Автономный кондиционер


 

F24F1/02 - Кондиционирование воздуха; увлажнение воздуха; вентиляция; использование воздушных потоков для экранирования (устройства для вентиляции в теплицах A01G; животноводство A01K, например регулирование влажности в инкубаторах A01K 41/04; дезинфекция или стерилизация воздуха A61L; устройства для восстановления воздуха для дыхания в герметически закрытых помещениях и для вентиляции газонепроницаемых укрытий A62B; фильтрование; промывка и сушка газов B01D; смешивание газов с парами или жидкостями вообще B01F 3/00; разбрызгивание, распыление B05B,B05D; удаление грязи или копоти из мест их образования B08B 15/00; вентиляция, кондиционирование или охлаждение воздуха в транспортных средствах, см.

Владельцы патента RU 2485409:

Учреждение Российской академии наук Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения РАН (ИТПМ СО РАН) (RU)

Автономный кондиционер относится к области холодильной техники, а более конкретно к малым бытовым автономным кондиционерам. Кондиционер содержит корпус, ротационный компрессор, конденсатор, фильтр-осушитель, капиллярную трубку, испаритель, расширитель, поддон сбора конденсата, вентилятор с электродвигателем, воздушный фильтр и поворотные решетки, а также контур циркуляции хладагента. Согласно изобретению кондиционер имеет контур последовательного жидкостного охлаждения теплообменника, компрессора и конденсатора, при этом конденсатор расположен выше компрессора и снабжен датчиком уровня охлаждающей жидкости, связанным с регулировочным клапаном и имеет внешнюю теплоизоляцию, раздельную с теплоизоляцией компрессора. Замкнутый контур циркуляции хладагента последовательно связывает выход конденсатора через теплообменник, фильтр-осушитель, капиллярную трубку, испаритель, расширитель, компрессор с входом конденсатора, причем охлаждающий контур конденсатора содержит теплоизолированный трубопровод пароотвода. Технический результат заключается в возможности применения заявленного кондиционера в изолированных от окружающей среды помещениях. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к области холодильной техники, а более конкретно к малым бытовым автономным кондиционерам. Проблема создания микроклимата и осушения воздуха в изолированных помещениях (банковские хранилища, бункеры, объекты гражданской обороны и пр.) всегда стояла остро и, зачастую, пути решения этой проблемы были малоэффективны и затратные.

Известен бытовой автономный кондиционер [1], представляющий собой сплит-систему собранную в одном корпусе, содержащую кожух, ротационный компрессор, конденсатор, фильтр-осушитель, капиллярную трубку, испаритель, расширитель, поддон талой воды, вентиляторы, воздушный фильтр, поворотные решетки, контур циркуляции хладагента.

Недостатком такого кондиционера является то, что он неприменим в изолированных и сильно удаленных от окружающей среды помещениях в силу наличия воздушного охлаждения конденсатора. По технической сущности и достигаемому результату данное устройство является наиболее близким к предлагаемому изобретению и принято авторами за прототип.

Задачей предлагаемого технического решения является экономичность эксплуатации кондиционера и упрощение монтажа, а также возможность использования в замкнутых, герметичных, удаленных от окружающей среды помещениях.

Автономный кондиционер содержит корпус, ротационный компрессор, конденсатор, фильтр-осушитель, капиллярную трубку, испаритель, расширитель, поддон сбора конденсата, вентилятор с электродвигателем, воздушный фильтр и поворотные решетки, а также контур циркуляции хладагента. Согласно изобретению кондиционер имеет контур жидкостного охлаждения последовательно теплообменника, компрессора и конденсатора, при этом конденсатор расположен выше компрессора, снабжен датчиком уровня охлаждающей жидкости, связанным с регулировочным клапаном подачи охлаждающей жидкости, и имеет внешнюю теплоизоляцию, раздельную с теплоизоляцией компрессора. Замкнутый контур циркуляции хладагента последовательно связывает выход конденсатора через теплообменник, фильтр-осушитель, капиллярную трубку, испаритель, расширитель, компрессор с входом конденсатора, причем охлаждающий контур конденсатора содержит теплоизолированный трубопровод пароотвода.

В качестве хладагента используют газ изобутан.

В основе решения поставленной задачи лежит организация последовательного жидкостного охлаждения теплообменника, компрессора и конденсатора с кипением охлаждающей жидкости на завершающем этапе и выводом наружу из кондиционера пара. Вывод пара может осуществляться, например, через канализацию.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Автономный кондиционер состоит из двух модулей: технологического и охладительного с общим корпусом и содержит: компрессор 1, конденсатор 2, фильтр-осушитель 3, капиллярную трубку 4, испаритель 5, расширитель 6, поддон для сбора конденсата 7, вентилятор 8 с электродвигателем, воздушный фильтр 9 и поворотные решетки 10.

