КОНДИЦИОНЕР Российский патент 1996 года по МПК F24F1/02 F24F3/147 F24F3/06 

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и вентиляции, может быть применено для создания комфортных условий микроклимата в бытовых, административных и других помещениях.

Известно устройство для кондиционирования воздуха по авт. св. N 1188461, кл. F 24 F 3/06, 1983, содержащее корпус, разделенный перегородкой на секции, размещенные в них патрубки, воздухоохладитель, теплообменник, воздушные решетки и расположенный в нижней части корпуса поддон с водой. Воздухоохладитель выполнен в виде увлажняющей насадки, в верхний слой которой подается вода из поддона. Недостатками известного устройства являются сложность конструкции и большая энергоемкость.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому устройству является автономный кондиционер по авт. св. N 1775182, кл. F 24 F 1/02, 1991 (прототип), содержащий корпус, размещенный в корпусе теплообменник с приточными и вытяжными каналами, поддон и распылитель орошающей жидкости. Теплообменник выполнен в виде пакета пластин, образующих перпендикулярно направленные чередующиеся по вертикали каналы приточного и вытяжного воздуха. Распылитель помещен в вытяжном канале над поддоном перед теплообменником с возможностью орошения последнего. Выход вытяжных каналов сообщен с входом приточных, а пластины теплообменника перфорированы.

Недостатком известного устройства является слабая эффективность из-за неравномерного смачивания пластин, приводящего к "захлебыванию" каналов, из-за наличия перфорации в пластинах и скользящему вдоль пластин теплообменника потока воздуха из вентиляторов, а также из-за того, что выход вытяжных каналов теплообменника сообщен с входом приточных каналов, что создает условия для постоянной рециркуляции воздуха. Кроме того, известное устройство может охладить наружный воздух только по адиабатическому процессу.

Задача изобретения снижение энергоемкости и повышение эффективности работы устройства.

Техническим результатом при этом является утилизация тепла и холода приточных и вытяжных потоков воздуха.

Указанный технический результат достигается тем, что в кондиционере, включающем корпус с отверстиями с решетками для входа и выхода воздуха, перегородками, приточными и вытяжными каналами, теплообменником, увлажнителем, поддоном с водой и вентиляторами, приточным и вытяжным, перегородками, образованы на входе в корпус общие проточный и вытяжной каналы, причем общий приточный канал делится на два канала, идущих по боковым сторонам корпуса, внутри каждого из них установлены секция увлажнителя и рекуперативный воздухо-воздушный перекрестно-точный теплообменник с горизонтальными чередующимися по вертикали оребренными пластинами, собранными в пакет, и оба пакета сблокированы, а общий вытяжной канал разделен также перед теплообменником на два канала, идущих по боковым сторонам корпуса. Увлажнительно выполнен в виде вертикальных ребристых пластин из смачиваемого материала, частично погруженных в поддон с водой, и составлен из трех изолированных друг от друга секций с поддонами, причем центральная секция размещена между вершинами пакетов теплообменников в общем вытяжном канале, а боковые секции увлажнителя между вершинами соответствующих пакетов теплообменников и стенкой корпуса в приточных каналах. Вентиляторы установлены соответственно в общих приточных и вытяжном каналах. Выходные отверстия из кондиционера двойные, расположены на разных сторонах корпуса, снабжены воздушными решетками с вертикальными лопастями, поставленными под углом от центральной продольной оси кондиционера.

В просмотренных источниках научно-технической литературы и патентной информации авторами не обнаружены устройства с аналогичной совокупностью существенных признаков, позволяющих достигнуть положительного эффекта.

Устройство иллюстрируется фиг. 1 и 2.

Кондиционер включает корпус 1 с выполненными приточным 2 и вытяжным 4 каналами, отверстиями для выхода наружного (приточного) 3 и внутреннего (вытяжного) 5 воздуха. В каналах 2 и 4 установлены соответственно приточный и вытяжной вентиляторы 6 и 7, а в отверстиях 3 и 5 установлены воздушные решетки 8 с вертикальными лопастями. Блок теплообменников 9 представляет собой два пакета горизонтальных оребренных пластин 10, образующих чередующиеся по вертикали перекрестноточные каналы для прохода потоков воздуха: 11 каналы для приточного воздуха и 12 каналы для вытяжного воздуха.

Увлажнитель 13 состоит из смачиваемых пластин 14, частично погруженных в поддон с водой 15. Пластины 14 увлажнителя 13 установлены в поддоне 15 вертикально и образуют каналы 16 для прохода воздушных потоков. Увлажнитель 13 состоит из трех изолированных секций с поддонами: центральной секции 17 и боковых секций 18 и 19.

