КОНДИЦИОНЕР Российский патент 2003 года по МПК F24F5/00 F25B21/02 

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха, основанной на использовании термоэлементов с эффектом Пельтье.

Известен кондиционер, содержащий воздуховоды наружного и кондиционируемого воздуха с расположенным в каждом из них вентилятором и термобатарею со спаями, установленными в воздуховодах, и переключателем полярности. Воздуховод кондиционируемого воздуха имеет выпускное и заборное отверстия и расположенные между этими отверстиями канал с камерой. К каналу кондиционируемого воздуха присоединен регулятор расхода (Авт. свид. 779749, кл. F 24 F 1/02, опубл. 1980 г.).

Недостатком этого кондиционера является возможность образования наледи на спаях, удаление которой требует специальных мер, например создание дополнительного канала с камерой. Кроме того, создаются неравные условия работы горячих спаев термобатареи в режиме охлаждения воздуха вследствие того, что последующие по потоку горячие спаи охлаждаются воздухом, уже нагретым на предыдущих по потоку спаях, что приводит к снижению эффективности работы термобатареи и кондиционера в целом.

Изобретение направлено на повышение эффективности работы термобатареи и оптимизацию режима работы кондиционера.

Это достигается тем, что в кондиционере, содержащем воздуховоды кондиционируемого и наружного воздуха с расположенными в каждом из них вентиляторами и термоэлектрическими модулями со спаями, рабочие спаи термоэлектрических модулей расположены последовательно по потоку на поверхности рабочего канала, а нерабочие (утилизирующие) спаи каждого термоэлектрического модуля расположены в воздуховоде для наружного воздуха параллельно друг другу.

Кроме того, рабочий канал образован радиаторами, обращенными ребрами друг к другу.

На фиг. 1 изображен предлагаемый кондиционер; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1.

Кондиционер содержит рабочий канал (воздуховод) 1 для прохода кондиционируемого (нагреваемого или охлаждаемого) воздуха, образованный выполненными из материала с хорошей теплопроводностью, например из алюминиевых сплавов, радиаторами 2, обращенными ребрами друг к другу. На противоположных сторонах рабочего канала размещены последовательно (цепочкой) термоэлектрические модули (ТЭМ) 3, обращенные рабочими спаями к стенкам канала. На внешней стороне термоэлектрических модулей 3 установлены радиаторы 4 для отвода (утилизации) в атмосферу тепла (холода), выделяющегося на нерабочих спаях ТЭМ при работе кондиционера. Радиаторы 4 помещены в воздуховод 5 для воздушного потока, создаваемого вентилятором 6, с возможностью обдува свежим потоком наружного воздуха, забираемого извне кондиционируемого помещения, каждого из радиаторов 4. Для повышения эффективности работы кондиционера и предотвращения перетекания тепловой энергии рабочий канал помещен в теплоизолирующую рубашку 7. Для подачи воздуха в рабочий канал 1 кондиционер снабжен вентилятором 8, воздуховодами 9 и 10 для отвода воздуха из кондиционируемого помещения и подачи свежего наружного воздуха соответственно и фильтром 11. Для регулирования соотношения кондиционируемого и наружного воздуха служат затворы 12 и 13, соединенные между собой. На выходе из рабочего канала 1, в воздуховоде 14, расположен увлажнитель воздуха 15.

Кондиционер работает следующим образом.

Включают вентилятор, подающий поток воздуха в радиаторы для отвода в окружающую среду тепла (холода), выделяющегося на соответствующем спае ТЭМ, и подают питание к термоэлектрическим модулям. Затем включают вентилятор 6 для подачи кондиционируемого воздуха в рабочий канал, при этом забор воздуха осуществляют через воздуховоды 9 и 10 соответственно из некондиционируемого помещения и извне помещения. Соотношение воздуха, поступающего по воздуховодам 9 и 10, плавно регулируют при помощи затворов 12 и 13, связанных между собой. Забираемый воздух проходит через фильтр 11 и поступает в рабочий канал. При движении потоков воздуха через рабочий канал (радиаторы 2) и радиаторы 4 в термоэлектрических модулях поддерживается необходимый температурный режим между его горячими и холодными спаями. При этом поток воздуха в рабочем канале (воздуховоде кондиционируемого воздуха) последовательно обменивается энергией с рабочими спаями ТЭМ, расположенных последовательно на рабочем канале, и охлаждается (нагревается), а спай каждого ТЭМ с утилизирующей стороны (и контактирующий каждый со своим радиатором) обдувается потоком наружного воздуха. Глубину охлаждения (нагревания) воздуха при прочих равных условиях можно регулировать скоростью движения потока кондиционируемого воздуха через рабочий канал, либо изменяя параметры электропитания ТЭМ. Изменение работы кондиционера с режима охлаждения кондиционируемого воздуха на режим подогрева воздуха осуществляют изменением полярности электропитания термоэлектрических модулей.

Таким образом, использование предлагаемого кондиционера позволит по сравнению с прототипом повысить эффективность работы термоэлектрических модулей и оптимизировать режим работы кондиционера за счет более эффективного отвода (утилизации) в атмосферу тепла (холода), что становится возможным вследствие того, что нерабочие спаи ТЭМ размещены параллельно потоку наружного воздуха.

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха, основанной на использовании термоэлементов с эффектом Пельтье. Кондиционер содержит воздуховоды кондиционируемого и наружного воздуха с расположенными в каждом из них вентиляторами и термоэлектрическими модулями со спаями. Рабочие спаи термоэлектрических модулей расположены последовательно по потоку на поверхности рабочего канала, а нерабочие (утилизирующие) спаи каждого термоэлектрического модуля расположены в воздуховоде для наружного воздуха параллельно друг другу. Кроме того, рабочий канал образован радиаторами, обращенными ребрами друг к другу. Техническим результатом является повышение эффективности работы термобатареи и оптимизация режима работы кондиционера. 2 ил.

Кондиционер, содержащий воздуховоды кондиционируемого и наружного воздуха с расположенным в каждом из них вентиляторами и термоэлектрическими модулями со спаями, отличающийся тем, что рабочие спаи термоэлектрических модулей расположены последовательно по потоку на поверхности рабочего канала, а нерабочие (утилизирующие) спаи каждого термоэлектрического модуля расположены в воздуховоде для наружного воздуха параллельно друг другу, при этом рабочий канал образован радиаторами, обращенными ребрами друг к другу.