Устройство кондиционирования воздуха
Устройство предназначено для создания комфортных условий в помещениях или зданиях. Устройство содержит, по меньшей мере, одну структуру камеры (11) приточного воздуха и, по меньшей мере, одну структуру (12) камеры вытяжного воздуха, между которыми расположена разделительная стенка (13) с установленным в ней вентилятором (14), посредством которого образуется поток (9) воздуха из камеры (1) приточного воздуха в камеру (2) вытяжного воздуха, при этом в структуре устройства присутствует, по меньшей мере, одна структура (50) стенки, которая сформирована из трубок (100) с игольчатыми ребрами и через которую проводится воздух, причем стенка (50), сформированная из трубок (100) с игольчатыми ребрами, действует как фильтрующая стенка (15), и посредством стенки (50), сформированной из трубок (100) с игольчатыми ребрами, тепловая энергия передается через игольчатые ребра с теплоносителя, протекающего в трубке (100) с игольчатыми ребрами, на воздух, либо в обратном направлении - с воздуха на теплоноситель. Технический результат - повышение энергоэффективности здания. 19 з.п. ф-лы, 20 ил.
Настоящее изобретение относится к устройству кондиционирования воздуха для формирования воздушного потока внутрь здания или воздушного потока наружу из здания.
Из уровня техники известны вытяжные агрегаты, которые размещаются на крышах помещений и в которых вытяжной воздух проходит через блок труб с игольчатыми ребрами и удаляется из здания, и благодаря структуре стенки, сформированной блоком труб, вытяжной воздух фильтруется, и с него теплота рекуперируется на теплоноситель, протекающий в трубах с игольчатыми ребрами.
Современные решения включают в себя вентиляторный агрегат для формирования воздушного потока во внутреннее пространство вытяжного агрегата и далее через стенку, сформированную из труб с игольчатыми ребрами, наружу из здания.
Наиболее близким аналогом настоящего изобретения является устройство кондиционирования воздуха, известное из заявки на патент Японии 2007271141 (F24F 13/20, 18.10.2007), конструкция которого является такой, что теплообменники, фильтры, вентиляторы и т.п. расположены друг за другом последовательно, в результате чего такая конструкция требует много места, и в которой направления потока воздуха и тепловые потери являются неудовлетворительными.
Согласно настоящему изобретению предложено такое устройство кондиционирования воздуха, которое может быть использовано для максимально эффективного кондиционирования воздуха, поступающего в здание, или воздуха, удаляемого из здания. Согласно настоящему изобретению предложено устройство кондиционирования воздуха в виде модульного устройства, которое содержит структуру камеры приточного воздуха и структуру камеры вытяжного воздуха, между которыми расположена разделительная стенка и вентилятор, посредством которого воздух подается из внутренней камеры приточного воздуха в структуре камеры приточного воздуха в камеру вытяжного воздуха, расположенную на другой стороне разделительной стенки, и через нее выводится в вентиляционный воздуховод здания.
В варианте осуществления приточного устройства камера приточного воздуха содержит первый фильтр, после которого в направлении потока находится второй фильтр, причем первый фильтр представляет собой фильтр грубой очитки, а второй фильтр представляет собой фильтр тонкой очистки. Согласно настоящему изобретению первый фильтр сформирован из труб с игольчатыми ребрами таким образом, чтобы они формировали структуру стенки, через которую воздушный поток проводится к фильтру тонкой очистки, после чего под действием всасывания вентилятора, расположенного в разделительной стенке, воздушный поток подается на сторону повышенного давления вентилятора, то есть в камеру вытяжного воздуха внутри структуры стенки структуры вытяжного воздуха, и далее выводится в вентиляционный воздуховод здания.
В настоящем изобретении структура камеры вытяжного воздуха предпочтительно содержит нижнюю стенку, боковые стенки и прикрывающую стенку, которая может представлять собой открывающуюся/закрывающуюся крышку или содержать таковую. Соответственно, структура камеры вытяжного воздуха содержит нижнюю стенку, боковые стенки и прикрывающую стенку, которая может представлять собой открывающуюся/закрывающуюся крышку или содержать таковую. Так, путем открытия структуры крышки можно обеспечить доступ к камере 1 приточного воздуха приточного устройства, и камера приточного воздуха образует пространство для человека, то есть так называемое пространство для технического обслуживания, где можно осуществлять очистку фильтров и обслуживание агрегатов. Соответственно, путем открытия крышки можно получить доступ внутрь камеры 2 вытяжного воздуха, причем камера вытяжного воздуха также формирует пространство для технического обслуживания, в котором технический персонал может выполнять обслуживание фильтров и вентиляторов.
Направление соединения в варианте осуществления приточного устройства может быть выбрано путем поворачивания модульной U-образной стенки камеры вытяжного воздуха в требуемом направлении. Таким образом, обеспечивается возможность формирования воздушного потока из камеры вытяжного воздуха в требуемое соединение в требуемом направлении. Так, камера вытяжного воздуха может быть соединена в требуемом направлении с приточным воздуховодом здания для формирования воздушного потока снаружи, который сначала подается в камеру 1 приточного воздуха, так что воздух проходит через фильтр грубой очистки в камере 1 приточного воздуха в фильтр тонкой очистки, и далее посредством вентилятора подается через разделительную стенку в камеру вытяжного воздуха и далее из камеры вытяжного воздуха через стенку, такую как трубка с игольчатыми ребрами, сформированными посредством структуры теплообменника, в выпускное пространство, из которого он попадает в приточный воздуховод, предназначенный на вентиляции здания.
