WO2007035125A1 - Air cooling method and a device for carrying out said method - Google Patents

Air cooling method and a device for carrying out said method Download PDF

Info

Publication number
WO2007035125A1
WO2007035125A1 PCT/RU2005/000565 RU2005000565W WO2007035125A1 WO 2007035125 A1 WO2007035125 A1 WO 2007035125A1 RU 2005000565 W RU2005000565 W RU 2005000565W WO 2007035125 A1 WO2007035125 A1 WO 2007035125A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
air
heat exchanger
expander
cooled
temperature
Prior art date
Application number
PCT/RU2005/000565
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Sergei Ivanovich Petrov
Original Assignee
Gramsh, Vladimir Anatolievich
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 Gramsh, Vladimir Anatolievich filed Critical Gramsh, Vladimir Anatolievich
Publication of WO2007035125A1 publication Critical patent/WO2007035125A1/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/002—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant
    • F25B9/004—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant the refrigerant being air

Definitions

  • the claimed invention relates to a technology for producing cold, and more specifically relates to a method for cooling air and a device for implementing this method.
  • low-consumption turbo manganes are characterized by a low value of the isentroic efficiency, which significantly reduces the energy efficiency of both individual processes of compression and expansion of air, and in general the entire process of air cooling, the considered methods are not used for air cooling in an isolated cavity, such as a domestic refrigerator.
  • gas for example, air from the first medium is sent to the compressor, it is compressed and heated, then compressed air is supplied from the compressor through the first channel of the heat exchanger into the volume expander.
  • Air from the second medium is sent through the second channel of the heat exchanger to the first medium and heat is transferred from the heated and compressed air to the air of the second medium.
  • Compressed air, from which heat is transferred to the air of the second medium is subjected to adiabatic expansion (to select the expansion work from the expanded air and to cool it), while the compressor uses the expansion work of compressed air selected from the expander.
  • the ratio of the effective working volume of the compressor and the effective working volume of the expander varies as the absolute temperature of the first medium changes.
  • cold air is fed into the second medium from the expander, and air, heated by the heated and compressed air of the first medium, is supplied from the heat exchanger through the second channel to the first medium.
  • the ratio of the effective working volume of the compressor and the effective working volume of the expander is maintained at a predetermined level as the absolute temperature of the first medium changes at a given working pressure of compressed air in the heat exchange and increase the specified the ratio when the pressure of compressed air in the heat exchanger drops below a predetermined value or reduce the specified ratio when the pressure of compressed air in the heat exchanger increases above a predetermined value.
  • the air from the second medium in the heat exchanger is heated until heat is exchanged between the air of the second medium and the compressed air of the first medium, while the temperature of the air of the second medium coming from the expander exceeds the ambient temperature of the first medium, and the air of the second medium in the heat exchanger is heated after heat exchange between the air of the second medium and compressed air of the first medium, while the heat given off by the air of the second medium to the air of the first medium increases accordingly.
  • a device containing a volumetric compressor, a heat exchanger having at least two channels, and a volumetric expander are used.
  • the exit from the expander is connected to the entrance to the second medium
  • the entrance to the expander is connected to the output of the first channel of the heat exchanger
  • BJCOD from the compressor is connected to the input of the first channel of the heat exchanger.
  • the second channel of the heat exchanger is connected with its first channel with the possibility of heat exchange, while the input of the second channel is in communication with the first medium, in the output of the second channel is in communication with the second medium.
  • the compression and expansion of the gaseous coolant is carried out by means of a compressor and a volumetric expander, thereby increasing the efficiency of both individual processes and the overall cooling process of the gaseous coolant coming from the first medium into the second medium.
  • a compressor and a volumetric expander when applying the method in question for cooling air in an isolated cavity, for example, a domestic refrigerator, it is necessary to carry out the process of cooling air with a high content of water vapor coming from the environment into the isolated cavity. The need to remove additional thermal energy released during the condensation and crystallization of water vapor contained in the cooled air reduces the energy efficiency of the method and the system as a whole.
