RU2256853C1

RU2256853C1 - Air conditioner

Info

Publication number: RU2256853C1
Application number: RU2003129671/06A
Authority: RU
Inventors: С.А. Латыпов (RU); С.А. Латыпов
Original assignee: Латыпов Салават Адегамович
Priority date: 2003-10-06
Filing date: 2003-10-06
Publication date: 2005-07-20
Also published as: RU2003129671A

Abstract

FIELD: air conditioning; refrigerating equipment.

SUBSTANCE: air conditioner has at least one fan and thermopiles. Semiconductor thermopiles are mounted onto rotating parts of fan besides blades or thermopiles can be mounted as onto rotating parts and onto blades of fan.

EFFECT: simplified design; ability of using different types of fans; improved efficiency of heat and refrigerating power from warm and cold alloys of thermopiles to heated and cooled air.

8 dwg

Description

Изобретение относится к системам кондиционирования воздуха и может быть использовано в холодильной технике.The invention relates to air conditioning systems and can be used in refrigeration.

Известны кондиционеры с заслонкой, содержащие генератор с автономными термоэлектрическими батареями, присоединенными к теплообменникам, замкнутый водяной контур, расположенный между холодными спаями термобатареи генератора и горячими спаями термобатареи кондиционера (см. авторское свидетельства SU N 1010413).Known air conditioners with a damper containing a generator with autonomous thermoelectric batteries connected to heat exchangers, a closed water circuit located between the cold junctions of the generator’s thermopile and the hot junctions of the air conditioner’s thermopile (see copyright certificate SU N 1010413).

Использование генератора с автономными термоэлектрическими батареями, присоединенными к теплообменникам, и замкнутый водяной контур не обеспечивает получение высокого коэффициента полезного действия, конструкция получается сложной, неудобной в обслуживании, металлоемкой и дорогой.Using a generator with autonomous thermoelectric batteries connected to heat exchangers and a closed water circuit does not provide a high efficiency, the design is complex, inconvenient to maintain, metal consuming and expensive.

Известный кондиционер по патенту РФ N 2196275 содержит вентилятор с лопастями, полупроводниковые термобатареи, установленные на лопастях вентилятора.Known air conditioning according to the patent of the Russian Federation N 2196275 contains a fan with blades, semiconductor thermopiles installed on the fan blades.

При установке термобатарей на лопастях вентилятора в конструкции кондиционера возможно в основном применение только осевого вентилятора. Также несколько затруднительно обеспечить разделение и направление потоков тепла и холода от полупроводниковых термобатарей в разные концы повернутых лопастей вентилятора. При этом конструкция лопастей получается сложной.When installing thermal batteries on the fan blades in the air conditioner design, it is possible to mainly use only an axial fan. It is also somewhat difficult to separate and direct the flow of heat and cold from semiconductor thermal batteries to the different ends of the rotated fan blades. The design of the blades is complex.

Была поставлена задача на упрощение конструкции кондиционера и возможности использования в конструкции кондиционера различных типов вентилятора, а также на увеличение эффективности тепло- и холодоотдачи от горячих и холодных спаев термобатарей нагреваемому и охлаждаемому воздуху.The task was set to simplify the design of the air conditioner and the possibility of using various types of fans in the air conditioner design, as well as to increase the efficiency of heat and cold transfer from hot and cold junctions of thermopiles to heated and cooled air.

Указанная задача решается тем, что в кондиционере, содержащем, по меньшей мере, один вентилятор, полупроводниковые термобатареи, полупроводниковые термобатареи установлены на вращающихся деталях вентилятора, кроме лопаток, или полупроводниковые термобатареи установлены и на вращающихся деталях, и на лопатках вентилятора.This problem is solved by the fact that in an air conditioner containing at least one fan, semiconductor thermo-batteries, semiconductor thermo-batteries are installed on rotating parts of the fan, except for the blades, or semiconductor thermo-batteries are installed on both rotating parts and fan blades.

