RU2363893C1 - Conditioner with vortex elements - Google Patents
Conditioner with vortex elements Download PDFInfo
- Publication number
- RU2363893C1 RU2363893C1 RU2008116673/06A RU2008116673A RU2363893C1 RU 2363893 C1 RU2363893 C1 RU 2363893C1 RU 2008116673/06 A RU2008116673/06 A RU 2008116673/06A RU 2008116673 A RU2008116673 A RU 2008116673A RU 2363893 C1 RU2363893 C1 RU 2363893C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- room
- pipeline
- heat
- mixing chamber
- Prior art date
Links
Landscapes
- Central Air Conditioning (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к системам вентиляции и кондиционирования воздуха с режимами регенеративной теплоутилизации и может быть использовано для создания комфортных условий микроклимата в бытовых, административных и производственных помещениях.The invention relates to ventilation and air conditioning systems with regenerative heat recovery modes and can be used to create comfortable microclimate conditions in domestic, administrative and industrial premises.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является кондиционер по патенту РФ №2319906, F24F 5/00 от 13.10.06 (прототип), содержащий камеру смешения, подогреватель и блок орошения.The closest technical solution to the claimed object is air conditioning according to the patent of the Russian Federation No. 2319906, F24F 5/00 from 10/13/06 (prototype), containing a mixing chamber, a heater and an irrigation unit.
Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность процесса тепловлажностной обработки воздуха за счет недостаточной эффективности очистки рециркуляционного воздуха от тонкой пыли и невозможности подмеса воздуха других параметров уже после обработки рециркуляционного ввиду отсутствия вихревой камеры смешения.The disadvantage of the prototype is the relatively low efficiency of the process of heat-moisture processing of air due to the insufficient efficiency of cleaning recirculated air from fine dust and the inability to mix air with other parameters after processing the recirculation due to the absence of a vortex mixing chamber.
Технический результат - повышение эффективности тепловлажностной обработки воздуха, экономия энергоресурсов, упрощение конструкции систем кондиционирования воздуха, их монтажа и обслуживания.The technical result is an increase in the efficiency of heat-moisture processing of air, energy savings, simplification of the design of air conditioning systems, their installation and maintenance.
Это достигается тем, что в кондиционере с вихревыми элементами, содержащем камеру смешения, подогреватель и блок орошения, дополнительно содержится приточный вентилятор, который подает воздух в помещение через воздухораспределительное устройство, а в кондиционируемом помещении установлены, по крайней мере, два датчика: датчик, регистрирующий влажность в помещении, и датчик температуры для регистрации температуры, теплообменник, установленный в камере смешения с конфузором и тангенциальным патрубком, а воздух обрабатывается в аппарате для тепловлажностной обработки воздуха, который состоит из двух ступеней: первая ступень представляет собой многофункциональный аппарат со встречными закрученными потоками и предназначена для очистки от пыли рециркуляционного воздуха, поступающего из помещения и имеющего положительную температуру, а также для увлажнения воздуха, и включает в себя корпус с емкостью для сбора жидкости, в которой расположен насос с фильтром для осуществления рециркуляции жидкости по трубопроводу и подачи ее через клапаны в блок орошения, который выполнен в виде, по крайней мере, двух круговых трубчатых коллекторов с равномерно распределенными по внутренней поверхности центробежными форсунками, а трубопровод для рециркуляции жидкости содержит регулирующий клапан-смеситель для подключения к системе водоснабжения посредством трубопровода к источнику подачи охлажденной воды от холодильной машины.This is achieved by the fact that in an air conditioner with vortex elements containing a mixing chamber, a heater and an irrigation unit, there is also an additional supply fan that delivers air to the room through an air distribution device, and in the air-conditioned room at least two sensors are installed: a sensor that records humidity in the room, and a temperature sensor for registering temperature, a heat exchanger installed in the mixing chamber with a confuser and a tangential nozzle, and the air is processed into the apparatus for heat-moisture treatment of air, which consists of two stages: the first stage is a multifunctional device with counter-swirling flows and is designed to remove dust from the recirculated air coming from the room and having a positive temperature, as well as to humidify the air, and includes a housing with a container for collecting liquid, in which a pump with a filter is located for recirculating the liquid through the pipeline and feeding it through the valves to the irrigation unit, which ene in the form of at least two circular tube collectors with uniformly distributed over the inner surface of the swirler and the recirculation fluid conduit comprises a control valve for connecting the mixer to the water supply through a conduit to a source of chilled water from the chiller.
