УСТРОЙСТВО КЛИМАТ-СИСТЕМЫ ДЛЯ ПОМЕЩЕНИЙ Российский патент 2009 года по МПК F24F5/00 F24F1/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к устройствам климат-системы для помещений, и может быть использовано в качестве кондиционеров воздуха - устройств, охлаждающих воздух в жилых и производственных помещениях в теплый период года и нагревающих эти помещения в холодное время года, естественный воздухообмен в режиме вентиляции помещения.

Уровень техники

Известен кондиционер, содержащий размещенную внутри рубашки вихревую трубу с отверстиями для ввода сжатого воздуха, вывода охлажденного воздуха в кондиционируемую среду и вывода горячего воздуха, при этом в рубашке охлаждения выполнено отверстие для ввода охлаждающей жидкости, при этом в него введен сепаратор с сепарирующими и накопительными емкостями, в рубашке охлаждения выполнено отверстие для вывода из нее жидкости и охлажденного воздуха, а рубашка охлаждения через вышеупомянутое отверстие соединена с накопительной емкостью сепаратора, сепарирующее отделение которого соединено с кондиционируемой зоной (см. пат. RU №2296273, МПК F24F 5/00, опубл. 27.03.2007 г.).

Недостатком данного кондиционера является невысокая надежность и эффективность использования энергетического ресурса кондиционера.

Известен кондиционер-отопитель, состоящий из находящегося внутри помещения теплообменника, работающего в летний период года как испаритель, и внешнего теплообменника с вентилятором, работающего в летний период как конденсатор, рабочего тела, компрессора с электрическим приводом, четырехходового клапана и патрубков, связывающих названные агрегаты в единую установку с возможностью реверсирования ее работы, при котором внешний теплообменник в холодный период года служит испарителем, при этом он имеет в своем составе термосифоны, в виде вертикальных гравитационных тепловых труб, испарительные части которых погружены в грунт, а конденсаторные части выступают над поверхностью земли и снабжены теплообменниками с воздухом, конденсаторные части тепловых труб с теплообменниками заключены с внешним теплообменником и вентилятором в герметичный кожух, снабженный люками с возможностью открытия последних для пропуска наружного воздуха во внутреннее пространство кожуха.

В кондиционере-отопителе люки снабжены приводами, системой управления этими приводами с датчиком температуры наружного воздуха, с возможностью открытия люков при температуре наружного воздуха выше некоторой заранее установленной и закрытия люков при температуре ниже некоторой заранее установленной (см. патент RU №2307290, МПК F24F 5/00 F24D 14/04, опубл. 27.09. 2007 г.).

Недостатком данного кондиционера является невысокий коэффициент преобразования тепловой энергии, сложность конструкции.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятым автором за прототип является устройство климат-системы для помещений, содержащее внутренний и внешний теплообменники и компрессор, соединенные между собой с помощью соединительных трубок, вентиляторы, запорные клапаны, капиллярную трубку, таймер и фильтры, причем внутренний теплообменник, вентилятор с фильтром установлены в корпусе и расположены внутри помещения, а внешний теплообменник с фильтром, компрессор, вентилятор установлены в другом корпусе и расположены вне помещения, а соединительные трубки установлены с возможностью прохождения сквозь стену помещения (см. Кондиционеры. Принцип работы, монтаж, установка, эксплуатация. Коляда В.В., М., Солон-Пресс, 2002 г, с.18-21, рис.1.5.2.).

Недостатком данного устройства является невысокие надежность и коэффициент преобразования тепловой энергии, так как расстояние между корпусами 1,5-2,5 м, а также трудоемкость обслуживания устройства и обледенение наружного корпуса в зимний период года.

Раскрытие изобретения

Задачей предлагаемого изобретения является разработка устройства, обладающего высокой надежностью, низким уровнем шума, возможностью вентиляции, охлаждения и обогрева воздуха в помещениях, удобным обслуживанием и вентиляцией помещения естественным воздухообменом.

Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к высокой надежности устройства, снижению уровня шума, удобному обслуживанию.

Технический результат достигается с помощью устройства климат-системы для помещений, содержащего внутренний и внешний теплообменники и компрессор, соединенные между собой с помощью медных трубок, вентиляторы, запорные клапана, капиллярную трубку, таймер и фильтры, при этом оно дополнительно снабжено аккумулятором с подзарядным устройством, причем внутренний и внешний теплообменники являются испарителями, а вентиляторы выполнены реверсивными, при этом теплообменники и компрессор, соединенные между собой с помощью соединительных трубок, реверсивные вентиляторы, запорные клапаны, капиллярная трубка, таймер, фильтры и аккумулятор с подзарядным устройством размещены в одном корпусе, который установлен в проеме окна рамы с возможностью симметричного расположения внутри и за окном рамы и имеет продольные решетки для воздухообмена, причем капиллярная трубка соединяет внешний теплообменник-испаритель с компрессором, реверсивные вентиляторы установлены соответственно в противоположных сторонах корпуса, а лопасти вентиляторов выполнены в виде крыла чайки с плавными углублениями в средней части, фильтры встроены во внутренних стенках корпуса перед теплообменниками-испарителями.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 дано устройство климат-системы для помещений, вид спереди - сзади.

На фиг.2 - то же, вид сбоку.

На фиг.3 - устройство климат-системы, общий вид.

