RU2067730C1

RU2067730C1 - Air conditioner

Info

Publication number: RU2067730C1
Application number: RU93038835A
Authority: RU
Inventors: Борис Николаевич Юрманов; Сергей Борисович Юрманов; Андрей Борисович Юрманов
Original assignee: Борис Николаевич Юрманов; Сергей Борисович Юрманов; Андрей Борисович Юрманов
Priority date: 1993-07-27
Filing date: 1993-07-27
Publication date: 1996-10-10

Abstract

FIELD: air-conditioning system and ventilation. SUBSTANCE: air conditioner has housing with air inlet and outlet holes, partitions forming the supply and exhaust passages where supply and exhaust fans are mounted. Outlet holes are provided with air registers. Heat exchanger unit is formed of two packs consisting of horizontal finned plates alternating vertically and forming passages for supply and exhaust air at cross flow of air. Humidifier is made in form of vertical plates made of wettable material submersed in tray filled with water. Humidifier consists of three isolated sections with trays. EFFECT: enhanced efficiency. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и вентиляции, может быть применено для создания комфортных условий микроклимата в бытовых, административных и других помещениях. The invention relates to techniques for air conditioning and ventilation, can be applied to create comfortable microclimate conditions in domestic, administrative and other premises.

Известно устройство для кондиционирования воздуха по авт. св. N 1188461, кл. F 24 F 3/06, 1983, содержащее корпус, разделенный перегородкой на секции, размещенные в них патрубки, воздухоохладитель, теплообменник, воздушные решетки и расположенный в нижней части корпуса поддон с водой. Воздухоохладитель выполнен в виде увлажняющей насадки, в верхний слой которой подается вода из поддона. Недостатками известного устройства являются сложность конструкции и большая энергоемкость. A device for air conditioning according to ed. St. N 1188461, cl. F 24 F 3/06, 1983, comprising a housing divided by a partition into sections, fittings, an air cooler, a heat exchanger, air grilles and a water tray located at the bottom of the housing. The air cooler is made in the form of a moisturizing nozzle, in the upper layer of which water is supplied from the pan. The disadvantages of the known device are the design complexity and high energy consumption.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому устройству является автономный кондиционер по авт. св. N 1775182, кл. F 24 F 1/02, 1991 (прототип), содержащий корпус, размещенный в корпусе теплообменник с приточными и вытяжными каналами, поддон и распылитель орошающей жидкости. Теплообменник выполнен в виде пакета пластин, образующих перпендикулярно направленные чередующиеся по вертикали каналы приточного и вытяжного воздуха. Распылитель помещен в вытяжном канале над поддоном перед теплообменником с возможностью орошения последнего. Выход вытяжных каналов сообщен с входом приточных, а пластины теплообменника перфорированы. The closest in technical essence and the achieved result to the claimed device is an autonomous air conditioner according to ed. St. N 1775182, cl. F 24 F 1/02, 1991 (prototype), comprising a housing, a heat exchanger with supply and exhaust channels housed in the housing, a drip tray and an irrigation fluid spray. The heat exchanger is made in the form of a package of plates forming perpendicularly directed vertically alternating supply and exhaust air channels. The sprayer is placed in the exhaust channel above the pan in front of the heat exchanger with the possibility of irrigation of the latter. The output of the exhaust channels is communicated with the input of the supply, and the heat exchanger plates are perforated.

Недостатком известного устройства является слабая эффективность из-за неравномерного смачивания пластин, приводящего к "захлебыванию" каналов, из-за наличия перфорации в пластинах и скользящему вдоль пластин теплообменника потока воздуха из вентиляторов, а также из-за того, что выход вытяжных каналов теплообменника сообщен с входом приточных каналов, что создает условия для постоянной рециркуляции воздуха. Кроме того, известное устройство может охладить наружный воздух только по адиабатическому процессу. A disadvantage of the known device is poor efficiency due to uneven wetting of the plates, leading to "choking" of the channels, due to the presence of perforations in the plates and the air flow from the fans sliding along the plates of the heat exchanger, and also because the output of the exhaust channels of the heat exchanger is communicated with the input of the supply channels, which creates the conditions for constant air recirculation. In addition, the known device can cool the outside air only by an adiabatic process.