На чертеже представлена схема кондиционера.The drawing shows a diagram of an air conditioner.
Кондиционер с вихревыми элементами для тепловлажностной обработки воздуха в помещении 1 включает в себя вытяжные 2 и приточные 3 устройства, шахту 4 для выброса отработанного воздуха, связанную с рециркуляционным трубопроводом 6 и клапанами 5. Приточный вентилятор 22 подает воздух в помещение 1 через воздухораспределительное устройство 3. В кондиционируемом помещении 1 установлены, по крайней мере, два датчика: датчик 8, регистрирующий влажность в помещении, и датчик температуры 7 для регистрации температуры. Для регулирования температуры в помещении 1 датчик 7 воздействует на исполнительный механизм клапана 9, установленного на трубопроводе 10 подачи теплоносителя в теплообменник 11, установленный в камере смешения 15 с конфузором 16 и тангенциальным патрубком 17. Наружный воздух через воздухозаборное устройство 12 по трубопроводу 13 и через клапан 14 поступает в теплообменник 11.An air conditioner with vortex elements for heat-moisture treatment of air in room 1 includes exhaust 2 and supply 3 devices, a shaft 4 for exhausting exhaust air associated with a recirculation pipe 6 and valves 5. The supply fan 22 supplies air to the room 1 through an air distribution device 3. In the air-conditioned room 1, at least two sensors are installed: a sensor 8, which records the humidity in the room, and a temperature sensor 7 for recording temperature. To regulate the temperature in the room 1, the sensor 7 acts on the actuator of the valve 9 installed on the pipeline 10 for supplying the heat carrier to the heat exchanger 11 installed in the mixing chamber 15 with the confuser 16 and the tangential pipe 17. External air through the air intake device 12 through the pipe 13 and through the valve 14 enters the heat exchanger 11.
Влажность регулируется по импульсу датчика 8, воздействующего на исполнительный механизм клапана 34, который позволяет изменять соотношение расходов жидкости, поступающей к форсункам 28. Воздух из помещения 1 удаляется через вытяжные 2 устройства, при этом часть воздуха при соответствующем положении клапанов 5 и 27 возвращается как рециркуляционный воздух в аппарат для тепловлажностной обработки воздуха, который состоит из двух ступеней: первая ступень представляет собой многофункциональный аппарат со встречными закрученными потоками и предназначена для очистки от пыли рециркуляционного воздуха, поступающего из помещения 1 и имеющего положительную температуру, а также для увлажнения воздуха, и включает в себя корпус 24 с емкостью 30 для сбора жидкости, в которой расположен насос 33 с фильтром 32 для осуществления рециркуляции жидкости по трубопроводу и подачи ее через клапаны 34, 35 в блок орошения, который выполнен в виде, по крайней мере, двух круговых трубчатых коллекторов 28 и 29 с равномерно распределенными по внутренней поверхности центробежными форсунками (на чертеже не показано). Трубопровод для рециркуляции жидкости содержит регулирующий клапан-смеситель 35 для подключения к системе водоснабжения посредством трубопровода 36 к источнику 37 подачи охлажденной воды от холодильной машины, или артезианской скважины, или емкости с запасом ледниковой воды.Humidity is controlled by the pulse of the sensor 8, acting on the actuator of the valve 34, which allows you to change the ratio of the flow rate of the liquid entering the nozzles 28. The air from the room 1 is removed through the exhaust 2 devices, while part of the air with the corresponding position of the valves 5 and 27 returns as recirculation air into the apparatus for heat-moisture processing of air, which consists of two stages: the first stage is a multifunctional apparatus with counter swirling flows and It is intended for dust removal of recirculating air coming from room 1 and having a positive temperature, as well as for humidification of air, and includes a housing 24 with a capacity 30 for collecting liquid, in which a pump 33 with a filter 32 is located for recirculating the liquid through the pipeline and feeding it through the valves 34, 35 to the irrigation unit, which is made in the form of at least two circular tubular manifolds 28 and 29 with centrifugal nozzles evenly distributed on the inner surface (not shown in the drawing cauldron). The liquid recirculation pipeline contains a control valve-mixer 35 for connecting to a water supply system through a pipe 36 to a source of supply of chilled water from a refrigeration machine, or an artesian well, or a container with a supply of glacial water.