Осуществление изобретения

Устройство климат-системы для помещений размещено в одном корпусе 1, который жестко устанавливают в проеме рамы окна 2 с возможностью симметричного расположения внутри и за окном 2, при этом устройство, размещенное в корпусе 1, состоит из внешнего и внутреннего теплообменников 3, 4, которые являются испарителями, и компрессора 5, соединенного с внешним и внутренним теплообменниками-испарителями 3, 4 с помощью соединительных трубок 6, 7, капиллярной трубки 8, которая соединяет внешний теплообменник-испаритель 3 с компрессором 5, двух реверсивных вентиляторов 9, 10, установленных соответственно в противоположных сторонах корпуса 1, причем лопасти реверсивных вентиляторов 9, 10 выполнены в виде крыла чайки с плавными углублениями в средней части, а на соединительных трубках 6, 7 закреплены четыре запорных клапана 11, 12, 13, 14, таймера 15, фильтров 16, 17, которые встроены во внутренних стенках корпуса 1 перед внешним и внутренним теплообменниками-испарителями 3, 4, при этом корпус 1 снабжен продольными решетками-отверстиями 18 для воздухообмена и аккумулятором с подзарядным устройством 19.

Устройство климат-системы для помещений работает следующим образом.

Работа устройства климат-системы для помещений в режиме охлаждения.

Включают устройство климат-системы, расположенное в корпусе 1 и установленное жестко в проеме рамы окна 2, при этом за счет работы компрессора 5 хладагент начинает циркулировать по соединительным трубкам 6, в которых повышается температура до 50-60°С, далее хладагент проходит через капиллярную трубку 8, в которых температура понижается до -5 -6°С, далее при поступлении хладагента в теплообменник-испаритель 3 он закипает и превращается в пар и снова поступает в компрессор 5. В данном режиме охлаждения охлажденный хладагент закипает во внешнем теплообменнике-испарителе 3 в связи с разностью температуры, при этом реверсивный вентилятор 9 подает теплый воздух с улицы, который предварительно подвергается очистке, проходя через фильтр 17, затем охлаждается и поступает в помещение, одновременно работает реверсивный вентилятор 10, который нагретый воздух из помещения выталкивает на улицу через продольные решетки-отверстия 18. В данном режиме скорость работы компрессора 5 замедляется при достижении той температуры, которая задана с помощью таймера 15, а запорные клапаны 11, 12 закрыты, так как в режиме охлаждения хладагент не поступает во внутренний теплообменник-испаритель 4.

Работа устройства климат-системы для помещений в режиме обогрева.

В режиме обогрева хладагент циркулирует по соединительным трубкам 7 во внутреннем теплообменнике-испарителе 4 и проходит через контур компрессора 5, не подвергаясь дросселированию, запорные клапаны 13, 14 перекрываются, хладагент имеет повышенную температуру, причем благодаря работе реверсивного вентилятора 10 теплый воздух, очищаясь с помощью фильтра 16, поступает в помещение, при этом, так как лопасти реверсивных вентиляторов 9, 10 выполнены в виде крыла чайки с плавными углублениями в средней части, происходит турбулизация пограничного слоя воздуха и вследствие смещения точки отрыва пограничного слоя воздуха снижается гидравлическое сопротивление лопасти, что снижает уровень шума, а механическая работа компрессора 5 выполняет роль теплового насоса. Реверсивный вентилятор 9 служит вентиляцией в помещениях для поддержания температуры заданной с помощью таймера 15 в любое время года, а аккумулятор с подзарядным устройством 19 служит для систематической подзарядки устройства климат-системы.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:

- высокая надежность устройства;

- снижение уровня шума;

- удобное обслуживание;

- естественный воздухообмен в режиме вентиляции помещения;

- эффективное использование энергетического ресурса устройства;

- возможность использования устройства для охлаждения воздуха в летнее время, нагрева воздуха в зимнее время и одновременной вентиляции воздуха;

- исключение нарушения архитектуры наружного фасада здания.

Устройство предназначено для вентиляции, охлаждения или нагрева помещений. Устройство размещено в одном корпусе, который жестко устанавливают в проеме рамы окна с возможностью симметричного расположения внутри и за окном, при этом устройство, размещенное в корпусе, состоит из внешнего и внутреннего теплообменников, которые являются испарителями, и компрессора, соединенного с внешним и внутренним теплообменниками-испарителями с помощью соединительных трубок, капиллярной трубки, которая соединяет внешний теплообменник-испаритель с компрессором, двух реверсивных вентиляторов, установленных соответственно в противоположных сторонах корпуса, причем лопасти реверсивных вентиляторов выполнены в виде крыла чайки с плавными углублениями в средней части, а на соединительных трубках закреплены четыре запорных клапана, таймера, фильтров, которые встроены во внутренних стенках корпуса перед внутренним и внешним теплообменниками - испарителями, при этом корпус снабжен продольными решетками - отверстиями для воздухообмена и аккумулятором с подзарядным устройством. Технический результат - повышение надежности устройства, снижение уровня шума. 3 ил.

Устройство климат-системы для помещений, содержащее внешний и внутренний теплообменники и компрессор, соединенные между собой с помощью соединительных трубок, вентиляторы, запорные клапана, капиллярную трубку, таймер и фильтры, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено аккумулятором с подзарядным устройством, при этом внешний и внутренний теплообменники являются испарителями, а вентиляторы выполнены реверсивными, причем теплообменники и компрессор, соединенные между собой с помощью соединительных трубок, реверсивные вентиляторы, запорные клапана, капиллярная трубка, таймер, фильтры и аккумулятор с подзарядным устройством размещены в одном корпусе, который установлен в проеме окна рамы с возможностью симметричного расположения внутри и за окном рамы и имеет продольные решетки для воздухообмена, причем капиллярная трубка соединяет внешний теплообменник-испаритель с компрессором, реверсивные вентиляторы установлены соответственно в противоположных сторонах корпуса, а лопасти вентиляторов выполнены в виде крыла чайки с плавными углублениями в средней части, фильтры встроены во внутренних стенках корпуса перед теплообменниками-испарителями.