Система кондиционирования воздуха Советский патент 1983 года по МПК F24F3/08 

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха.

Известна система кондиционирования воздуха, содержащая установленные последовательно по движению хладагента компрессор с гидрообъемным приводом, имеющим маслоохлаждакхоее устройство, конденсатор, разделительную колонку с кубовой частью, и два воздухоохладителя, размещенные в воздухоподводящем канале Cl 1.

Недостатком данной систшш являются повьшенные эн { гозатраты, что обусловлено нару1Ёёнием теплового режима гидрообъемнбгр привода.

Цель изобретения - снижение энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что кубовая часть снабжена ру- башкой, образующей с ней охлаждающую полость, а маслоохлаждаюогее устройство выполнено в виде тепловой труб, паровая и жидкостная зоны которой соединены соответственно при помопш параллель ных nafioBoro и жидкое тного трубопроводов с полостью.

Кроме того, система снабжена поверхностным теплообменником, вход которого подключен досредетври ференциального регулятора к охлаждающей полости, а выход - к жидкостнсичу трубопроводу, и датчиками температуры, установленными на воздухоохладителях и соединенН1Ф1И с регулятором.

На чертеже приведена принштиальная схема системы кондиционирования воздуха.

Система содержит установленные

10 последовательно по движению хладагента кс 1прессор 1 с гидрообъемным приводом 2, имеющим маслоохлаждающее устройство 3, конденсс1ТСф 4, разделительную колонку 5с кубовой

15 частью б, и два воздухоохлгщителя 7 и 8, размещенные в воздухоподводящем канале 9. Кубовая часть 6 снабжена рубошкой 10, образукяцей с нея охлаждажхцую полость 11, а маслоох-

20 лаждающее устройство 3 выполнено в виде тепловой трубы 12, паровая и жидкостная зоны 13 и 14 которой соединены соответственно -при помощи параллельных парового и жидкостного

25 трубопроводов 15 и 16с-полостью 11

.KEphte того, система снабжена nojepxHOCTiiSM .теплообменником 17, вход которого подклкучен посредством .дифференциального регулятора 18 к