В нижней части корпуса 24 расположен нижний входной патрубок 26, а в верхней части - верхний входной патрубок 25. Для интенсификации процесса тепловлажностной обработки воздуха в патрубках установлены соответственно нижний тангенциальный закручиватель 31 и верхний тангенциальный закручиватель.The lower inlet pipe 26 is located in the lower part of the housing 24, and the upper inlet pipe 25 is located in the upper part. To intensify the process of heat-humidity processing of air, the lower tangential swirl 31 and the upper tangential swirl are installed in the nozzles, respectively.
Выхлопной патрубок 23 соединяет первую ступень устройства со второй ступенью устройства, предназначенной для смешения потоков воздуха, поступающих из первой ступени с потоком наружного воздуха, имеющего в летний период положительную температуру, а в зимний - отрицательную. Вторая ступень устройства выполнена в виде тепломассообменного аппарата смешения и включает в себя: входной патрубок камеры смешения 17, центробежную камеру смешения 20, диффузор 21, конфузор 19, раскручиватель 18, выходной патрубок. Центробежная камера смешения 20 выполнена по габаритному внешнему размеру - диаметру D больше, чем габаритный внешний размер корпуса 24 многофункционального аппарата - диаметр D1. Для оптимальной работы аппарата необходимо выполнить следующие соотношения параметров:An exhaust pipe 23 connects the first stage of the device with the second stage of the device, designed to mix the air flows coming from the first stage with the flow of external air, which has a positive temperature in summer and negative temperature in winter. The second stage of the device is made in the form of a heat and mass transfer apparatus for mixing and includes: the inlet pipe of the mixing chamber 17, the centrifugal mixing chamber 20, the diffuser 21, the confuser 19, the spinner 18, the outlet pipe. The centrifugal mixing chamber 20 is made according to the overall external dimension — the diameter D is larger than the overall outer dimension of the housing 24 of the multifunctional apparatus — the diameter D 1 . For optimal operation of the device, it is necessary to perform the following ratio of parameters:
- отношение диаметра D центробежной камеры смешения 20 к диаметру D1 корпуса 24 многофункционального аппарата лежит в оптимальном интервале величин: D/D1=1,25÷2,0; угол наклона форсунок блока орошения 29 к горизонту лежит в оптимальном интервале величин: 30÷40°; аэродинамическое сопротивление аппарата лежит в оптимальном интервале величин: 600÷900 Па.- the ratio of the diameter D of the centrifugal mixing chamber 20 to the diameter D 1 of the housing 24 of the multifunctional apparatus lies in the optimal range of values: D / D 1 = 1.25 ÷ 2.0; the angle of the nozzles of the irrigation unit 29 to the horizon lies in the optimal range of values: 30 ÷ 40 °; aerodynamic drag of the apparatus lies in the optimal range of values: 600 ÷ 900 Pa.
Кондиционер с вихревыми элементами работает следующим образом.Air conditioning with vortex elements works as follows.
В камере смешения 15 смешиваются следующие потоки воздуха: наружный поток воздуха путем подачи его через воздухозаборное устройство 12 и клапан 14 и рециркуляционный воздуха из помещения 1, где отсутствуют примеси вредных веществ. Затем этот воздух пропускают через теплообменник 11 в аппарат для тепловлажностной обработки воздуха, который состоит из двух ступеней: первая ступень представляет собой многофункциональный аппарат со встречными закрученными потоками и предназначена для очистки от пыли рециркуляционного воздуха, поступающего из помещения 1 и имеющего положительную температуру, а также для увлажнения воздуха, и включает в себя корпус 24 с емкостью 30 для сбора жидкости, в которой расположен насос 33 с фильтром 32 для осуществления рециркуляции жидкости по трубопроводу и подачи ее через клапаны 34, 35 в блок орошения, который выполнен в виде, по крайней мере, двух круговых трубчатых коллекторов 28 и 29 с равномерно распределенными по внутренней поверхности центробежными форсунками (на чертеже не показано). Регулирование температуры в помещении 1 осуществляют посредством датчика 7, который воздействует на исполнительный механизм клапана 9, установленного на трубопроводе подачи теплоносителя в теплообменник 11.The following air flows are mixed in the mixing chamber 15: the external air flow by feeding it through the air intake device 12 and the valve 14 and recirculated air from the room 1, where there are no impurities of harmful substances. Then this air is passed through a heat exchanger 11 into a device for heat-moisture treatment of air, which consists of two stages: the first stage is a multifunctional device with counter swirling flows and is designed to clean the dust from the recirculated air coming from room 1 and having a positive temperature, and for humidification of air, and includes a housing 24 with a capacity 30 for collecting liquid, in which a pump 33 with a filter 32 is located for the recirculation of liquid by t uboprovodu and feeding it through the valves 34, 35 to the irrigation unit, which is in the form of at least two circular tube collectors 28 and 29 are uniformly distributed over the inner surface of the swirler (not shown). Temperature control in room 1 is carried out by means of a sensor 7, which acts on the actuator of the valve 9 mounted on the pipeline supplying the coolant to the heat exchanger 11.