Задача изобретения снижение энергоемкости и повышение эффективности работы устройства. The objective of the invention is to reduce energy consumption and increase the efficiency of the device.

Техническим результатом при этом является утилизация тепла и холода приточных и вытяжных потоков воздуха. The technical result in this case is the utilization of heat and cold of the supply and exhaust air flows.

Указанный технический результат достигается тем, что в кондиционере, включающем корпус с отверстиями с решетками для входа и выхода воздуха, перегородками, приточными и вытяжными каналами, теплообменником, увлажнителем, поддоном с водой и вентиляторами, приточным и вытяжным, перегородками, образованы на входе в корпус общие проточный и вытяжной каналы, причем общий приточный канал делится на два канала, идущих по боковым сторонам корпуса, внутри каждого из них установлены секция увлажнителя и рекуперативный воздухо-воздушный перекрестно-точный теплообменник с горизонтальными чередующимися по вертикали оребренными пластинами, собранными в пакет, и оба пакета сблокированы, а общий вытяжной канал разделен также перед теплообменником на два канала, идущих по боковым сторонам корпуса. Увлажнительно выполнен в виде вертикальных ребристых пластин из смачиваемого материала, частично погруженных в поддон с водой, и составлен из трех изолированных друг от друга секций с поддонами, причем центральная секция размещена между вершинами пакетов теплообменников в общем вытяжном канале, а боковые секции увлажнителя между вершинами соответствующих пакетов теплообменников и стенкой корпуса в приточных каналах. Вентиляторы установлены соответственно в общих приточных и вытяжном каналах. Выходные отверстия из кондиционера двойные, расположены на разных сторонах корпуса, снабжены воздушными решетками с вертикальными лопастями, поставленными под углом от центральной продольной оси кондиционера. The specified technical result is achieved by the fact that in the air conditioner, comprising a housing with openings with grilles for air inlet and outlet, partitions, supply and exhaust ducts, a heat exchanger, humidifier, a water tray and fans, supply and exhaust, partitions, are formed at the entrance to the housing common flow and exhaust channels, and the common supply channel is divided into two channels running along the sides of the case, inside each of them there is a humidifier section and a regenerative air-to-air cross an exact heat exchanger with horizontal alternating vertically ribbed plates assembled in a package, and both packages are interlocked, and the common exhaust channel is also divided in front of the heat exchanger into two channels running along the sides of the housing. The humidifier is made in the form of vertical ribbed plates of wettable material, partially immersed in a pallet with water, and is composed of three sections isolated from each other with trays, the central section being placed between the vertices of the heat exchanger packages in a common exhaust channel, and the side sections of the humidifier between the vertices of the corresponding packages of heat exchangers and the wall of the housing in the supply ducts. Fans are installed respectively in the common supply and exhaust ducts. The outlets from the air conditioner are double, located on opposite sides of the casing, equipped with air grilles with vertical blades set at an angle from the central longitudinal axis of the air conditioner.

В просмотренных источниках научно-технической литературы и патентной информации авторами не обнаружены устройства с аналогичной совокупностью существенных признаков, позволяющих достигнуть положительного эффекта. In the reviewed sources of scientific and technical literature and patent information, the authors did not find devices with a similar set of essential features that allow to achieve a positive effect.

Устройство иллюстрируется фиг. 1 и 2. The device is illustrated in FIG. 1 and 2.

