Устройство для кондиционирования воздуха

 

Изобретение относится к системам кондиционирования воздуха и приточно-вытяжной вентиляции и может найти применение в качестве горизонтального агрегатированного моноблочного кондиционера канального типа и приточно-вытяжного блока. Устройство включает трехсекционный корпус, состоящий из периферийных секций и размещенной между ними центральной секции и содержащий паровую компрессионную холодильную машину, включающую герметичный компрессор, конденсатор, испаритель и дросселирующее устройство, соединенные между собой трубопроводом и образующие замкнутый холодильный контур, блок управления, причем блок управления, компрессор и конденсатор установлены в одной периферийной секции, а испаритель - в другой периферийной секции, причем установка осуществлена таким образом, что конденсатор и испаритель расположены в соответствующих периферийных секциях поперек потоков воздуха в них, и два вентилятора, при этом с центральной секцией связан канал с установленным в нем запорным клапаном и с входным и выходным окнами для воздуха, а в стенке корпуса выполнены два нагнетательных окна для удаления воздуха из секций и всасывающие окна для подачи воздуха в секции, причем два окна оппозитно расположены в центральной секции, а каждый вентилятор стороной нагнетания соединен с одним из нагнетательных окон, при этом для регулирования потоков воздуха установлены три запорных клапана, в котором, согласно изобретению, два окна, расположенные в центральной секции, выполнены всасывающими, концы канала, представляющие собой его входное и выходное окна, соединены между собой, образуя замкнутый контур, например прямоугольный, расположенный в горизонтальной плоскости по периметру центральной секции, а по периметру замкнутого контура выполнены два всасывающих окна, которые попарно соединены с двумя оппозитно расположенными в центральной секции всасывающими окнами, и два окна, каждое из которых открыто в одну из периферийных секций, где установлен один из вентиляторов, причем в стенке корпуса каждой из периферийных секций выполнено одно из нагнетательных окон, а конденсатор и испаритель расположены каждый в соответствующей периферийной секции между вентилятором и окном замкнутого контура, при этом запорные клапаны установлены в замкнутом контуре, причем каждый из клапанов установлен между парой окон контура. Техническим результатом является создание новой конструкции устройства для кондиционирования воздуха, обладающего высокой энергетической эффективностью, широким диапазоном режимов работы, высокими функционально-технологическими возможностями, высокой надежностью работы, расширенным числом вариантов монтажного исполнения, высокими эксплуатационными характеристиками, удобством и высокой технологичностью монтажа и высокими эргономическими характеристиками. 26 з.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство по предлагаемому изобретению предназначено для термической обработки потоков воздуха, поступающих в кондиционер как из атмосферы, так и из объекта обслуживания, а также их смесей. Такое устройство может также осуществлять организованный воздухообмен в объекте обслуживания, включая приток атмосферного воздуха и удаление воздуха из объекта обслуживания.

Изобретение может найти применение в системах кондиционирования воздуха и приточно-вытяжной вентиляции в качестве горизонтального агрегатированного моноблочного кондиционера канального типа и приточно-вытяжного блока.

Известным является горизонтальный агрегатированный потолочный кондиционер-моноблок для обработки воздуха (Генеральный каталог 1997-1998 г.г. "Carrier". Оборудование для систем кондиционирования воздуха, с. 333-342). Он содержит двухсекционный корпус, разделенный перегородкой, в котором расположена паровая компрессионная холодильная машина, включающая компрессор, конденсатор, испаритель, дросселирующее устройство, соединенные между собой трубопроводом, заполненным хладагентом, и блок управления, причем компрессор и конденсатор установлены в одной секции, а испаритель - в другой, таким образом, что конденсатор и испаритель перекрывают соответствующие секции поперечно осям потоков воздуха в секциях, два вентилятора и четыре окна, выполненные попарно в каждой секции, причем одно окно нагнетательное, а другое всасывающее, в каждой секции установлено по вентилятору, которые соединены с соответствующими окнами нагнетания, причем вентилятор установлен по одну сторону испарителя или конденсатора, а окно всасывания - по другую, и компрессор установлен между конденсатором и окном всасывания. Секция, содержащая конденсатор с компрессором, выполнена съемной и выносной.

Энергетическая эффективность такого кондиционера снижается за счет теплообмена двух потоков воздуха через разделяющую секции перегородку, при этом один из потоков воздуха прошел термическую обработку на конденсаторе, а другой - на испарителе.