Когда устройство представляет собой приточное устройство, воздушный фильтр грубой очистки в камере 1 приточного воздуха образуется из U-образной стенки, формируемой трубками с игольчатыми ребрами, и воздух после фильтра грубой очистки попадает в фильтр тонкой очистки, интенсивность очистки которого больше, чем интенсивность очистки фильтра грубой очистки, который расположен в начале по направлению 9 воздушного потока. Используя фильтр грубой очистки можно либо нагреть, либо охладить воздух. Фильтр грубой очистки сформирован из трубок с игольчатыми ребрами, причем игольчатые ребра образованы в ленте, намотанной на трубку теплоносителя. В ленте присутствует два ряда игольчатых ребер, и угол между противоположными игольчатыми ребрами является острым углом. Так, фильтр грубой очистки может быть эффективно использован в качестве фильтра грубой очистки, и, кроме того, посредством упомянутого фильтра можно эффективно нагревать воздух, или охлаждать его. Таким образом, воздух выходит из фильтра грубой очистки в сухом состоянии и подается в фильтр тонкой очистки, в результате чего фильтр тонкой очистки всегда обеспечивает хороший результат фильтрации. Проблемы точки росы исключаются.
Устройство согласно настоящему изобретению является модульным, и оно может быть при необходимости соединено с требуемыми соединениями воздуховодов с разных направлений. Данная структура не ограничивается конкретным способом установки и конкретными направлениями установки, и она может быть адаптирована модульным образом для требуемых систем воздуховодов или для соединения с определенных направлений. Батарея дополнительного нагрева, расположенная на вытяжной стороне, предпочтительно сформирована из трубок с игольчатыми ребрами, представленными в настоящей заявке, путем формирования из них структуры стенки, через которую проводится воздух.
Устройство кондиционирования воздуха согласно настоящему изобретению может быть использовано либо как приточное устройство, либо как вытяжное устройство. Выше был описан вариант осуществления приточного устройства, в котором свежий воздух подается снаружи в камеру приточного воздуха через стенку, сформированную из трубок с игольчатыми ребрами, и предпочтительно через фильтр тонкой очистки, причем посредством вентилятора воздух подается дальше из камеры приточного воздуха в камеру вытяжного воздуха, расположенную на другой стороне стенки, и, возможно, через батарею дополнительного нагрева, сформированную из трубок с игольчатыми ребрами для дальнейшего соединения к приточному воздуховоду здания.
Устройство кондиционирования воздуха согласно настоящему изобретению также может функционировать как вытяжное устройство. Структура во многом схожа с описанной выше. Устройство содержит камеру приточного воздуха и камеру вытяжного воздуха, а также расположенную между ними разделительную стенку, в которой установлен вентилятор. Используя вентилятор, воздух вытягивается из здания в камеру приточного воздуха и далее подается в камеру вытяжного воздуха, расположенную на другой стороне стенки, после чего он проходит через стенку, предпочтительно сформированную из трубок с игольчатыми ребрами, и выводится из здания. Тепло снимается с вытяжного воздуха на теплоноситель, циркулирующий по трубкам с игольчатыми ребрами, благодаря чему энергоэффективность здания повышается. Как и в предыдущем случае, стенка, сформированная из трубок с игольчатыми ребрами, действует как теплонесущая структура для рекуперации тепла, а также как фильтр. В некоторых случаях, когда вытяжной воздух должен быть достаточно чистым, также требуется отдельная фильтрация.
Таким образом, согласно первому объекту предложено устройство кондиционирования воздуха для проведения воздуха снаружи внутрь здания или для выведения воздуха в обратном направлении из здания, при этом устройство кондиционирования воздуха содержит, по меньшей мере, одну структуру камеры приточного воздуха и, по меньшей мере, одну структуру камеры вытяжного воздуха, между которыми расположена разделительная стенка с установленным в ней вентилятором, посредством которого образуется поток воздуха из камеры приточного воздуха в камеру вытяжного воздуха, при этом в структуре устройства присутствует, по меньшей мере, одна структура стенки, которая сформирована из трубок с игольчатыми ребрами и через которую проводится воздух, причем стенка, сформированная из трубок с игольчатыми ребрами, действует как фильтрующая стенка, и посредством стенки, сформированной из трубок с игольчатыми ребрами, тепловая энергия передается через игольчатые ребра с теплоносителя, протекающего в трубке с игольчатыми ребрами, на воздух, либо в обратном направлении - с воздуха на теплоноситель.
Согласно второму объекту предложено устройство кондиционирования воздуха для проведения воздуха снаружи внутрь здания или в обратном направлении - наружу из здания, при этом устройство кондиционирования воздуха, через которое воздух снаружи подается внутрь здания или иное, содержит структуру камеры приточного воздуха и структуру камеры вытяжного воздуха, между которыми расположена разделительная стенка с отверстием, в котором установлен вентилятор, который образует воздушный поток) из камеры приточного воздуха в камеру вытяжного воздуха, при этом камера приточного воздуха содержит фильтр грубой очистки для проводимого воздуха и расположенный после него фильтр тонкой очистки, причем фильтр грубой очистки представляет собой структуру стенки, которая сформирована из трубок с игольчатыми ребрами и через которую проходит воздушный поток, в результате чего воздушный поток может быть либо нагрет, либо охлажден, при этом структура стенки, сформированная из трубок с игольчатыми ребрами, также действует как фильтр грубой очистки для воздуха.
Структура вытяжного воздуха предпочтительно содержит камеру вытяжного воздуха, которая содержит батарею дополнительного нагрева, сформированную из трубок с игольчатыми ребрами.