  • Another significant feature of this method is the variation in the ratio of the effective working volumes of the compressor and the expander per unit time, depending on the change in temperature of the first medium and at a constant value of the pressure of the compressed gaseous heat carrier in the cavity of the heat exchanger.
  • this feature makes it possible to ensure a constant temperature of the gaseous coolant entering the second medium from the expander, regardless of changes in the temperature of the first medium, which is a significant advantage of the method under consideration when using it, for example, for air conditioning or maintaining a constant air temperature in an isolated volume.
  • this advantage is not suitable for cooling air, for example, in isolated cavities of a two-chamber refrigerator, where the temperature conditions should differ significantly from one another - the above advantage does not allow to obtain a temperature of different values at the outlet of the expander, since all stages of this method are aimed at maintaining a constant temperature value (in the second environment) regardless of the temperature of the air coming from the environment (first environment).
  • the goal is to create such a method and such a device that implements it, which would provide air cooling to various preset temperature values while reducing the energy expended on this.
  • the technical effect that can be achieved by using the proposed method of air cooling and the device that implements it consists in the ability to maintain in an isolated cavity, for example, a refrigerator, the temperature regime of a different set value under the conditions of energy efficiency of the air cooling process.
  • the problem is solved by creating a method of cooling air, mainly contained in an isolated cavity, which consists in the fact that the cooled air is sent to the compressor, where it is compressed with increasing temperature, then the compressed air is sent to the heat exchanger, where it is cooled at constant pressure, and the air cooled in the heat exchanger is sent to the expander, where it is expanded and its temperature is lowered, after which the air sent to an insulated cavity in which, according to the invention, the cooling in the heat exchanger of compressed air is carried out by heat exchange with the environment, and the cooled air contained in and olirovannoy cavity and, depending on the temperature of the air heat exchange surface area can vary from between the air cooled in the heat exchanger and the environment and to change the setpoint temperature of the cooled air downstream of the expander.
  • the technical result achieved thanks to the claimed invention consists in realizing the ability to maintain in an isolated cavity a temperature regime of various setpoints under conditions of low electricity consumption for cooling the air to a setpoint.
  • the temperature of the cooled air at the outlet of the expander by increasing the heat exchange surface area between the air cooled in the heat exchanger and the environment or to increase the temperature of the cooled air at the outlet of the expander by reducing the heat exchange surface area between the air cooled in the heat exchanger and the environment.
  • two isolated cavities as an isolated cavity, while alternately lowering the temperature of the cooled air at the outlet of the expander to a first predetermined level and directing it to the first isolated cavity, then increasing the temperature of the cooled air at the outlet of the expander to a second predetermined level and send it to a second isolated cavity, which allows for one time period to receive chilled air of two different temperature levels.
  • the problem is also solved by creating a device for cooling air in an isolated cavity containing a volumetric compressor, a heat exchanger and a volumetric expander communicated through air ducts to each other, while the outlet from the compressor is connected to the inlet to the heat exchanger, the outlet from the heat exchanger is connected to the inlet to the expander and the exit from the expander is connected to the entrance to the insulated cavity, in which, according to the invention, the entrance to the compressor through the air duct is connected directly o with the exit from the insulated cavity, while the heat exchanger contains at least two tubular elements, the outer surface of each of which is in contact with the environment with the formation of the heat exchange surface, and at least one of the tubular elements of the heat exchanger contains means for changing the heat exchange surface area electrically connected to a temperature sensor located in the air duct at the outlet of the insulated cavity.
  • the claimed invention it has become possible to maintain in an isolated cavity a temperature regime of a different predetermined value under conditions of low power consumption for cooling the air to a predetermined value.
  • the means for changing the surface area of the heat transfer was made in the form of an electromagnetic valve
  • An embodiment of the invention consists in the fact that the device comprises two isolated cavities, each of which is connected to the compressor and the expander by means of air ducts, said air ducts being provided with a device providing alternating communication between the first isolated cavity and the compressor and expander, and then the second isolated cavity with compressor and expander.
