Устройство для охлаждения (варианты) или нагревания и охлаждающая система

Устройства и система предназначены для систем вентиляции и кондиционирования воздуха. Устройство включает корпус, работающий от электродвигателя вентилятор, расположенный внутри корпуса, и, по меньшей мере, два отдельных охлаждающих змеевика, установленных на различных сторонах корпуса, причем вышеуказанные змеевики соединены параллельно в охлаждающей цепи системы и образуют испаритель системы, а вентилятор втягивает воздух в корпус через змеевики, где этот воздух охлаждается, и затем удаляет охлажденный воздух из корпуса через выходное отверстие. А система включает выше упомянутое устройство. Технический результат - уменьшение габаритов. 4 н.п. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Представляемое изобретение относится к устройствам для охлаждения и/или нагревания для охлаждающих и/или нагревательных систем, особенно туннельных систем.

В общем случае, устройство охлаждения для охлаждающей системы включает корпус, в котором расположен вентилятор, и электродвигатель вентилятора. Вентилятор направляет воздух в корпус через охлаждающий змеевик, который образует испаритель системы охлаждения, затем охлажденный воздух подается через выходное отверстие корпуса в вентиляционную систему для передачи на одну или несколько зон, требующих охлаждения. Из уровня техники известно например техническое решение, раскрытое в патенте США № 5444971, где предложены «Способ и устройство для охлаждения воздуха на входе в газовую турбину и на входе в первичный двигатель в ДВС». Производительность охлаждающей установки зависит от площади поверхности охлаждающего змеевика (испарителя) и, в общем случае, змеевик образует сторону корпуса, ввиду чего корпус имеет размер, соответствующий внешним размерам змеевика. Во многих случаях это приводит к значительным размерам и объему корпуса со значительным пустым пространством внутри корпуса из-за необходимости согласования размеров змеевика с площадью поверхности, необходимой для обеспечения требуемой производительности. Размер и объем устройства увеличивает стоимость конструкции и также может привести к сложностям при установке, особенно когда устройство устанавливается на относительно ограниченном пространстве. Аналогичные соображения имеют место, когда змеевик представляет собой нагревательный змеевик теплонасосной установки или реверсивной охлаждающей системы.

В соответствии с настоящим изобретением, предлагается устройство для охлаждения, применяемое в охлаждающей системе, состоящее из корпуса, установленного внутри него вентилятора, работающего от электродвигателя, и по меньшей мере двух охлаждающих змеевиков, устанавливаемых на различных сторонах корпуса, причем вышеуказанные змеевики соединены параллельно в охлаждающей цепи и образуют испаритель системы, а вентилятор втягивает воздух в корпус через змеевики, где этот воздух охлаждается, и затем удаляет охлажденный воздух из корпуса через выходное отверстие.

Далее, согласно изобретению предлагается устройство для охлаждения, применяемое в охлаждающей системе, включающее вентилятор, по меньшей мере два охлаждающих змеевика, соединенных параллельно в цепи охлаждающей системы и образующих испаритель системы, причем змеевики расположены по разные стороны от вентилятора, а вентилятор втягивает воздух из различных направлений через указанные змеевики и удаляет охлажденный таким образом воздух из корпуса через выходное отверстие.

В одном предпочтительном воплощении изобретения каждый змеевик по меньшей мере частично образует соответствующую боковую сторону корпуса кубической формы, внутри которого располагается вентилятор. Змеевики могут располагаться на противоположных сторонах корпуса или на любых двух или более других его сторонах в соответствии с требованиями, предъявляемыми к установке.

В другом предпочтительном воплощении изобретения выходное отверстие расположено на стороне корпуса, отличной от сторон, на которых установлены охлаждающие змеевики.

В другом предпочтительном воплощении изобретения выходное отверстие расположено таким образом, что оно связано с вентиляционной системой для распределения охлажденного воздуха.

В другом предпочтительном воплощении изобретения корпус имеет форму куба с прямоугольными верхней и нижней сторонами, а также четырьмя прямоугольными вертикальными сторонами.

В другом предпочтительном воплощении изобретения по меньшей мере два отдельных змеевика расположены на различных вертикальных сторонах.

В другом предпочтительном воплощении изобретения один из по меньшей мере двух змеевиков расположен на одной из вертикальных сторон, а другой - на верхней или нижней стороне.

Также предложено устройство для охлаждения, применяемое в охлаждающей системе, включающее вентилятор, по меньшей мере два отдельных охлаждающих змеевика, соединенных параллельно в цепи охлаждающей системы и образующих испаритель системы, причем указанные змеевики расположены по разные стороны от вентилятора, а вентилятор втягивает воздух из различных направлений через указанные змеевики и удаляет охлажденный таким образом воздух из корпуса через выходное отверстие.

