Система кондиционирования воздуха

 

Использование: в замкнутых помещениях транспортных средств. Сущность изобретения: холодильный контур содержит компрессор, конденсатор, регенеративный теплообменник, дроссель и испаритель. Воздушный контур содержит линии прямых и обратных потоков воздуха, центробежный воздушный нагнетатель в кожухе, испаритель холодильного контура, влагопоглотит ель и устр-во отвода конденсата. Нагнетатель расположен в испарителе и сообщен входом с прямым, а выходом - с обратными потоками воздуха. Кожух нагнетателя выполнен с внутренними и наружными стенками с образованием между ними полости. Полость заполнена влагопоглотителем из влагопоглощающего материала . На внутренней стенке расположена перфорация. Полость подключена к устр-ву отвода конденсата. Перфорация выполнена в виде щелей, направленных под углом к плоскости установки нагнетателя. 1 з. п флы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з F 24 F 5/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ лы, 3 ил. (21) 4871694/29 (22) 09;10,90 (46) 15,12,92. Бюл. ЬЬ 46 (71) Омское научно-производственное обьединение микрокриогенной техники (72) А,К. Грезин, В.Г. Деньгин, Ю.И. Ланда, Г.M. Завалина и Д.M. Боуш (56) Авторское свидетельство СССР, М 1405404, кл, F 24 Г 3/14, 1986. (54) СИСТ.ЕМА КОНДИ4ИОНИРОВАНИЯ

ВОЗДУХА (57) Использование: в замкнутых помещениях транспортных средств. Сущность изобретения: холодильный контур содержит компрессор, конденсатор. регенеративный теплообменник, дроссель и испаритель.

Воздушный контур содержит линии пряИзобретение относится к холодильной технике, в частности к технике вентиляции и кондиционирования воздуха в замкнутых помещениях транспортных средств различного назначения.

Известно устройство для кондиционирования воздуха, содержащее последовательно установленный в поток обрабатываемого воздуха испаритель и конденсатор холодильной машины, компрессо р, дроссел ь, воздухо-воздуш ны и теплообменник, включенный одной полостью в поток воздуха перед испарителем, а другой полостью между испарителем и конденсатором.

Недостатком данного устройства является то, что оно не обеспечивает требуемых температурных и, влажностных характеристик кондиционируемого воздуха при переменных значениях температуры и Ы,» 1781513 А1 мых и обратных потоков воздуха, центробежный воздушный нагнетатель в кожухе, испаритель холодильного контура, влагопоглотитель и устр-во отвода конденсата.

Нагнетатель расположен в испарителе и сообщен входом с прямым, а выходом — с обратными потоками воздуха. Кожух нагнетателя выполнен с внутренними и наружными стенками с образованием между ними полости. Полость заполнена влагопоглотителем из влагопоглощающего материала. На внутренней стенке расположена перфорация. Полость подключена к устр-ву отвода конденсата. Перфорация выполнена в виде щелей; направленных под углом к плоскости установки нагнетателя, 1 з. и фвлажности исходного воздуха, отсутствует возможность регулирования режимов работы. Это приводит, в частности, к "влажному" ходу компрессора, снижению термодинамической эффективности устройства из-за недоиспользования хдлодопроизводительности холодильного контура. Этот недоста- Ql ток частично устранен в системе — а кондиционирования воздуха, содержащей (Д холодильный контур, в котором последовательно установлены компрессор, конденсатор, регенеративный теплообменник, дроссель, двухсекционный испаритель и воздушный контур с линиями прямого и обратного потоков, в который включены вентилятор, холодильная камера и упомянутый испаритель, в котором первая секция снабжена на входе вентилем, а две другие секции включены перед второй секцией испарителя в воздушный контур, соответстробежным воздушным нагнетателем в кожухе, испарителем холодильного контура, влагопоглотителем и устройством отвода конденсата, центробежный воздушный нагнетатель расположен в испарителе и сообщен входом с прямым, а выходом — с обратным потоками воздуха, при этом кожухиагнетателя выполнен с внутренними и наружными стенками с образованием между йими полости, заполненной влагопоглощэющим материалом, причем на внутренней стенке расположена .перфорацйя, а полость кожуха подключена к устройству отвода конденсата. Перфорация выполнена в виде щелей, направленных под углом к плоскости установки нагнетателя, при этом форма, размеры и размещение перфорации могут быть различными, а ширина щели равна или больше диаметра капли воды. Зазор между стенками и перфорация заполнены влагопоглощающим материалом, например, пенополиви40

