RU2564225C1 - Wall split air conditioner - Google Patents

Wall split air conditioner Download PDF

Info

Publication number
RU2564225C1
RU2564225C1 RU2014132421/12A RU2014132421A RU2564225C1 RU 2564225 C1 RU2564225 C1 RU 2564225C1 RU 2014132421/12 A RU2014132421/12 A RU 2014132421/12A RU 2014132421 A RU2014132421 A RU 2014132421A RU 2564225 C1 RU2564225 C1 RU 2564225C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
air
bypass
shaft
compressor
heat exchanger
Prior art date
Application number
RU2014132421/12A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Юрьевич Кочубей
Original Assignee
Алексей Юрьевич Кочубей
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Алексей Юрьевич Кочубей filed Critical Алексей Юрьевич Кочубей
Priority to RU2014132421/12A priority Critical patent/RU2564225C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2564225C1 publication Critical patent/RU2564225C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: ventilation.
SUBSTANCE: wall split air conditioner has a binary compressor consisting of an electric motor with a shaft and mechanical transmissions installed on its ends in the form of crankshafts, a piston compressor and a pneumatic actuator with a possibility of operation in anti-phase mode, and bypass valve system which is implemented in the form of cylindrical housing electric motor installed on a shaft with the bypass branch pipes rowed on its surface and along the longitudinal axis, one of end branch pipes is interconnected with the heating air heat exchanger, another end one - with the cooling air heat exchanger, and the middle branch pipe is interconnected with the pneumatic actuator. On the electric motor shaft the bushing is installed with a possibility of rotation which has cross grooves arranged symmetrically with reference to the longitudinal axis of the bushing and shifted with reference to each other with a possibility of bypass of working reagent for providing of operation of the piston compressor and the pneumatic actuator in anti-phase mode.
EFFECT: consumption decrease and design simplification.
3 dwg

Description

Изобретение относится к технологии преобразования тепловой энергии и может быть использовано при разработке тепловых насосов, холодильников и трансформаторов тепла.The invention relates to a technology for converting thermal energy and can be used in the development of heat pumps, refrigerators and heat transformers.

Известно устройство для изменения температуры воздуха помещения, содержащее размещенные в помещении воздушную турбину с входом и выходом, соединенную валом с потребителем мощности, воздушные магистрали высокого и низкого давления, источник воздуха высокого давления с редукционным клапаном и эжектор (см. патент РФ №2365827. Кл. F24D 15/04).A device is known for changing the room temperature, comprising an air turbine with an inlet and outlet located in the room, connected by a shaft to a power consumer, high and low pressure air lines, a high pressure air source with pressure reducing valve and an ejector (see RF patent No. 2365827. Cl F24D 15/04).

Также известна система отопления помещений, содержащая магистральные трубопроводы охлаждения и обогрева, соединенные с воздушными теплообменниками, вентиль для регулировки давления рабочего реагента (см. патент РФ №2121114, кл. F24D 15/04, A24D 3/18. 1998 - прототип).Also known is a room heating system containing main cooling and heating pipelines connected to air heat exchangers, a valve for adjusting the pressure of the working reagent (see RF patent No. 2121114, class F24D 15/04, A24D 3/18. 1998 is a prototype).

Общими недостатками известных устройств являются сложность конструкций и резкое падение давления рабочего реагента за счет изменения агрегатного состояния рабочего реагента при переходе от одного теплообменника (обогревателя) к другому теплообменнику охлаждения через вентиль регулирования давления, что приводит к большим и невосполнимым энергозатратам, приходящихся на компрессор.Common disadvantages of the known devices are the design complexity and a sharp drop in the pressure of the working reagent due to a change in the aggregate state of the working reagent during the transition from one heat exchanger (heater) to another cooling heat exchanger through a pressure control valve, which leads to large and irreplaceable energy consumption attributable to the compressor.

Техническим результатом является снижение энергозатрат и упрощение конструкции.The technical result is to reduce energy consumption and simplify the design.

