Заслонка для климатических установок с естественным охлаждением
Изобретение относится к области кондиционирования и вентиляции. Заслонка в основном для климатических установок с естественным охлаждением, включающая, по меньшей мере, один первый вход (11) для воздуха, который поступает из внешней среды, по меньшей мере, один второй вход (12) для воздуха, который поступает из внутренней среды, и выход (13) на вентиляционных средствах (14), степень открытия, по меньшей мере, одного первого входа (11) и, по меньшей мере, одного второго входа (12) регулируется средствами (15) управления потоком, которые перемещаются приводом (16), управляемым электронным контроллером (17), образована первым барабаном (18), открытым в вентиляционные средства (14), и имеет, по меньшей мере, один первый вход (11) на днище (19) и, по меньшей мере, один второй вход (12) на боковой поверхности (20), при этом средства (15) управления потоком образованы дополнительно выполненным вторым барабаном (21), вставленным в первый барабан (18) и соединенным с ним средствами (22) относительного вращения, приспособленными для выборочного определения одной из следующих конфигураций:
- первый вход (11) закрыт, а второй вход (12) открыт;
- первый вход (11) открыт, а второй вход (12) закрыт;
- первый вход (11) и второй вход (12) частично открыты. Технический результат - обеспечение компактности. 10 з.п. ф-лы, 6 ил.
Настоящее изобретение относится к заслонке для климатических установок, в частности к установкам климат-контроля с естественным охлаждением.
Устройства кондиционирования воздуха с естественным охлаждением известны в настоящее время в области климат-контроля замкнутых пространств от производственных помещений и офисов до частных жилых помещений и т.п.
Естественное охлаждение основано на возможности использования в климатической установке для кондиционирования замкнутого пространства наружного воздуха, если этот воздух имеет более высокую энтальпию, чем воздух во внутреннем замкнутом пространстве.
Естественное охлаждение обеспечивает значительное снижение энергозатрат со стороны пользователя в дополнение к поддержанию более здорового состава воздуха во внутреннем замкнутом пространстве за счет соответствующего воздухообмена посредством активизации естественного охлаждения.
В известных климатических установках переход от режима с работающим компрессором на режим естественного охлаждения происходит посредством наклонной заслонки, которая способна отклоняться в первой конфигурации в режиме с работающим компрессором в сторону испарителя и соответствующего воздушного потока, поступающего изнутри, или во второй конфигурации в режиме естественного охлаждения по направлению к воздушному потоку из внешней среды.
Заслонка при полном выполнении функции, для которой она предназначена, требует значительного установочного объема при чрезвычайно плотной компоновке климатической установки, корпус которой обычно также включает конденсатор, вентилятор для конденсатора, компрессор, испаритель и вентилятор для испарителя.
Этот значительный объем определен наклонным перемещением заслонки, поворот которой должен быть таким, чтобы обеспечить проход данного воздушного потока снаружи внутрь и изнутри наружу.
Задача настоящего изобретения заключается в создании заслонки, более компактной, чем известные типы заслонок.
Таким образом, задача настоящего изобретения состоит в создании заслонки, которая обеспечивает более компактную сборку узлов климатической установки в корпусе.
Другая задача настоящего изобретения состоит в создании заслонки, степень открытия/закрытия которой может легко управляться посредством приводов известного типа.
Еще одна задача настоящего изобретения состоит в создании заслонки, которая способна обеспечить эксплуатационные качества не хуже, чем известные типы заслонок.
Еще одна задача настоящего изобретения состоит в создании заслонки, которая может быть изготовлена при низкой стоимости с применением известного оборудования и технологий.