Кондиционер имеет контур 11 жидкостного охлаждения, который охлаждает последовательно теплообменник 12, компрессор 1 и затем конденсатор 2. Конденсатор расположен выше компрессора и снабжен датчиком уровня охлаждающей жидкости 13, связанным с регулировочным клапаном 14 контура жидкостного охлаждения 11. Конденсатор имеет внешнюю теплоизоляцию, раздельную с теплоизоляцией компрессора. Замкнутый контур 15 циркуляции хладагента связывает выход конденсатора через теплообменник с фильтром-осушителем далее через капиллярную трубку с испарителем, расширителем и компрессором, а затем с входом конденсатора. Охлаждающий контур конденсатора содержит теплоизолированный трубопровод пароотвода 16.

Заявленное устройство работает следующим образом.

При подаче электропитания от промышленной электросети запускается компрессор 1, нагнетающий газообразный хладагент по контуру циркуляции хладагента 15 в конденсатор 2, где хладагент, отдавая энергию (нагревая и выпаривая охлаждающую жидкость), переходит в жидкое состояние и по контуру 15 поступает в теплообменник 12, где охлаждается поступающей в контур 11 охлаждающей жидкостью до температуры, превышающей температуру подведенной охлаждающей жидкости. Далее, жидкий охлажденный хладагент, через фильтр-осушитель 3, поступает в капиллярную трубку 4, после чего поступает в испаритель 5. Капиллярная трубка создает перепад давления между конденсатором 2 и испарителем 5, вследствие чего жидкий хладагент, попадая в испаритель, переходит из жидкого состояния в газообразное, отбирая тепло у стенок и ребер испарителя и тем самым охлаждая находящийся в непосредственной близости воздух. В завершение цикла газообразный хладагент поступает в расширитель 6 и затем откачивается компрессором 1 и подается на вход в конденсатор 2. Цикл завершается. Вентилятор 8, засасывая теплый воздух из помещения через воздушный фильтр 9, обдувает им ребра испарителя, после чего охлажденный испарителем воздух возвращается в помещение через поворотные решетки 10. Охлаждающая жидкость, поступающая в контур 11 через регулировочный клапан 14 в теплообменник 12, охлаждает сжиженный хладагент в контуре 15. После чего охлаждает компрессор 1. Далее, поступая в конденсатор 2, охлаждающая жидкость, забирая тепло, переданное хладагентом, у конденсатора выкипает на его стенках и покидает конденсатор через пароотвод 16. Датчик уровня охлаждающей жидкости 13 контролирует уровень жидкости в конденсаторе, управляя клапаном 14. Поддон для сбора конденсата 7 служит для сбора сконденсированной из воздуха влаги.

В качестве охлаждающей жидкости целесообразнее всего применять воду в силу ее распространенности, высокой удельной теплоемкости и теплоты парообразования. В выборе хладагента необходимо руководствоваться правилом - температура кипения охлаждающей жидкости должна быть ниже критической температуры хладагента. В качестве хладагента предпочтительнее использовать изобутан (R600a), так как его критическая температура значительно выше температуры кипения воды, удельная теплота парообразования выше, чем у большинства других хладагентов [2], а критическое давление значительно ниже, чем у большинства хладагентов [2]. В изолированных помещениях возможен сброс пара в канализацию. В случае применения кондиционера в быту пароотвод 16 выводится через отверстие в стене на улицу, что соответствует принципу купил-подключил. Контур жидкостного охлаждения 11 может быть запитан от трубы холодного водоснабжения, в качестве охлаждающей жидкости может также выступать жидкость из поддона для сбора конденсата 7.

Описанный выше автономный кондиционер был математически смоделирован и обсчитан. Кондиционер был условно разделен на контур циркуляции хладагента 15 (префикс «а» на чертеже), контур жидкостного охлаждения 11 (префикс «б» на чертеже) и воздушный контур (префикс «в» на чертеже). В расчетах в качестве хладагента был использован изобутан, в систему охлаждения подавалась водопроводная вода с температурой 20°C, температура в помещении +25°C. В таблице указаны расчетные давления и температуры в различных точках системы.

Состояние газа/жидкости в контуре
№ точки Р, бар Т, °C
а1 23,7 110
а2 19,9 100
а3 19,8 25
а4 1,8 5
а5 1,5 0
б1 1,1-10 20
б2 1 60
б3 1 73
б4 1 100
в1 25
в2 15

Получено отношение отведенного тепла к затраченной электроэнергии - 6,8. При пересчете на 1 кВт·час затраченной электроэнергии получено: отведенное тепло - 24,5 МДж, израсходовано воды - 16,8 л.

