PL206746B1 - Wentylatorowa chłodnia powietrzno-wodna - Google Patents

Description

(21) Numer zgłoszenia: 368775 (51) Int.Cl.

F28C 1/02 (2006.01) F28F 25/06 (2006.01)

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 25.06.2004 (54)

Wentylatorowa chłodnia powietrzno-wodna

	(73) Uprawniony z patentu: POLITECHNIKA WROCŁAWSKA, Wrocław, PL
(43) Zgłoszenie ogłoszono: 27.12.2005 BUP 26/05	(72) Twórca(y) wynalazku: JERZY MIKOŁAJCZAK, Wrocław, PL
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 30.09.2010 WUP 09/10	(74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Kozłowska Regina Politechnika Wrocławska Biuro ds. Wynalazczości i Ochrony Patentowej

PL 206 746 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest wentylatorowa chłodnia powietrzno-wodna o intensywnej wymianie ciepła pomiędzy chłodzoną wodą a powietrzem chłodzącym.

Znana z polskiego opisu patentowego nr 107 792 wentylatorowa chłodnia powietrzno-wodna, ma cylindryczną obudowę, wewnątrz której jest cylindryczne wypełnienie utworzone z jednego pasa blachy zwiniętego na kształt spirali Archimedesa wokół przewodu, współśrodkowo ustawionego do obudowy. Rdzeń kończy się stożkowym rozszerzeniem, znajdującym się znacznie poniżej złoża. Cylindryczna obudowa ma na obwodzie szereg otworów wykonanych na tej samej wysokości poniżej wypełnienia, przeznaczonych do doprowadzenia zimnego powietrza do wypełnienia. Nad wypełnieniem usytuowane są zespoły głowic rozdrabniających, ustawionych skośnie w stosunku do górnej jego powierzchni, przymocowanych do pokrywy wokół obwodu i do zbiornika gorącej wody, umieszczonego wewnątrz pod pokrywą. Pod wypełnieniem umieszczony jest zbiornik wody ochłodzonej, zakończony od góry kołnierzem, tak samo jak płaszcz chłodni. Pomiędzy tymi kołnierzami usytuowana jest pozioma przegroda przymocowana szczelnie wokół centralnego przewodu bezpośrednio nad stożkowym rozszerzeniem, które w całości znajduje się w obszarze zbiornika wody ochłodzonej.

W przegrodzie osadzone są pionowo przewody w postaci rur o skośnie ś ciętych końcach, znajdujących się znacznie poniżej krawędzi stożkowego rozszerzenia, blisko dna zbiornika wody ochłodzonej. Z boku zbiornika wody ochłodzonej znajduje się otwór wylotowy ciepłego powietrza Ponadto zbiornik wody ochłodzonej wyposażony jest w pływakowy regulator poziomu, umieszczony na wprowadzonym do wnętrza zbiornika przewodzie wody uzupełniającej. Górna krawędź centralnego przewodu ma wywinięcie.

Wentylatorowa chłodnia powietrzno-wodna, według wynalazku polega na tym, że ma głowice rozdrabniające rozmieszczone symetrycznie nad wypełnieniem, w co najmniej dwóch pierścieniach, pierwszym zewnętrznym i drugim wewnętrznym. Pierścień zewnętrzny jest połączony z przewodem doprowadzenia wody i jednocześnie przez co najmniej trzy przewody łączące z pierścieniem wewnętrznym. Nad pierścieniami osadzony jest w cylindrycznej obudowie odkraplacz, którego obie podstawy są wykonane z materiału perforowanego, korzystnie z siatki. Ponadto wewnątrz odkraplacza jest wypełnienie w postaci luźno ułożonych krótkich odcinków przewodów rurowych. Dolna powierzchnia wypełnienia jest prostopadła, korzystnie ustawiona jest pod kątem ostrym do osi pionowej wypełnienia.

Zaletą techniczną chłodni wentylatorowej, według wynalazku, jest zastosowanie głowic rozdrabniających na pierścieniach tak, że do każdej z nich dopływa taki sam jednostkowy strumień wody i o podobnym ciśnieniu, przez co cały strumień wody ogrzanej jest rozdrobniony na krople wody o jednakowej średnicy i równomiernie wprowadzony w obszar całego wypełnienia. Zastosowanie nowego odkraplacza pozwala na ograniczenie masy wody wyprowadzanej na zewnątrz chłodni wraz z powietrzem ciepłym. Ponadto ustawienie dolnej powierzchni wypełnienia jest pod kątem ostrym do jego osi pionowej umożliwia prawidłowy rozdział powietrza zimnego. W wykonaniu tym strumień powietrza zimnego jest proporcjonalny do pola powierzchni poszczególnych przekrojów przepływowych wypełnienia, co zapewnia takie same warunki wymiany ciepła i masy w całym wypełnieniu.

Przedmiot wynalazku w przykładzie realizacji jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wentylatorową chłodnię powietrzno-wodną z wypełnieniem o powierzchni przekroju dopływu powietrza prostopadłej do osi pionowej wypełnienia, fig. 2 - wentylatorową chłodnię powietrznowodną z wypełnieniem o powierzchni przekroju dopływu powietrza ustawionej pod kątem ostrym do osi pionowej wypełnienia, fig. 3 - układ rozprowadzenia wody, a fig. 4 - odkraplacz.