Фильтр грубой очистки предпочтительно представляет собой стенку, сформированную из трубок с игольчатыми ребрами, при этом трубки с игольчатыми ребрами расположены одна на другой, а структура стенки, если смотреть сверху, имеет U-образный профиль, концы которого присоединены к разделительной стенке или вблизи нее, причем батарея дополнительного нагрева воздуха представляет собой структуру стенки, которая сформирована из наложенных друг на друга трубок с игольчатыми ребрами и которая, если смотреть сверху, имеет U-образный профиль, концы которого присоединены к разделительной стенке или вблизи нее.
Устройство кондиционирования воздуха предпочтительно представляет собой модульную структуру, в которой секция камеры вытяжного воздуха при необходимости может быть соединена с разных направлений к системам вентиляционных воздуховодов, ведущих к зданию.
Модуль устройства кондиционирования воздуха, подсоединяемый к зданию, предпочтительно содержит батарею дополнительного нагрева, структура стенки которой имеет U-образный профиль и которая может быть повернута в требуемом направлении в зависимости от направления, с которого структура камеры вытяжного воздуха присоединена к системе вентиляционных воздуховодов здания.
Структура камеры приточного воздуха приточного устройства предпочтительно содержит стенки и крышку, люк или т.п., который можно открывать/закрывать, благодаря чему обслуживающий персонал может входить в сервисное пространство камеры приточного воздуха для технического обслуживания, например для замены фильтров.
Устройство кондиционирования воздуха предпочтительно содержит структуру камеры вытяжного воздуха, которая содержит стенки и открывающуюся/закрывающуюся крышку, люк или т.п., через который при открытии обеспечивается доступ обслуживающего персонала внутрь сервисного пространства структуры камеры вытяжного воздуха для технического обслуживания.
Структура камеры приточного воздуха модульного устройства кондиционирования воздуха предпочтительно расположена снаружи здания, а структура камеры вытяжного воздуха целиком расположена внутри здания, при этом разделительная стенка расположена на уровне стены здания или вблизи него.
Устройство кондиционирования воздуха, через которое воздух снаружи подается внутрь здания или т.п., предпочтительно содержит вторую камеру приточного воздуха, которая расположена перед камерой относительно потока приточного воздуха и соединена с ней, причем после первой камеры приточного воздуха расположен клапан, при этом камера приточного воздуха содержит структуру стенки теплоносителя, которая сформирована из трубок с игольчатыми ребрами, которые установлены друг на друга с образованием стенки, имеющей волнообразную форму, если смотреть сверху.
Предпочтительно на выходной стороне структуры камеры вытяжного воздуха относительно направления потока воздуха расположена отдельная соединительная камера, в которую подается воздух из камеры вытяжного воздуха.
В первой камере приточного воздуха фильтрующая стенка, сформированная из трубок с игольчатыми ребрами в днище, предпочтительно содержит отверстие, которое предпочтительно содержит клапан и фильтрующую структуру, предпочтительно представляющую собой структуру фильтра тонкой очистки, к которому присоединен воздуховод для циркулирующего потока воздуха из здания, благодаря чему поток воздуха снаружи и циркулирующий поток воздуха из здания могут комбинироваться в камере приточного воздуха, и комбинированный воздушный поток проводится из камеры приточного воздуха в камеру вытяжного воздуха посредством вентилятора.
Камера приточного воздуха предпочтительно содержит такую структуру стенки, что воздушный поток протекает из зазора в верхней части структуры стенки и предпочтительно из зазора в нижней части структуры стенки в камеру приточного воздуха через структуру теплоносителя с игольчатыми ребрами.
Камера приточного воздуха для подаваемого снаружи потока предпочтительно содержит закрывающиеся заслонки вблизи зазоров, в соединении со структурой стенки, причем посредством закрывающихся заслонок можно регулировать воздушный поток, подаваемый снаружи в камеру приточного воздуха.
Над камерами приточного и вытяжного воздуха предпочтительно находится открывающийся/закрывающийся люк, крышка или т.п., через которую обеспечивается доступ внутрь камеры для проведения технического обслуживания.
Устройство кондиционирования воздуха предпочтительно является вытяжным устройством, посредством которого воздух выводится из здания, и оно содержит структуру камеры приточного воздуха и структуру камеры вытяжного воздуха, между которыми расположена разделительная стенка, в отверстии которой установлен вентилятор, посредством которого воздух проводится из камеры приточного воздуха в камеру вытяжного воздуха, при этом камера вытяжного воздуха содержит сформированный из трубок с игольчатыми ребрами теплообменник, который образует структуру стенки, которая также функционирует как фильтрующая стенка для вытяжного воздуха и через которую тепло передается из вытяжного воздуха на теплоноситель, протекающий внутри трубки с игольчатыми ребрами, для рекуперации тепла из вытяжного воздуха.
Устройство кондиционирования воздуха предпочтительно содержит модульную структуру камеры приточного воздуха, посредством которой устройство кондиционирования воздуха может быть присоединено с требуемых направлений к системе вытяжных воздуховодов здания.
В разделительной стенке предпочтительно расположен вентилятор, который предпочтительно расположен в камере вытяжного воздуха и который подает воздушный поток из камеры приточного воздуха в камеру вытяжного воздуха, расположенную на другой стороне стенки.
