RU2064135C1

RU2064135C1 - Air conditioner

Info

Publication number: RU2064135C1
Application number: RU92003124A
Authority: RU
Inventors: Ю.Е. Геренрот; Т.И. Морозова; В.А. Швагеров
Original assignee: Акционерное общество закрытого типа "ИФ"
Priority date: 1992-11-02
Filing date: 1992-11-02
Publication date: 1996-07-20

Abstract

FIELD: air conditioning for high-speed vehicles, primarily aircraft. SUBSTANCE: air conditioner has tubular heat exchanger and spraying unit with vessel both mounted in case in a spaced relation. Vessel is enclosed and has nozzles whose exit sections are brought into clearance. air goes from clearance to atmosphere and from heat exchanger to compartment being conditioned. Air conditioner may be provided with fan and heater and may communicate with exhaust pipe of vehilce engine. EFFECT: improved design. 7 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области кондиционирования воздуха, а именно к устройствам для кондиционирования, предназначенным, в основном, для использования на высокоскоростных транспортных средствах, например самолетах. The invention relates to the field of air conditioning, and in particular to devices for conditioning, intended mainly for use on high-speed vehicles, such as airplanes.

Известны кондиционеры, включающие теплообменник и эжектор (см. например, ав. св. N 1096454, МКЛ. F 24 F 1/01, 1984). Air conditioners are known, including a heat exchanger and an ejector (see, for example, Av. St. N 1096454, MKL. F 24 F 1/01, 1984).

Наиболее близким к изобретению техническим решением, т.е. прототипом, является устройство для кондиционирования воздуха, преимущественно в кабинах транспортных средств, включающее трубчатый теплообменник, расположенный в корпусе с зазором относительно его внутренней поверхности, разделяющие приточный воздух на два потока, и емкость для жидкости (см. ав. св. N 479936, кл. F 24 F 5/00, 1972). The technical solution closest to the invention, i.e. the prototype is a device for air conditioning, mainly in the cabs of vehicles, including a tubular heat exchanger located in the housing with a gap relative to its inner surface, dividing the supply air into two streams, and a container for liquid (see av. St. N 479936, class F 24 F 5/00, 1972).

Существенными недостатками известного решения являются невозможность обеспечения равномерного увлажнения поверхностей трубчатого теплообменника, так как вода подается только снизу, а также сложность конструкции узла орошения, что, в целом, снижает эффективность известного устройства и его надежность. Significant disadvantages of the known solutions are the inability to ensure uniform wetting of the surfaces of the tubular heat exchanger, since water is supplied only from below, as well as the complexity of the design of the irrigation unit, which, in General, reduces the efficiency of the known device and its reliability.

Технической задачей является повышение эффективности и надежности устройства для кондиционирования воздуха путем устранения отмеченных недостатков. The technical task is to increase the efficiency and reliability of the device for air conditioning by eliminating the noted drawbacks.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображено устройство для кондиционирования воздуха продольный разрез. The invention is illustrated in the drawing, which shows a device for air conditioning a longitudinal section.

Устройство для кондиционирования воздуха включает трубчатый теплообменник 1, расположенный в корпусе 2 относительно его внутренней поверхности с зазором 3, который, как показано на чертеже, может иметь кольцевую форму. В трубчатом теплообменнике 1 воздуховоды воды могут быть покрыты гидрофобным материалом для более эффективного охлаждения воздуха. The device for air conditioning includes a tubular heat exchanger 1 located in the housing 2 relative to its inner surface with a gap 3, which, as shown in the drawing, may have an annular shape. In the tubular heat exchanger 1, the water ducts can be coated with a hydrophobic material to more effectively cool the air.

Устройство включает также замкнутую емкость 4 для жидкости, снабженную соплами 5, заведенными своими выходными участками в зазор 3 в направлении движения приточного воздуха. The device also includes a closed tank 4 for liquid, equipped with nozzles 5, wound their outlet sections in the gap 3 in the direction of movement of the supply air.

Трубчатый теплообменник 1 и зазор 3 образуют два параллельных канала приточного воздуха. The tubular heat exchanger 1 and the gap 3 form two parallel channels of the supply air.