При установке полупроводниковых термобатарей на вращающихся деталях вентилятора, кроме лопаток, или установке полупроводниковых термобатарей и на вращающихся деталях, и на лопатках вентилятора может быть получен технический результат в виде увеличения эффективности работы кондиционера и упрощения конструкции за счет более эффективной тепло- и холодоотдачи от горячих и холодных спаев термобатарей нагреваемому и охлаждаемому воздуху и передачи функции лопаток вентилятора полупроводниковым термобатареям. Например, при установке полупроводниковых термобатарей между задним и передним дисками вместо лопаток и/или при установке их на заднем, переднем дисках и на лопатках радиального вентилятора эффективность тепло- и холодоотдачи воздуху будет лучше, а конструкция более простой. Также появляется возможность применения в кондиционере других типов вентиляторов, например возможность применения различных типов радиальных вентиляторов, дисковых вентиляторов, смерчевых вентиляторов, вихревых вентиляторов, диаметральных вентиляторов и т.д.When installing semiconductor thermal batteries on rotating fan parts, except for the blades, or when installing semiconductor thermal batteries on rotating parts and fan blades, a technical result can be obtained in the form of increasing the efficiency of the air conditioner and simplifying the design due to more efficient heat and cold transfer from hot and cold junctions of thermopiles to heated and cooled air and transfer of the function of fan blades to semiconductor thermopiles. For example, when installing semiconductor thermal batteries between the rear and front disks instead of the blades and / or when installing them on the rear, front disks and on the blades of a radial fan, the efficiency of heat and cold transfer to the air will be better, and the design will be simpler. There is also the possibility of using other types of fans in the air conditioner, for example, the possibility of using various types of radial fans, disk fans, tornado fans, vortex fans, diametrical fans, etc.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что предлагаемый кондиционер отличается тем, что полупроводниковые термобатареи установлены на вращающихся деталях вентилятора, кроме лопаток, или полупроводниковые термобатареи установлены и на вращающихся деталях, и на лопатках вентилятора.Comparative analysis with the prototype allows us to conclude that the proposed air conditioner is characterized in that the semiconductor thermal batteries are installed on the rotating parts of the fan, except for the blades, or the semiconductor thermal batteries are installed on the rotating parts and on the fan blades.

Это позволяет сделать заключение, что данные признаки являются новыми, а предлагаемое техническое решение соответствует критерию "новизна".This allows us to conclude that these features are new, and the proposed technical solution meets the criterion of "novelty."

Проверка соответствия изобретения требованию изобретательского уровня, которая проводилась в отношении совокупности его существенных признаков, показала, что из известного уровня техники не выявлено влияние предписываемого предлагаемым техническим решением преобразования, характеризуемого отличительными от прототипов существенными признаками, на достижение технического результата: упрощение конструкции кондиционера и возможность использования в конструкции кондиционера различных типов вентилятора, а также увеличение эффективности тепло- и холодоотдачи от горячих и холодных спаев термобатарей нагреваемому и охлаждаемому воздуху. Это свидетельствует о том, что изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, т.е. оно соответствует критерию "изобретательский уровень".Verification of the compliance of the invention with the requirement of an inventive step, which was carried out with respect to the combination of its essential features, showed that the prior art did not reveal the effect of the conversion prescribed by the proposed technical solution, characterized by significant features distinctive from prototypes, on the achievement of the technical result: simplification of the air conditioner design and the possibility of using in the design of the air conditioner of various types of fan, as well as an increase in the efficiency heat and cold transfer from hot and cold junctions of thermopiles to heated and cooled air. This indicates that the invention does not follow explicitly from the prior art, i.e. it meets the criterion of "inventive step".

Таким образом, новая совокупность существенных признаков обеспечивает создание кондиционеров с упрощенной, более эффективной конструкцией, с возможностью использования в конструкции кондиционера различных типов вентилятора, т.к. полупроводниковые термобатареи установлены на вращающихся деталях вентилятора, кроме лопаток, или полупроводниковые термобатареи установлены и на вращающихся деталях, и на лопатках вентилятора.Thus, the new set of essential features ensures the creation of air conditioners with a simplified, more efficient design, with the possibility of using various types of fans in the air conditioner design, as semiconductor thermal batteries are installed on rotating parts of the fan, except for the blades, or semiconductor thermal batteries are installed on rotating parts and on the fan blades.