В качестве теплоносителя в устройстве кондиционирования воздуха предпочтительно расположены теплонесущие стенки, которые сформированы из трубок с игольчатыми ребрами и которые также функционируют как фильтрующие стенки, причем при необходимости также присутствует фильтрующая стенка тонкой очистки, соединенная со стенкой, сформированной из трубок с игольчатыми ребрами перед ней относительно направления потока воздуха, при этом первые стенки действуют как фильтры тонкой очистки, а стенки, сформированные из трубок с игольчатыми ребрами, действуют как фильтр грубой очистки, при этом в днище и крышке присутствуют отверстия для потока, через которые воздух выводится из камеры вытяжного воздуха, или структура камеры вытяжного воздуха в ее боковой стенке содержит поверхность, жалюзи или т.п. для выпуска воздуха, причем камера приточного воздуха содержит открывающуюся/закрывающуюся крышку, а камера вытяжного воздуха также содержит открывающуюся/закрывающуюся крышку, при этом стенка, сформированная из трубок с игольчатыми ребрами, имеет U-образный профиль, если смотреть сверху, при этом когда крышка открывается, внутри U-образного профиля обеспечивается пространство для человека для технического обслуживания, причем тепло передается на теплоноситель трубок с игольчатыми ребрами с вытяжного воздуха для рекуперации тепловой энергии из вытяжного воздуха.
В качестве теплообменника и/или фильтра предпочтительно присутствует структура трубки с игольчатыми ребрами, которая сформирована так, что лента с игольчатыми ребрами намотана на трубку, содержащую теплоноситель, при этом лента содержит два ряда игольчатых ребер, которые расположены друг относительно друга так, что между игольчатыми ребрами противоположных рядов образуется острый угол.
Устройство кондиционирования воздуха согласно настоящему изобретению имеет отличительные признаки, представленные в пунктах формулы изобретения.
Ниже следует описание настоящего изобретения со ссылкой на некоторые предпочтительные варианты осуществления, проиллюстрированные на прилагаемых чертежах, однако настоящее изобретение не ограничивается только этими вариантами осуществления.
Фиг.1 представляет собой вид в перспективе устройства кондиционирования воздуха согласно настоящему изобретению, через которое воздух подается снаружи внутрь здания.
Фиг.2 представляет собой вид сверху устройства, показанного на фиг.1.
Фиг.3 представляет собой поперечный разрез по линии D-D на фиг.2.
Фиг.4 представляет собой вид сверху установки, показанной на Фиг.2 в большом масштабе.
Фиг.5 представляет собой вид снизу в направлении стрелки Ко с Фиг.1;
Фиг.6 представляет собой вид в перспективе варианта осуществления приточного устройства, которое для кондиционирования воздуха содержит волнообразную структуру стенки, сформированную из теплообменников с игольчатыми ребрами в первой камере приточного воздуха, расположенной до основной камеры приточного воздуха, которая содержит теплообменники, с сформированными из трубок с игольчатыми ребрами, а также фильтр для циркулирующего потока воздуха в центре данной структуры. В стенке между камерой приточного воздуха и камерой вытяжного воздуха установлен вентилятор, который вызывает циркуляцию воздуха из камеры приточного воздуха в камеру вытяжного воздуха и далее в распределительную камеру, из которой воздух попадает в здание.
Фиг.7 представляет собой структуры камер, соединяющее отверстие и закрывающие крышки, посредством которых обеспечивается легкий доступ внутрь камер для технического обслуживания.
Фиг.8 представляет собой вид сверху структуры, показанной на фиг.6, а фиг.9 - сборочный чертеж.
Фиг.10 представляет собой поперечный разрез по линии С-С на фиг.9.
Фиг.11 представляет собой вид вытяжного устройства, посредством которого воздух удаляется из здания и проводится через теплообменник, который сформирован из структуры трубок с игольчатыми ребрами в виде структуры стенки, сформированной из трубок с игольчатыми ребрами, посредством которой тепло передается с воздуха на внутренний теплоноситель в трубках, чтобы рекуперировать тепло вытяжного воздуха.
Фиг.12 представляет собой поперечный разрез по линии D-D на фиг.11.
Фиг.13 представляет собой вид сверху устройства с открытыми крышками.
Фиг.14 представляет собой вид в перспективе устройства, показанного на фиг.11.
Фиг.15-19 представляют собой структуру трубки с игольчатыми ребрами, которая используется как фильтр и как теплоноситель.
Фиг.20 представляет собой вид различных расположений устройств внутри здания.
На фиг.1-5 показано устройство 10 кондиционирования воздуха согласно настоящему изобретению, которое является приточным оконечным устройством. Приточное оконечное устройство 10 содержит модульную структуру. Приточное оконечное устройство 10 содержит структуру 11 камеры приточного воздуха, которая содержит стенки 31, 32, 33, 34, 35, а также стенку 36, образующую открывающуюся/закрывающуюся крышку. Внутри структуры 11 камеры приточного воздуха образована камера 1 приточного воздуха, ограниченная упомянутыми стенками, а также разделительной стенкой 13, которая содержит вентилятор 14 в отверстии 48 для подачи воздушного потока в камеру 1 и далее в структуру 12 камеры вытяжного воздуха, расположенную на другой стороне разделительной стенки 13 (предпочтительно, во внутреннюю камеру 2 вытяжного воздуха). Вентилятор 14 расположен в камере 2 вытяжного воздуха. Структура 12 камеры вытяжного воздуха содержит стенки 37, 38, 39, 40, 41, а также открывающую/закрывающую прикрывающую стенку 42, то есть крышку, люк или т.п. Воздух подается в камеру 1 приточного воздуха через зазоры, которые образованы между структурами стенки, или через отверстия 21, выполненные в стенках. Таким образом, воздух проходит внутри структуры 11 в камеру 1 приточного воздуха либо сверху и/или снизу, либо также через возможную перфорацию, которая выполнена в стенках.