Емкость 4 для жидкости может иметь кольцевую форму (см. чертеж) и располагается по периметру внешней поверхности корпуса 2 устройства. В частном случае емкость 4 может быть расположена внутри теплообменника 1, т.е. непосредственно в его полости, для чего часть воздуховодов может быть изъята. Возможно также выполнение двух указанных емкостей. В этом случае одна из них будет являться основной, а другая резервной, и они могут сообщаться между собой (на чертеже не показано). The tank 4 for liquid may have an annular shape (see drawing) and is located around the perimeter of the outer surface of the housing 2 of the device. In the particular case, the container 4 can be located inside the heat exchanger 1, i.e. directly in its cavity, for which part of the ducts can be removed. It is also possible to perform two of these containers. In this case, one of them will be the main, and the other backup, and they can communicate with each other (not shown in the drawing).

На входе в устройство установлен воздухозаборник 6, а на выходе - приспособление 7 для воздухораздачи в помещении (кабине) 8, в одном из которых при необходимости может быть установлен вентилятор (на чертеже не показан). An air inlet 6 is installed at the inlet of the device, and a device 7 for air distribution in the room (cabin) 8 is installed at the outlet, in one of which, if necessary, a fan can be installed (not shown in the drawing).

Устройство может быть снабжено каким-либо известным типом нагревателя, в частности трубчатым, сообщающимся с выхлопной трубой двигателя транспортного средства и с атмосферой (на чертеже не показан). The device may be equipped with any known type of heater, in particular a tubular heater, in communication with the exhaust pipe of the vehicle engine and with the atmosphere (not shown in the drawing).

Стрелками на чертеже показаны направления движения воздуха. Конкретные конструктивные решения в этой части определяются реальными условиями использования устройства. The arrows in the drawing show the direction of air movement. Specific design decisions in this part are determined by the actual conditions of use of the device.

Устройство для кондиционирования воздуха работает следующим образом. С момента начала движения транспортного средства устройство включается в работу и реализует принцип косвенно-испарительного охлаждения (испарение воды с поверхности обдуваемых элементов теплообменника). A device for air conditioning works as follows. From the moment the vehicle begins to move, the device is put into operation and implements the principle of indirect evaporative cooling (evaporation of water from the surface of the blown heat exchanger elements).

При этом, наружный воздух, пройдя воздухозаборник 6, разделяется на два потока, один из которых проходит через зазор 3, обтекая внешнюю поверхность теплообменника 1, выбрасывается в атмосферу, а другой, двигаясь внутри теплообменника 1, через приспособление 7 воздухораздачи, поступает в помещение 8. At the same time, the outside air, having passed the air intake 6, is divided into two flows, one of which passes through the gap 3, flowing around the outer surface of the heat exchanger 1, is emitted into the atmosphere, and the other, moving inside the heat exchanger 1, through the air distribution device 7, enters the room 8 .

В процессе движения воздуха в зазоре 3 создается разряжение и происходит эжектирование жидкости через сопла 5, соединенные с емкостью 4. Вытекающая жидкость под воздействием динамического напора растекается по поверхности теплообменника, покрывая его тонкой пленкой. Одновременно происходит интенсивный процесс испарения жидкости с поверхности теплообменника и охлаждение наружного воздуха, проходящего через теплообменник 1. In the process of air movement in the gap 3, a vacuum is created and the liquid is ejected through nozzles 5 connected to the tank 4. The leaking liquid under the influence of dynamic pressure flows over the surface of the heat exchanger, covering it with a thin film. At the same time, an intensive process of evaporation of the liquid from the surface of the heat exchanger and cooling of the outside air passing through the heat exchanger 1 take place.

Воздух, насыщенный водяными парами, пройдя зазор 3, выбрасывается в атмосферу, а проходящий через теплообменник 1, с помощью приспособления 7 воздухораздачи, обеспечивающего уменьшение скорости давления воздуха и отбор тепла от нагретых поверхностей помещения, поступает в указанное помещение 8. Далее, воздух из помещения 8 также сбрасывается в атмосферу, удаляя при этом избытки тепла, влаги и углекислого газа. Air saturated with water vapor, passing through the gap 3, is discharged into the atmosphere, and passing through the heat exchanger 1, with the help of air distribution device 7, which reduces the air pressure rate and takes heat from the heated surfaces of the room, enters the specified room 8. Further, the air from the room 8 is also discharged into the atmosphere, while removing excess heat, moisture, and carbon dioxide.