Устройство работает следующим образом. В теплое время года наружный воздух забирается вентилятором 6 и по общему приточному каналу 2 подается на блок теплообменников 9, в которых он охлаждается при постоянном влагосодержании, проходя по каналам 11. Предварительно основной поток наружного приточного воздуха раздваивается на два канала, идущих вдоль боковых сторон корпуса кондиционера 1. Затем охлажденный воздух поступает в боковые секции увлажнителя 17 и 18, где увлажняется и дополнительно охлаждается, проходя по каналам 16, образованным смачиваемыми пластинами 14, за счет адиабатического испарения, через двойные отверстия 3 с воздушными решетками 8, приточный воздух поступает в обслуживаемое помещение.

В то же время вентилятор 7 забирает внутренний воздух из помещения и подает его на центральную секцию 17 увлажнителя. Проходя по каналам увлажнителя, воздух увлажняется и охлаждается, затем поступает в каналы 12 блока теплообменников 9 и выбрасывается наружу через двойные отверстия 5, на которых установлены воздушные решетки 8.

Таким образом, воздух с более высокой температурой потока проходит по каналам 11 теплообменников 9, а воздух с более низкой температурой проходит по каналам 12. При этом, в силу наличия температурного перепада (напора), через разделяющую пластину осуществляется перенос тепла в сторону холодного потока. Так как холодный поток сначала проходит центральную секцию увлажнителя 17, он поступает в каналы со взвешенными частицами влаги. Испарение капель обеспечивает увеличение теплового эквивалента со стороны холодного потока воздуха и тем самым создаются условия для интенсификации процесса охлаждения теплого воздушного потока в теплообменнике.

В холодное время года центральная секция 17 увлажнителя 13 отключается путем осушения соответствующего поддона 15. Воздух забирается из помещения вентилятором 7, подается на блок теплообменников 9 и при прохождении по каналам 12 согревает воздух, подаваемый вентилятором 6 в каналы 11. Затем нагретый за счет рекуперации тепла вытяжного воздуха наружный воздух увлажняется при прохождении по каналам боковых секций увлажнителя 18 и 19 и подается в обслуживаемое помещение. В этом случае интенсифицировать процесс теплообмена можно путем увеличения поверхности теплопередачи между приточным и вытяжным воздухом. так как блок теплообменников 9 выполнен в форме пакетов из оребренных пластин, то при необходимости можно увеличить количество пластин в пакете и тем самым развить теплообменную поверхность, т. е. увеличить утилизацию тепла и холода.

В период высокой влажности можно отключить боковые секции увлажнителя.

Воздушные решетки 8 с вертикальными лопастями, установленными под углом от центральной продольной оси кондиционера, способствуют более быстрому смешению приточного воздуха в одном случае и вытяжного в другом, с окружающим воздухом, одновременно решая проблему разграничения двух противонаправленных воздушных потоков.

Кроме того, при образовании в холодное время года ледяной шубы на пластинах теплообменника, на некоторое время выключается приточный вентилятор 6, а вытяжной вентилятор 7 продолжает работать, растапливая ледяную шубу на пластинах теплообменника.

Использование: относится к технике кондиционирования воздуха и вентиляции и может быть применено для создания комфортных условий микроклимата в бытовых, административных и других помещениях. Сущность изобретения: кондиционер, включающий корпус с отверстиями для входа и выхода воздуха, перегородки, образующие приточные и вытяжные каналы, в которых установлены соответственно приточный и вытяжной вентиляторы. На выходных отверстиях установлены воздушные решетки. Блок теплообменников выполнен в виде двух сблокированных пакетов, состоящих из горизонтальных оребренных пластин, чередующихся по вертикали и образующих каналы приточного и вытяжного воздуха с перекрестноточным движением воздушных потоков. Увлажнитель выполнен в виде вертикальных пластин из смачиваемого материала, погруженных в поддон с водой и составлен из трех изолированных секций с поддонами. 1 з.п. ф.-лы, 2 ил.

1. Кондиционер, содержащий корпус с отверстиями для входа и выхода воздуха, перегородки, приточные и вытяжные каналы, теплообменник, увлажнитель с поддоном и вентиляторы, отличающийся тем, что перегородками образованы на входе в корпус общие приточный и вытяжной каналы, причем общий приточный канал разделен на два канала, идущих по боковым сторонам корпуса, внутри каждого из них установлены секция увлажнителя и рекуперативный воздухо-воздушный теплообменник с горизонтальными чередующимися по вертикали оребренными пластинами, собранными в пакет, и оба пакета сблокированы, а общий вытяжной канал разделен также перед теплообменником на два канала, идущих по боковым сторонам корпуса, при этом увлажнитель выполнен в виде вертикальных ребристых пластин из смачиваемого материала, частично погруженных в поддон с водой, и составлен из трех изолированных друг от друга секций с поддонами, причем центральная секция размещена между вершинами пакетов теплообменников в общем вытяжном канале, а боковые секции увлажнителя между вершинами соответствующих пакетов и стенкой корпуса в приточных каналах; вентиляторы установлены соответственно в общих приточном и вытяжном каналах. 2. Кондиционер по п. 1, отличающийся тем, что выходные отверстия из кондиционера двойные, расположены на разных сторонах корпуса и снабжены воздушными решетками с вертикальными лопастями, поставленными под углом от центральной продольной оси кондиционера.