Узкие функционально технологические возможности кондиционера в термической обработке потока воздуха объясняются отсутствием клапанов для воздуха.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для кондиционирования воздуха, которое включает корпус, содержащий три сопряженные секции, две из которых являются периферийными и одна - центральной, а также паровую компрессионную холодильную машину, включающую герметичный компрессор, конденсатор, испаритель и расширительное (дросселирующее) устройство. Все приборы соединены между собой трубопроводом и образуют замкнутый холодильный контур. Блок управления, компрессор и конденсатор установлены в одной из периферийных секций, а испаритель - в другой периферийной секции, причем установка осуществлена таким образом, что конденсатор и испаритель перекрывают соответствующие периферийные секции, поперечно потокам воздуха в секциях, при этом в центральной секции устройства установлены два вентилятора, смонтирован канал с установленным в нем двухпозиционным запорным клапаном и с входным и выходным окнами для воздуха и выполнены в стенках корпуса оппозитные нагнетательные окна для воздуха, между которыми установлен трехпозиционный клапан, регулирующий поток воздуха между периферийными секциями, в одной из которых выполнены окна, одно из которых, расположенное в начале воздушного потока относительно испарителя, служит для всасывания внутреннего воздуха, а другое, расположенное в конце воздушного потока относительно испарителя, служит для всасывания наружного воздуха, а в другой периферийной секции выполнены окна, одно из которых, расположенное в начале воздушного потока относительно конденсатора, служит для всасывания внутреннего воздуха, а другое, расположенное в конце воздушного потока относительно конденсатора, служит для всасывания наружного воздуха, причем в обеих периферийных секциях смонтированы двухпозиционные клапаны, регулирующие потоки воздуха через всасывающие отверстия (патент США 5533357, кл. F 25 B 29/00, опубл. 09.07.96 - прототип).

Известное устройство для кондиционирования воздуха обладает достаточно широкими функционально-технологическими возможностями в термической обработке воздуха.

Однако процесс теплообмена между встречными воздушными потоками в центральной секции известного устройства снижает энергетическую эффективность, при этом теплообмен осуществляется через рабочий орган воздушного клапана, а значительный температурный перепад потоков воздуха обусловлен тем, что потоки прошли термическую обработку, соответственно на конденсаторе и на испарителе, но охлаждению подвергается только поток внутреннего воздуха. Кроме этого: - не устранена возможность утечки тепла через поверхности запорных клапанов, что снижает энергетическую эффективность кондиционера; - недостаточно широк диапазон режимов работы кондиционера; - не устранена возможность непроизводительного расхода воздуха через клапаны, что снижает энергетическую эффективность кондиционера; - не устранена возможность попадания загрязнений вместе с засасываемым воздухом внутрь кондиционера и отложения их на теплообменных аппаратах, то есть создания на них теплоизоляционного слоя, что снижает энергетическую эффективность кондиционера; - расположение рабочих сторон конденсатора и испарителя под углом к центральной оси окна периферийной секции увеличивает сопротивление воздушному потоку, а следовательно, и расход энергии, что снижает энергетическую эффективность кондиционера; - отсутствует возможность регулирования расхода воздуха вентиляторами, что снижает функционально-технологические возможности кондиционера; - не определено место компрессора с точки зрения наилучшего обдува его потоком воздуха, что снижает надежность работы кондиционера; - не определена форма наружного очертания поперечного сечения компрессора плоскостью параллельной оси окна, что может создать значительное сопротивление потоку воздуха и снизить энергетическую эффективность кондиционера; - отсутствие в нижней части компрессора нагревателя, например электрического, снижает надежность работы компрессора в холодное время;
- невозможность использовать для работы холодильной машины в качестве теплового насоса смеси наружного и внутреннего воздуха, то есть утилизации тепла, удаляемого из объекта обслуживания воздуха, что снижает энергетическую эффективность кондиционера;
- невозможность снижения уровня шума в объекте, ограниченность вариантов монтажа кондиционера;
- неудобство и низкая технологичность монтажа кондиционера;
- низкие эргономические характеристики из-за невозможности переустановки блока управления;
- не обеспечена герметичность конструкции, ее звуко- и теплоизоляция, что снижает эксплуатационные характеристики кондиционера.

Технической задачей изобретения является создание новой конструкции устройства для кондиционирования воздуха, обладающего высокой энергетической эффективностью, широким диапазоном режимов работы, высокими функционально-технологическими возможностями, высокой надежностью работы, расширенным числом вариантов монтажного исполнения, высокими эксплуатационными характеристиками, удобством и высокой технологичностью монтажа и высокими эргономическими характеристиками.

