Установка для кондиционирования воздуха Советский патент 1993 года по МПК F24F5/00 F25B9/02 

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха, а именно к устройствам для охлаждения воздуха.

Цель изобретения - улучшение аэродинамических характеристик воздушного потока.

Поставленная цель достигается тем, что в известной установке, содержащей вихревую трубу с регулируемым вентилем на горячем конце и линии горячего и холодного потоков, согласно настоящему изобретению оребренный горячий конец расположен внутри корпуса с выполненными отверстиями для прохождения охлаждающего воздуха, противоположно которым установлен эжектор, подсоединенный к одному патрубку регулирующего вентиля, а к другому патрубку подсоединен наружный оребренный воздуховод для прохождения нагретого воздуха, на котором установлен эжектор, соединенный с камерой наддува, расположенной на патрубке холодного конца вихревой трубы, с образованием кольцевой щели, причем диаметр сопла камеры наддува выбран в соответствии с соотношением:

00

о

со о

00

о

D d V 1 + К2 ;

где D - диаметр сопла камеры наддува;

d - диаметр патрубка холодного конца;

К - отношение скорости воздуха на выходе из патрубка холодного конца к скорости воздуха на выходе из сопла камеры наддува.

На чертеже показана установка, общий вид.

Установка содержит: вихревую трубу 1, оребренный горячий конец 2, расположенный в корпусе 3, в котором с одной стороны выполнены отверстия 4 для прохождения охлаждающего воздуха, а с противоположной стороны в стенке корпуса 3 установлен эжектор 5, подсоединенный к патрубку 6 регулирующего вентиля 7 установленного на горячем конце 2. К патрубку 8 регулирующего вентиля 7 снаружи корпуса 3, подсоединен оребренный воздуховод 9 для прохождения горячего потока воздуха, на котором установлен эжектор 10 соединенный воздуховодом 11 с камерой наддува 12, расположенной на патрубке холодного конца 13 вихревой трубы 1 с образованием кольцевой щели 14.

Сжатый очищенный от механических примесей воздух от турбокомпрессора по трубопроводу (не показаны) поступает в вихревую трубу 1, где разделяется на теплый и холодный потоки. Охлажденный поток выходит через патрубок холодного конца 13 вихревой трубы 1 и подается в помещение.

Нагретый поток воздуха проходит через оребренный горячий конец 2 к установленному на нем регулирующему вентилю 7, где поток разделяется. Одна часть нагретого потока поступает через патрубок 6 в размещенную в стенке корпуса 3 камеру смешения эжектора 5, эжектируя наружный воздух, который поступает через противоположно выполненные в корпусе 3 отверстия 4 и охлаждает оребренный горячий конец 2 вихревой трубы 1. Другая часть нагретого потока воздуха выходит через патрубок 8 в оребренный воздуховод 9, расположенный снаружи корпуса 3, частично охлаждается и поступает в камеру смешения эжектора 10, смешивается с наружным воздухом и выходит через кольцевую щель 14 камеры наддува 12.

В результате вокруг основного потока холодного воздуха образуется струя кольцевого сечения с температурой, приближающейся к температуре наружного воздуха, вследствие чего повышается дальнобойность основной охлаждающей струи, а кольцевая струя препятствует перемешиванию охлажденной струи с наружным воздухом.

Площадь кольцевой щели 14 выбирается из условия, чтобы-количество движения в кольцевой струе было не менее количества движения основного потока, выходящего из патрубка холодного конца 13.

Можем записать

UViu LnVn,(1)

где , Ln - соответственно расход воздуха через щель и патрубок холодного конца;

Viq, Vn - скорость воздуха соответственно в щели и патрубке холодного конца. 5Учитывая, что 1Щ УЩРЩ; Ln VnFn, a

Рщ я/4 ( D2 - d2 ) , Fn

лгсГ

где Рщ, Рп - площади соответственно щели 14 и патрубка 13,

D, d - диаметры соответственно сопла камеры наддува 12 и патрубка холодного конца 13, получаем

А

f(tf-d2).

(2)

20 Откуда следует, что диаметр сопла 4 камеры наддува выбирается из следующего соотношения

25

D d 1 + К2 ,

Уп V

щ

отношение скорости воздуха

0

0

5

0

5

на выходе из патрубка холодного конца .к скорости воздуха на выходе из сопла камеры наддува.

Регулируя вентилем 7 можно изменять количество нагретого воздуха, поступающего в смесительный эжектор 10, а также температуру и количество воздуха, поступа- ющего в камеру наддува 12,и соответственно аэродинамические характеристики воздушного потока.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом позволяет за счет использования совокупности эффекта увеличить дальнобойность струи и регулировать аэродинамические и температурные характеристики охлажденного воздушного потока, поступающего к потребителю.

Формула изобретения

Установка для кондиционирования воздуха, содержащая вихревую трубу с регулируемым вентилем на ее горячем конце, линии горячего и холодного потоков, сообщенных с соответствующими концами вихревой трубы, и теплообменник, при этом регулируемый вентиль сообщен с атмосферой и теплообменником, а холодный конец вихревой трубы - с потребителем, отличающаяся тем, что, с целью улучшения аэродинамических характеристик воздушного потока, установка дополнительно содержит камеру охлаждения с оппозитно расположенными отверстиями и эжектором, дополнительный эжектор и камеру наддува, причем горячий конец вихревой трубы выполнен оребренным и совместно с регулируемым вентилем расположен в камере охлаждения, теплообменник выполнен в виде оребренного воздуховода и

сообщен через дополнительный эжектор с камерой наддува, холодный конец вихревой трубы сообщен с потребителем через последнюю, а регулируемый вентиль с атмосферой - через эжектор камеры охлаждения.

Использование: кондиционирование воздуха. Сущность изобретения: установка для кондиционирования воздуха содержит вихревую трубу с регулируемым вентилем на ее горячем конце, линии горячего и холодного потоков, сообщенных с соответствующими концами вихревой трубы, и теплообменник, при этом регулируемый вентиль сообщен с атмосферой и теплообменником, а холодный конец вихревой трубы - с потребителем, камеру охлаждения с оппозитно расположенными отверстиями и эжектором, дополнительный эжектор и камеру наддува, причем горячий конец вихревой трубы выполнен оребренным и совместно с регулируемым вентилем расположен в камере охлаждения. Теплообменник выполнен в виде оребренно.го воздуховода и сообщен через дополнительный электроэжектор с камерой наддува, холодный конец вихревой трубы сообщен с потребителем через последнюю, а регулируемый вентиль - с атмосферой через эжектор камеры охлаждения. 1 ил. Ј