Кондиционер включает корпус 1 с выполненными приточным 2 и вытяжным 4 каналами, отверстиями для выхода наружного (приточного) 3 и внутреннего (вытяжного) 5 воздуха. В каналах 2 и 4 установлены соответственно приточный и вытяжной вентиляторы 6 и 7, а в отверстиях 3 и 5 установлены воздушные решетки 8 с вертикальными лопастями. Блок теплообменников 9 представляет собой два пакета горизонтальных оребренных пластин 10, образующих чередующиеся по вертикали перекрестноточные каналы для прохода потоков воздуха: 11 каналы для приточного воздуха и 12 каналы для вытяжного воздуха. The air conditioner includes a housing 1 with made supply 2 and exhaust 4 channels, openings for the output of the external (supply) 3 and internal (exhaust) 5 air. Supply and exhaust fans 6 and 7 are installed in channels 2 and 4, respectively, and air grilles 8 with vertical blades are installed in holes 3 and 5. The heat exchanger block 9 is two packages of horizontal finned plates 10, which form vertical alternating cross-flow channels for the passage of air flows: 11 channels for supply air and 12 channels for exhaust air.

Увлажнитель 13 состоит из смачиваемых пластин 14, частично погруженных в поддон с водой 15. Пластины 14 увлажнителя 13 установлены в поддоне 15 вертикально и образуют каналы 16 для прохода воздушных потоков. Увлажнитель 13 состоит из трех изолированных секций с поддонами: центральной секции 17 и боковых секций 18 и 19. The humidifier 13 consists of wettable plates 14 partially immersed in a pan of water 15. The plates 14 of the humidifier 13 are mounted vertically in the pan 15 and form channels 16 for the passage of air flows. The humidifier 13 consists of three insulated sections with pallets: the central section 17 and the side sections 18 and 19.

Устройство работает следующим образом. В теплое время года наружный воздух забирается вентилятором 6 и по общему приточному каналу 2 подается на блок теплообменников 9, в которых он охлаждается при постоянном влагосодержании, проходя по каналам 11. Предварительно основной поток наружного приточного воздуха раздваивается на два канала, идущих вдоль боковых сторон корпуса кондиционера 1. Затем охлажденный воздух поступает в боковые секции увлажнителя 17 и 18, где увлажняется и дополнительно охлаждается, проходя по каналам 16, образованным смачиваемыми пластинами 14, за счет адиабатического испарения, через двойные отверстия 3 с воздушными решетками 8, приточный воздух поступает в обслуживаемое помещение. The device operates as follows. In the warmer months, outside air is taken in by fan 6 and supplied to a heat exchanger block 9 through a common supply channel 2, in which it is cooled with constant moisture content passing through channels 11. Previously, the main external supply air stream is split into two channels running along the sides of the housing conditioner 1. Then, the cooled air enters the side sections of the humidifier 17 and 18, where it is humidified and further cooled, passing through the channels 16 formed by the wetted plates 14, due to adiabaty eskogo evaporation through the double opening 3 with the air 8 bars, supply air enters the room to be served.

В то же время вентилятор 7 забирает внутренний воздух из помещения и подает его на центральную секцию 17 увлажнителя. Проходя по каналам увлажнителя, воздух увлажняется и охлаждается, затем поступает в каналы 12 блока теплообменников 9 и выбрасывается наружу через двойные отверстия 5, на которых установлены воздушные решетки 8. At the same time, the fan 7 takes the internal air from the room and delivers it to the Central section 17 of the humidifier. Passing through the channels of the humidifier, the air is humidified and cooled, then it enters the channels 12 of the heat exchanger block 9 and is thrown out through the double openings 5 on which the air grilles 8 are mounted.

Таким образом, воздух с более высокой температурой потока проходит по каналам 11 теплообменников 9, а воздух с более низкой температурой проходит по каналам 12. При этом, в силу наличия температурного перепада (напора), через разделяющую пластину осуществляется перенос тепла в сторону холодного потока. Так как холодный поток сначала проходит центральную секцию увлажнителя 17, он поступает в каналы со взвешенными частицами влаги. Испарение капель обеспечивает увеличение теплового эквивалента со стороны холодного потока воздуха и тем самым создаются условия для интенсификации процесса охлаждения теплого воздушного потока в теплообменнике. Thus, air with a higher temperature of the stream passes through the channels 11 of the heat exchangers 9, and air with a lower temperature passes through the channels 12. Moreover, due to the temperature difference (pressure), heat is transferred through the separating plate in the direction of the cold stream. Since the cold stream first passes through the central section of the humidifier 17, it enters the channels with suspended particles of moisture. The evaporation of droplets provides an increase in the heat equivalent from the side of the cold air stream and thereby creates conditions for intensification of the cooling process of the warm air stream in the heat exchanger.