Техническая задача решается в конструкции устройства для кондиционирования воздуха, включающего трехсекционный корпус, состоящий из двух периферийных секций и размещенной между ними центральной секции и содержащий паровую компрессионную холодильную машину, включающую герметичный компрессор, конденсатор, испаритель, дросселирующее устройство, соединенные между собой и образующие замкнутый холодильный контур, блок управления, причем блок управления, компрессор и конденсатор установлены в одной периферийной секции, а испаритель - в другой периферийной секции, причем установка осуществлена таким образом, что конденсатор и испаритель расположены в соответствующих периферийных секциях поперек потоков воздуха в них, и два вентилятора, при этом в центральной секции расположен канал с установленным в нем запорным клапаном и с входным и выходным окнами для воздуха, а в стенке корпуса выполнены нагнетательные окна для удаления воздуха из секций и всасывающие окна для подачи воздуха в секции, причем два окна оппозитно расположены в центральной секции, а каждый вентилятор стороной нагнетания соединен с одним из соответствующих нагнетательных окон, при этом для регулирования потоков воздуха установлены три запорных клапана, в котором, согласно изобретению, два окна, оппозитно расположенные в центральной секции, выполнены всасывающими, концы канала с запорным клапаном, представляющие собой его входное и выходное окна, соединены между собой, образуя замкнутый контур, расположенный в горизонтальной плоскости по периметру центральной секции, а по периметру контура выполнены два всасывающих окна, которые попарно соединены с двумя оппозитно расположенными в центральной секции всасывающими окнами, и два окна, каждое из которых открыто в одну из периферийных секций, где установлен один из вентиляторов, причем в стенке корпуса каждой периферийной секции выполнено нагнетательное окно, а конденсатор и испаритель расположены каждый в соответствующей периферийной секции между вентилятором и окном замкнутого контура, при этом запорные клапаны установлены в замкнутом контуре, причем каждый из клапанов установлен между парой окон контура.

В таком устройстве замкнутый контур может быть покрыт слоем материала с звукоизолирующими и/или теплоизоляционными свойствами.

В таком устройстве замкнутый контур и/или запорные клапаны могут быть выполнены из материала с низкой теплопроводностью.

В таком устройстве запорные клапаны могут быть выполнены плавно регулирующими расход воздуха или запорно-регулирующими и многопозиционными.

В таком устройстве нагнетательное окно и окно замкнутого контура, открытое в соответствующую периферийную секцию, могут быть расположены на одной оси.

В таком устройстве ось замкнутого контура, оси окон всасывания и окон, открытых в периферийные секции, могут быть расположены в одной горизонтальной плоскости.

В таком устройстве во всасывающем окне центральной секции и/или замкнутого контура может быть установлен фильтр для воздуха, который может быть выполнен съемным.

В таком устройстве рабочая сторона конденсатора и/или испарителя может быть расположена фронтально к оси окна замкнутого контура, открытого в соответствующую периферийную секцию.

В таком устройстве вентилятор может быть выполнен с возможностью регулирования расхода воздуха - многоскоростным.

В таком устройстве компрессор может быть установлен между конденсатором и окном замкнутого прямоугольного контура, открытым в соответствующую периферийную секцию, при этом компрессор может быть установлен по оси окна, а наружное очертание поперечного сечения компрессора плоскостью, параллельной оси окна, может иметь форму эллипса, большая ось которого параллельна оси окна.

В таком устройстве компрессор может быть выполнен с возможностью регулирования расхода хладагента - многоскоростным.

В таком устройстве в нижней части компрессора может быть установлен нагреватель, например электрический.

В таком устройстве холодильная машина может быть выполнена реверсивной - в виде теплового насоса.

В таком устройстве между конденсатором и соответствующим вентилятором, фронтально оси окна замкнутого контура, открытого в соответствующую периферийную секцию, может быть установлен каплеуловитель, а под конденсатором и каплеуловителем может быть установлен поддон с дренажным патрубком, который имеет выход через корпус наружу.

В таком устройстве между испарителем и соответствующим вентилятором, фронтально к оси окна замкнутого прямоугольного контура, открытого в соответствующую периферийную секцию, может быть установлен каплеуловитель, а под испарителем и каплеуловителем может быть установлен поддон с дренажным патрубком, который имеет выход через корпус наружу.

В таком устройстве каплеуловителъ может быть установлен с возможностью перекрытия периферийной секции поперечно оси потока воздуха.

В таком устройстве в окне замкнутого контура, со стороны испарителя может быть установлен воздухонагреватель, например электрический, или воздухонагреватель может быть установлен между испарителем и окном с возможностью перекрытия периферийной секции рабочей поверхностью, расположенной фронтально к оси окна.

В таком устройстве воздухонагревателем может быть выполнен с возможностью регулирования тепловой мощности.

В таком устройстве центральная секция может быть выполнена с возможностью разъема в плоскости, расположенной фронтально к оси окна замкнутого контура, открытого в периферийную секцию, и пересекающей замкнутую ось контура, а соединения окон всасывания центральной секции с окнами всасывания замкнутого контура может быть выполнены разъемными, две оппозитные стороны контура могут герметично перекрывать, соответственно, каждую периферийную секцию, а две другие могут быть выполнены в виде гофрированных воздуховодов, имеющих возможность изменения длины вдоль своих осей, как в сторону увеличения, так и уменьшения размера, причем трубопровод может быть выполнен с возможностью разъема и установки дополнительных трубопроводных элементов.

