Охладитель вентилируемого воздуха

Изобретение относится к области вентиляции и охлаждения воздуха в закрытых помещениях. Охладитель вентилируемого воздуха содержит вентиляторы, воздуховоды, корпус с патрубками входа и выхода потоков воздуха, емкость для воды, теплообменные секции с сухими и влажными каналами, воздухораспределительную камеру. Вход сухих каналов теплообменных секций сообщен с патрубками входа потока воздуха, а выход - с расположенной на выходе сухих каналов теплообменных секций воздухораспределительной камерой, газодинамически сообщенной с патрубками выхода охлажденного потока и с входом влажных каналов теплообменных секций. Теплообменные секции выполнены в виде моноблоков, смонтированных в монтажные модули, установленные в продольные направляющие и поджатые друг к другу фиксатором в виде профильной крышки. Монтажные модули расположены симметрично продольной оси охладителя, двумя группами под острым углом между группами с образованием приемной камеры. Моноблоки снабжены каналами для подачи воды на верхний и нижний уровень. В основании моноблоков размещены приемные лотки, в одной из продольных стенок которых выполнен один или несколько прямоугольных пазов. Технический результат заключается в обеспечении более высокой производительности для охлаждения вентилируемого воздуха в помещениях больших размеров, упрощении конструкции и повышении надежности охладителя. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области вентиляции и охлаждения воздуха в закрытых помещениях.

Известны различные способы и устройства охлаждения наружного воздуха, в том числе устройства, в которых воздух охлаждают при постоянном влагосодержании, пропуская его по каналам с влагонепроницаемыми стенками, находящимися в теплообменном состоянии со смежными влажными каналами, по которым противотоком подается другой поток воздуха.

Известно устройство охлаждения воздуха, содержащее вентиляторы подачи основного и вспомогательного потоков, воздуховоды, корпус с патрубками входа и выхода потоков, размещенные в корпусе емкость для воды, теплообменные секции с сухими и смежными влажными каналами, воздухораспределительную камеру, вход сухих каналов части теплообменных секций соединен с патрубками входа вспомогательного потока, а выход - с воздухораспределительной камерой, вход сухих каналов другой части теплообменных секций соединен с патрубками входа основного потока, а выход - с патрубками выхода охлажденного основного потока, при этом воздухораспределительная камера расположена на выходе из сухих каналов теплообменных секций вспомогательного потока и сообщена газодинамически с входом влажных каналов всех секций, а патрубок выхода вспомогательного потока выполнен в виде камеры, внутри которой смонтированы с возможностью обдува влажным вспомогательным потоком патрубки входа основного и вспомогательного потока (см. патент РФ №2140044, опубл. 20.10.99 г., БИ №29, МПК F 24 F 3/14), принятый авторами за прототип.

Такая конструкция устройства позволяет охлаждать воздух, подаваемый в системы кондиционирования жилых и производственных помещений небольших размеров, но при необходимости увеличения производительности таких установок для охлаждения вентилируемого воздуха в помещениях больших размеров их конструкция резко усложняется, снижается экономичность и надежность в эксплуатации, повышается трудоемкость регламентного обслуживания, кроме того, она недостаточно технологична при изготовлении.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства охлаждения воздуха, принятого авторами за прототип, относится то, что охлаждение воздуха осуществляют в жилых и производственных помещениях небольших размеров, но, как показывает практика, при необходимости увеличения производительности таких установок для охлаждения вентилируемого воздуха в помещениях больших размеров их конструкция резко усложняется, снижается экономичность и надежность в эксплуатации, повышается трудоемкость регламентного обслуживания, кроме того, она недостаточно технологична при изготовлении.

Таким образом, задачей данного технического решения (прототипа) является подача воздуха в системы кондиционирования жилых и производственных помещений небольших размеров без обеспечения возможности увеличения производительности таких установок для охлаждения вентилируемого воздуха в помещениях больших размеров, менее трудоемких при регламентном обслуживании и технологичных при изготовлении, простых, экономичных и надежных в эксплуатации.

Общими признаками с предлагаемым авторами охладителем вентилируемого воздуха являются вентиляторы, воздуховоды, корпус с патрубками входа и выхода потоков воздуха, емкость для воды, теплообменные секции с сухими и влажными каналами, воздухораспределительная камера, вход сухих каналов теплообменных секций сообщен с патрубками входа потока воздуха, а выход - с расположенной на выходе сухих каналов теплообменных секций воздухораспределительной камерой, газодинамически сообщенной с патрубками выхода охлажденного потока и с входом влажных каналов теплообменных секций.