В одном предпочтительном воплощении изобретения один из двух змеевиков расположен на одной из двух противоположных сторон от вентилятора.

В другом предпочтительном воплощении изобретения устройство охлаждения включает три или более вышеуказанных змеевика на разных сторонах от вентилятора.

В другом предпочтительном воплощении изобретения каждый змеевик по меньшей мере частично образует соответствующую боковую сторону корпуса, внутри которого установлен вентилятор.

Предложена также охлаждающая система, включающая устройство для охлаждения, раскрытое выше.

Предпочтительно охлаждающая система выполнена с возможностью работы в реверсивном цикле, в котором устройство для охлаждения функционирует как устройство для нагревания.

Согласно другому аспекту изобретения, предлагается устройство для нагревания, применяемое в теплонасосной системе, состоящее из корпуса, установленного внутри него вентилятора, и по меньшей мере двух нагревательных змеевиков, устанавливаемых на различных сторонах корпуса, причем вышеуказанные змеевики соединены параллельно в цепи системы и образуют конденсатор этой системы, а вентилятор втягивает воздух в корпус через змеевики, где этот воздух нагревается, и затем удаляет нагретый воздух из корпуса через выходное отверстие.

Далее описан пример воплощения изобретения со ссылками на сопроводительные чертежи, где

Фиг.1 - схематический вид сверху охлаждающего устройства по изобретению;

Фиг.2 - схематический вид спереди устройства, представленного на Фиг.1.

Согласно настоящему изобретению устройство для охлаждения включает корпус 1, в котором расположен вентилятор 9, работающий от электродвигателя 13, который предпочтительно также устанавливать внутри корпуса 1. Между электродвигателем 13 и вентилятором 9 можно использовать любой привод, хотя в данном конкретном воплощении используется простая ременная приводная система, включающая V-образный ремень или другой приводной ремень (последнее не показано), связывающий приводной шкив 14 с валом электродвигателя 13 и приводной шкив 11 с валом винта вентилятора 9. В представленном воплощении корпус 1 имеет кубическую форму с нижней и верхней сторонами 2 и 3, а также четырьмя боковыми вертикальными сторонами 4-7. В отличие от обычных устройств охлаждения, в которых единственный охлаждающий змеевик, обеспечивающий требуемую производительность на определенной площади поверхности, располагается на одной из сторон корпуса, согласно данному изобретению при наличии корпуса, согласованного по размерам с размером змеевика, процесс охлаждения происходит с использованием двух или более отдельных змеевиков 8, расположенных на различных сторонах корпуса, причем данные змеевики соединены параллельно в цепи охлаждающей системы. В конкретном воплощении имеются два змеевика 8, расположенные на противоположных сторонах корпуса и на двух противоположных сторонах от вентилятора 9. В конкретном воплощении вентилятор 9 является радиальным вентилятором с находящимися напротив друг друга двумя входными отверстиями 10, расположенными рядом с соответствующими змеевиками 8, причем вентилятор 9 выпускает воздух через выходное отверстие 12 на верхней стороне 2 корпуса 1. В данной конфигурации верхняя сторона 2 корпуса 1 приспосабливается для подсоединения к подходящему вентиляционному каналу таким образом, чтобы охлажденный воздух поступал непосредственно из корпуса 1 в вентиляционный канал для последующего распределения. Хотя в данном воплощении вентилятор является радиальным, могут также использоваться другие подходящие типы вентиляторов.

В представленном воплощении испаритель или охлаждающая часть охлаждающей системы состоит из двух отдельных змеевиков 8, соединенных параллельно; однако в зависимости от требований к установке и степени охлаждения испаритель может состоять из более чем двух отдельных змеевиков, соединенных параллельно, например из трех или четырех змеевиков. Расположение двух (или более) змеевиков не ограничивается представленной конфигурацией и определяется требованиями к конкретной системе. Например, для устройства с двумя змеевиками, один змеевик может располагаться (как показано) на одной из вертикальных сторон, а второй - на соседней вертикальной стороне или нижней стороне. Для устройства с тремя змеевиками два змеевика (как показано) могут располагаться на противоположных вертикальных сторонах, при этом третий змеевик может располагаться на одной из других вертикальных сторон или на нижней стороне. Понятно, что выходное отверстие 12 может находиться не только на верхней стороне. Наоборот, в зависимости от требований установки, оно может располагаться на нижней стороне для выпуска воздуха вниз, или на одной из вертикальных сторон, для выпуска воздуха горизонтально. В последнем случае, например, устройство охлаждения с четырьмя охлаждающими змеевиками для горизонтального выпуска воздуха может содержать два змеевика на противоположных вертикальных сторонах (как показано), один змеевик - на верхней стороне и один - на одной из других вертикальных сторон.

