Устройство для осушения воздуха (варианты) Российский патент 2021 года по МПК F24F3/14 

Техническое решение относится к устройству для обработки воздуха внутри помещения, в частности, к осушителю воздуха конденсационного типа.

Из уровня техники известно устройство для осушения воздуха, включающее вход для потока воздуха из помещения и вход для наружного потока воздуха в помещение. Устройство содержит тепловой насос, включающий испаритель, конденсатор и компрессор, образующие контур циркуляции теплоносителя. У входа для потока воздуха из помещения и входа для наружного потока воздуха в помещение размещен рекуператор для теплового обмена наружного холодного и внутреннего теплого потоков воздуха. Патент на изобретение № FR 2944587, МПК F24F1/02, опубликован 11.05.2012.

Главным недостатком данного технического решения является отсутствие возможности обработки достаточного объема воздуха внутри помещения. Такое исполнение не отличается эффективностью удаления избытков влаги из помещения. Кроме того, данное размещение рекуператора предполагает подачу на него еще влажных потоков воздуха. Осушению они подвергаются уже после теплообмена. Такая конфигурация элементов устройства не позволяет ни эффективно осуществлять регуляцию температуры обработанного воздуха, ни его осушение.

Известно техническое решение, выбранное в качестве ближайшего аналога, представляющее собой устройство для осушения воздуха, включающее соединенные компрессор, испаритель, дроссельное устройство и конденсатор, образующие контур для циркуляции теплоносителя. В устройстве предусмотрен вход для подачи воздуха из помещения, часть которого подвергается предварительному охлаждению и осушению за счет рекуператора и испарителя, расположенных на пути его цикличного потока. Другая часть потока, не вовлекаясь в процесс осушения и теплообмена на рекуператоре, проходит через конденсатор, уже на выходе встречаясь с осушенным потоком. Патент на полезную модель № CN 208983827, МПК: F26B21/08, опубликован 2019.06.14.

Отличительными признаками заявляемого решения является расположение рекуператора на пути основного и дополнительного потоков воздуха и выполнение его с возможностью осуществления теплообмена этих потоков.

В известном техническом решении, осушению и охлаждению подвергается только одна часть потока. Другая часть, по существу, остается влажной. Такое исполнение не может в полной мере решать задачу эффективного осушения воздуха.

Технический результат заявляемого технического решения проявляется в увеличении эффективности осушения воздуха.

Эффективность осушения воздуха, в частности, достигается за счет увеличения объема обрабатываемого воздуха при сохранении потребляемой устройством энергии.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для осушения воздуха, включающем связанные между собой испаритель, компрессор, конденсатор и капиллярную трубку, образующие контур для движения теплоносителя, вентилятор, выполненный с возможностью нагнетания потока воздуха от испарителя к конденсатору, рекуператор, канал для основного потока воздуха, включающий вход для подачи основного потока воздуха из помещения и выход для возврата обработанного основного потока воздуха в помещение, и проходящий через испаритель, рекуператор и конденсатор, канал для дополнительного потока воздуха, включающий вход для подачи дополнительного потока воздуха из помещения и выход для возврата обработанного дополнительного потока воздуха в помещение, рекуператор расположен между испарителем и конденсатором, на пути основного и дополнительного потоков воздуха, и выполнен с возможностью осуществления их теплообмена. В предпочтительном варианте, рекуператор включает теплообменник, накопительную емкость для конденсированной воды и трубку для отвода конденсированной воды в дренаж. Технический результат достигается также тем, что в устройстве для осушения воздуха, включающем связанные между собой испаритель, компрессор, конденсатор и капиллярную трубку, образующие контур для движения теплоносителя, вентилятор, выполненный с возможностью нагнетания потока воздуха от испарителя к конденсатору, рекуператор, канал для основного потока воздуха, включающий вход для подачи основного потока воздуха из помещения и выход для возврата обработанного основного потока воздуха в помещение, и проходящий через испаритель и рекуператор, канал для дополнительного потока воздуха, включающий вход для подачи дополнительного потока воздуха из помещения и выход для возврата обработанного дополнительного потока воздуха в помещение, рекуператор расположен на пути основного и дополнительного потоков воздуха, и выполнен с возможностью осуществления их теплообмена, конденсатор представляет собой внешний блок кондиционера.

Устройства для осушения воздуха применяются для удаления избытков влаги из помещений, характеризующихся повышенными содержаниями тепла и влажности, таких как, складские помещения, крытые бассейны, вертикальные фермы, больницы, промышленные цеха с влажным производством и т.д.

Избыток влаги является причиной несоответствия параметров микроклимата в помещении оптимальным значениям, может привести к неисправности работы аппаратуры, нарушению условий технологического процесса, хранения и эксплуатации различных материалов.

