等的車頂式空調單元。
本發明的另一目的在于更有效地從機動車的車頂式空調單元中除去冷凝水。
本發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器盤管的機動車的車頂式空調單元中除去冷凝水的方法本發明的另一目的在于一種用于公共汽車等的車頂式空調單元的冷凝水有效除去的系統，其不增加該單元的高度和尺寸。
本發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單元中除去冷凝水。
本發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。
借助本發明的車頂式空調單元可滿足這些和其它的目的，該車頂式空調單元包括多個蒸發器盤管和冷凝器盤管。該殼體靠近該單元的蒸發器部分安裝，該蒸發器部分包括一對垂直側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扇的開口。冷凝器風扇與在殼體內懸伸的風扇馬達的驅動軸連接。該馬達的驅動軸與殼體的中心軸線對準，并且甩液器盤安裝在馬達下面并且固定到該軸上。殼體底壁從殼體的端壁和側壁朝向殼體中心軸線向內傾斜。由蒸發器盤管產生的冷凝水引導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側表面上，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。
通常結合附圖并參照以下的詳細描述，可更好地理解本發明的這些目的以及其它的特征和優點，在附圖中圖1是依據本發明的在公共汽車的車頂上安裝的空調單元的立體圖；圖2是頂蓋拆下的空調單元的立體圖，其中部分截去以便示出該單元的內部部件；圖3是該空調單元的冷凝器部分的部分側視圖；圖4是本發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，機動公共汽車由圖1中的附圖標記10總體上表示。公共汽車發動機11安裝在機動車的后部位于其自身的發動機艙內。空調單元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空氣調節的空氣。空調單元容納在小型面的蓋15中，其設計成減小公共汽車在前進中的空氣阻力。一對開口16和17設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也設置在該蓋中位于開16和17之間處于冷凝器風扇21的正上方。外界空氣被吸入該風扇并在借助風扇21向上排出之前流經冷凝器盤管以便冷卻該盤管的熱交換表面。
如下所述，本發明的空調單元包含電動的制冷劑壓縮機和逆變器，該逆變器用于向壓縮機和其它電氣部件提供被調節的電流，這些部件包括冷凝器風扇和蒸發器風扇。發電機24安裝在車輛的發動機艙內并且由發動機11直接驅動。該發電機經由沿公共汽車車頂內側延伸的電氣線路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部部件。該單元包括三個主要部分，即蒸發器部分27、冷凝器部分28、以及壓縮機和交流發電機部分29。蒸發器部分27包括兩個相對的蒸發器盤管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。每一蒸發器盤管設置有其自身的蒸發器風扇35，蒸發器風扇從支承在框架頂部的橫梁件37懸伸。每一蒸發器風扇布置成從乘客車廂經頂板開口38吸入回風并且使得該回風經由風道39流過一體的蒸發器盤管。當空氣流經該盤管的熱交換表面時，該空氣被調節，并且經由公共汽車的頂板中的(未示出的)送風開口返回輸送到乘客車廂中。
該空調單元的冷凝器部分28安裝在緊靠蒸發器部分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壁，其中一個側壁由附圖標記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。圓形開口設置在殼體的頂壁上，并且與殼體的垂直中心軸線50軸向對準。單個冷凝器風扇21與電動機51的驅動軸連接，該電動機借助任何公知的適當裝置在殼體內懸伸。該電動機和驅動軸沿殼體的垂直軸線50同軸地對準。
該殼體的底壁43從殼體的側壁和端壁向內傾斜，以便在冷凝器風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位于殼體的蒸發器部分和冷凝器部分之間。由兩個蒸發器盤管產生的冷凝水借助重力經適當的出口端口或以其它方式經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到位于冷凝器馬達下面的凹形的收集區域55。
冷凝器風扇的驅動軸延伸穿過馬達殼體并且從馬達的底部向下延伸。凹形的甩液器盤65(參見圖4)安裝在驅動軸的下部上，以便使得該甩液器盤與保持在收集區域55中的冷凝水連通。參照圖3，該盤安裝在馬達軸上，以便該盤朝向馬達向上敞開。柱形安裝轂67居中地位于該盤的內側上并且與該盤成一體。中心孔68穿過該轂，并且馬達驅動軸部分地向下延伸到該孔內。該軸由固定螺釘69鎖定到轂上，以便使得該盤與馬達軸一起旋轉。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扇一起旋轉，該速度足夠高，足以使得在收集區域中的冷凝水經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分配端口排出，以便使其與盤的內表面接觸。旋轉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，并且以蒸氣形式離開該單元。沒有蒸發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80安裝在該單元的壓縮機和交流發電機部分中位于與逆變器81共同的殼體內。如上所述，逆變器設置成從發電機接受電力并且向壓縮機和蒸發器風扇以及冷凝器風扇提供經調節的電輸出。
盡管本發明參照附圖描述了以上所披露的特定結構，但是應當理解本發明不限于在實施例中詳細描述的情況，本發明旨在覆蓋落在后附權利要求的范圍內的所有變型和變化。
權利要求
1.一種從用于車輛的車頂式空調單元中除去冷凝水的裝置，其包括包括多個蒸發器盤管的蒸發器部分；包括安裝在該蒸發器部分附近的殼體的冷凝器部分，該殼體具有垂直側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的冷凝器風扇，還具有底壁，該底壁布置成便于朝向該殼體的該中心引導冷凝水；用于收集由該蒸發器盤管產生的冷凝水并且將該冷凝水引導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；安裝在該殼體內側上位于冷凝器風扇下方的冷凝器風扇馬達，其具有與該冷凝器風扇連接的驅動軸；和固定到該冷凝器風扇馬達驅動軸上位于該馬達下方的甩液器盤，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。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，該甩液器盤是圓形的凹盤，其朝向該馬達向上敞開。
3.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，該盤包括位于該盤內側上的中心安裝轂，以便使得該盤與該馬達軸連接。
4.如權利要求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的冷凝水吸入到該轂的孔中。
6.如權利要求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器盤管的所述裝置包括安裝在該蒸發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單元中除去由多個蒸發器盤管產生的冷凝水的裝置。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。冷凝器風扇安裝成在殼體的頂壁的開口中旋轉并且沿風扇馬達的中心軸線軸向對準，該馬達在殼體內在風扇下面懸伸。甩液器盤固定到該冷凝器風扇馬達上位于該馬達下方靠近殼體的基板。該基板從所有側面朝向殼體中心向內傾斜，并且由該單元的蒸發器盤管產生的冷凝水引導到殼體中并收集在馬達下面的凹部中。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 優先權日2003年5月5日
發明者R·C·賴曼 申請人:開利公司