Особенностью этой системы является то, что поверхностный теплообменник 11, выполняющий в теплый период функцию воздухоохладителя I ступени, имеет весьма развитую поверхность. Это связано с тем, что разность температур между обрабатываемым воздухом и холодоносителем сравнительно небольшая. В холодный период разность температур достигает больших значений, что позволяет обеспечить его высокую теплопроизводительность. При этом оказывается целесообразным возложить на этот теплообменник не только функции I и II ступеней подогрева, но и функцию воздушного отопления.A feature of this system is that the surface heat exchanger 11, which performs the function of an air cooler of the first stage in the warm period, has a very developed surface. This is due to the fact that the temperature difference between the treated air and the coolant is relatively small. In the cold period, the temperature difference reaches large values, which ensures its high heat output. At the same time, it turns out to be appropriate to assign to this heat exchanger not only the functions of the I and II stages of heating, but also the function of air heating.
В многофункциональном аппарате со встречными закрученными потоками в рабочем пространстве первой ступени образуются, как и в классическом аппарате со встречными закрученными потоками, два закрученных в одну сторону, но встречно направленных потока: восходящий - в центральной части камеры и нисходящий - в периферийной части. Для тепловлажностной обработки воздуха в блок орошения 29 по трубопроводу подается вода, распыляемая центробежными тангенциальными форсунками. Под действием центробежных сил капли воды отбрасываются на вертикальные стенки аппарата и по ним стекают в нижнюю часть камеры. Затем увлажненный воздух выводится из камеры через выхлопной патрубок 23, расположенный в верхней части первой ступени аппарата, и поступает в камеру смешения 20 - вторую ступень устройства.In a multifunctional apparatus with counter-swirling flows in the first stage workspace, two swirling in one direction but opposite directions are formed, as in the classic apparatus with counter-swirling flows: ascending in the central part of the chamber and descending in the peripheral part. For heat-moisture treatment of air in the irrigation unit 29 through the pipeline serves water sprayed by centrifugal tangential nozzles. Under the action of centrifugal forces, water droplets are thrown onto the vertical walls of the apparatus and flow down into the lower part of the chamber. Then the humidified air is removed from the chamber through the exhaust pipe 23 located in the upper part of the first stage of the apparatus, and enters the mixing chamber 20, the second stage of the device.
Основным преимуществом разработанного кондиционера является возможность проведения процессов увлажнения, смешения, санитарной очистки от мелкой пыли, а также возможность повторного использования тепла и влаги больших объемов рециркуляционного воздуха (до 90%). Таким образом, использование многофункционального аппарата со встречными закрученными потоками для обработки рециркуляционного воздуха, при взаимодействии с малогабаритным кондиционером (на чертеже не показан) для обработки свежего воздуха (от 10%), позволяет существенным образом сократить стоимость климатического оборудования, эксплуатационные затраты, а также обеспечить более стабильную работу всей системы.The main advantage of the developed air conditioner is the possibility of carrying out humidification, mixing, sanitary cleaning of fine dust, as well as the possibility of reusing heat and moisture in large volumes of recirculated air (up to 90%). Thus, the use of a multifunctional apparatus with counter-swirling flows for processing recirculated air, when interacting with a small-sized air conditioner (not shown in the drawing) for treating fresh air (from 10%), can significantly reduce the cost of HVAC equipment, operating costs, and also ensure more stable operation of the entire system.