Технический результат достигается тем, что сплит-система, включающая магистральные трубопроводы с воздушными теплообменниками охлаждения и обогрева, вентиль для регулировки давления рабочего реагента, согласно изобретению имеет бинарный компрессор, состоящий из электродвигателя с валом и расположенными на его концах механическими передачами в виде коленвалов, поршневых компрессора и пневмодвигателя с перепускной системой клапанов, при этом поршневые компрессор и пневмодвигатель сообщены между собой посредством механических передач с возможностью работы в противофазном режиме, а перепускная система клапанов выполнена в виде жестко установленного на валу электродвигателя цилиндрического корпуса с расположенными на его поверхности в ряд и по продольной оси перепускными патрубками, один из крайних патрубков сообщен через магистральный трубопровод с воздушным теплообменником обогрева, другой крайний - через вентиль для регулировки давления рабочего реагента и магистральный трубопровод - с воздушным теплообменником охлаждения, а средний патрубок сообщен с полостью цилиндра пневмодвигателя, при этом внутри корпуса на валу электродвигателя с возможностью вращения расположена выполняющая функцию перепускного клапана втулка, которая имеет поперечные пазы, размещенные симметрично и смещенные друг к другу относительно продольной оси втулки с возможностью перепуска рабочего реагента в среднем патрубке для обеспечения работы поршневых компрессора и пневмодвигателя в противофазном режиме.The technical result is achieved by the fact that the split system, which includes main pipelines with air heat exchangers for cooling and heating, a valve for adjusting the pressure of the working reagent, according to the invention has a binary compressor consisting of an electric motor with a shaft and mechanical gears located at its ends in the form of crankshafts, piston compressor and air motor with a bypass valve system, while the piston compressor and air motor are interconnected by means of mechanical Ah with the ability to work in antiphase mode, and the bypass valve system is made in the form of a cylindrical housing rigidly mounted on the electric motor shaft with bypass pipes located in a row and along the longitudinal axis, one of the extreme pipes is connected through a main pipeline with an air heating heat exchanger, the other the last - through the valve for adjusting the pressure of the working reagent and the main pipeline - with an air cooling heat exchanger, and the middle pipe is connected from the strips the cylinder of the air motor, while inside the housing on the motor shaft rotatably there is a sleeve that performs the function of a bypass valve, which has transverse grooves placed symmetrically and offset to each other relative to the longitudinal axis of the sleeve with the possibility of bypassing the working reagent in the middle pipe to ensure the operation of the piston compressor and air motor in antiphase mode.

Новизна заявляемого предложения заключается в том, что за счет наличия бинарного компрессора, выполненного в виде совокупности взаимодействующих между собой поршневых компрессоров и пневмодвигателя и системы перепускных клапанов, обеспечивается сокращение энергозатрат.The novelty of the proposed proposal lies in the fact that due to the presence of a binary compressor, made in the form of a combination of reciprocating piston compressors and an air motor and a system of bypass valves, energy costs are reduced.

По данным научно-технической и патентной литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, имеющее технический результат, который ранее не достигался известными средствами, что позволяет судить об изобретательском уровне заявляемого предложения.According to the scientific, technical and patent literature, no technical solution was found that was similar to the claimed one, having a technical result that had not previously been achieved by known means, which allows one to judge the inventive step of the claimed proposal.

Предлагаемая сплит-система работоспособна и может быть использована при разработке агрегатов для охлаждения и обогрева помещений, что соответствует критерию «промышленная применимость».The proposed split system is efficient and can be used in the development of units for cooling and heating of premises, which meets the criterion of "industrial applicability".

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на рис. 1 изображена схема сплит-системы; на рис. 2 изображена схема сплит-системы, работающая в противофазном режиме относительно сплит-системы, представленной на рис. 1; на рис. 3 изображено поперечное сечение корпуса с втулкой, вид А-А.The invention is illustrated by drawings, where in Fig. 1 shows a diagram of a split system; in fig. 2 shows a diagram of a split system operating in antiphase mode relative to the split system shown in Fig. one; in fig. 3 shows a cross section of a housing with a sleeve, view AA.