Связанные между собой испаритель, компрессор, конденсатор и капиллярная трубка образуют контур для движения теплоносителя, такого как хладагент. Компрессор необходим для сжатия хладагента, что сопровождается выделением тепла. Капиллярная трубка способствует расширению хладагента, что приводит к его охлаждению. Таким образом, теплообменник испарителя имеет низкую температуру, для охлаждения проходящего через него потока воздуха, а теплообменник конденсатора – высокую, для нагрева проходящего через него потока воздуха.

Рекуператор, расположенный между испарителем и конденсатором, на пути основного потока воздуха, проходящего через испаритель, и дополнительного потока воздуха, позволяет увеличить объем обрабатываемого воздуха. Дополнительный поток воздуха, подсушенный и слегка охлажденный за счет теплообмена, возвращается обратно в помещение через один выход рекуператора, а слегка подогретый воздух от испарителя, через второй выход рекуператора подается на конденсатор, где он дополнительно нагревается и также подается обратно в помещение. Таким образом, заявленное техническое решение позволяет получить двухступенчатую систему осушения с увеличенным объемом обрабатываемого воздуха на единицу затраченной энергии.

В другом варианте осуществления, конденсатор представляет собой внешний блок кондиционера, при этом рекуператор также расположен на пути основного и дополнительного потоков воздуха. В этом варианте, воздух с выходов рекуператора подается сразу обратно в помещение. Таким образом осушение будет сопряжено с охлаждением воздуха внутри помещения. Здесь также достигается увеличение объема обрабатываемого воздуха.

Заявляемое техническое решение далее поясняется с помощью фигур, на которой условно представлены возможные варианты исполнения устройства для осушения воздуха.

На фиг. 1 представлено схематичное изображение конструкции устройства для осушения воздуха по первому варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 2 представлено схематичное изображение конструкции устройства для осушения воздуха по второму варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 1, 2 изображено устройство (1) для осушения воздуха, включающее испаритель (2), содержащий теплообменник, накопительную емкость (10) для конденсированной воды и трубку (11) для отвода конденсированной воды в дренаж, компрессор (3), конденсатор (4), капиллярную трубку (5), вентилятор (не показан), рекуператор (6), содержащий теплообменник, накопительную емкость (12) для конденсированной воды и трубку (13) для отвода конденсированной воды в дренаж, вход (7) для подачи основного потока (14) воздуха из помещения и выход (8) для возврата обработанного основного потока (14) воздуха в помещение, вход (9) для подачи дополнительного потока (15) воздуха из помещения и выход (16) для возврата обработанного дополнительного потока (15) воздуха в помещение.

Далее со ссылками на фигуры описана конструкция устройства (1) для осушения воздуха.

Устройство (1) для осушения воздуха включает связанные между собой испаритель (2), компрессор (3), конденсатор (4) и капиллярную трубку (5), образующие контур для движения теплоносителя, то есть, хладагента, такого как фреон.

Устройство (1) включает вентилятор, выполненный с возможностью нагнетания потоков (14) и (15) воздуха от испарителя (2) к конденсатору (4).

В устройстве (1) выполнен вход (7) для подачи основного потока (14) воздуха из помещения и выход (8) для возврата обработанного основного потока (14) воздуха в помещение, формирующие канал для основного потока (14) воздуха. В устройстве (1) также выполнен вход (9) для подачи дополнительного потока (15) воздуха из помещения и выход (16) для возврата обработанного дополнительного потока (15) воздуха в помещение, формирующие канал для дополнительного потока (15) воздуха.

На пути основного потока (14) и дополнительного потока (15) воздуха выполнен, с возможностью осуществления их теплообмена, рекуператор (6). В первом варианте осуществления (фиг. 1), рекуператор (6) размещен между испарителем (2) и конденсатором (4). Во втором варианте осуществления (фиг. 2), конденсатор (4) представляет собой внешний блок кондиционера, а рекуператор (6) размещен между испарителем (2) и выходами (8) и (16) основного и дополнительного потоков (14) и (15) воздуха.

В преимущественном варианте исполнения, рекуператор (6) включает теплообменник, накопительную емкость (12) для конденсированной воды и трубку (13) для отвода конденсированной воды в дренаж. Предпочтительно, испаритель (2) включает теплообменник, накопительную емкость (10) для конденсированной воды и трубку (11) для отвода конденсированной воды в дренаж.

В устройстве (1) может быть выполнено несколько рекуператоров (6), установленных каскадно.

Предпочтительные варианты использования заявленного устройства (1) для осушения воздуха продемонстрированы далее на примерах.

Устройство (1) для осушение воздуха устанавливается в помещении с повышенной влажностью.

По первому варианту осуществления (фиг. 1), основной поток (14) влажного теплого воздуха поступает через вход (7) для влажного теплого воздуха из помещения, а дополнительный поток (15) влажного теплого воздуха поступает через дополнительный вход (9) для влажного теплого воздуха из помещения. Затем основной поток (14) влажного теплого воздуха проходит через испаритель (2), посредством которого основной поток (14) влажного теплого воздуха становится сухим и холодным, и подается на рекуператор (6). Дополнительный поток (15) влажного теплого воздуха сразу подается на рекуператор (6).

