УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА Российский патент 1996 года по МПК F24F3/14 

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и может быть использовано в зданиях и сооружениях различного назначения.

Известна установка для косвенно-испарительного охлаждения воздуха, включающая пластинчатые каналы для воздуха, вентилятор и поддон (см. например, а. с. N 741020, Мкл. F 24 F 3/14).

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для кондиционирования воздуха, включающее теплообменник из трубчатых воздуховодов с межтрубным пространством, вентилятор и узел орошения (см. а. с. СССР N 866350, Мкл. F 24 F 3/14, 1980 г.)
Однако, известные решения не обладают достаточной эффективностью, что обусловлено неравномерностью орошения трубчатых воздуховодов, а также слабым испарением жидкости с их поверхности. Эти недостатки снижают теплотехническую эффективность теплообменника и, следовательно, эффективность устройства в целом. Кроме того, известные устройства являются громоздкими, ввиду не вполне рациональной компоновки.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение эффективности устройства путем устранения отмеченных недостатков.

Задача решается таким образом, что устройство для кондиционирования воздуха, включающее теплообменник из трубчатых воздуховодов с межтрубным пространством, вентилятор и узел орошения, выполнено с образованной соосно продольной оси теплообменника полостью, сообщающейся с межтрубным пространством и снабжено установленным в полости дополнительным вентилятором для нагнетания воздуха в межтрубное пространство.

Дополнительный вентилятор может быть выполнен в виде сквозного цилиндрического ротора с лопатками вдоль его образующих, а трубчатые воздуховоды в радиальных направлениях могут быть расположены по дугам окружностей, имеющих одинаковые радиусы.

По сравнению с прототипом изобретение содержит новые признаки, заключающиеся в том, что устройство выполнено с образованной соосно продольной оси теплообменника полостью, сообщающейся с межтрубным пространством и снабжено установленным в полости дополнительным вентилятором для нагнетания воздуха в межтрубное пространство.

Дополнительный вентилятор может быть выполнен в виде сквозного цилиндрического ротора с лопатками вдоль его образующих, а трубчатые воздуховоды в радиальных направлениях могут быть расположены по дугам окружностей, имеющих одинаковые радиусы.

На фиг. 1 показано устройство для кондиционирования воздуха, разрез по продольной оси в вертикальной плоскости,
на фиг. 2 то же, аксонометрия,
на фиг. 3 схема расположения трубчатых воздуховодов в радиальном направлении.

Устройство для кондиционирования воздуха включает трубчатые воздуховоды 1 теплообменника с межтрубным пространством 3 между ними.

Трубчатые воздуховоды 1 в поперечном сечении теплообменника расположены по концентрическим окружностям, при этом соосно продольной оси 3 теплообменника образована полость 4, сообщающаяся с межтрубным пространством 2.

Со стороны выхода сухого воздуха в обечайке 5 установлен осевой вентилятор 6, а дополнительный вентилятор центробежного типа установлен в полости 4 и может быть выполнен различными способами, в частности, (как и показано на рисунке) в виде сквозного цилиндрического ротора 7 с лопатками 8 вдоль его образующих.

В радиальных направлениях (фиг. 3) ряды трубчатых воздуховодов 1 изогнуты по дугам окружностей, имеющих одинаковые радиусы r, которые все размещены по периметру одной окружности, имеющей радиус ρ.

Радиусы R₁ и R₂ обозначают, соответственно, размеры полости 4 и окружной поверхности теплообменника, причем наиболее оптимальные соотношения между радиусами, установленные расчетным путем, составляют:
R₁ 0,5 R₂, r 0,75 R₁00, ρ²= R1²+r²
Кроме того, устройство включает узел орошения в виде форсунки (или форсунок) 9, которая может быть расположена над теплообменником или внутри полости 4. Возможно использование и других узлов орошения, например, установленной над теплообменником емкости с водой, имеющей перфорированное днище (на чертеже не показана).

Излишки воды стекают в поддон 10, в который может быть установлен насос 11 для подачи воды в узел орошения.

Вентиляторы 5 и 6 установлены на одной оси, имеют один привод и работают одновременно.

Устройство для кондиционирования воздуха работает следующим образом.

При включении в работу вентиляторов 6 и 7 происходит орошение поверхности трубчатых воздуховодов 1, через которые проходит сухой воздух.

Вентилятор 7 нагнетает воздух в межтрубное пространство 2, обеспечивая тем самым более равномерное распределение воды и интенсификацию процесса испарения влаги с поверхности трубчатых воздуховодов 1. Этому способствует также и расположение рядов трубчатых воздуховодов 1 в радиальных направлениях по дугам окружностей, именно по которым и осуществляется нагнетание воздуха в межтрубное пространство 2. В результате этого процесса реализуется принцип косвенно-испарительного охлаждения воздуха в трубчатых воздуховодах 1.

Влажный воздух удаляется в атмосферу, а излишки воды стекают в поддон 11.

Расположение же дополнительного вентилятора 7 во внутренней полости 4 теплообменника делает все устройство значительно более компактным.

Использование: в технике кондиционирования воздуха, в частности, в зданиях и сооружениях различного назначения. Сущность изобретения: в устройстве для кондиционирования воздуха, включающим теплообменник из трубчатых воздуховодов с межтрубным пространством, узел орошения, поддон с жидкостью и вентилятор. Устройство выполнено с образованной соосно продольной оси теплообменника полостью, сообщающейся с межтрубным пространством, и снабжено установленным в полости дополнительным вентилятором. Основной вентилятор выполнен осевым и установлен в обечайке со стороны выхода сухого воздуха из трубчатых воздуховодов помещения. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для кондиционирования воздуха, включающее теплообменник из трубчатых воздуховодов с межтрубным пространством, узел орошения, поддон с жидкостью и вентилятор, отличающееся тем, что оно выполнено с образованной соосно с продольной осью теплообменника полостью, сообщающейся с межтрубным пространством, и снабжено установленным в полости дополнительным вентилятором для нагнетания и удаления из межтрубного пространства влажного воздуха в атмосферу, при этом основной вентилятор выполнен осевым и установлен в обечайке со стороны выхода сухого воздуха из трубчатых воздуховодов в помещении. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительный вентилятор выполнен в виде полого цилиндрического ротора с лопатками вдоль его образующих. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что трубчатые воздуховоды выполнены прямолинейными и в поперечном сечении теплообменника расположены по концентрическим окружностям, имеющим общую с теплообменником продольную ось, а в радиальных направлениях ряды трубчатых воздуховодов изогнуты по радиусу r 0,75 R₁, где R₁ радиус внутренней полости, при этом их центры расположены на одной окружности, имеющей радиус ρ, определенный из соотношения и описываемый из центра, совмещенного с центром поперечного сечения полости.