Во внутреннем пространстве структуры 11 камеры приточного воздуха образована камера 1 приточного воздуха для потока 9 воздуха, который проходит из пространства 3 через стенку 15, сформированную из трубок с игольчатыми ребрами, и далее через структуру стенки, сформированной из фильтра 16, который расположен в направлении 9, в пространство 4 камеры приточного воздуха, из которой воздух подается через вентилятор 14 в камеру 2 вытяжного воздуха, расположенную на другой стороне разделительной стенки 13. Со стороны 5 камеры 2 вытяжного воздуха воздух проходит через батарею 17 дополнительного нагрева на сторону 4, с которой структура 12 камеры вытяжного воздуха соединяется с воздуховодом, через который воздух подается внутрь здания или т.п.
Предпочтительно, структура 12 камеры вытяжного воздуха такова, что соединение вытяжного воздуха к ней может быть выбрано с требуемого направления, благодаря чему модульное приточное устройство 10 может быть с легкостью соединено в требуемом направлении воздуховода.
На дне 35 камеры 1 приточного воздуха в отверстии 18 находится фильтр 19 для циркулирующего воздуха. Отверстие 18 содержит заслонку 45 для воздушного потока. Воздушный поток снаружи (9), поступающий в камеру 1 из отверстий 21, может регулироваться посредством заслонок 20, расположенных в связи с отверстиями 21.
Разделительная стенка 13 может быть сформирована из двух стенок 33, 39, содержащих отверстие 48 для вентилятора 14.
Устройство 10 кондиционирования воздуха имеет модульную структуру, в которой секция 2 камеры вытяжного воздуха может быть соединена с системами воздуховодов, ведущих в здание с разных направлений.
Модуль устройства 10 кондиционирования воздуха, предназначенный для соединения со зданием, предпочтительно, содержит батарею 17 дополнительного нагрева, структура 50 стенки которой имеет U-образный профиль и которая может быть повернута в требуемом направлении в зависимости от направления, с которого структура камеры вытяжного воздуха присоединена к системе вентиляционных воздуховодов здания.
Как показано на фиг.20, камера 2 вытяжного воздуха содержит клапан 47 в отверстии 46 в днище 41.
На фиг.6-10 показано приточное устройство, являющееся вариантом осуществления устройства 10 кондиционирования воздуха согласно настоящему изобретению, где воздух (9) подается снаружи в здание. На фиг.6 показан вид в перспективе структуры 11 камеры приточного воздуха, разделительной стенки 13 и структуры 12 камеры вытяжного воздуха, из которой воздух подается дальше в распределительную камеру 8. Между камерой 1 приточного воздуха и камерой 2 вытяжного воздуха расположена разделительная стенка 13, причем со стороны камеры 2 вытяжного воздуха в разделительной стенке 13 установлен вентилятор 14, который обеспечивает поток воздуха из камеры 1 приточного воздуха в камеру 2 вытяжного воздуха. Камера 1 приточного воздуха и камера 2 вытяжного воздуха соединены друг с другом через отверстие 48 стенки 13, в котором расположен вентилятор 14. Как и в предыдущем варианте осуществления, структура 11 камеры приточного воздуха содержит фильтрующие/теплонесущие стенки 15, сформированные из трубок 100 с игольчатыми ребрами и имеющие U-образную форму, если смотреть сверху. Внутри камеры 1 между стенками 15 обеспечено пространство для человека, осуществляющего техническое обслуживание, причем доступ в данное пространство обеспечивается путем открытия открывающейся/закрывающейся крышки 36, люка или т.п., который прикрывает камеру. На выходной стороне (относительно направления 9 воздушного потока) фильтра/теплоносителя 15, то есть после структуры 15 фильтра/теплоносителя находится фильтр 16 тонкой очистки. После фильтра 16 тонкой очистки в камере 1 находится батарея 43 дополнительного нагрева. Тепловая энергия для теплоносителя 15 и 43, предпочтительно, получается из энергии вытяжного воздуха здания или из некоторого другого источника свободной энергии. Фильтр 16 тонкой очистки требуется не во всех случаях, но подобный вариант осуществления, в котором подаваемый в здание воздух дополнительно кондиционируется в фильтре 16 тонкой очистки, имеет преимущество. Согласно настоящему изобретению воздух, таким образом, подается из камеры 1 приточного воздуха в камеру 2 вытяжного воздуха посредством вентилятора 14, который расположен в разделительной стенке 13, отделяющей камеры 1 и 2 друг от друга. Из камеры 2 воздух подается дальше, предпочтительно, через батарею 17 дополнительного нагрева, выводится из камеры и подается в систему воздуховодов здания. Батарея 17 дополнительно нагрева, предпочтительно, имеет структуру фильтра/теплоносителя, сформированную из трубок 100 с игольчатыми ребрами. Как показано на чертеже, в днище камеры 1 присутствует отверстие 18, в которое через отдельный воздуховод может подаваться циркулирующий воздушный поток из здания. Клапан 45 расположен в отверстии 18, и он может быть использован для управления циркулирующим воздушным потоком из здания в пространство 1. Как показано на чертеже, над отверстием 18 под силой тяжести расположен фильтр 19 тонкой очистки. Таким образом, в устройстве согласно данному чертежу обеспечивается возможность проведения комнатного воздуха в камеру 1 через фильтр 19 как циркулирующий воздух. Воздух также подается снаружи в камеру 1 через структуру 50 стенки, сформированную из трубок 100 с игольчатыми ребрами, как показано посредством стрелки 9, и через вторую камеру 7 приточного воздуха, показанную на чертеже. Вторая камера 7 содержит волнообразную структуру 50 стенки, сформированную из трубок с игольчатыми ребрами, после которой между первой камерой 1 приточного воздуха и второй камерой 7 приточного воздуха установлен ряд клапанов 22. В конце камеры 2 вытяжного воздуха расположена распределительная камера 8, действующая как соединительная камера, из которой обеспечивается соединение с системой приточных воздуховодов здания или т.п.