В таком устройстве клапаны и/или гофрированные воздуховоды могут быть выполнены съемными.

В таком устройстве блок управления может быть выполнен съемным и с возможностью переустановки.

В таком устройстве две стороны контура, со стороны периферийных секций, снаружи могут быть покрыты слоем теплоизоляционного и/или звукопоглощающего материала с возможностью контакта с корпусом.

В таком устройстве гофрированные воздуховоды могут быть покрыты слоем материала с звукопоглащающими и/или теплоизоляционными свойствами.

В заявляемом устройстве интенсивность процесса теплообмена между встречными воздушными потоками снижена за счет заявляемой конструкции кондиционера, в которой охлаждается как наружный (атмосферный) воздух, так и внутренний воздух, и поэтому их температурный перепад не отражается на работе устройства, что повышает энергетическую эффективность кондиционера.

Повышению энергетической эффективности кондиционера могли бы способствовать:
- термоизоляция замкнутого контура и запорных клапанов;
- плавное регулирование расхода воздуха запорными клапанами;
- устранение непроизводительного расхода воздуха путем выполнения запорных клапанов запорно-регулирующими и многопозиционными;
- обеспечение точности монтажа сопрягаемых деталей кондиционера;
- наличие съемных фильтров на всасывающих окнах кондиционера;
- расположение рабочей стороны конденсатора и/или испарителя фронтально к оси окна замкнутого контура, открытого в соответствующую периферийную секцию;
- придание эллиптической формы наружному очертанию поперечного сечения компрессора плоскостью параллельной оси окна, причем большая ось эллипса параллельна оси окна;
- регулирование расхода хладагента;
- холодильная машина выполнена реверсивной - в виде теплового насоса с возможностью утилизации тепла удаляемого из объекта обслуживания воздуха.

Созданию широкого диапазона режимов работы кондиционера могли бы способствовать:
- выполнение воздухонагревателя с регулированием тепловой мощности;
- плавное регулирование расхода воздуха запорными клапанами;
- выполнение компрессора с регулированием расхода хладагента.

Созданию высоких функционально-технологических возможностей кондиционера могло бы способствовать:
- регулирование расхода воздуха каждым вентилятором.

Созданию высокой надежности работы кондиционера могли бы способствовать:
- установка компрессора в месте лучшего его обдува - между конденсатором и окном замкнутого контура, открытым в соответствующую периферийную секцию;
- установка компрессора на одной оси с окном замкнутого контура;
- установка в нижней части компрессора нагревателя;
- установка каплеуловителя между конденсатором и соответствующим вентилятором, фронтально к оси окна замкнутого контура, открытого в соответствующую периферийную секцию, и установка поддона под конденсатором и каплеуловителем с дренажным патрубком, который имеет выход через корпус наружу;
- установка каплеуловителя между испарителем и соответствующим вентилятором, фронтально к оси окна замкнутого контура, открытого в соответствующую периферийную секцию, и установка поддона под испарителем и каплеуловителем с дренажным патрубком, который имеет выход через корпус наружу;
- перекрытие каплеуловителем периферийной секции поперечно потоку воздуха.

Расширенное число вариантов монтажного исполнения могло бы быть достигнуто:
- выполнением центральной секции с разъемом в плоскости, расположенной фронтально к оси окна замкнутого контура, открытого в периферийную секцию, и пересекающей ось замкнутого контура, а также выполнением разъемными соединений окон всасывания центральной секции с окнами всасывания замкнутого контура.

Высокие эксплуатационные характеристики кондиционера могли быть достигнуты:
- герметичностью конструкции, ее звуко-и теплоизоляцией.

Удобство и высокая технологичность монтажа могла бы быть достигнута:
- выполнением двух сторон замкнутого контура в виде гофрированных воздуховодов, имеющих возможность изменения длины вдоль своих осей как в сторону увеличения, так и уменьшения размера, а также выполнение трубопровода разъемным с установкой дополнительных трубопроводных элементов.

Высокие эргономические характеристики кондиционера могли бы быть достигнуты:
- снижением уровня шума за счет возможного выноса периферийной секции с расположенным в ней компрессором за пределы обслуживаемого помещения, благодаря ее разъемным соединениям;
- покрытие замкнутого контура и гофрированных воздухопроводов слоем звукопоглощающего материала;
- возможностью переустановки съемного блока управления.

Сопоставительный анализ заявляемого устройства и прототипа выявляет наличие отличительных признаков у заявляемого устройства по сравнению с наиболее близким аналогом, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "новизна".