50 венно, в линии прямого и обратного потоков, при этом в линиях прямого и обратного потоков воздушного контура размещены влагопоглощающие фитили, а на дне испарителя размещен капиллярно-пористый влагосборник, гидравлически соединенный с фитилями. Конденсирующаяся на поверхностях испарителя влага поглощается фитилями и отводится к капиллярно-пористому влагосборнику, соединенному с линией от: бора конденсата, Недостатками этой системы являютсл большие габариты и вес, определяемые наличием длинных фитилей большого сечения, размещенных в линиях прямого и 15 обратного потоков воздушного контура испэрителя, что неприемлемо, особенно для транспортных средств, а также неустойчивая работа и уменьшенное влагопоглощение при изменении пространственного положения и пониженной гравитации. Это объясняется тем, что отделение и сбор влаги из воздуха фитилями осуществляется только за счет естественных процессов — сил поверхностного натяжения, гравитации и др., которые составляют очень малую величину, Цель изобретения — уменьшенйе массогабаритных параметров и повышение эффективнос1и осушки воздуха в условиях изменения пространственного положения системы и отсутствия гравитации, Поставленная цель достигается тем, что в известной системе кондиционирования, содержащей холодильный контур, включающий компрессор, конденсатор, регенеративный теплообменник, дроссель и испаритель, и воздушный контур с линиями прямого и обратного потоков воздуха, центнилформалем, подключенным к устройству отвода конденсата, Размещение воздушного нагнетателя на выходе прямого потока воздуха, в наиболее холодной зоне воздушного тракта внутри испарителя позволяет повысить эффективность поглощения влаги из воздуха, т. к. эта зона является самой холодной в системе и, следовательно, содержание влаги в капельном состоянии будет неибольшим, при этом для отделения капельной влаги используются центробежные силы, благодаря чему капли с большой скоростью отбрасываются к внутренней стенке воздушного нагнетателя, где поглощаются влагопоглощающим материалом, Высокоэффективное отделение влаги осуществляется без дополнительных затрат энергии на прокачку потока и покрытие гидропотерь, при минимальной поверхности и объеме влагопоглощающего материала, что. уменьшает объем и массу испарителя и системы в целом.

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 — конструктивная схема испарите; ля; на фиг, 3- конструкция кожуха воздушного нагнетателя.

Система кондиционирования воздуха содержит холодильный 1 и воздушный 2 контуры. Холодильный контур 1 состоит иэ компрессора 3; конденсатора 4, регенеративного теплообменника 5. дросселя 6. Воздушный контур 2 содержит центробежный воздушный нагнетатель 11, размещенный на выходе прямого потока воздуха, теплообменник секции 7, теплообменник секции 10 испарителя 8. По воздушному контуру испаритель 8 включает воздушный коллектор входа 20, промежуточный коллектор 21, соединенный с нагнетателем 11, кожух 22 которого выполнен двухстенным с внутренней

23 и наружной 24 стенками с образованием зазора между ними, внутренняя стенка 23 имеет перфорацию 25, а зазор между стенками 23 и 24 и перфорация 25 заполнены влагопоглощающим материалом 26, например, пенополивинилформалем и соединен с линией отвода конденсата 27 (поглощенной влаги). Испаритель 8 представляет собой двухсекционный трехпоточный аппарат, который выполнен в виде теплообменного блока, включающего пластины 12 с перфо рацией 13, разделенного коллекторами 14 и

15 на секции 16 и 17. Количество секций можно изменять соответствующим коллектированием.