В отличие от прототипа в предлагаемом авторами охладителе вентилируемого воздуха теплообменные секции выполнены в виде моноблоков, смонтированы в монтажные модули, монтажные модули установлены в продольные направляющие и поджаты друг к другу фиксатором в виде профильной крышки, при этом монтажные модули расположены симметрично продольной оси охладителя, двумя группами под острым углом между группами с образованием приемной камеры, моноблоки снабжены каналами для подачи воды на верхний и нижний уровень, в основании моноблоков размещены приемные лотки, в одной из продольных стенок которых выполнен один или несколько прямоугольных пазов.

В частных случаях, то есть в конкретных формах выполнения, изобретение характеризуется следующими признаками:

- охладитель вентилируемого воздуха по п.1, отличающийся тем, что острый угол между группами монтажных модулей составляет 16-20°,

- охладитель вентилируемого воздуха по п.1, отличающийся тем, что монтажные модули смонтированы вертикально не менее, чем из 4 моноблоков.

Именно это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявленного технического решения и достигаемым техническим результатом.

Указанные признаки, отличительные от прототипа и на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны, во всех случаях достаточны.

Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение более высокой производительности для охлаждения вентилируемого воздуха в помещениях больших размеров, менее трудоемких при регламентном обслуживании и технологичных при изготовлении, простых, экономичных и надежных в эксплуатации.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном охладителе вентилируемого воздуха, содержащем вентиляторы, воздуховоды, корпус с патрубками входа и выхода потоков воздуха, емкость для воды, теплообменные секции с сухими и влажными каналами, воздухораспределительную камеру, вход сухих каналов теплообменных секций сообщен с патрубками входа потока воздуха, а выход - с расположенной на выходе сухих каналов теплообменных секций газораспределительной камерой, газодинамически сообщенной с патрубками выхода охлажденного потока и с входом влажных каналов теплообменных секций, особенность заключается в том, что теплообменные секции выполнены в виде моноблоков, смонтированы в монтажные модули, монтажные модули установлены в продольные направляющие и поджаты друг к другу фиксатором в виде профильной крышки, при этом монтажные модули расположены симметрично продольной оси охладителя, двумя группами под острым углом между группами с образованием приемной камеры, моноблоки снабжены каналами для подачи воды на верхний и нижний уровень, в основании моноблоков размещены приемные лотки, в одной из продольных стенок которых выполнен один или несколько прямоугольных пазов.

Новая совокупность конструктивных элементов, а также наличие связей между ними позволяет, в частности, за счет:

- выполнения теплообменных секций в виде моноблоков, смонтированных в монтажные модули, установки монтажных модулей в продольные направляющие и поджатия друг к другу фиксатором в виде профильной крышки, расположения монтажных модулей симметрично продольной оси охладителя, двумя группами под острым углом между группами с образованием приемной камеры, снабжения моноблоков каналами для подачи воды на верхний и нижний уровень, размещения в основании моноблоков приемных лотков, в одной из продольных стенок которых выполнен один или несколько прямоугольных пазов - обеспечить более высокую производительность для охлаждения вентилируемого воздуха в помещениях больших размеров, меньшую трудоемкость при регламентном обслуживании и технологичность при изготовлении, простоту, экономичность и надежность в эксплуатации.

Признаки, характеризующие изобретение в конкретных формах выполнения, позволяют, в частности, за счет:

- выполнения острого угла между группами монтажных модулей, составляющего 16-20° - обеспечить оптимальные характеристики воздушного потока при заданных конструктивно-компоновочных параметрах охладителя вентилируемого воздуха,

- выполнения монтажных модулей не менее, чем из 4 моноблоков, смонтированных вертикально - удобство и простоту при регламентном обслуживании.

Признаки, отличающие предлагаемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях и не известны из уровня техники в процессе проведения патентных исследований, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «новизна».

Исследуя уровень техники в ходе проведения патентного поиска по всем видам сведений, доступных в странах бывшего СССР и зарубежных странах, обнаружено, что предлагаемое техническое решение явным образом не следует из известного на сегодня уровня техники, следовательно, можно сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».

Сущность изобретения заключается в том, что охладитель вентилируемого воздуха, содержащий вентиляторы, воздуховоды, корпус с патрубками входа и выхода потоков воздуха, емкость для воды, теплообменные секции с сухими и влажными каналами, воздухораспределительную камеру, вход сухих каналов теплообменных секций сообщен с патрубками входа потока воздуха, а выход - с расположенной на выходе сухих каналов теплообменных секций воздухораспределительной камерой, газодинамически сообщенной с патрубками выхода охлажденного потока и с входом влажных каналов теплообменных секций, в отличие от прототипа согласно изобретению теплообменные секции выполнены в виде моноблоков, смонтированы в монтажные модули, монтажные модули установлены в продольные направляющие и поджаты друг к другу фиксатором в виде профильной крышки, при этом монтажные модули расположены симметрично продольной оси охладителя, двумя группами под острым углом между группами с образованием приемной камеры, моноблоки снабжены каналами для подачи воды на верхний и нижний уровень, в основании моноблоков размещены приемные лотки, в одной из продольных стенок которых выполнен один или несколько прямоугольных пазов.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 представлен общий вид охладителя вентилируемого воздуха, на фиг.2 - вид А, на фиг.3 - вид Б, на фиг.4 - вид В.