На фиг.6 показан вид в перспективе этой структуры. На фиг.7 показан вид в перспективе данной структуры, где показаны открывающиеся/закрывающиеся крышки 36 или т.п., которые открыты для обеспечения доступа в камеры 1, 2, 8 для технического обслуживания. На фиг.8 показан вид сверху данной структуры. Как показано на фиг.8, камера 2 вытяжного воздуха содержит батарею дополнительного нагрева, то есть структуру 50 стенки, сформированную из трубок 100 с игольчатыми ребрами в U-образной форме. На фиг.9 данная структура показана в виде сборочного чертежа, а на фиг.10 показан вид поперечного сечения по линии С-С на фиг.9.
В настоящей заявке общий ссылочная позиция 50 обозначает стенки, которые сформированы путем наложения трубок 100 с игольчатыми ребрами.
На фиг.11-14 показаны виды устройства 10 кондиционирования воздуха согласно настоящему изобретению, которое представляет собой вытяжное устройство, посредством которого воздух удаляется из здания и т.п. Как показано в вариантах осуществления на фиг.11 и 12, устройство 10 содержит камеру 1 приточного воздуха, камеру 2 вытяжного воздуха, и расположенную между ними разделительную стенку 13, в отверстии 48 которой установлен вентилятор 14 для образования воздушного потока в камеру 1 приточного воздуха, из которой воздух, далее, подается в камеру 2 вытяжного воздуха и через теплообменник 15 выводится из здания. Разделительная стенка 13 может быть сформирована из двух стенок 33, 39, которые содержат отверстие 48 для вентилятора 14, как в вариантах осуществления на фиг.1-10. Как показано на фиг.11 и 12, теплообменник 15 сформирован из структуры 50 стенки, образованной из трубок 100 с игольчатыми ребрами, причем трубки 100 с игольчатыми ребрами расположены друг на друге в U-образной форме. Таким образом, формируется U-образный профиль. Как показано, на этом чертеже также присутствует отдельный фильтр 16 грубой очистки, и только после него расположена теплообменная структура 15. Структура 11 камеры приточного воздуха сформирована из стенок 31, 32, 33, 34, 35, 36, а структура 12 камеры вытяжного воздуха сформирована из стенок 37, 38, 39, 40, 41, 42. Данная структура является модульной, как и в случае варианта осуществления приточного устройства. Структура или модуль камеры приточного воздуха может быть установлен в требуемом направлении относительно вытяжного воздуховода здания. Таким образом, воздух, который должен быть выведен из здания, сначала посредством вентилятора 14 проводится в камеру 1 приточного воздуха устройства кондиционирования воздуха, из которой он выводится в камеру 2 вытяжного воздуха и далее удаляется из здания через теплообменник 15. Вентилятор 14 расположен в камере 2 вытяжного воздуха. Согласно настоящему изобретению структура 11 приточного устройства и структура 12 вытяжного устройства очень похожи, и, следовательно, обеспечивается возможность использования элементов этих структур при производстве и продаже модульным образом.
Устройство 10 кондиционирования воздуха согласно настоящему изобретению содержит модульные структуры 11, 12 камеры приточного воздуха и камеры вытяжного воздуха, благодаря чему устройство 10 кондиционирования воздуха может быть соединено с разных направлений с системой вытяжных воздуховодов здания.
Вытяжное устройство 10, показанное на фиг.14, содержит открывающиеся/закрывающиеся люки 36 и 42, как и в варианте осуществления приточного устройства. Таким образом, структура идентична, и доступ во внутреннее пространство фильтров с легкостью обеспечивается через упомянутые открывающиеся/закрывающиеся люки для целей технического обслуживания.
На фиг.15 показана трубка 100 с игольчатыми ребрами согласно настоящему изобретению. На фиг.16 показано поперечное сечение по линии III-III на фиг.15, а на фиг.17 показано поперечное сечение по линии IV-IV на фиг.16. На фиг.18 показана структура в направлении стрелки 124 на фиг.16. Как показано на фиг.15, 16, 17 и 18, трубка 120 с игольчатыми ребрами содержит центральную трубку 100, к которой лента 121 ребер фиксируется путем намотки и приклеивания.
Как показано на фиг.17, в ленте 121 игольчатых ребер присутствуют два смежных ряда 128 и 129, противоположные игольчатые ребра 122 которых расположены под острым углом α1 относительно друг друга. Лента 121 содержит часть основы 125, над которой загнуты стенки 126 и 127, к одной из которых присоединен ряд 128 иголок, а ко второй присоединен ряд 129 иголок. Сечение ребер 122, 123 имеет прямоугольную или квадратную форму, и ребро имеет небольшую ширину h для обеспечения отражения воздуха. Упомянутый угол α1 является острым, благодаря чему частицы грязи застревают в разных точках по высоте между смежными ребрами 122, 123, и трубка 120 с игольчатыми ребрами, таким образом, действует как фильтр с крупноячеистой сеткой или как фильтр грубой очистки. Трубка 120 с игольчатыми ребрами действует как фильтр, а также как теплообменник. Через нее тепло может передаваться с теплоносителя, протекающего внутри трубки, на воздух через игольчатые ребра 122, 123, или тепло может передаваться в обратном направлении - с потока 9 воздуха через игольчатые ребра 122, 123 на центральный циркулирующий теплоноситель трубки 120, благодаря чему воздушный поток 9 охлаждается. Возможны оба варианта применения.