Наличие отличительных признаков дает возможность получить положительный эффект, выражающийся в создании новой конструкции устройства для кондиционирования воздуха, обладающей высокой энергетической эффективностью, широким диапазоном режимов работы, высокими функционально-технологическими возможностями, высокой надежностью работы, расширенным числом вариантов монтажного исполнения, высокими эксплуатационными характеристиками, удобством и высокой технологичностью монтажа и высокими эргономическими характеристиками.

Поскольку при исследовании объекта изобретения по патентной и научно-технической литературе не выявлено решений, содержащих признаки заявляемого изобретения, отличные от прототипа, следует сделать вывод, что заявляемое изобретение соответствует критерию "существенные признаки".

Использование заявляемого изобретения в системах кондиционирования воздуха обеспечивает ему соответствие критерию "промышленная применимость".

Заявляемое устройство для кондиционирования воздуха изображено на чертежах, на которых на фиг.1 представлен общий вид устройства (вид сверху без верхней панели корпуса), на фиг.2 - вид устройства сверху с разделенными периферийными секциями, на фиг.3 - технологическая схема устройства.

Устройство для кондиционирования воздуха, включающее трехсекционный корпус 1, состоящий из двух периферийных секций 2, 3 и размещенной между ними центральной секции 4 и содержащий паровую компрессионную холодильную машину, включающую герметичный компрессор 5, конденсатор 6, испаритель 7 и дросселирующее устройство (не показано), соединенные между собой трубопроводом 8 и образующие замкнутый холодильный контур, блок управления 9, причем блок управления 9, компрессор 5 и конденсатор 6 установлены в одной периферийной секции, а испаритель 7 - в другой периферийной секции, причем установка осуществлена таким образом, что конденсатор 6 и испаритель 7 расположены в соответствующих периферийных секциях поперек потоков воздуха в них, и два вентилятора 10, 11, при этом с центральной секцией 4 связан канал 12 с установленным в нем запорным клапаном 13 и с входным и выходным окнами для воздуха (не показаны), а в стенке корпуса выполнены два нагнетательных окна 14, 15 для удаления воздуха из секций и всасывающие окна 16, 17 для подачи воздуха в секции, причем два окна оппозитно расположены в центральной секции 4, а каждый вентилятор стороной нагнетания соединен с одним из соответствующих нагнетательных окон, при этом для регулирования потоков воздуха установлены три запорных клапана 18, 19, 20, причем два окна 16, 17, расположенные в центральной секции 4, выполнены всасывающими, концы канала 12 с запорным клапаном 13, представляющие собой его входное и выходное окна, соединены между собой, образуя замкнутый контур 12, расположенный в горизонтальной плоскости по периметру центральной секции 4, а по периметру контура 12 выполнены два всасывающих окна 21, 22, которые попарно соединены с двумя оппозитно расположенными в центральной секции 4 всасывающими окнами 16, 17, и два окна 23, 24, каждое из которых открыто в одну из периферийных секций 2, 3, где установлен один из вентиляторов, причем в стенке корпуса 1 каждой из периферийных секций 2, 3 выполнено одно из нагнетательных окон 14, 15, а конденсатор 6 и испаритель 7 расположены каждый в соответствующей периферийной секции между вентилятором и окном замкнутого контура 12, при этом запорные клапаны 13, 18, 19, 20 установлены в замкнутом контуре 12, причем каждый из клапанов установлен между парой окон контура и их расположение напоминает по форме схему "мостовой цепи".

Возможно покрытие замкнутого прямоугольного контура 12 слоем 25 материала с звукопоглощающими и/или теплоизоляционными свойствами.