Сплит-система содержит магистральные трубопроводы 1 и 2 с воздушными теплообменниками 3 и 4 охлаждения и обогрева, вентиль 5 для регулировки давления рабочего реагента и бинарный компрессор, который состоит из электродвигателя 6 с валом 7 и расположенными на его концах механическими передачами в виде коленвалов 8 и 9, поршневых компрессора 10 и пневмодвигателя 11 с перепускной системой клапанов. Поршневые компрессор 10 и пневмодвигатель 11 сообщены между собой посредством механических передач - коленвалов 8 и 9 с возможностью работы в противофазном режиме. Перепускная система клапанов выполнена в виде жестко установленного на валу 7 электродвигателя 9 цилиндрического корпуса 12 с расположенными на его поверхности в ряд и по его продольной оси перепускными патрубками 13, 14 и 15. Крайний патрубок 13 через магистральный трубопровод 1 сообщен с воздушным теплообменником 3 обогрева, а другой крайний патрубок 15 через вентиль 5 для регулировки давления рабочего реагента и магистральный трубопровод 2 соединен с воздушным теплообменником 4 охлаждения. Средний патрубок 14 соединен с полостью цилиндра пневмодвигателя 11. Внутри корпуса 12 на валу 7 электродвигателя 6 с возможностью вращения расположена выполняющая функцию перепускного клапана втулка 16, которая имеет поперечные пазы 17 и 18, размещенные симметрично и смещенные друг к другу относительно продольной оси втулки 16 с возможностью обеспечения перепуска рабочего реагента в среднем патрубке 15 для обеспечения работы поршневых компрессора и пневмодвигателя в противофазном режиме.The split system contains main pipelines 1 and 2 with air heat exchangers 3 and 4 for cooling and heating, a valve 5 for adjusting the pressure of the working reagent, and a binary compressor, which consists of an electric motor 6 with a shaft 7 and mechanical gears located at its ends in the form of crankshafts 8 and 9, piston compressor 10 and air motor 11 with a bypass valve system. The piston compressor 10 and the air motor 11 are interconnected by means of mechanical gears - crankshafts 8 and 9 with the possibility of operating in antiphase mode. The valve bypass system is made in the form of a cylindrical housing 12 rigidly mounted on the shaft 7 of the electric motor 9 with bypass pipes 13, 14 and 15 located on its surface in a row and along its longitudinal axis. The extreme pipe 13 is in communication with the heating air heat exchanger 3 through the main pipe 1, and the other extreme pipe 15 through the valve 5 for adjusting the pressure of the working reagent and the main pipe 2 is connected to the air cooling heat exchanger 4. The middle pipe 14 is connected to the cylinder cavity of the air motor 11. Inside the housing 12, on the shaft 7 of the electric motor 6, there is a rotatable sleeve 16 that rotates as a bypass valve, which has transverse grooves 17 and 18 placed symmetrically and offset to each other relative to the longitudinal axis of the sleeve 16 sec the ability to bypass the working reagent in the middle pipe 15 to ensure the operation of the piston compressor and air motor in antiphase mode.

Сплит-система работает следующим образом.The split system works as follows.

В поршневой компрессор 10 по магистральному трубопроводу 1 из воздушного теплообменника 3 (испарителя) поступает рабочий реагент - газообразный фреон под низким давлением в 3-5 ат и температурой 10-20°С. Компрессор 10 посредством поршня сжимает фреон до давления 15-25 ат, в результате чего фреон сжижается, выделяя тепло, нагревается до 70-90°С и поступает в другой воздушный теплообменник 4 (конденсатор), из которого под высоким давлением поступает в патрубок 13. В этот момент паз 17 втулки 16 расположен напротив патрубков 13 и 14 (рис. 1), обеспечивая перепуск фреона из патрубка 13 в патрубок 14 за счет пространства, образованного стенкой корпуса и пазом 17, далее фреон поступает в цилиндр пневмодвигателя 11, перемещая его поршень, который через шток и механическую передачу 9 заставляет вращаться втулку 16, перемещая при этом паз 18, и когда он устанавливается напротив патрубков 14 и 15 (рис. 2), то поршень пневмодвигателя 11 за счет энергии механической передачи и сжатого газа движется обратно, вытесняет из его цилиндра фреон, который, остывая, поступает в патрубок 14 и за счет пространства, образованного стенкой корпуса и пазом 18, перепускает фреон в патрубок 15. Далее фреон проходит через вентиль 5 регулировки давления и в газожидкостном состоянии с низким давлением поступает на воздушный теплообменник 3, где начинает закипать и испаряться. В это время поршень компрессора 10, вытеснив фреон, находится в верхнем положении. Когда фреон поступает из магистрального трубопровода 1 в поршневой компрессор 10, то поршень начинает сжимать фреон, и процесс повторяется.A working reagent — gaseous freon under low pressure of 3-5 atm and a temperature of 10–20 ° C — enters the piston compressor 10 through the main pipeline 1 from the air heat exchanger 3 (evaporator). The compressor 10 by means of a piston compresses the freon to a pressure of 15-25 atm, as a result of which the freon liquefies, generating heat, heats up to 70-90 ° C and enters another air heat exchanger 4 (condenser), from which it enters the pipe 13 under high pressure. At this moment, the groove 17 of the sleeve 16 is located opposite the nozzles 13 and 14 (Fig. 1), providing the freon bypass from the nozzle 13 to the nozzle 14 due to the space formed by the housing wall and the groove 17, then the freon enters the cylinder of the air motor 11, moving its piston which through the stem and the mechanic The transmission 9 makes the sleeve 16 rotate, moving the groove 18, and when it is installed opposite the nozzles 14 and 15 (Fig. 2), the piston of the air motor 11 moves back due to the energy of the mechanical transmission and compressed gas, displaces freon from its cylinder, which, cooling down, enters the nozzle 14 and, due to the space formed by the wall of the housing and the groove 18, passes the freon into the nozzle 15. Next, the freon passes through the pressure control valve 5 and enters the air-heat exchanger in a gas-liquid state with low pressure to 3, where it begins to boil and evaporate. At this time, the piston of the compressor 10, displacing freon, is in the upper position. When the freon enters from the main pipeline 1 into the piston compressor 10, the piston begins to compress the freon, and the process repeats.