Описанный выше режим работы осуществляется при температуре наружного воздуха выше той, которая необходима в соответствии с санитарно-гигиеническими требованиями. The operation mode described above is carried out at an outdoor temperature above that which is necessary in accordance with sanitary and hygienic requirements.

Более эффективное охлаждение воздуха можно обеспечить, используя гидрофобный материал для покрытия элементов теплообменника, так как в этом случае происходит капельное испарение с их поверхности, при котором коэффициент теплообмена выше, чем при пленочном. More efficient cooling of the air can be achieved using a hydrophobic material for coating the elements of the heat exchanger, since in this case there is drip evaporation from their surface, at which the heat transfer coefficient is higher than with film.

При неподвижном транспортном средстве возможна установка на входе воздуха в устройство в воздухозаборнике 6 или на выходе из теплообменника 1 на участке приспособления 7 вентилятора, отключаемого в момент начала движения. When the vehicle is stationary, it is possible to install at the air inlet to the device in the air intake 6 or at the outlet of the heat exchanger 1 in the area of the fixture 7 of the fan, which is turned off when the movement starts.

При наружной температуре воздуха ниже комфортной может быть использован нагреватель, например трубчатый, размещенный внутри теплообменника 1. Нагреватель может быть соединен с выхлопной трубой транспортного средства. At an outside air temperature below a comfortable temperature, a heater, for example a tubular one, placed inside the heat exchanger 1, can be used. The heater can be connected to the exhaust pipe of the vehicle.

В этом случае подача воды через сопла 5 отключается, а выброс влажного воздуха, проходящего через зазор, прекращается, в результате чего происходит воздушное отопление помещения 8 через теплообменник 1 сухим теплым воздухом. In this case, the water supply through the nozzle 5 is turned off, and the release of moist air passing through the gap is stopped, resulting in air heating of the room 8 through the heat exchanger 1 with dry warm air.

В тех случаях, когда предлагается перемещение транспортного средства на небольшие расстояния при малом расходе эжектируемой жидкости, емкость с ней целесообразно разместить внутри теплообменника 1, также заведя сопла 5 в зазор 3 на внешнюю поверхность теплообменника 1, что обеспечит компактность устройства в целом. In cases where it is proposed to move the vehicle over short distances at a low flow rate of the ejected liquid, it is advisable to place a container with it inside the heat exchanger 1, also inserting the nozzles 5 into the gap 3 on the outer surface of the heat exchanger 1, which will ensure the compactness of the device as a whole.

Подогрев жидкости в этом случае нагревателем приводит к подогреву воздуха, проходящего через теплообменник 1 при прекращении подачи эжектируемой жидкости и сброса влажного воздуха в атмосферу. In this case, the heating of the liquid by the heater leads to the heating of the air passing through the heat exchanger 1 when the supply of the ejected liquid is stopped and the moist air is discharged into the atmosphere.

Изобретение обеспечивает высокую эффективность кондиционирования воздуха при одновременном упрощении конструкции устройства. The invention provides high efficiency air conditioning while simplifying the design of the device.

Claims

1. Device for air conditioning, mainly in the cabs of vehicles, including a tubular heat exchanger located in the housing with a gap relative to its inner surface, dividing the supply air into two flows, and a liquid tank, characterized in that the liquid tank is closed and provided nozzles, the outlet sections of which are introduced into the gap for supplying liquid in the direction of supply air movement in it, while air from the gap enters the atmosphere, and from the heat exchanger to the cond tsioniruemoe room.

2. The device according to claim 1, characterized in that the heat exchanger is located in the housing with an annular gap relative to its inner surface, and the liquid tank is made in an annular shape and is located around the perimeter of the outer surface of the device.

3. The device according to claim 1, characterized in that the liquid tank is located inside the heat exchanger.

4. The device according to claims 1 to 3, characterized in that the liquid containers are interconnected.

5. The device according to paragraphs. 1-4, characterized in that it is equipped with a fan mounted on the side of the supply air to the heat exchanger or at the outlet of it.

6. The device according to paragraphs. 1-5, characterized in that it is equipped with a heater installed in the heat exchanger.

7. The device according to paragraphs. 1-6, characterized in that the heater is made tubular and communicating with the exhaust pipe of the vehicle engine and with the atmosphere.