В таком устройстве:
- возможно выполнение замкнутого канала 12 и/или запорных клапанов 13, 18, 19, 20 из материала с низкой теплопроводностью;
- возможно выполнение запорных клапанов 13, 18, 19, 20 плавно регулирующими расход воздуха;
- возможно выполнение запорных клапанов 13, 18, 19, 20 запорно-регулирующими и многопозиционными;
- возможно расположение одного из нагнетательных окон 14, 15 и одного из соответствующих окон 23, 24 замкнутого контура 12, открытого в соответствующую периферийную секцию, на одной оси;
- возможно расположение оси замкнутого контура 12, осей окон нагнетания 14, 15 и окон 23, 24, открытых в периферийные секции, в одной горизонтальной плоскости;
- возможна установка фильтров для воздуха 26 во всасывающих окнах 16, 17 центральной секции 4 и/или в окнах 21, 22 контура 12;
- возможно выполнение фильтров 26 съемными;
- возможно расположение рабочей стороны конденсатора 6 и/или испарителя 7 фронтально к оси замкнутого контура 12, открытого в соответствующую периферийную секцию;
- возможно выполнение каждого вентилятора 11 с возможностью регулирования расхода воздуха - многоскоростным;
- возможна установка компрессора 5 между конденсатором 6 и окном замкнутого контура 12, открытым в соответствующую периферийную секцию;
- возможна установка компрессора 5 на оси окна замкнутого контура 12, открытого в соответствующую периферийную секцию;
- возможна такая конструкция компрессора 5, что наружное очертание его поперечного сечения плоскостью параллельной оси окна имело бы форму эллипса, большая ось которого параллельна оси окна;
- возможно выполнение компрессора 5 с возможностью регулирования расхода хладагента - многоскоростным;
- возможна установка нагревателя 27, например электрического, в нижней части компрессора 5;
- возможно выполнение холодильной машины реверсивной в виде теплового насоса;
- возможна установка каплеуловителя 28 между конденсатором 6 и соответствующим вентилятором, фронтально к оси окна замкнутого контура 12, открытого в соответствующую периферийную секцию, а под конденсатором 6 и каплеуловителем 28 возможна установка поддона 29 с дренажным патрубком 30, который имеет через корпус 1 выход наружу;
- возможна установка каплеуловителя 28 между испарителем 7 и соответствующим вентилятором фронтально к оси окна замкнутого контура 12, открытого в соответствующую периферийную секцию, а под испарителем 7 и каплеуловителем 28 возможна установка поддона 29 с дренажным патрубком 30, который имеет через корпус 1 выход наружу;
- возможна установка каплеуловителей 28 с возможностью перекрытия периферийной секции, поперечно оси потока воздуха;
- возможна установка воздухонагревателя 31, например электрического, в окне замкнутого контура со стороны испарителя 7 или воздухонагреватель 31 может быть установлен между испарителем 7 и окном с возможностью перекрытия периферийной секции рабочей поверхностью испарителя 7, расположенной фронтально к оси окна;
- воздухонагреватель 31 может быть выполнен с возможностью регулирования тепловой мощности;
- центральная секция 4 может быть выполнена с возможностью разъема в плоскости, расположенной фронтально к оси окна замкнутого контура 12, открытого в периферийную секцию, и пересекающей замкнутую ось контура 12, а соединения окон всасывания 16, 17 центральной секции 4 с окнами всасывания 21, 22 замкнутого контура 12 могут быть выполнены разъемными, возможно герметичное перекрытие двумя сторонами замкнутого контура 12 периферийных секций 2, 3, а две другие стороны могут быть выполнены в виде гофрированных воздухопроводов 32, имеющих возможность изменения длины вдоль своих осей как в сторону увеличения, так и уменьшения размера, причем трубопровод 12 может быть выполнен с возможностью разъема и установки дополнительных трубопроводных элементов;
- возможно выполнение клапанов 13, 18, 19, 20 и/или гофрированных воздуховодов 32 съемными;
- возможно выполнение блока управления 9 съемным;
- возможно покрытие снаружи двух сторон замкнутого контура 12 со стороны периферийных секций 2, 3 слоем 33 теплоизоляционного и/или звукопоглощающего материала с возможностью контакта с корпусом 1;
- возможно покрытие гофрированных воздуховодов 32 слоем 33 материала с звукопоглощающими и/или теплоизоляционными свойствами.

Устройство для кондиционирования воздуха работает следующим образом.

При открытых клапанах 13, 20, 18, 19 наружный (атмосферный) воздух поступает через фильтр 26 в окна 16 и 21 (нагнетания) и в замкнутый контур 12, а оттуда - в периферийные секции 2, 3.

Внутренний воздух из объекта обслуживания поступает через фильтр 26 в окна 17, 22 (всасывания) и в замкнутый контур 12.

В замкнутом контуре 12 происходит смешивание двух потоков воздуха и воздушная смесь через окна 23, 24 попадает в периферийные секции 2, 3. Воздушная смесь, поступившая в периферийную секцию 3, осуществляет обдув компрессора 5, тем самым снимая с него избыточную теплоту, а эллиптическая форма наружного очертания поперечного сечения плоскостью, параллельной оси окна, снижает сопротивление воздушному потоку. Далее смесь поступает к конденсатору 6, осуществляя съем теплоты с его поверхности, после чего - к вентилятору 10, и удаляется из секции 3 через окно 15.

Воздушная смесь, поступившая в периферийную секцию 2, при прохождении через испаритель 7 охлаждается и поступает к вентилятору 11, который удаляет воздух через окно 14 в объект обслуживания устройством. При выпадении конденсата во время охлаждения на испаритель 7 каплеуловителъ 28 отделяет конденсат из воздушного потока, и конденсат стекает в поддон 29 и посредством дренажного патрубка 30 выводится наружу. В холодное время года воздух, поступающий в секцию 2, нагревается в воздухонагревателе 31 или в испарителе 7 при включенной холодильной машине в режиме теплового насоса. При этом происходит нагрев потока воздуха при прохождении его через испаритель 7. Степень нагрева воздуха регулируется воздухонагревателем 31.