Так, трубки 100 с игольчатыми ребрами могут использоваться так, как показано на фиг.19. Трубки 100 с игольчатыми ребрами сформированы в виде стенки 50 фильтра, причем теплоноситель проводится от распределительного коллектора 133 в каждую трубку 100 с игольчатыми ребрами стенки 50, и теплоноситель выводится через распределительный коллектор 134. Стенка 50 образует фильтр грубой очистки (так называемый фильтр с крупноячеистой сеткой) и теплообменник, причем устройство также содержит фильтр тонкой очистки, посредством которого можно удалять из предварительно отфильтрованного воздуха частицы меньшего размера. Трубка 100 с игольчатыми ребрами имеет линейную проводимость по всей площади потока воздуха 9.
На фиг.20 показаны расположения в здании множества устройств кондиционирования воздуха согласно настоящему изобретению либо в виде приточного устройства, либо в виде вытяжного устройства. Согласно настоящему изобретению приточное устройство может быть расположено в здании таким образом, что структура приточной камеры приточного устройства располагается снаружи, а структура вытяжной камеры приточного устройства располагается внутри здания, на другой стороне стены здания.
1. Устройство (10) кондиционирования воздуха для проведения воздуха снаружи внутрь здания или для выведения воздуха в обратном направлении из здания, отличающееся тем, что устройство (10) кондиционирования воздуха содержит, по меньшей мере, одну структуру (11) камеры приточного воздуха и, по меньшей мере, одну структуру (12) камеры вытяжного воздуха, между которыми расположена разделительная стенка (13) с установленным в ней вентилятором (14), посредством которого образуется поток (9) воздуха из камеры (1) приточного воздуха в камеру (2) вытяжного воздуха, при этом в структуре устройства присутствует, по меньшей мере, одна структура (50) стенки, которая сформирована из трубок (100) с игольчатыми ребрами и через которую проводится воздух, причем стенка (50), сформированная из трубок (100) с игольчатыми ребрами, действует как фильтрующая стенка (15) и посредством стенки (50), сформированной из трубок (100) с игольчатыми ребрами, тепловая энергия передается через игольчатые ребра с теплоносителя, протекающего в трубке (100) с игольчатыми ребрами, на воздух, либо в обратном направлении - с воздуха на теплоноситель.
2. Устройство (10) кондиционирования воздуха для проведения воздуха снаружи внутрь здания или в обратном направлении - наружу из здания по п.1, отличающееся тем, что устройство (10) кондиционирования воздуха, через которое воздух снаружи подается внутрь здания или иное, содержит структуру (11) камеры приточного воздуха и структуру (12) камеры вытяжного воздуха, между которыми расположена разделительная стенка (13) с отверстием (48), в котором установлен вентилятор (14), который образует воздушный поток (9) из камеры (1) приточного воздуха в камеру (2) вытяжного воздуха, при этом камера (1) приточного воздуха содержит фильтр (15) грубой очистки для проводимого воздуха (9) и расположенный после него фильтр (16) тонкой очистки, причем фильтр грубой очистки представляет собой структуру стенки, которая сформирована из трубок с игольчатыми ребрами и через которую проходит воздушный поток, в результате чего воздушный поток (9) может быть либо нагрет, либо охлажден, при этом структура стенки, сформированная из трубок с игольчатыми ребрами, также действует как фильтр грубой очистки для воздуха.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что структура (12) вытяжного воздуха содержит камеру (2) вытяжного воздуха, которая содержит батарею (17) дополнительного нагрева, сформированную из трубок с игольчатыми ребрами.
4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что фильтр (15) грубой очистки представляет собой стенку, сформированную из трубок (100) с игольчатыми ребрами, при этом трубки (100) с игольчатыми ребрами расположены одна на другой, а структура (50) стенки, если смотреть сверху, имеет U-образный профиль, концы которого присоединены к разделительной стенке (13) или вблизи нее, причем батарея (17) дополнительного нагрева воздуха представляет собой структуру стенки, которая сформирована из наложенных друг на друга трубок (100) с игольчатыми ребрами и которая, если смотреть сверху, имеет U-образный профиль, концы которого присоединены к разделительной стенке (13) или вблизи нее.
5. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что устройство (10) кондиционирования воздуха представляет собой модульную структуру, в которой секция камеры (2) вытяжного воздуха при необходимости может быть соединена с разных направлений к системам вентиляционных воздуховодов, ведущих к зданию.
6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что модуль устройства (10) кондиционирования воздуха, подсоединяемый к зданию, содержит батарею (17) дополнительного нагрева, структура (50) стенки которой имеет U-образный профиль и которая может быть повернута в требуемом направлении в зависимости от направления, с которого структура камеры вытяжного воздуха присоединена к системе вентиляционных воздуховодов здания.
7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что структура (11) камеры приточного воздуха приточного устройства (10) содержит стенки (31, 32, 33, 34 и 35) и крышку, люк (36) или т.п., который можно открывать/закрывать, благодаря чему обслуживающий персонал может входить в сервисное пространство камеры (1) приточного воздуха для технического обслуживания, например для замены фильтров.
8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство кондиционирования воздуха содержит структуру (12) камеры вытяжного воздуха, которая содержит стенки (37, 38, 39, 40 и 41) и открывающуюся/закрывающуюся крышку, люк (42) или т.п., через который при открытии обеспечивается доступ обслуживающего персонала внутрь сервисного пространства (2) структуры (12) камеры вытяжного воздуха для технического обслуживания.
9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что структура (11) камеры приточного воздуха модульного устройства кондиционирования воздуха расположена снаружи здания, а структура (12) камеры вытяжного воздуха целиком расположена внутри здания, при этом разделительная стенка (13) расположена на уровне стены здания или вблизи него.