На фиг.1 схематично изображен кондиционер, поперечное сечение, где полупроводниковые термобатареи установлены одновременно на переднем и на заднем дисках и на лопатках радиального вентилятора; на фиг.2 - кондиционер, разрез А-А на фиг.1, где полупроводниковые термобатареи установлены одновременно на переднем и на заднем дисках и на лопатках радиального вентилятора; на фиг.3 - диск кондиционера с дисковым вентилятором и с установленными на нем полупроводниковыми термобатареями; на фиг.4 - кондиционер с дисковым вентилятором, продольный разрез; на фиг.5 - схематично изображен кондиционер, поперечное сечение, где полупроводниковые термобатареи установлены одновременно на переднем и на заднем дисках радиального вентилятора; на фиг.6 - кондиционер, разрез Б-Б на фиг.5, где полупроводниковые термобатареи установлены одновременно на переднем и на заднем дисках радиального вентилятора; на фиг.7 - схематично изображен кондиционер, поперечное сечение, где полупроводниковые термобатареи установлены на вращающемся цилиндре, на наружной и внутренней поверхностях которого установлены шнеки иди лопатки; на фиг.8 схематично изображен кондиционер, продольный разрез, где полупроводниковые термобатареи установлены на вращающемся цилиндре таким образом, чтобы охлаждающие поверхности полупроводниковых термобатарей были направлены наружу или внутрь цилиндра. На наружной и внутренней поверхностях цилиндра установлены шнеки или лопатки.Figure 1 schematically shows an air conditioner, a cross-section, where semiconductor thermal batteries are installed simultaneously on the front and rear disks and on the blades of a radial fan; figure 2 - air conditioning, section aa in figure 1, where semiconductor thermal batteries are installed simultaneously on the front and rear disks and on the blades of the radial fan; figure 3 - air conditioner disk with a disk fan and with semiconductor thermopiles installed on it; figure 4 - air conditioning with a disk fan, a longitudinal section; figure 5 - schematically shows an air conditioner, a cross section where semiconductor thermopiles are installed simultaneously on the front and rear disks of the radial fan; Fig.6 is an air conditioner, a section B-B in Fig.5, where semiconductor thermal batteries are installed simultaneously on the front and rear disks of the radial fan; 7 is a schematic illustration of an air conditioner, a cross-section, where semiconductor thermopiles are mounted on a rotating cylinder, on the outer and inner surfaces of which screws or vanes are installed; Fig. 8 schematically shows an air conditioner, a longitudinal section, where the semiconductor thermal batteries are mounted on a rotating cylinder so that the cooling surfaces of the semiconductor thermal batteries are directed outward or inward of the cylinder. On the outer and inner surfaces of the cylinder, screws or blades are installed.

Кондиционер содержит вал 1, передний диск 2, задний диск 3. На переднем диске 2 и заднем диске 3 установлены лопатки 4. На переднем диске 2 и заднем диске 3 и лопатках 4 установлены полупроводниковые термобатареи 5. Они установлены таким образом, что соседние между собой полупроводниковые термобатареи 5 обращены друг к другу охлаждающими поверхностями или нагревающими поверхностями. Электрический ток подводится к полупроводниковым термобатареям 5 из внешнего источника тока (источник тока не изображен). Также кондиционер содержит кожух 6, всасывающий патрубок 7, спиральный нагнетательный патрубок 8 для охлажденного воздуха и спиральный нагнетательный патрубок 9 для нагретого воздуха.The air conditioner comprises a shaft 1, a front disk 2, a rear disk 3. On the front disk 2 and rear disk 3, vanes 4 are installed. On the front disk 2 and rear disk 3 and vanes 4, semiconductor thermal batteries 5 are installed. They are installed so that adjacent to each other semiconductor thermopiles 5 are facing each other by cooling surfaces or heating surfaces. Electric current is supplied to the semiconductor thermopiles 5 from an external current source (current source not shown). The air conditioner also includes a casing 6, a suction pipe 7, a spiral discharge pipe 8 for cooled air and a spiral discharge pipe 9 for heated air.

Кондиционер может быть выполнен с применением дискового вентилятора, где полупроводниковые термобатареи 5 установлены на дисках 10 таким образом, что соседние между собой полупроводниковые термобатареи 5 обращены друг к другу охлаждающими поверхностями или нагревающими поверхностями.The air conditioner can be made using a disk fan, where the semiconductor thermal batteries 5 are mounted on the disks 10 in such a way that the adjacent semiconductor thermal batteries 5 face each other with cooling surfaces or heating surfaces.