Воздушная смесь, поступая в секцию 3, охлаждает компрессор 5 и поступает на конденсатор 6, который осуществляет охлаждение этой смеси. При охлаждении выпадает конденсат, который отделяется при прохождении потока через каплеуловитель 28 и стекает в поддон 29, из которого через дренажный патрубок 30 удаляется наружу.

Наличие в замкнутом контуре 12 четырех запорных клапанов 20, 13, 18, 19 позволяет организовать ряд режимов обработки воздуха.

Первый режим.

При закрытых клапанах 18, 20 и открытых клапанах 13, 19 наружный (атмосферный) воздух поступает на термообработку в периферийную секцию 2, в которой он либо нагревается, либо охлаждается и с помощью вентилятора 11 удаляется через окно 14 в объект обслуживания, а внутренний воздух из объекта обслуживания поступает в замкнутый контур 12 и через окно 23 - в секцию 3, в которой воздушный поток либо нагревается, либо охлаждается и с помощью вентилятора 10 удаляется через окно 15 наружу.

Второй режим.

При открытых клапанах 18, 20 и закрытых клапанах 13, 19 наружный (атмосферный) воздух поступает в замкнутый контур 12 и через окно 23 - в секцию 3, в которой воздух либо нагревается, либо охлаждается и с помощью вентилятора 10 удаляется через окно 15 наружу.

Внутренний воздух из объекта обслуживания поступает в замкнутый контур 12 и через окно 24 в секцию 2, в которой он либо нагревается, либо охлаждается и с помощью вентилятора 11 удаляется через окно 14 в объект обслуживания. При этом в холодное время года для обеспечения стабильного пуска компрессора 5 используется нагреватель 27, который включается перед пуском компрессора.

Блок управления 9 управляет работой холодильной машины, клапанов 20, 13, 18, 19, а также управляет регулированием расхода воздуха через вентиляторы 10, 11 и регулированием тепловой мощности воздухонагревателя 31.

Наличие разъемного корпуса 1 и гофрированного воздуховода 32 позволяет вынести секцию 3 за пределы ограждения 34 обслуживаемого помещения с целью снижения шума, генерируемого секцией 3 (см. фиг.2).

Описанное устройство для кондиционирования воздуха, будучи новым по отношению к прототипу, обладает по сравнению с ним высокой энергетической эффективностью, широким диапазоном режимов работы, высокими функционально-технологическими возможностями, высокой надежностью работы, расширенным числом вариантов монтажного исполнения, высокими эксплуатационными характеристиками, удобством и высокой технологичностью монтажа и высокими эргономическими характеристиками.

Формула изобретения

1. Устройство для кондиционирования воздуха, включающее трехсекционный корпус, состоящий из двух периферийных секций и размещенной между ними центральной секции и содержащий паровую компрессионную холодильную машину, включающую герметичный компрессор, конденсатор, испаритель и дросселирующее устройство, соединенные между собой и образующие замкнутый холодильный контур, блок управления, причем блок управления, компрессор и конденсатор установлены в одной периферийной секции, а испаритель - в другой периферийной секции, причем установка осуществлена таким образом, что конденсатор и испаритель расположены в соответствующих периферийных секциях поперек потоков воздуха в них, и два вентилятора, при этом с центральной секцией связан канал с установленным в нем запорным клапаном и с входным и выходным окнами для воздуха, а в стенке корпуса выполнены два нагнетательных окна для удаления воздуха из секций и всасывающие окна для подачи воздуха в секции, причем два окна оппозитно расположены в центральной секции, а каждый вентилятор стороной нагнетания соединен с одним из соответствующих нагнетательных окон, при этом для регулирования потоков воздуха установлены три запорных клапана, отличающееся тем, что два окна, оппозитно расположенные в центральной секции, выполнены всасывающими, концы канала с запорным клапаном, представляющие собой его входное и выходное окна, соединены между собой, образуя замкнутый, например, прямоугольный, контур, расположенный в горизонтальной плоскости по периметру центральной секции, а по периметру контура выполнены два всасывающих окна, которые попарно соединены с двумя оппозитно расположенными в центральной секции всасывающими окнами, и два окна, каждое из которых открыто в одну из периферийных секций, где установлен один из вентиляторов, причем в стенке корпуса каждой периферийной секции выполнено нагнетательное окно, а конденсатор и испаритель расположены каждый в соответствующей периферийной секции между вентилятором и окном замкнутого контура, при этом запорные клапаны установлены в замкнутом контуре, причем каждый из клапанов установлен между парой окон контура.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что замкнутый контур покрыт слоем материала с звукопоглощающими и/или теплоизоляционными свойствами.