Экономическая эффективность от использования изобретения выражена в возможности применения кондиционера в изолированных сильно удаленных от окружающей среды помещениях (подвалах, бункерах, банковских хранилищах), а также помещениях, где монтаж сплит-системы сопряжен с большими затратами [3] либо, в силу большого расстояния между блоками, невозможен. Кроме того, предлагаемый кондиционер прост в монтаже и не требует знаний устройства холодильной техники и наличия специфического оборудования.

Источники информации

1. Патент RU №2170886, МПК F24F 1/02, публ. 20.07.2001 г.

2. Бытовые и автомобильные кондиционеры: Справочник // Сост. В.И.Назаров, В.И.Рыженко. - М.: Издательство Оникс, 2006 - 32 с.

3. О кондиционерах доступно // Л.Корха и др. - Издательство: АПИК, 2004 - 71 с.

1. Автономный кондиционер, содержащий корпус, ротационный компрессор, конденсатор, фильтр-осушитель, капиллярную трубку, испаритель, расширитель, поддон сбора конденсата, вентилятор с электродвигателем, воздушный фильтр и поворотные решетки, а также контур циркуляции хладагента, отличающийся тем, что кондиционер снабжен контуром жидкостного охлаждения, который последовательно охлаждает теплообменник, компрессор и затем конденсатор, при этом конденсатор расположен выше компрессора, снабжен датчиком уровня охлаждающей жидкости, связанным с регулировочным клапаном и имеет внешнюю теплоизоляцию, раздельную с теплоизоляцией компрессора, а контур циркуляции хладагента представляет собой замкнутый канал, последовательно связывающий выход конденсатора через теплообменник, фильтр-осушитель, капиллярную трубку, испаритель, расширитель, компрессор с входом конденсатора, причем охлаждающий контур конденсатора содержит теплоизолированный трубопровод пароотвода.

2. Автономный кондиционер по п.1, отличающийся тем, что в качестве хладагента используют газ изобутан.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области вентиляции и кондиционирования воздуха методом косвенно-испарительного охлаждения и тепломассообмена. .

Изобретение относится к блоку охлаждения, устанавливаемому в системах кондиционирования воздуха зданий с целью охлаждения/нагревания воздуха в помещениях, причем внутренние пространства охлаждаются/нагреваются приточным воздухом и охлаждающими элементами (7) с жидким циркулирующим хладагентом.

Изобретение относится к кондиционированию и вентиляции воздуха, а именно к комнатным агрегатам для кондиционирования и вентиляции воздуха, и может быть использовано при производстве и реконструкции устройств для дыхания атмосферным воздухом находящегося в помещении человека.

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к устройствам для создания микроклимата в помещении. .

Изобретение относится к средствам обработки воздуха, а именно - к кондиционерам с выносным компрессорно-конденсаторным агрегатом воздушного охлаждения. .

Изобретение относится к средствам обработки воздуха, а именно к кондиционерам с выносным компрессорно-конденсаторным агрегатом воздушного охлаждения, и может быть использовано для повышения надежности и энергоэффективности работы кондиционеров, преимущественно при низкой температуре наружного воздуха.
Изобретение относится к области экологии, а именно к осуществлению радонозащитных мероприятий в различных зданиях и сооружениях. .

Изобретение относится к вентиляции и может быть использовано в административных, общественных и промышленных зданиях. .

Предложен внутренний блок кондиционера воздуха, который способен подавлять шум более эффективно, чем кондиционеры воздуха известного уровня техники, и кондиционер воздуха, содержащий данный внутренний блок. Внутренний блок (40) кондиционера (100) воздуха содержит корпус (1), имеющий всасывающее отверстие (2), образованное в верхней части, и выпускное отверстие (3), образованное в нижней стороне части передней поверхности, осевую или диагональную воздуходувку (4), расположенную позади по потоку от упомянутого всасывающего отверстия (2) в упомянутом корпусе (1), и теплообменник (5), расположенный позади по потоку от упомянутой воздуходувки (4) и впереди по потоку от упомянутого выпускного отверстия (3) в упомянутом корпусе (1). Причем упомянутый теплообменник (5) осуществляет обмен теплом между воздухом, выпускаемым из упомянутой воздуходувки (4), и хладагентом. Причем упомянутый теплообменник (5) содержит теплообменник (9) на стороне передней поверхности, расположенный на стороне передней поверхности, теплообменник (10) на стороне задней поверхности, расположенный на стороне задней поверхности, и выполнен так, что скорость потока воздуха, перемещающегося через упомянутый теплообменник (9) на стороне передней поверхности, меньше скорости потока воздуха, перемещающегося через упомянутый теплообменник (10) на стороне задней поверхности. 5 н. и 16 з.п. ф-лы, 23 ил.