Таким образом, по сравнению с классической сплит-системой предлагаемая значительно сокращает энергозатраты за счет использования бинарного компрессора, так как осуществляется возврат энергии от работы пневмодвигателя через коленвал на поршень компрессора, что позволяет компенсировать затраты энергии на нагнетание рабочего давления в воздушном теплообменнике 4 (конденсатор) и приводит к снижению потребления энергии в 3-4 раза.Thus, in comparison with the classical split system, the proposed one significantly reduces energy costs through the use of a binary compressor, since energy is returned from the air motor through the crankshaft to the compressor piston, which allows you to compensate for the energy costs for pumping the working pressure in the air heat exchanger 4 (condenser) and leads to a decrease in energy consumption by 3-4 times.

Claims (1)

Сплит-система, включающая магистральные трубопроводы с воздушными теплообменниками охлаждения и обогрева, вентиль для регулировки давления рабочего реагента, отличающаяся тем, что имеет бинарный компрессор, состоящий из электродвигателя с валом и расположенными на его концах механическими передачами в виде коленвалов, поршневых компрессора и пневмодвигателя с перепускной системой клапанов, при этом поршневые компрессор и пневмодвигатель сообщены между собой посредством механических передач с возможностью работы в противофазном режиме, а перепускная система клапанов выполнена в виде жестко установленного на валу электродвигателя цилиндрического корпуса с расположенными на его поверхности в ряд и по продольной оси перепускными патрубками, один из крайних патрубков сообщен через магистральный трубопровод с воздушным теплообменником обогрева, другой крайний - через вентиль для регулировки давления рабочего реагента и магистральный трубопровод - с воздушным теплообменником охлаждения, а средний патрубок сообщен с полостью цилиндра пневмодвигателя, при этом внутри корпуса на валу электродвигателя с возможностью вращения расположена выполняющая функцию перепускного клапана втулка, которая имеет поперечные пазы, размещенные симметрично и смещенные друг к другу относительно продольной оси втулки с возможностью перепуска рабочего реагента в среднем патрубке для обеспечения работы поршневых компрессора и пневмодвигателя в противофазном режиме. Split system, including main pipelines with air heat exchangers for cooling and heating, a valve for adjusting the pressure of the working reagent, characterized in that it has a binary compressor consisting of an electric motor with a shaft and mechanical gears located at its ends in the form of crankshafts, a reciprocating compressor and an air motor with by-pass valve system, while the piston compressor and air motor are interconnected by means of mechanical gears with the ability to work in antiphase mode press, and the bypass valve system is made in the form of a cylindrical housing rigidly mounted on the motor shaft with bypass pipes located on its surface in a row and along the longitudinal axis, one of the extreme pipes is communicated through a main pipeline with an air heating heat exchanger, and the other one through a control valve pressure of the working reagent and the main pipeline - with an air cooling heat exchanger, and the middle pipe is in communication with the cavity of the cylinder of the air motor, while and a housing on the motor shaft is rotatably disposed performs the function of relief valve sleeve, which has transverse grooves arranged symmetrically and offset to each other relative to the longitudinal axis of the insert with the possibility to bypass the working reagent average pipe to operate the reciprocating compressor and an air motor in antiphase mode.
RU2014132421/12A 2014-08-05 2014-08-05 Wall split air conditioner RU2564225C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014132421/12A RU2564225C1 (en) 2014-08-05 2014-08-05 Wall split air conditioner