3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что замкнутый контур и/или запорные клапаны выполнены из материала с низкой теплопроводностью.

4. Устройство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что запорные клапаны выполнены плавно регулирующими расход воздуха.

5. Устройство по пп. 1-3, отличающееся тем, что запорные клапаны выполнены запорно-регулирующими и многопозиционными.

6. Устройство по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что нагнетательное окно и окно замкнутого контура, открытое в соответствующую периферийную секцию, расположены на одной оси.

7. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что ось замкнутого контура, оси окон нагнетания и окон, открытых в периферийные секции, расположены в одной плоскости.

8. Устройство по любому из пп. 1-7, отличающееся тем, что во всасывающих окнах центральной секции и/или замкнутого контура установлены фильтры для воздуха.

9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что фильтр выполнен съемным.

10. Устройство по любому из пп. 1-9, отличающееся тем, что рабочая сторона конденсатора и/или испарителя расположена фронтально к оси окна замкнутого контура, открытого в соответствующую периферийную секцию.

11. Устройство по любому из пп. 1-10, отличающееся тем, что каждый вентилятор выполнен с возможностью регулирования расхода воздуха - многоскоростным.

12. Устройство по любому из пп. 1-11, отличающееся тем, что компрессор установлен между конденсатором и окном замкнутого контура, открытым в соответствующую периферийную секцию.

13. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что компрессор установлен по оси окна.

14. Устройство по п. 13, отличающееся тем, что наружное очертание поперечного сечения компрессора плоскостью, параллельной оси окна, имеет форму эллипса, большая ось которого параллельна оси окна.

15. Устройство по любому из пп. 12-14, отличающееся тем, что компрессор выполнен с возможностью регулирования расхода хладагента - многоскоростным.

16. Устройство по любому из пп. 12-15, отличающееся тем, что в нижней части компрессора установлен нагреватель, например, электрический.

17. Устройство по любому из пп. 1-16, отличающееся тем, что холодильная машина выполнена реверсивной - в виде теплового насоса.

18. Устройство по п. 17, отличающееся тем, что между конденсатором и соответствующим вентилятором, фронтально оси окна замкнутого контура, открытого в соответствующую периферийную секцию, установлен каплеуловитель, а под конденсатором и каплеуловителем установлен поддон с дренажным патрубком, причем последний имеет выход через корпус наружу.

19. Устройство по любому из пп. 1-18, отличающееся тем, что между испарителем и соответствующим вентилятором, фронтально оси окна замкнутого контура, открытого в соответствующую периферийную секцию, установлен каплеуловитель, а под испарителем и каплеуловителем установлен поддон с дренажным патрубком, причем последний имеет выход через корпус наружу.

20. Устройство по пп. 18 и 19, отличающееся тем, что каплеуловитель установлен с возможностью перекрытия периферийной секции, поперечно потоку воздуха.

21. Устройство по любому из пп. 1-20, отличающееся тем, что в окне замкнутого контура, со стороны испарителя, установлен воздухонагреватель, например, электрический, или воздухонагреватель установлен между испарителем и окном с возможностью перекрытия периферийной секции рабочей поверхностью, расположенной фронтально оси окна.

22. Устройство по п. 21, отличающееся тем, что воздухонагреватель выполнен с возможностью регулирования тепловой мощности.

23. Устройство по любому из пп. 1-22, отличающееся тем, что центральная секция выполнена с возможностью разъема в плоскости, расположенной фронтально к оси окна замкнутого контура, открытого в периферийную секцию и пересекающей ось замкнутого контура, а соединения окон всасывания центральной секции с окнами всасывания замкнутого контура выполнены разъемными, две стороны контура, со стороны периферийных секций, герметично перекрывают последние, а две другие выполнены в виде гофрированных воздуховодов, имеющих возможность изменения длины вдоль своих осей, как в сторону увеличения, так и уменьшения размера, причем трубопровод выполнен с возможностью разъема и установки дополнительных трубопроводных элементов.

24. Устройство по п. 23, отличающееся тем, что клапаны и/или гофрированные воздуховоды выполнены съемными.

25. Устройство по пп. 23 и 24, отличающееся тем, что блок управления выполнен съемным и с возможностью переустановки.

26. Устройство по любому из пп. 23-25, отличающееся тем, что две стороны контура, со стороны периферийных секций, снаружи покрыты слоем теплоизоляционного и/или звукопоглощающего материала с возможностью контакта с корпусом.

27. Устройство по любому из пп. 23-26, отличающееся тем, что гофрированные воздуховоды покрыты слоем материала с звукопоглощающими и/или теплоизоляционными свойствами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3