10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство (10) кондиционирования воздуха, через которое воздух снаружи подается внутрь здания или т.п., содержит вторую камеру (7) приточного воздуха, которая расположена перед камерой (1) относительно потока приточного воздуха (9) и соединена с ней, причем после первой камеры (7) приточного воздуха расположен клапан (22), при этом камера (7) приточного воздуха содержит структуру стенки теплоносителя, которая сформирована из трубок (100) с игольчатыми ребрами, которые установлены друг на друга с образованием стенки (50), имеющей волнообразную форму, если смотреть сверху.
11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на выходной стороне структуры (12) камеры вытяжного воздуха относительно направления потока воздуха расположена отдельная распределительная камера (8), действующая как соединительная камера, в которую подается воздух из камеры (2) вытяжного воздуха.
12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в первой камере (1) приточного воздуха фильтрующая стенка (15), сформированная из трубок (100) с игольчатыми ребрами в днище, содержит отверстие (18), которое предпочтительно содержит клапан (45) и фильтрующую структуру (19), предпочтительно представляющую собой структуру фильтра тонкой очистки, к которому присоединен воздуховод для циркулирующего потока воздуха из здания, благодаря чему поток воздуха снаружи и циркулирующий поток воздуха из здания могут комбинироваться в камере (1) приточного воздуха, и комбинированный воздушный поток проводится из камеры (1) приточного воздуха в камеру (2) вытяжного воздуха посредством вентилятора (14).
13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что камера (1) приточного воздуха содержит такую структуру стенки (31, 32...), что воздушный поток протекает из зазора (21) в верхней части структуры стенки и предпочтительно из зазора (21) в нижней части структуры стенки в камеру (1) приточного воздуха через структуру (15) теплоносителя с игольчатыми ребрами.
14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что камера (1) приточного воздуха для подаваемого снаружи потока содержит закрывающиеся заслонки (20) вблизи зазоров (21), в соединении со структурой стенки (31, 32, 33 …), причем посредством закрывающихся заслонок можно регулировать воздушный поток, подаваемый снаружи в камеру (1) приточного воздуха.
15. Устройство по п.1, отличающееся тем, что над камерами (1, 2) приточного и вытяжного воздуха находится открывающийся/закрывающийся люк (36, 42), крышка или т.п., через которую обеспечивается доступ внутрь камеры (1/2) для проведения технического обслуживания.
16. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство (10) кондиционирования воздуха является вытяжным устройством, посредством которого воздух выводится из здания, и оно содержит структуру (11) камеры приточного воздуха и структуру (12) камеры вытяжного воздуха, между которыми расположена разделительная стенка (13), в отверстии (48) которой установлен вентилятор (14), посредством которого воздух (9) проводится из камеры (1) приточного воздуха в камеру (2) вытяжного воздуха, при этом камера (2) вытяжного воздуха содержит сформированный из трубок с игольчатыми ребрами теплообменник (15), который образует структуру (50) стенки, которая также функционирует как фильтрующая стенка (50) для вытяжного воздуха и через которую тепло передается из вытяжного воздуха на теплоноситель, протекающий внутри трубки с игольчатыми ребрами, для рекуперации тепла из вытяжного воздуха.
17. Устройство по п.16, отличающееся тем, что устройство (10) кондиционирования воздуха содержит модульную структуру (11) камеры приточного воздуха, посредством которой устройство (10) кондиционирования воздуха может быть присоединено с требуемых направлений к системе вытяжных воздуховодов здания.
18. Устройство по п.16, отличающееся тем, что в разделительной стенке (13) расположен вентилятор (14), который предпочтительно расположен в камере (2) вытяжного воздуха и который подает воздушный поток из камеры (1) приточного воздуха в камеру (2) вытяжного воздуха, расположенную на другой стороне стенки (13).
19. Устройство по любому из пп.16-18, отличающееся тем, что в качестве теплоносителя (15) в устройстве (10) кондиционирования воздуха расположены теплонесущие стенки (50), которые сформированы из трубок (100) с игольчатыми ребрами и которые также функционируют как фильтрующие стенки, причем при необходимости также присутствует фильтрующая стенка (16) тонкой очистки, соединенная со стенкой (50), сформированной из трубок (100) с игольчатыми ребрами перед ней относительно направления потока воздуха, при этом первые стенки (16) действуют как фильтры тонкой очистки, а стенки (50), сформированные из трубок (100) с игольчатыми ребрами, действуют как фильтр грубой очистки, при этом в днище и крышке присутствуют отверстия (21) для потока, через которые воздух выводится из камеры (2) вытяжного воздуха, или структура (12) камеры вытяжного воздуха в ее боковой стенке содержит поверхность, жалюзи или т.п. для выпуска воздуха, причем камера (1) приточного воздуха содержит открывающуюся/закрывающуюся крышку (36), а камера (2) вытяжного воздуха также содержит открывающуюся/закрывающуюся крышку (42), при этом стенка (50), сформированная из трубок (100) с игольчатыми ребрами, имеет U-образный профиль, если смотреть сверху, при этом, когда крышка (42) открывается, внутри U-образного профиля обеспечивается пространство для человека для технического обслуживания, причем тепло передается на теплоноситель трубок (100) с игольчатыми ребрами с вытяжного воздуха для рекуперации тепловой энергии из вытяжного воздуха.
20. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве теплообменника (15) и/или фильтра присутствует структура трубки с игольчатыми ребрами, которая сформирована так, что лента с игольчатыми ребрами намотана на трубку, содержащую теплоноситель, при этом лента содержит два ряда игольчатых ребер, которые расположены друг относительно друга так, что между игольчатыми ребрами противоположных рядов образуется острый угол (α).