Эти и другие задачи, которые станут более ясными из нижеследующего, достигаются за счет заслонки в основном для климатических установок с естественным охлаждением, включающей, по меньшей мере, один первый вход для воздуха, поступающего снаружи, по меньшей мере, один второй вход для воздуха, поступающего изнутри, и выход на вентиляционные средства, направленные внутрь, причем степень открытия, по меньшей мере, одного первого входа и, по меньшей мере, одного второго входа управляется средствами управления потоком, которые перемещаются посредством привода, управляемого электронным контроллером, причем заслонка отличается тем, что она образована первым барабаном, открытым в сторону вентиляционных средств, и имеет, по меньшей мере, один первый вход на днище и, по меньшей мере, один второй вход на боковой поверхности, причем средства управления потоком образованы дополнительно выполненным вторым барабаном, который вставлен в первый барабан и присоединен к нему посредством средств относительного вращения, которые обеспечивают выборочное определение одной из следующих конфигураций:
- первый вход закрыт, а второй вход открыт;
- первый вход открыт, а второй вход закрыт;
- первый вход и второй вход частично открыты.
Другие характеристики и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из следующего далее подробного описания предпочтительного, но не исключительного варианта его реализации, иллюстрированного посредством неограничивающего примера и сопровождающих чертежей, на которых:
Фиг.1 - перспективный вид климатической установки, включающей заслонку в соответствии с изобретением;
Фиг.2 - покомпонентный перспективный вид заслонки в соответствии с изобретением;
Фиг.3 - перспективный вид заслонки в соответствии с изобретением;
Фиг.4 - перспективный вид заслонки в соответствии с изобретением с вентиляционными средствами в первой функциональной конфигурации;
Фиг.5 - перспективный вид заслонки в соответствии с изобретением с вентиляционными средствами во второй функциональной конфигурации;
Фиг.6 - перспективный вид заслонки в соответствии с изобретением с вентиляционными средствами в третьей функциональной конфигурации.
На чертежах заслонка в основном для климатических установок с естественным охлаждением согласно изобретению обозначена ссылочной позицией 10.
Заслонка 10, размещенная внутри корпуса климатической установки 80, включает, по меньшей мере, один, а предпочтительно пять первых входов 11 для воздуха, приходящего снаружи, по меньшей мере, один, а предпочтительно пять вторых входов 12 для воздуха, приходящего изнутри, и выход 13 на вентиляционное устройство 14.
Степень открытия первых и вторых входов 11 и 12 контролируется средствами 15 управления потоком.
Средства 15 управления потоком перемещаются приводом 16, который управляется электронным контроллером 17.
Заслонка 10 согласно изобретению образована первым по существу цилиндрическим барабаном 18, открытым на вентиляционные средства 14.
В первом барабане 18 первые пять входов 11 для осевого воздушного потока размещены на его днище 19, а пять вторых входов 12 для радиального потока размещены на боковой поверхности 20.
Средства 15 управления потоком образованы дополнительным по существу цилиндрическим вторым барабаном 21, который вставлен в первый барабан 18 и соединен с ним посредством средств 22 относительного вращения.
Привод 16 перемещает средства 22 вращения, которые в свою очередь воздействуют на второй барабан 21, вращающийся соосно относительно первого барабана 18.
Положение второго барабана 21 относительно первого барабана 18 определяет выборочно одну из следующих конфигураций:
- с закрытыми первыми входами 11 и открытыми вторыми входами 12;
- с открытыми первыми входами 11 и закрытыми вторыми входами 12;
- с частично открытыми первыми входами 11 и вторыми входами 12.
Первая конфигурация с закрытыми первыми входами 11 и открытыми вторыми входами 12, показанная на Фиг.4, обеспечивает охлаждение при работающем компрессоре (не показан).
Второй вход 12 фактически открыт во внутреннюю среду.
Вторая конфигурация с открытыми первыми входами 11 и закрытыми вторыми входами 12, показанная на Фиг.5, обеспечивает режим естественного охлаждения, следовательно, при неработающем компрессоре.
Первые входы 11 фактически открыты во внешнюю среду.
Третья конфигурация с частично открытыми первыми входами 11 и вторыми входами 12, показанная на Фиг.6, обеспечивает смешанный режим с работающим компрессором и естественным охлаждением.