Очевидно, что представленное воплощение обеспечивает значительную степень универсальности при расположении двух или более отдельных охлаждающих змеевиков на выбранных сторонах из шести сторон корпуса, расположение змеевиков может меняться в соответствии с требуемой производительностью и требованиями к установке устройства. В зависимости от конфигурации устройства змеевик 8 может образовывать сторону корпуса 1, на которой он располагается, или располагаться внутри рамы, которая образует сторону устройства вместе со змеевиком.

Использование двух или более отдельных змеевиков позволяет значительно уменьшить размер устройства охлаждения без влияния на производительность при значительном уменьшении мертвого пространства внутри корпуса. Уменьшение размеров устройства охлаждения не только уменьшает стоимость производства, но также и расходы по транспортировке и затраты на установку, так как для нее требуется меньшее пространство и, таким образом, оно может устанавливаться в помещениях, которые не подходят для обычных устройств охлаждения с такой же производительностью.

Хотя здесь описан вариант изобретения, относящийся к устройству для охлаждения, понятно, что данное изобретение может использоваться в реверсивной системе охлаждения, таким образом, что система могла бы использоваться как нагревательная, а описанное устройство для охлаждения в режиме реверсивного цикла становится нагревательным устройством. Соответственно изобретение также применимо к нагревательному устройству для нагревательных систем типа теплонасосов, работающих в охлаждающем режиме, в которых нагревательное устройство служит для подачи нагретого воздуха через выходное отверстие в вентиляционную систему и содержит описанные змеевики, корпус и вентилятор.

Хотя должно быть понятно, что в охлаждающих/нагревательных системах, для которых разработано данное устройство для охлаждения/нагревания, может использоваться любой хладагент, одним из предпочтительных хладагентов является вода.

Описанное воплощение изобретения приведено только для иллюстрации, в рамках данного изобретения возможны также и другие варианты.

1. Устройство для охлаждения, применяемое в охлаждающей системе, включающее корпус, работающий от электродвигателя вентилятор, расположенный внутри корпуса, и, по меньшей мере, два отдельных охлаждающих змеевика, установленных на различных сторонах корпуса, причем вышеуказанные змеевики соединены параллельно в охлаждающей цепи системы и образуют испаритель системы, а вентилятор втягивает воздух в корпус через змеевики, где этот воздух охлаждается, и затем удаляет охлажденный воздух из корпуса через выходное отверстие.

2. Устройство по п.1, где выходное отверстие располагается на стороне корпуса, отличной от сторон, на которых установлены охлаждающие змеевики.

3. Устройство по п.2, где выходное отверстие расположено таким образом, что оно связано с вентиляционной системой для распределения охлажденного воздуха.

4. Устройство по любому из пп.1-3, где корпус имеет форму куба с прямоугольными верхней и нижней сторонами, а также четырьмя прямоугольными вертикальными сторонами.

5. Устройство по п.4, где, по меньшей мере, два отдельных змеевика расположены на различных вертикальных сторонах.

6. Устройство по п.4, где один из, по меньшей мере, двух змеевиков расположен на одной из вертикальных сторон, а другой - на верхней или нижней стороне.

7. Устройство для охлаждения, применяемое в охлаждающей системе, включающее вентилятор, по меньшей мере, два отдельных охлаждающих змеевика, соединенных параллельно в цепи охлаждающей системы и образующих испаритель системы, причем указанные змеевики расположены по разные стороны от вентилятора, а вентилятор втягивает воздух из различных направлений через указанные змеевики и удаляет охлажденный таким образом воздух из корпуса через выходное отверстие.

8. Устройство по п.7, где один из двух змеевиков расположен на одной из двух противоположных сторон от вентилятора.

9. Устройство по п.7, включающее три или более вышеуказанных змеевика на разных сторонах от вентилятора.

10. Устройство охлаждения по любому из пп.7-9, где каждый змеевик, по меньшей мере, частично образует соответствующую боковую сторону корпуса, внутри которого установлен вентилятор.

11. Охлаждающая система, включающая устройство для охлаждения, охарактеризованное в любом из пп.1-10.

12. Охлаждающая система по п.11, обладающая возможностью работы в реверсивном цикле, в которой устройство для охлаждения функционирует как устройство для нагревания.

13. Устройство для нагревания, применяемое в теплонасосной системе, включающее корпус, вентилятор, работающий от электродвигателя и установленный внутри корпуса, по меньшей мере, два нагревательных змеевика, расположенных на различных сторонах корпуса, причем эти змеевики соединены параллельно в цепи системы и образуют конденсатор системы, а вентилятор втягивает воздух в корпус через змеевики, где этот воздух нагревается, и затем удаляет нагретый воздух из корпуса через выходное отверстие.