P r z y k ł a d 1

Wentylatorowa chłodnia powietrzno-wodna w cylindrycznej obudowie 1 ma wypełnienie 2, wykonane z jednego pasa materiału zwiniętego na kształt spirali Archimedesa wokół rdzenia 3. Rdzeń 3 usytuowany jest osiowo w obudowie 1 i jest wykonany z odcinka przewodu rurowego zamkniętego po obu stronach denkami. Pod wypełnieniem 2 jest zbiornik wody ochłodzonej 4. Obudowa 1 od góry jest zamknięta pokrywą 5, nad którą jest umieszczony wentylator 6, zaś w obudowie pomiędzy wypełnieniem 2 a wentylatorem 6 oraz tuż nad wypełnieniem 2, rozmieszczone są symetrycznie głowice rozdrabniające 7 osadzone w pierścieniu zewnętrznym 8 i w pierścieniu wewnętrznym 9, nad pierścieniami jest osadzony odkraplacz 10 w cylindrycznej obudowie 11, której obie podstawy 12 są wykonane z siatki metalowej.

Odkraplacz 10 jest wypełniony luźno ułożonymi krótkimi odcinkami przewodów rurowych metalowych, które stanowią wypełnienie odkraplacza 13. Natomiast pierścienie, zewnętrzny 8 i wewnętrzPL 206 746 B1 ny 9, stanowią układ rozprowadzenia wody i są ze sobą połączone, przy czym pierścień zewnętrzny 8 jest połączony z przewodem doprowadzenia wody 14 i jednocześnie trzema przewodami łączącymi 15 ułożonymi symetrycznie, z pierścieniem wewnętrznym 9. Pierścień zewnętrzny 8 jest wyposażony w dwanaście głowic rozdrabniających 7, zaś wewnętrzny 9 w sześć głowic rozdrabniających 7. Zbiornik wody ochłodzonej 4 jest wyposażony w przewód odprowadzenia wody 16 osadzony w jego bocznej ściance nieco powyżej dna zbiornika 4, zaś w dnie jest wlot przewodu spustowego 17. Nad zbiornikiem 4 jest przewód doprowadzenia wody uzupełniającej 18 oraz otwory doprowadzenia powietrza 19 utworzone w przestrzeniach pomiędzy wspornikami obudowy 20. Wsporniki 20 z jednej strony są połączone z obudową 1, zaś z drugiej strony ze wspornikami zbiornika wody ochłodzonej 22. Na wlocie przewodu odprowadzenia wody 16 jest usytuowany kosz ssawny 23.

P r z y k ł a d 2

Wentylatorowa chłodnia powietrzno-wodna wykonana jak w przykładzie pierwszym, z tą różnicą, że powierzchnia przekroju dopływu powietrza ustawiona jest pod kątem ostrym do jego osi pionowej wypełnienia 2. Odkraplacz 10 w tym wariancie jest również w cylindrycznej obudowie 11, z tą różnicą, że obie podstawy 12 są wykonane z siatki z tworzywa sztucznego, wypełnienie odkraplacza 13 stanowią również odcinki przewodów rurowych niemetalowych, charakteryzujących się dużą odpornością na korozję w środowisku wodnym i powietrznym.

Proces chłodzenia wody ogrzanej WG przebiega następująco. Ogrzana woda WG doprowadzana jest do chłodni przewodem 14 podłączonym do pierścieni zewnętrznych 8 i dalej przewodami łączącymi 15 do pierścieni wewnętrznych 9. Następnie głowicami rozdrabniającymi 7 wypływa w postaci kropel o małej średnicy i osiada na ściankach wypełnienia 2. Pod wpływem siły ciężkości cienka warstwa wody ogrzanej WG spływa grawitacyjnie wzdłuż całej wysokości wypełnienia 2. Ponadto przez wypełnienie 2 przepływa w przeciwprądzie zimne powietrze PZ, zasysane przez wentylator 6 zamocowany do pokrywy 5.

Po przepłynięciu przez wypełnienie 2 i odebraniu ciepła wodzie ogrzanej WG, ciepłe powietrze PC jest uwalniane od kropel wody w odkraplaczu 10, po czym wypływa poza chłodnię. Niedobór wody ochłodzonej WO powstały wskutek częściowego odparowania wody ogrzanej WG jest uzupełniany przez przewód doprowadzenia wody uzupełniającej 18. Ochłodzona woda WO gromadzi się w zbiorniku 4, skąd przewodem 16 doprowadzana jest do urządzenia chłodzonego.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Wentylatorowa chłodnia powietrzno-wodna, w obudowie od góry zamkniętej pokrywą z wentylatorem ma cylindryczne wypełnienie, pod którym jest zbiornik wody ochłodzonej, a nad wypełnieniem i poniżej odkraplacza, są głowice rozdrabniające, znamienna tym, że głowice rozdrabniające (7) są rozmieszczone symetrycznie nad wypełnieniem (2), w co najmniej dwóch pierścieniach pierwszym zewnętrznym (8) i drugim wewnętrznym (9), przy czym pierścień zewnętrzny (8) jest połączony z przewodem doprowadzenia wody (14) i jednocześnie przez co najmniej trzy przewody łączące (15) z pierścieniem wewnętrznym (9), nad pierścieniami (8, 9) osadzony jest odkraplacz (10) w cylindrycznej obudowie (11), którego obie podstawy (12) są wykonane z materiału perforowanego.
2. 2. Wentylatorowa chłodnia według zastrz. 1, znamienna tym, że podstawy (12) są wykonane z siatki.
3. 3. Wentylatorowa chłodnia według zastrz. 1, znamienna tym, że wewnątrz odkraplacza (10) jest wypełnienie odkraplacza (13) w postaci luźno ułożonych krótkich odcinków przewodów rurowych.
4. 4. Wentylatorowa chłodnia według zastrz. 1, znamienna tym, że dolna powierzchnia wypełnienia (2) jest prostopadła do jego osi pionowej.
5. 5. Wentylatorowa chłodnia według zastrz. 1, znamienna tym, że dolna powierzchnia wypełnienia (2) ustawiona jest pod kątem ostrym do jego osi pionowej.