Смешение наружного воздуха с циркуляционным уже после его подогрева позволяет избежать выпадения конденсата и его обледенения на стенках лопаток воздушных клапанов, регулирующих поступление холодного воздуха в камеру смешения, в результате чего нарушается режим регулирования и возрастают износ оборудования и энергетические потери в традиционных центральных кондиционерах.Mixing the outside air with the circulation air after it has already been heated allows avoiding condensation and icing up on the walls of the air valve blades that regulate the flow of cold air into the mixing chamber, as a result of which the control mode is violated and equipment wear and energy losses in traditional central air conditioners increase.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008116673/06A RU2363893C1 (en) | 2008-04-30 | 2008-04-30 | Conditioner with vortex elements |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008116673/06A RU2363893C1 (en) | 2008-04-30 | 2008-04-30 | Conditioner with vortex elements |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2363893C1 true RU2363893C1 (en) | 2009-08-10 |
Family
ID=41049641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008116673/06A RU2363893C1 (en) | 2008-04-30 | 2008-04-30 | Conditioner with vortex elements |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2363893C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2671690C1 (en) * | 2018-03-12 | 2018-11-06 | Олег Савельевич Кочетов | Air conditioner with vortex elements |
| CN110388693A (en) * | 2019-07-11 | 2019-10-29 | 博乐环境系统（苏州）有限公司 | Space air environment conditioning system and its control method |
| CN110388692A (en) * | 2019-07-11 | 2019-10-29 | 博乐环境系统（苏州）有限公司 | Cooling and Heat Source aeration device and its control method for nearly zero energy consumption building |
-
2008
- 2008-04-30 RU RU2008116673/06A patent/RU2363893C1/en active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2671690C1 (en) * | 2018-03-12 | 2018-11-06 | Олег Савельевич Кочетов | Air conditioner with vortex elements |
| CN110388693A (en) * | 2019-07-11 | 2019-10-29 | 博乐环境系统（苏州）有限公司 | Space air environment conditioning system and its control method |
| CN110388692A (en) * | 2019-07-11 | 2019-10-29 | 博乐环境系统（苏州）有限公司 | Cooling and Heat Source aeration device and its control method for nearly zero energy consumption building |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201652635U (en) | Novel constant temperature and humidity purification air-conditioning unit | |
| CN104329739B (en) | Self-adaptive air conditioning unit combining vertical pipe indirection, low-temperature surface cooling and high-pressure micro-mist | |
| CN102252380A (en) | Solution humidifying air conditioning unit with fresh air pretreatment device | |
| KR100740670B1 (en) | An ventilation system with humidification and remove condensation water | |
| CN205783547U (en) | The clean air conditioner energy-saving control system controlled based on indoor dew point temperature | |
| CN202133046U (en) | Solution humidifying air conditioning unit with fresh air pretreatment device | |
| CN106152319A (en) | A kind of recuperation of heat cooling-down air conditioner device | |
| CN104406242A (en) | Efficient dehumidification cleaning room system | |
| RU2363893C1 (en) | Conditioner with vortex elements | |
| CN109827311A (en) | A kind of full room health comfort air management system of variable air rate | |
| RU2363896C1 (en) | Instrument for heat and humidity treatment of air | |
| CN209588310U (en) | A kind of full room health comfort air management system of variable air rate | |
| RU2671690C1 (en) | Air conditioner with vortex elements | |
| KR100320726B1 (en) | Water direct contact air conditioning | |
| CN110510096A (en) | A kind of air-conditioning ventilation system for laboratory | |
| BG100347A (en) | Device for cooling of incoming air into an air conditioner | |
| CN212585078U (en) | Constant temperature and humidity air conditioner purification system | |
| CN105627463B (en) | The cooling stratified air conditioning system of evaporation suitable for high-lager building | |
| CN205481482U (en) | Textile mill is with evaporation cooling and flexible air conditioning system who supplys air and combine together that says | |
| JP4911968B2 (en) | Outside air cooling method and air conditioning system | |
| CN204421246U (en) | The clean air conditioner unit that Arid Area evaporative cooling is combined with mechanical refrigeration | |
| CN209026959U (en) | A kind of aerial temperature and humidity regulating device | |
| CN109425065A (en) | A kind of operating room purification air-conditioning unit | |
| RU2512892C2 (en) | Method for air heat-moisture treatment with heat utilisation | |
| CN208779970U (en) | A kind of cooling tower of more host air-conditioning systems |