  • the device further comprises a recuperative heat exchanger mounted on two air ducts connecting the insulated cavity with the compressor and the heat exchanger with the expander.
  • Fig.l schematically depicts a device made according to the invention, one embodiment
  • Figure 2 schematically depicts a device made according to the invention, another embodiment
  • Fig. 3 schematically depicts a device made according to the invention, another embodiment.
  • the proposed method for cooling air involves supplying cooled air, mainly contained in an isolated cavity, to a compressor, where it is compressed to increase its temperature above ambient temperature. Compressed air is sent to a heat exchanger, where it is cooled at constant pressure by heat exchange with the environment. Moreover, depending on the temperature of this air, the heat exchange surface area between the compressed air cooled in the heat exchanger and the environment vary. So, for example, when the temperature of the cooled air entering the compressor from the insulated cavity decreases, the surface area of the heat exchange between the compressed air cooled in the heat exchanger and the environment increase, and when the temperature of the cooled air increases, the surface area of the heat exchange is reduced.
  • Varying the heat exchange surface area allows maintaining the air pressure in the heat exchanger at a constant level regardless of changes in the temperature of the air enclosed in the insulated cavity, and performing the further air cooling process in any temperature range with the same cost of mechanical work. This circumstance, as will be seen later, allows, for example, preliminary cooling of products, then deep freezing and subsequent storage at a constant value of power consumption in the same isolated cavity, namely in the refrigerator compartment.
  • the air cooled in the heat exchanger is sent to the expander, where it is expanded and its temperature at the outlet of the expander is reduced to a predetermined value.
  • Air at the outlet of the expander having a temperature of a predetermined value is sent to an isolated cavity.
  • the temperature of the cooled air at the outlet of the expander is reduced as the temperature of the cooled air entering the compressor from the insulated cavity decreases, or it increases as the temperature of the cooled air entering the compressor from the insulated cavity increases. To do this, respectively, increase or decrease the surface area of the heat exchange between the air cooled in the heat exchanger and the environment.
  • the cooled air circulates in a closed circuit, consisting of an isolated cavity, compressor, heat exchanger and expander. Upon reaching a predetermined temperature regime, as the air cools, the free moisture contained in it condenses and, thereby, the air enclosed in an isolated cavity is dried.
  • cooling air with a low moisture content requires significantly less mechanical energy than cooling the same volume of air according to the method described in the patent US N ° 3896632. For example, in order to cool air with a temperature of + 6 ° C in an isolated cavity of 0.25 m 3 to a temperature of ⁇ 0 ° C (taking into account the real humidity of the air being cooled), 3040 J of thermal energy must be removed from it ( heat).
  • the invention provides for the possibility of using as an isolated cavity two isolated cavities.
  • air cooling in each of these cavities is carried out separately, while both the first and second cavities are alternately communicated with the compressor inlet and outlet of the expander.
  • the temperature of the cooled air at the outlet of the expander is reduced to a second lower predetermined level. To do this, increase the heat exchange surface area between the compressed air cooled in the heat exchanger and the environment and direct it to the second isolated cavity.
  • the technical result achieved by the claimed invention consists in realizing the possibility of maintaining the low temperature mode in the first insulated cavity at the first predetermined level, and the low temperature mode in the second insulated cavity in the second preset level, with low consumption of electric energy expended on this.
  • the inventive method of cooling the air contained in an isolated cavity can be implemented, for example, using the device shown in the accompanying: drawings.
  • This device includes a compressor 1 (FIG. 1) of a volumetric action with a constant compression ratio, a heat exchanger 2 and a volumetric expander 3 with a constant expansion ratio.
  • the insulated cavity 4, the compressor 1, the heat exchanger 2 and the expander 3 are interconnected by means of air ducts equipped with fittings or other commonly used connecting means.