3Q охлаждающей полос.ти 11, а выход К жидкостному трубопроводу 16, и датчиками 19 и 20 температуры, установленными на воздухоохладителях 7 и 8 и соединеннь№1и с регулятором 18. Гидрообъемный привод состоит из гидромотора 21, вал которого связан с валом компрессора 1, емкости 22 для рабочей жидкости-масла, объемного насоса 23 и магистральных трубопроводов 24 и 25, сливного и нагнетательного. На нагнетательном трубопроводе 25 между объемнЕлм насосом 23 и гидромотором установлено маслоохлаждающее устройство 3, представляющее собой тепловую трубу, содержащую участок трубы 26 для перемещения в нем масла, заключенный в свакууг-хированную емкость 27,. заполненную в зоне 14 испарения легкокипящей рабочей средой, например фреоном (может быть использован так же диэтиловый спирт, метанол, и т.п. жидкости и имеющую паровую зону 13. Конденсатор 4 соединен с колонкой 5 через се паратор 28 и паровой трубопровод 29 Полость 11 с конца, противоположного врезкам трубопроводов 15 и 16, соединена линией 30 питания через дифференциальный регулятор 18 с блоком 31 управления с, поверхностным теплообменником 17, который располо жен в обдуваемом отсеке 32 конденсатора 4 воздухоподводящий канал 9 может быть образован крышей кабины трактора 33 и теплоизолированным ко жухом 34. В воздухоподводящем канале размещены основной и дополнительные вентиляторы 35 и 36. На выходе основ ного вентилятора размещен фильтр 37 и дыхательный воздуховод 38. Пароотводящие стороны воздухоохл дителей 7 и 8 соединены со всасываю щей стороной, компрессор 1 - через теплообменники 39 и40. В свою очередь, разделительная ко лонка 5 своей .кубовой частью б через теплообменник ,39 и регулирующий орган 41 соединена с подающей сторо ной первого воздухоохладителя 7 и с испарительной частью испарителяконденсатора 42. Последний с одной. стороны соединен с разделительной колонкой 5, ас другой - через теплообменник 40 и регулирующий орган 13 с подающей стороной второго воздухоохладителя 8. Внутренний объем кабины 44 окнами 45 и 46 соединен с воздухоподводящим каналом 9. .Система работает следующим образ Компрессор 1 приводится в деиствие от вала гидромотора 21. При это рабочая среда - масло из емкости 22 всасывается по трубопроводу 24 объемным насосом 23 и нагнетается и по нагнетательному трубопроводу 25 через участок трубы 2ь маслоохлаждающего устройства 3. На участке трубы 26 от масла отводится тепло порядка 250-550 Вт, которое передается легкокипящей рабочей среде, находящейся в зоне 14 испарения емкости 27.. в результате отвода тепла легкокипящей средой - жидкостью последняя испаряется и кипит в зоне 14 испарения. За счет этого процесса мacлq интенсивно охлаждается и с определенными установленными постоянными параметрами по температуре и вязкости, нагнетается в рабочую полость гидромотора 21 откуда, совершив работу, сливается по трубопроводу 24 в емкость 22. Таким образом, поддерживая постоянную температуру у масла, обеспечивается стабильность рабочих характеристик гидрообъемного привода при малых габаритах маслоохладительного устройства, следовательно и рабочее число оборотов на валу компрессора 1. Последним при .этом всасывается рабочая смесь хладагентов, сжимается и нагнетается в конденсатор 4. Здесь из смеси хладагентов конденсируется преимущественно высококипящий хладагент. Из конденсатора 4 смесь фракций направляется в сепаратор 28 и из него по.трубопроводу 29 в разделительную колонку 5, где за счет массообмена осуществляется разделение смеси на фракции. В процессе разделения жидкая фракция стекает в кубовую часть 6. Здесь к ней подводится тепло от паров жидкости, испарившейся в емкости 27, которые постоянно отводятся из ее паровой зоны i3 по трубопроводу 15 и находятся в рассматриваемый момент времени в полости 11 10. В реузльтате теплообмена пары легкокипящей жидкости конденсируются и по трубопроводу 16 параллельному трубопроводу 15, возвращаются в зону 14 испарения емкости 27, где процесс повторяется. Тепловая энергия в кубовой части 6 колонки 5 потребляется на парообразование из жидкостной кубовой фракции смеси низКокипящего хладагента. Таким образом достигается более тонкое разделение смеси хладагентов на заданные фракции без увеличения габаритных размеров разделительной колонки 5. Очищенная жидкая фракция из кубовой части 6 разделительной колонки 5 поступает в теплообменник 39. Пройдя последний, она поступает далее через-регулирующий орган 41 одной частью в воздухоохладитель 7, а второй частью в испаритель-конденсатор 42, где кипит за счет отбора тепла конденсации от паров низкокипящей фракции, поступающей с улучшенными параметрами по чистоте из разделительной колонки 5, Сконденсированная таким образом низкокипящая фракция через тёплоовменник 40 и регулирующий орган 43 поступает во второй воздухоохлади тель 8. В рассматриваемый момент времени дополнительным вентилятором 36 всасывается загрязненный токсичными ве ществами теплый наружный воздух, ко торый подается на секции воэдуоохладителя 7. Проходя воздухоохладитель 7, воздух охлаждается до промежуточной температуры. Далее этот воздух поступает в воздухоохладитель 8, где за счет отнятия от него тепл происходит кипение низкокипящей фра ;ции смеси. При этом температура воз духа снижается до заданного низкого ypoвня а благодаря тому, что низкокипящая фракция имеет улучшенную очистку, холодопроизводительност секции увеличивается. .Обработанный таким образом воздушный поток одной частью подается в объем кабины для отвода тепловлагопритоков, а второй частью - на всасывающую сторону основного вентилятора 35. Последним воздушный поток нагнетается по дыхательному воздуховоду 38 в подкостюмное пространство к потребителю. В период пуска системы в работу после остановки и выхода ее на оптимальный рабочий режим имеется возможность не подводить все тепло к кубовой части колонки, чтобы не ис казить процесс разделения. Это обеспечивается соответствукндей настройкой чувствительных элементов датчиков 19 и-20 температурил, сигналы от которых подаются иа блок 31 управ ления. Последним открывается дифференциальный регулятор 18 и парял (все или часть Глегкокипящей жидкости отводятся по линии 30 питания в поверхностный теплообменник 17, где за счет обдува его наружным воздухом они конденсируются и образовавшийся конденсат отводится вновь в цикл по трубопроводу 16. в зависимости от конкретных условий чувтствительные элементы датчиков 19 и 20 температуры направляют сигналы к блоку управления и таким образом регулируется процесс разделения смеси хладагентов на фракции нужных концентраций, что дает возмохшость оптимизировать энергозатраты cиcтe 1ы кондиционирования воздуха в целом. Формула изобретения 1.Система кондиционирования воздуха, содержащая установленные последовательно по движениюхладагента компрессор с гидрообъемным приводом, имеющим маслоохла)хдающее устройство, конденсатор, разделительную колонку с кубовой частью и два воздухоохладителя, размещенные в воздухоподводящем канале, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергозатрат, кубовая.часть снабжена рубашкой, образунхцей с ней охлаждающую полость, а маслоохлаждапщее устройство выполнено в виде тепловой трубы, паровая и жидкостная зоны которой соединены соответственнопри помсяци параллель НЕлх парового и жидкостного трубопроводов с полостью. 2.Система по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена поверхностным теплообменником, вход которого подключен посредством дифференциального регулятора к охлаждающей полости, а выход - к жидкостному трубопроводу, и датчиками температуры, установленными на воздухоохладителях и соединенными с регулятором. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Лавочник А.И. и др. Коидицио- , неры для кабин тракторов. Холодильная техника, 1978, w 8, с. 36.