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014132421/12A RU2564225C1 (en) 2014-08-05 2014-08-05 Wall split air conditioner

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2564225C1 true RU2564225C1 (en) 2015-09-27

Family

ID=54251016

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014132421/12A RU2564225C1 (en) 2014-08-05 2014-08-05 Wall split air conditioner

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2564225C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021112810A1 (en) * 2019-12-05 2021-06-10 Валэрий Пэтрович ОСНАЧ System for heating and cooling a building

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3519065A (en) * 1968-10-04 1970-07-07 Thermo Electron Corp Gas heating and cooling system
US4018581A (en) * 1974-12-17 1977-04-19 John Denis Ruff Solar heating system
WO1989006774A1 (en) * 1988-01-19 1989-07-27 Multistack International Pty. Ltd. Improvements in heating and cooling systems
US4944156A (en) * 1987-12-23 1990-07-31 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Air conditioning system into which a refrigerator or a warming cabinet is integrated, and power source circuit therefor
RU2121114C1 (en) * 1997-11-12 1998-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "Конвент" Room heating system
US20020157414A1 (en) * 2001-04-27 2002-10-31 Shigeki Iwanami Air-conditioning apparatus including motor-driven compressor for idle stopping vehicles

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3519065A (en) * 1968-10-04 1970-07-07 Thermo Electron Corp Gas heating and cooling system
US4018581A (en) * 1974-12-17 1977-04-19 John Denis Ruff Solar heating system
US4944156A (en) * 1987-12-23 1990-07-31 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Air conditioning system into which a refrigerator or a warming cabinet is integrated, and power source circuit therefor
WO1989006774A1 (en) * 1988-01-19 1989-07-27 Multistack International Pty. Ltd. Improvements in heating and cooling systems
RU2121114C1 (en) * 1997-11-12 1998-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "Конвент" Room heating system
US20020157414A1 (en) * 2001-04-27 2002-10-31 Shigeki Iwanami Air-conditioning apparatus including motor-driven compressor for idle stopping vehicles

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021112810A1 (en) * 2019-12-05 2021-06-10 Валэрий Пэтрович ОСНАЧ System for heating and cooling a building

Similar Documents

Publication Publication Date Title
MX2011010342A (en) Waste heat air conditioning system.
AU2018397717B2 (en) Method for transferring heat between two or more media and system for carrying out said method
JP2020513499A (en) Waste heat recovery system
JP2015502482A (en) A cold engine that uses air thermal energy to output work, cooling, and water
WO2011046458A1 (en) The compression heat pump with thermal accelerator
JP6447394B2 (en) Thermomagnetic cycle equipment
US20130091884A1 (en) Heat Powered Reciprocating Piston Engine
RU2564225C1 (en) Wall split air conditioner
CN104895790B (en) A kind of double-screw compressor and multi-temperature zone heat pump with middle air extracting function
WO2014122515A2 (en) A rankine cycle apparatus
JP4912774B2 (en) Process steam control device
US20220107143A1 (en) Method for transferring heat between two or more media and system for carrying out said method
JP4821035B2 (en) Engine / machine and expander type heat exchanger units
CN203231534U (en) Multimode heat pump hot water unit
WO2013042142A1 (en) Compression and energy-recovery unit
RU2789368C1 (en) Refrigeration unit and operation methods
EP2748433A1 (en) Bladed expander
Fiaschi et al. Piston expanders technology as a way to recover energy from the expansion of highly wet organic refrigerants
KR100664843B1 (en) Heating Heat Pump
CN105351111A (en) Air energy engine
ITMI20121944A1 (en) ROTARY VOLUMETRIC EXPANDER / COMPRESSOR WITH TWO-WAY BALANCED FLOW, IN PARTICULAR EMPLOYMENT IN DIRECT AND / OR REVERSE THERMODYNAMIC CYCLES OF RANKINE TYPE
CN112534135A (en) Mechanical refrigeration system
RU152295U1 (en) CRYOGENIC MOTOR UNIT (OPTIONS)
JP5601412B2 (en) Control method of heat supply system
KR20160018084A (en) Self generation electricity air conditioning and refrigerating equipment

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170806