  • the inlet 5 to the compressor 1 is connected by an air duct b directly to the outlet 7 from the insulated cavity 4, the outlet 8 from the compressor 1 is connected to the inlet 9 to the heat exchanger 2, while the outlet 10 from the heat exchanger 2 is connected by an air duct 11 with an input 12 to the expander 3, and the output 13 of the expander 3 is connected to the input 14 in an isolated cavity 4.
  • the heat exchanger 2 contains at least two tubular elements 15, the outer surface of which is in contact with the environment to form a heat exchange surface through which heat is exchanged between the compressed air cooled in the heat exchanger 2 and the environment.
  • At least one of the tubular elements 15 of the heat exchanger 2 contains a means 16 for changing the heat exchange surface area, which is, for example, an electromagnetic valve configured to completely overlap the passage section of the tubular element 15.
  • the said means 16 for changing the heat exchange surface area is electrically connected to a temperature sensor 17 located in the air duct 6, communicating the output 7 from the isolated cavity 4 and the input 5 to the compressor 1.
  • An embodiment of the invention consists in the fact that the device comprises two insulated cavities 4 and 18 (FIG. 2), each of which is connected to the compressor 1 and the expander by means of air ducts 6, 19 and 20, 21 3, respectively, while the said air ducts b, 19 and 20, 21 are equipped with a device 22 that provides alternate communication of the insulated cavity 4 with the compress 1 and expander 3, and then the second insulated cavity 18 with the compressor 1 and expander 3.
  • the device further comprises a recuperative heat exchanger 23 (FIG. 3) mounted on two air ducts b and H 3 connecting, respectively, the insulated cavity 4 with the compressor 1 and the heat exchanger 2 with the expander 3.
  • the recuperative heat exchanger 23 may have a design similar to the previously described heat exchanger 2, and contain at least two tubular elements.
  • the proposed device provides means for achieving efficiency in the field of cold production both on an industrial scale and in everyday life for an ordinary consumer.
  • the method of cooling air in an isolated cavity is implemented using the inventive device as follows.
  • an isolated cavity 4 (FIG. 1), at atmospheric pressure there is air with an ambient temperature and high moisture content. Air from the insulated cavity 4 is fed into the air duct b and then into the working cavity of the compressor 1 by increasing the volume of the working cavity. Then, by reducing the volume of the working cavity of the compressor 1, the incoming air is compressed. Compressed air in the compressor 1 by reducing the volume of the working cavity of the compressor 1 to zero value is moved to the air duct 24 and then in the cavity of the tubular elements 15 of the heat exchanger 2.
  • the compressed air is cooled at constant pressure by heat exchange with the environment into which the required amount of heat is removed from the compressed air through the outer surface of the tubular elements 15.
  • VK AND VD - the volume occupied by air, respectively, at the output 8 of the compressor 1 and at the entrance 12 to the expander 3.
  • Cooled air in the heat exchanger is transferred to the air duct 11 and then to the working cavity of the expander 3 by increasing its volume to Vd.
  • the air moved to the expander 3 is expanded by increasing the volume of the working cavity of the expander 3 to a value at which the pressure of previously compressed air decreases to atmospheric. In this case, the air temperature is lowered to a value lower than the temperature of the air at the inlet 5 to the compressor 1.
  • the temperature of the compressed air at the outlet 8 of the compressor 1 decreases accordingly and, as a result, the average temperature gradient between the compressed air cooled in the heat exchanger 2 decreases and the environment.
  • the surface area of the heat exchange of compressed air with the environment is increased.
  • the increase in the heat exchange surface area is carried out by opening a controlled valve 16 located on at least one tubular element 15 of the heat exchanger 2. At the same time, the movement of compressed air cooled in the heat exchanger 2 and the size of the external surface area of the tubular element 15 are restored over the flow area of the tubular element 15.
  • valve 16 having a controllable valve 16 increase the total heat exchange surface area.