В описанном здесь варианте реализации первые пять входов 11 имеют форму, подобную кольцевому сектору, центрированному относительно оси вращения второго барабана 21, то есть относительно оси симметрии первого барабана 18 и второго барабана 21, и расположены на равном угловом расстоянии относительно друг друга.
Каждый из пяти вторых входов 12 имеет прямоугольный профиль и расположен на равном расстоянии относительно друг друга на боковой поверхности 20 первого барабана 18.
Вторые входы 12 размещены на боковой поверхности 20 в части 25 днища 19, которая расположена между двумя последовательными первыми входами 11.
Первый барабан 18 жестко связан с вентиляционными средствами 14 посредством обода 26 так, чтобы воздух проходил к входу вентиляционных средств 14.
Второй барабан 21 имеет для каждого первого входа 11 и второго входа 12 первого барабана 18, соответствующие первые и вторые отверстия, обозначенные ссылочными позициями 31 и 32 соответственно, которые обеспечивают прохождение потока воздуха через первые входы 11 и вторые входы 12.
Второй барабан 21 также имеет смежные с первыми и вторыми отверстиями 31 и 32 соответственно первые разделители 33 и вторые разделители 34, которые приспособлены для предотвращения или дросселирования потока воздуха через первые входы 11 и вторые входы 12 в соответствии с заданным поворотом второго барабана 21 относительно первого барабана 18.
Профиль первых и вторых отверстий 31 и 32 по существу совпадает с профилем соответственно первых и вторых входов 11 и 12.
Соответственно пять первых отверстий 31 имеют форму, подобную кольцевому сектору, в то время как пять вторых отверстий 32 имеют прямоугольный профиль, подобный профилю вторых входов 12.
Чтобы обеспечить альтернативное закрытие первых входов 11 или вторых входов 12, так же как частичное открытие первых входов 11 и вторых входов 12, вторые отверстия 32 размещены на боковой поверхности 30 второго барабана 21 вблизи первых отверстий 31.
Это различное относительное расположение первых входов 11 и вторых входов 12 относительно первых отверстий 31 и вторых отверстий 32 позволяет, например, за счет приведения в действие второго барабана 21 посредством привода 16 открывать первые входы 11 и одновременно закрывать вторые входы 12.
Угол, на который поворачивается второй барабан 21 для достижения полного открытия или закрытия первых входов 11, так же как и вторых входов 12, в большой степени равен полному углу, разделенному на двойное количество первых входов 11, или, по меньшей мере, углу, образующему кольцевой сектор, который очерчивает каждый первый вход 11.
Для полного закрытия первых входов 11 каждый из разделителей 33 между двумя последовательными первыми отверстиями 31 имеет поверхность, которая, по меньшей мере, имеет такой же размер, как и соответствующий ему первый вход 11.
Аналогично, вторые разделители 34 имеют поверхность, которая, по меньшей мере, равна области открытия соответствующих вторых входов 12.
В данном варианте реализации привод 16 расположен сбоку в непосредственной близости к первому барабану 18 и к вентиляционным средствам 14.
Привод 16 функционально соединен со средствами 22 относительного вращения посредством стержня типа червячного винта 16a.
Во втором варианте реализации изобретения, не показанном здесь, привод 16 размещен на оси внутри первого барабана 18 и второго барабана 21.
Диаметральные размеры привода согласно изобретению аналогичны размерам вентиляционных средств 14.
Заслонка 10 согласно изобретению, способная вращаться в заданном пространстве, за счет размещения ее в непосредственной близости от вентиляционных средств 14 обеспечивает значительную экономию пространства внутри корпуса климатической установки.
Практически было выяснено, что изобретение, в соответствии с описанным здесь, решает проблемы, имеющиеся в известных типах заслонок, предназначенных для использования в климатических установках с естественным охлаждением.