Хладагент в секциях движется по трубкам 18, которые выполнены в виде змеевиков (на рис. не показано) и соединены с пластинами 12 пайкой или сваркой, 1781513

Обратный поток хладагента из секций

16 и 17 испарителя 8 собирается в коллектор

19 обратного потока.

Система работает следующим образом.

Сжатый в компрессоре 3 хладагент направляется в конденсатор 4, где конденсируется за счет охлаждающей жидкости.

Далее хладагент поступает в регенеративный теплообменник 5, где охлаждается обратным потоком из испарителя 8 и дросселируется в дросселе 6. Последросселя 6 поток хладагента разделяется на 2 потока и направляется в секции 7 и 10 испарителя 8 холодильного контура 1 и в секцию 10 — через вентиль 9.

Система работает в двух основных режимах.

Первый — режим осушения воздуха осуществляется при закрытом вентиле 9. Второй — режим охлаждения и осушения воздуха осуществляется при открытом вентиле 9. В первом режиме (осушения) хладагент в процессе кипения в трубках 18 секции

7 охлаждает пластины 12 только этой секции, а пластины 12 секции 10 не охлаждаются. Воздух от потребителя (камеры, отсека) отбирается воздушным нагнетателем 11, при этом воздух от потребителя движется по коллектору входа 20, проходит через перфорацию пластин 12 секций 10 и 7, при этом в секции 7 он охлаждается, капельная влага отбрасывается на стенки 23 кожуха 22, где поглощается гидрофильным материалом 26 . и отводится устройством отвода конденсата

27. Осушенный и частично охлажденный воздух нагнетателем 11 подается в секцию

17, при этом в нижней части он не охлаждается из-за отсутствия теплообменной поверхности, а в верхней части секции 17 он нагревается за счет теплообмена через перфорацию пластин 12 секции 10 с воздухом прямого потока. Такой осушенный и теплый воздух по воздуховоду (на рис, не показан) поступает к потребителю.

Во втором режиме осушения и охлаждения процесс идет аналогично. При этом, поскольку вентиль 9 открыт, идет дополнительное охлаждение воздуха в верхней части секции 17, я результате воздух осушенный и охлажденный подается к потребителю.

5 Промежуточные режимы, осушение с частичным охлаждением, обеспечиваются соответствующим положением вентиля 9.

Предлагаемая система позволяет уменьшить массогабаритные параметры, т.

10 к. уменьшается масса и габариты устройства, обеспечивающего отвод конденсата, и повысить эффективность поглощения и огвода конденсата на 30-40 за счет увеличения скоростей движения и площади

15 контакта воздуха и капельной влаги с влагопоглощающим материалом.

Формула изобретения

1. Система кондиционирования возду20 ха, содержащая холодильный контур, включающий компрессор, конденсатор, регенеративный теплообменник, дроссель и испаритель, и воздушный контур с линиями прямых и обратных потоков воздуха, цент25 робежным воздушным нагнетателем в кожухе, испарителем холодильного контура, влагопоглотителем и устройством отвода конденсата, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения массогабаритных па30 раметров, а также повышения эффективности осушки воздуха в условиях отсутствия гравитации и изменения пространственного положения системы, центробежный воздушный нагнетатель расположе ; в испарителе

35 и сообщен входом с прямым, а выходом — с обратным потоками воздуха, при этом кожух нагнетателя выполнен с внутренними и наружными стенками с образованием между ними полости, заполненной влагопоглотите40 лем из влагопоглощающего материала, причем на внутренней стенке расположена перфорация, а полость кожуха подключена к устройству отвода конденсата, 2. Система по и. 1, о т л и ч а ю щ а я45 с я тем, что перфорация выполнена в виде щелей. направленных подуглом к плоскости установки нагнетателя.

1781513

Ь -хьадагеня;Ь -Вои3енсат; 4оз@х

1781513

Составитель А,Кабакова

Техред М.Моргентал Корректор Л.Филь

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4266 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5