Предлагаемый охладитель вентилируемого воздуха содержит вентиляторы 1,2, воздуховоды 3,4, корпус 5 с патрубками входа 6 и выхода 7 потоков воздуха, емкость для воды 8, теплообменные секции 9 с сухими 10 и влажными 11 каналами, воздухораспределительную камеру 12, вход сухих каналов 10 теплообменных секций сообщен с патрубком 6 входа потока воздуха, а выход сухих каналов 10 - с расположенной на выходе сухих каналов 10 воздухораспределительной камерой 12, газодинамически сообщенной с патрубком 7 выхода охлажденного потока и с входом влажных каналов 11, теплообменные секции 9 выполнены в виде моноблоков 13, смонтированных в монтажные модули 14, монтажные модули установлены в продольные направляющие 15 и поджаты друг к другу фиксатором 16 в виде профильной крышки, монтажные модули 14 расположены симметрично продольной оси охладителя, двумя группами под острым углом α между группами с образованием приемной камеры 17, моноблоки 13 снабжены каналами 18 для подачи воды на верхний Г и нижний Д уровень, в основании моноблоков 13 размещены приемные лотки 19, в одной из продольных стенок которых выполнен один или несколько прямоугольных пазов 20.

В частных случаях, то есть в конкретных формах исполнения охладителя вентилируемого воздуха, острый угол α между группами монтажных модулей составляет 16-20°, монтажные модули смонтированы вертикально не менее, чем из 4 моноблоков.

Вышеописанное устройство работает следующим образом.

Воздух через патрубок входа 6, смонтированный на корпусе 5, посредством вентилятора 1 подают в приемную камеру 17, при этом воду из емкости для воды 8 подают по каналам 18 на верхний Г и нижний Д уровни моноблоков 13, смонтированных в монтажные модули 14, установленные в продольные направляющие 15 и поджатые друг к другу фиксатором 16, насыщают стенки влажных каналов 11, а излишки через прямоугольные пазы 20 приемных лотков 19 сбрасывают в емкость для воды 8, охлажденный за счет теплообмена между сухими 10 и влажными каналами 11 воздух подают в воздухораспределительную камеру 12, затем основной поток воздуха через патрубок 7 выхода воздуховоды 3 подают потребителю, а часть воздуха из воздухораспределительной камеры 12 подают во влажные каналы 11, из которых насыщенный влагой воздух посредством вентилятора 2 через воздуховоды 4 направляют на утилизацию.

Выполнение охладителя вентилируемого воздуха в соответствии с изобретением позволяет обеспечить эффективное функционирование систем охлаждения вентилируемых помещений в зимне-летних условиях эксплуатации, имеющих большие протяженные размеры и объемы, расположенных в подземных сооружениях, тоннелях, требуемую циркуляцию воздуха в таких помещениях. Таким образом, предлагаемое техническое решение может быть использовано при разработке охладителей вентилируемого воздуха, обеспечивая комфортные условия пребывания пассажиров и персонала в подземных сооружениях.

Указанный положительный эффект подтвержден испытаниями опытных образцов, выполненных в соответствии с изобретением.

В настоящее время разработана конструкторская документация и намечено серийное производство.

1. Охладитель вентилируемого воздуха, содержащий вентиляторы, воздуховоды, корпус с патрубками входа и выхода потоков воздуха, емкость для воды, теплообменные секции с сухими и влажными каналами, воздухораспределительную камеру, вход сухих каналов теплообменных секций сообщен с патрубками входа потока воздуха, а выход - с расположенной на выходе сухих каналов теплообменных секций воздухораспределительной камерой, газодинамически сообщенной с патрубками выхода охлажденного потока и с входом влажных каналов теплообменных секций, отличающийся тем, что теплообменные секции выполнены в виде моноблоков, смонтированных в монтажные модули, монтажные модули установлены в продольные направляющие и поджаты друг к другу фиксатором в виде профильной крышки, при этом монтажные модули расположены симметрично продольной оси охладителя, двумя группами под острым углом между группами с образованием приемной камеры, моноблоки снабжены каналами для подачи воды на верхний и нижний уровень, в основании моноблоков размещены приемные лотки, в одной из продольных стенок которых выполнен один или несколько прямоугольных пазов.

2. Охладитель вентилируемого воздуха по п.1, отличающийся тем, что острый угол между группами монтажных модулей составляет 16-20°.

3. Охладитель вентилируемого воздуха по п.2, отличающийся тем, что монтажные модули смонтированы вертикально не менее чем из 4 моноблоков.