В частности, настоящее изобретение обеспечивает заслонку, которая более компактна, чем известные типы заслонок.
Кроме того, настоящее изобретение обеспечивает заслонку, которая имеет более компактную сборку узлов климатической установки в корпусе.
Кроме того, настоящее изобретение обеспечивает заслонку, степень открытия/закрытия которой может просто управляться посредством приводов известного типа.
Кроме того, настоящее изобретение обеспечивает заслонку, которая может быть изготовлена с низкими затратами с использованием известных технологий и оборудования.
В настоящее изобретение могут вноситься многочисленные модификации и изменения, которые все находятся в пределах объема формулы изобретения, все детали далее могут быть заменены другими технически эквивалентными элементами.
На практике используемые материалы, если они подходят для специфических условий использования, так же как и размеры, могут быть любыми в соответствии с потребностями и состоянием данной области техники.
1. Заслонка в основном для климатических установок с естественным охлаждением, включающая, по меньшей мере, один первый вход (11) для воздуха, который поступает из внешней среды, по меньшей мере, один второй вход (12) для воздуха, который поступает из внутренней среды, и выход (13) на вентиляционных средствах (14), степень открытия, по меньшей мере, одного первого входа (11) и, по меньшей мере, одного второго входа (12) регулируется средствами (15) управления потоком, которые перемещаются приводом (16) управляемым электронным контроллером (17), отличающаяся тем, что она образована первым барабаном (18), открытым в вентиляционные средства (14) и имеющим, по меньшей мере, один первый вход (11) на днище (19) и, по меньшей мере, один второй вход (12) на боковой поверхности (20), при этом средства (15) управления потоком образованы дополнительно выполненным вторым барабаном (21), вставленным в первый барабан (18) и соединенным с ним средствами (22) относительного вращения, приспособленными для выборочного определения одной из следующих конфигураций:
первый вход (11) закрыт, а второй вход (12) открыт;
первый вход (11) открыт, а второй вход (12) закрыт;
первый вход (11) и второй вход (12) частично открыты.
2. Заслонка по п.1, отличающаяся тем, что первый барабан (18) выполнен, по существу, цилиндрическим.
3. Заслонка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один первый вход (11) имеет форму, подобную кольцевому сектору.
4. Заслонка по п.3, отличающаяся тем, что она имеет пять первых входов (11), размещенных на равных, по существу, угловых расстояниях между собой.
5. Заслонка по п.1, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один второй вход (12) имеет прямоугольный профиль.
6. Заслонка по п.1, отличающаяся тем, что она имеет пять вторых входов (12), расположенных на равном, по существу, расстоянии между собой.
7. Заслонка по п.6, отличающаяся тем, что в первом барабане (18) вторые входы (12) размещены на боковой поверхности (20) в части (25) днища (19), которая расположена между двумя последовательными первыми входами (11).
8. Заслонка по п.1, отличающаяся тем, что первый барабан (18) жестко соединен с вентиляционными средствами (14) посредством обода (26).
9. Заслонка по п.1, отличающаяся тем, что второй барабан (21) имеет для каждого из первых и вторых входов (11, 12) первого барабана (18) соответствующие первые отверстия (31) и вторые отверстия (32), которые обеспечивают прохождение потока воздуха через первые и вторые входы (11, 12), при этом второй барабан (21) имеет смежные с первыми и вторыми отверстиями (31, 32) соответственно первые и вторые разделители (33, 34), которые предназначены для блокировки или дросселирования потока воздуха через первые и вторые входы (11, 12) в соответствии с заданным углом поворота второго барабана (21) относительно первого барабана (18).
10. Заслонка по п.9, отличающаяся тем, что профиль первых и вторых отверстий (31, 32) совпадает, по существу, с профилем первых и вторых входов (11, 12) соответственно.
11. Заслонка по п.9 или 10, отличающаяся тем, что на втором барабане (21) вторые отверстия (32) размещены на боковой поверхности (30) около первых отверстий (31).