Кондиционер может быть выполнен с применением радиального вентилятора без применения лопаток, с установкой полупроводниковых термобатарей 5 на переднем диске 2 и заднем диске 3.The air conditioner can be made using a radial fan without the use of blades, with the installation of semiconductor thermal batteries 5 on the front disk 2 and rear disk 3.

Кондиционер может быть выполнен в виде вращающегося цилиндра 11 с установленными на его наружной и внутренней поверхностях шнеками или лопатками 12, и полупроводниковые термобатареи 5 установлены по периметру поверхности цилиндра 11, где потоки охлажденного и нагретого воздуха разделены неподвижным экраном 13.The air conditioner can be made in the form of a rotating cylinder 11 with screws or blades 12 installed on its outer and inner surfaces, and semiconductor thermal batteries 5 are installed along the perimeter of the surface of the cylinder 11, where the flows of cooled and heated air are separated by a fixed screen 13.

Кондиционер работает следующим образом.Air conditioning works as follows.

Вал 1 вращает передний диск 2 и задний диск 3 вместе с лопатками 4 полупроводниковыми термобатареями 5. При этом воздух всасывается через всасывающий патрубок 7 и проходит между полупроводниковыми термобатареями 5. При прохождении между полупроводниковыми термобатареями 5 воздух, либо охлаждаясь, либо нагреваясь, проходит соответственно в спиральный нагнетательный патрубок 8 или в спиральный нагнетательный патрубок 9. Таким образом одновременно полупроводниковые термобатареи 5 частично выполняют функции лопаток.The shaft 1 rotates the front disk 2 and the rear disk 3 together with the blades 4 of the semiconductor thermopile 5. In this case, the air is sucked through the suction pipe 7 and passes between the semiconductor thermopile 5. When passing between the semiconductor thermopile 5, the air either passes through cooling or when heated, respectively a spiral discharge pipe 8 or a spiral discharge pipe 9. Thus, at the same time, the semiconductor thermopiles 5 partially function as blades.

В кондиционере с дисковым вентилятором воздух, разделяясь, проходит между дисками 10. При этом часть воздуха охлаждается, а часть воздуха нагревается.In an air conditioner with a disk fan, the air, separating, passes between the disks 10. At the same time, part of the air is cooled, and part of the air is heated.

В кондиционере с применением радиального вентилятора небольших размеров функции лопаток полностью выполняют полупроводниковые термобатареи 5.In an air conditioner using a small sized radial fan, the functions of the blades are completely performed by semiconductor thermopiles 5.

В кондиционере с применением вращающегося цилиндра 11 воздух проходит с наружной и с внутренней стороны цилиндра 11. При этом часть воздуха охлаждается, а часть воздуха нагревается. Потоки воздуха могут быть направлены или в разные стороны, или в одну сторону.In an air conditioner using a rotating cylinder 11, air flows from the outside and from the inside of the cylinder 11. At the same time, part of the air is cooled, and part of the air is heated. Air flows can be directed either in different directions, or in one direction.

Кондиционер может быть выполнен из нескольких вентиляторов, установленных на одной или нескольких осях.An air conditioner can be made of several fans mounted on one or more axles.

Возможность осуществления изобретения и обеспечения при этом технического результата, выражающегося в упрощении конструкции кондиционера, в возможности использования в конструкции кондиционера различных типов вентилятора, в увеличении эффективности тепло- и холодоотдачи от горячих и холодных спаев термобатарей нагреваемому и охлаждаемому воздуху, подтверждена приведенными чертежами и описанием конструкции кондиционера в статическом состоянии и в действии.The possibility of carrying out the invention and providing a technical result, expressed in simplifying the design of the air conditioner, in the possibility of using various types of fan in the air conditioner design, in increasing the efficiency of heat and cold transfer from the hot and cold junctions of the thermopiles to the heated and cooled air, is confirmed by the drawings and construction description air conditioner in static condition and in action.

Это свидетельствует о том, что изобретение соответствует требованию промышленной применимости.This indicates that the invention meets the requirement of industrial applicability.

Claims

An air conditioner comprising at least one fan, semiconductor thermal batteries, characterized in that the semiconductor thermal batteries are installed on the rotating parts of the fan, except for the blades, or semiconductor thermal batteries are installed on the rotating parts and on the fan blades.