Изобретение относится к области кондиционирования воздуха и предназначено для охлаждения воздуха бытовых помещений, имеющих собственное водоснабжение. Способ работы кухонного кондиционера, включающий подачу воздуха из помещения в кондиционер, теплообмен воздуха с хладагентом и поступление охлажденного воздуха из кондиционера в помещение, отличающийся тем, что с целью энергосбережения и упрощения устройства кондиционера утилизируют холод, носителем которого является вода, использующаяся для бытовых нужд и поступающая в помещение из внешней системы водоснабжения, для чего подают эту воду в качестве хладагента в теплообменники кондиционера, и сменяют в них воду непосредственно во время ее использования по бытовому назначению без изменения режима расходования, и задают режим непрерывающейся подачи воздуха как во время, так и в промежутках использования воды, при котором он последовательно проходит через теплообменники и циркулирует через кондиционер, после чего получают охлажденный воздух в результате утилизации холода воды. Технический результат заявленного изобретения заключается в упрощении устройства кондиционера путем утилизации холода, носителем которого является вода, использующаяся для бытовых нужд и поступающая в помещение из внешней системы водоснабжения. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Настоящее изобретение относится к увлажняющему устройству, содержащему вентилятор для создания воздушного потока с целью рассеивания влажного воздуха внутри закрытых помещений, таких как комната, офис, или подобных помещений. Увлажняющее устройство, содержащее увлажнитель для испускания увлажненного воздуха во внешнюю окружающую среду, вентилятор, выполненный с возможностью создания воздушного потока во внешней среде для перемещения выпущенного увлажненного воздуха на расстояние от увлажнителя, причем вентилятор содержит средства создания воздушного потока и сопло, имеющее внутренний канал для приема воздушного потока и выпускной участок для испускания воздушного потока, при этом увлажнитель расположен позади сопла, а сопло проходит вокруг отверстия и определяет это отверстие, через которое воздушный поток, испускаемый из выпускного участка, имеет возможность увлекать как воздух извне сопла, так и увлажненный воздух, выпускаемый из увлажнителя. Это позволяет достичь равномерного увлажнения в объеме помещения. 14 з.п. ф-лы, 11 ил.

Настоящее изобретение относится к охлаждающему блоку с VAV-функцией, который предназначается для подачи в помещения охлажденного либо нагретого приточного воздуха. Устройство для обработки воздуха, в котором охлаждающий блок оборудован напорной камерой для приточного воздуха с отверстиями для подачи потока приточного воздуха в смесительную камеру, в которую также поступает рециркулирующий воздух из помещения через змеевик, при этом количество приточного воздуха регулируется смещаемой регулировочной панелью, имеющей ряд отверстий, где отверстия в каждой из групп имеют различные размеры и где на поверхности напорной камеры под регулировочной панелью имеется отверстие под каждую группу регулировочной панели, и затем, когда смещаемая регулировочная панель переводится в такое положение, при котором выбранное отверстие совмещается с отверстием на поверхности, из напорной камеры в смесительную камеру всегда будет открываться одно и то же количество отверстий, при этом отверстия всегда имеют одно и то же положение, при этом отверстия на регулировочной панели и отверстия на поверхности располагаются по всей длине смесительной камеры, при этом поверхность и, соответственно, регулировочная панель расположена под наклоном по отношению к змеевику, посредством чего обеспечивается величина потока приточного воздуха, а также формируется поток рециркулирующего воздуха. Устройство отличается низким потреблением энергии и отвечает конкретным функциональным требованиям той или иной установки. 6 з. п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к кондиционеру воздуха, а более конкретно к кондиционеру воздуха, к которому может присоединяться съемный носитель хранения информации. Кондиционер воздуха включает в себя: блок управления кондиционированием воздуха; блок чтения и записи данных; блок управления данными и операционный блок. Блок управления кондиционированием воздуха управляет работой по кондиционированию воздуха на основе рабочей информации; блок чтения и записи данных, с которым может быть съемным образом соединен носитель хранения, сконфигурированный, чтобы хранить данные; блок управления данными для переноса рабочей информации и информации о настройках функционирования, передаваемой из блока управления кондиционированием воздуха, в блок чтения и записи данных; и операционный блок для ввода информации о настройках функционирования для выполнения работы по кондиционированию воздуха. Это позволяет создать кондиционер воздуха, который может легко восстанавливать свое состояние до отказа, даже когда выполняется замена платы или т.п. вследствие неисправности. 7 з. п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к устройствам для создания микроклимата в помещении. Установка содержит трубопроводы, отопительный котел, холодильную установку с вентилятором, с подсоединенными трубами первичного тока воды и трубами обратного тока воды, причем холодильная установка, включающая нагнетательный насос, датчик температуры охлаждающей жидкости и соединенная с котлом обогрева трубами охлаждения и трубами отопления, управляется пультом. 1 ил.