В холодное время года центральная секция 17 увлажнителя 13 отключается путем осушения соответствующего поддона 15. Воздух забирается из помещения вентилятором 7, подается на блок теплообменников 9 и при прохождении по каналам 12 согревает воздух, подаваемый вентилятором 6 в каналы 11. Затем нагретый за счет рекуперации тепла вытяжного воздуха наружный воздух увлажняется при прохождении по каналам боковых секций увлажнителя 18 и 19 и подается в обслуживаемое помещение. В этом случае интенсифицировать процесс теплообмена можно путем увеличения поверхности теплопередачи между приточным и вытяжным воздухом. так как блок теплообменников 9 выполнен в форме пакетов из оребренных пластин, то при необходимости можно увеличить количество пластин в пакете и тем самым развить теплообменную поверхность, т. е. увеличить утилизацию тепла и холода. In the cold season, the central section 17 of the humidifier 13 is turned off by draining the corresponding tray 15. The air is taken from the room by the fan 7, is supplied to the heat exchanger unit 9 and, when passing through the channels 12, it heats the air supplied by the fan 6 to the channels 11. Then it is heated by heat recovery extract air, the outside air is humidified when passing through the channels of the side sections of the humidifier 18 and 19 and is supplied to the serviced room. In this case, the heat transfer process can be intensified by increasing the heat transfer surface between the supply and exhaust air. since the block of heat exchangers 9 is made in the form of packages of finned plates, then, if necessary, you can increase the number of plates in the package and thereby develop a heat transfer surface, that is, increase the utilization of heat and cold.

В период высокой влажности можно отключить боковые секции увлажнителя. During periods of high humidity, the side sections of the humidifier can be turned off.

Воздушные решетки 8 с вертикальными лопастями, установленными под углом от центральной продольной оси кондиционера, способствуют более быстрому смешению приточного воздуха в одном случае и вытяжного в другом, с окружающим воздухом, одновременно решая проблему разграничения двух противонаправленных воздушных потоков. Air grilles 8 with vertical blades mounted at an angle from the central longitudinal axis of the air conditioner facilitate faster mixing of the supply air in one case and exhaust air in the other with the surrounding air, while simultaneously solving the problem of distinguishing between two opposed air flows.

Кроме того, при образовании в холодное время года ледяной шубы на пластинах теплообменника, на некоторое время выключается приточный вентилятор 6, а вытяжной вентилятор 7 продолжает работать, растапливая ледяную шубу на пластинах теплообменника. In addition, when an ice coat forms on the heat exchanger plates during the cold season, the supply fan 6 is turned off for a while, and the exhaust fan 7 continues to work, melting the ice coat on the heat exchanger plates.

Claims

1. An air conditioner comprising a housing with openings for air inlet and outlet, partitions, supply and exhaust ducts, a heat exchanger, a humidifier with a tray and fans, characterized in that the bulkhead and exhaust ducts are formed at the inlet of the housing by partitions, the common supply duct being divided on two channels running along the sides of the case, inside each of them a humidifier section and a recuperative air-air heat exchanger with horizontal alternating vertically alternating finned plates assembled in the bag, and both bags are blocked, and the common exhaust channel is also divided in front of the heat exchanger into two channels running along the sides of the housing, while the humidifier is made in the form of vertical ribbed plates of wettable material, partially immersed in a pallet with water, and is composed of three sections isolated from each other with pallets, the central section being placed between the vertices of the heat exchanger packages in a common exhaust channel, and the side sections of the humidifier between the vertices of the respective packages and the casing wall in itochnyh channels; fans are installed respectively in the common supply and exhaust ducts.

2. The air conditioner according to claim 1, characterized in that the outlet openings from the air conditioner are double, are located on opposite sides of the housing and are provided with air grilles with vertical blades set at an angle from the central longitudinal axis of the air conditioner.