Посредством рекуператора (6), основной поток (14) сухого холодного воздуха становится подогретым, а дополнительный поток (15) влажного теплого воздуха становится охлажденным и подсушенным.

Далее, основной поток (14) подогретого сухого воздуха проходит через конденсатор (4), посредством которого поток (14) становится теплым сухим воздухом и выходит через соответствующий выход (8) в помещение. Дополнительный поток (15) охлажденного подсушенного воздуха выходит через соответствующий выход (16) в помещение.

По второму варианту осуществления (фиг. 2), основной поток (14) влажного теплого воздуха поступает через вход (7) для влажного теплого воздуха из помещения, а дополнительный поток (15) влажного теплого воздуха поступает через дополнительный вход (9) для влажного теплого воздуха из помещения. Затем, основной поток (14) влажного теплого воздуха проходит через испаритель (2), посредством которого основной поток (14) влажного теплого воздуха становится сухим и холодным, и подается на рекуператор (6). Дополнительный поток (15) влажного теплого воздуха сразу подается на рекуператор (6).

Посредством рекуператора (6), основной поток (14) сухого холодного воздуха становится подогретым, а дополнительный поток (15) влажного теплого воздуха становится охлажденным и подсушенным.

Далее, основной поток (14) подогретого сухого воздуха и дополнительный поток (15) охлажденного подсушенного воздуха выходят через соответствующие выходы (8) и (16) в помещение, где подвергаются дальнейшей обработке (подогрев или охлаждение) посредством кондиционера.

Представленные фигуры, описание конструкции и использования не исчерпывают возможные варианты исполнения и не ограничивают каким-либо образом объем заявляемого технического решения. Возможны иные варианты исполнения и использования в объеме заявляемой формулы. Приведенные примеры реализации устройства для осушения воздуха и его использования не ограничивают объем заявленного решения представленными частными формами исполнения отдельных компонентов или этапов.

Устройство для осушения воздуха характеризуется повышенной эффективностью, в частности, посредством рекуператора, расположенного на пути основного и дополнительного потоков воздуха, и выполненного с возможностью осуществления их теплообмена.

Группа изобретений относится к устройству для обработки воздуха внутри помещения. Устройство для осушения воздуха включает связанные между собой испаритель, компрессор, конденсатор и капиллярную трубку, образующие контур для движения теплоносителя, вентилятор, рекуператор, канал для основного потока воздуха и канал для дополнительного потока воздуха. Согласно изобретению рекуператор расположен на пути основного и дополнительного потоков воздуха и выполнен с возможностью осуществления их теплообмена. В первом варианте осуществления рекуператор расположен между испарителем и конденсатором. Во втором варианте осуществления конденсатор представляет собой внешний блок кондиционера. Изобретения направлены на повышение эффективности осушения воздуха. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для осушения воздуха, включающее связанные между собой испаритель, компрессор, конденсатор и капиллярную трубку, образующие контур для движения теплоносителя, вентилятор, выполненный с возможностью нагнетания потока воздуха от испарителя к конденсатору, рекуператор, канал для основного потока воздуха, включающий вход для подачи основного потока воздуха из помещения и выход для возврата обработанного основного потока воздуха в помещение, и проходящий через испаритель, рекуператор и конденсатор, канал для дополнительного потока воздуха, включающий вход для подачи дополнительного потока воздуха из помещения и выход для возврата обработанного дополнительного потока воздуха в помещение, отличающееся тем, что рекуператор расположен между испарителем и конденсатором, на пути основного и дополнительного потоков воздуха, и выполнен с возможностью осуществления их теплообмена.

2. Устройство для осушения воздуха по п. 1, отличающееся тем, что рекуператор включает теплообменник, накопительную емкость для конденсированной воды и трубку для отвода конденсированной воды в дренаж.

3. Устройство для осушения воздуха, включающее связанные между собой испаритель, компрессор, конденсатор и капиллярную трубку, образующие контур для движения теплоносителя, вентилятор, выполненный с возможностью нагнетания потока воздуха от испарителя к конденсатору, рекуператор, канал для основного потока воздуха, включающий вход для подачи основного потока воздуха из помещения и выход для возврата обработанного основного потока воздуха в помещение, и проходящий через испаритель и рекуператор, канал для дополнительного потока воздуха, включающий вход для подачи дополнительного потока воздуха из помещения и выход для возврата обработанного дополнительного потока воздуха в помещение, отличающееся тем, что рекуператор расположен на пути основного и дополнительного потоков воздуха и выполнен с возможностью осуществления их теплообмена, конденсатор представляет собой внешний блок кондиционера.