Изобретение касается оконечного устройства для подачи воздуха. Свежий воздушный поток (L1) подают из камеры подачи воздуха через насадки в кольцеобразную смесительную камеру. Циркулирующий воздушный поток (L2) подают из комнатного пространства в цилиндрическую всасывающую камеру внутри кольцеобразного теплообменника. Из всасывающей камеры циркулирующий воздушный поток (L2) проходит через теплообменник в смесительную камеру. Насадки расположены в верхней части смесительной камеры на расстоянии друг от друга по периферии, по меньшей мере, одного круга, в результате чего средняя точка (центр) круга расположена на вертикальной центральной оси оконечного устройства для подачи воздуха. Горизонтальная составляющая направляющего вектора потока (L1) свежего воздуха, выпускаемого из каждой насадки, образует угол, находящийся в диапазоне 45-135 градусов, с радиусом указанного, по меньшей мере, одного круга, и направляющий вектор направлен вниз относительно горизонтальной плоскости под углом, находящимся в диапазоне 15-75 градусов, в результате чего в смесительной камере образуют направляемый вниз вихревой поток воздуха. 8 з.п. ф-лы, 10 ил.

Настоящее изобретение относится к наружному блоку для кондиционера воздуха. Он содержит: корпус, включающий в себя нагнетательную камеру, через которую проходит наружный воздух; наружный теплообменник, который устанавливается в нагнетательной камере и проводит теплообмен с наружным воздухом; наружный вентилятор, который устанавливается в нагнетательной камере и который нагнетает наружный воздух в наружный теплообменник; направляющую структуру, которая размещается ниже по потоку от наружного вентилятора и изменяет направление части воздуха, нагнетаемого наружным вентилятором; и блок увлажнения, который включает в себя секцию поглощения влаги для поглощения влаги из наружного воздуха, секцию десорбции влаги для десорбции влаги, чтобы увлажнять воздух, впускное отверстие и выпускное отверстие для наружного воздуха, подаваемого в секцию поглощения влаги, при этом блок увлажнения выполнен так, что выпускное отверстие обращено в пространство с отрицательным давлением вокруг наружного вентилятора, и воздух, изменивший направление на другое посредством направляющей структуры, размещенной ниже по потоку от наружного вентилятора, протекает из впускного отверстия через секцию поглощения влаги и вытекает через выпускное отверстие. Настоящее изобретение предоставляет возможность уменьшения в размере наружного блока, при этом предотвращая ухудшение характеристики увлажнения в наружном блоке. 6 н. и 4 з.п. ф-лы, 26 ил.

Настоящее изобретение относится к конструкции внутреннего блока кондиционера воздуха. Внутренний блок кондиционера воздуха содержит несущий панельный корпус, задний корпус и лицевую панель; причем несущий панельный корпус окружает боковую часть и верхнюю часть кондиционера воздуха и выполнен для установки лицевой панели; задний корпус окружает заднюю часть кондиционера воздуха; лицевая панель установлена в передней части кондиционера воздуха и плотно соединена с несущим панельным корпусом; задний корпус, несущий панельный корпус, и лицевая панель формируют внутреннюю полость кондиционера воздуха; воздушное выпускное отверстие расположено в нижней части лицевой панели, и в лицевой панели или на несущем панельном корпусе установлена направляющая пластина воздуха для открытия и закрытия воздушного выпускного отверстия, при этом в верхней части воздушного выпускного отверстия расположен поясок ветровой защиты и поясок ветровой защиты проходит от верхней части воздушного выпускного отверстия к каналу потока воздуха воздушного выпускного отверстия, причем несущий панельный корпус проходит от верхней части воздушного выпускного отверстия, а образованный при этом выступ формирует поясок ветровой защиты или задний корпус проходит от верхней части воздушного выпускного отверстия, и образованный при этом выступ формирует поясок ветровой защиты. Это позволяет обеспечить одинаковую температуру в воздушном выпускном отверстии и предотвратить конденсацию влаги. 7 з.п. ф-лы, 10 ил.
Наверх