  • the valve 16 is controlled by signals transmitted from the temperature sensor 17 via an electrical network 25. B when the air temperature in the insulated cavity 4 rises, for example, during the communication of the insulated cavity 4 with the environment, by the signal of the temperature sensor 17, the valve 16 closes the flow area of the tubular element 15 of the heat exchanger 2. This reduces the heat exchange surface area of the tubular element 15 to a value required for the implementation of the isobaric process of cooling compressed air in the heat exchanger 2.
  • Varying the surface area of the heat exchanger participating in the process of heat exchange of compressed air with the environment allows you to smoothly change the temperature of the cooled air i; a exit 13 from the expander 3 and obtain the required air temperature in the insulated cavity 4. Or varying the surface area of the heat exchanger 2 cooled air at the outlet 13 of the expander 3 in a wide range, for example, from zero degrees to minus 50 degrees Celsius. At the same time, the amount of mechanical work spent on the implementation of the air cooling process remains almost constant, which allows to increase the efficiency of the air cooling process enclosed in the insulated cavity 4, by eliminating losses associated with a constant change in air pressure in the heat exchanger 2.
  • the air entering the air duct 11 (FIG. 3) from the heat exchanger 2 is sent to a recuperative heat exchanger 23, where it is additionally cooled by its heat exchange with air entering the air duct b from cavity 4 to the compressor 1.
  • the air temperature at the inlet 12 to the expander 3 is reduced to a value lower than the ambient temperature, which allows to reduce the maximum air pressure in the heat exchanger 2 and, accordingly, reduce mask, mechanical work expended.
  • the inventive device contains two isolated cavities 4 and 18 (Fig. 2)
  • using the means 22, first communicate, for example, only the cavity 4 with the compressor I 3, the heat exchanger 2, expander 3, and the air is cooled to the predetermined the values as described above, then using the means 22 provide only the cavity 18 with the compressor 1, the heat exchanger 2, the expander 3, and carry out the process of cooling the air to a predetermined value, as this isano above.
  • the surface area of the heat exchanger participating in the process of heat exchange of compressed air with the environment is varied, which makes it possible to change the temperature of the cooled air at the outlet 13 from expander 3 and obtain a predetermined temperature value for both cavity 4 and cavity eighteen.
  • the claimed invention will find application in the field of cold production both on an industrial scale and in everyday life for an ordinary consumer.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Abstract

The inventive air cooling method consists in supplying a coolable air contained in an closed cavity to a compressor, wherein said air is compressed, in transferring the thus compressed air to a heat exchanger for cooling it by exchanging heat with environment, in modifying the heat exchange surface area between the compressed air coolable in the heat exchanger and the environment according to the temperature of the air contained in the closed cavity, in transferring the air cooled in the heat exchanger to an expander, wherein it is expanded and modified up to a predetermined temperature value of the cooled air at the expander output, and in transferring the air exhibiting the predetermined level temperature to the closed cavity. The device for cooling air in a closed cavity comprises a volume compressor (1), heat exchanger (2) and a volume expander which are connectable therebetween by means of air-duct channels, wherein the input (5) of the compressor (1) is directly connected to the output (7) of a closed cavity (4) by means of the air-duct channel (6). The heat exchanger (2) comprises at least two tubular elements (15) the external surface of each of which are brought into contact with environment in such a way that a heat-exchanging surface is formed. Said heat exchanger (2) also comprises a means for modifying the area of the heat exchanging surface which is electrically connected to a temperature sensor (17) arranged in the air-duct channel (6) at the closed cavity output.

Description

Способ охлаждения воздуха и устройство для осуществления этого способа The method of cooling air and a device for implementing this method
Область техникиTechnical field
Заявляемое изобретение относится к технологии получения холода, а точнее касается способа охлаждения воздуха и устройства для осуществления этого способа.The claimed invention relates to a technology for producing cold, and more specifically relates to a method for cooling air and a device for implementing this method.
Предшествующий уровень техникиState of the art
Известно, что в большинстве случаев получение холода в бытовых и промышленных холодильных системах осуществляют при использовании в качестве охлаждающего агента химических соединений, которые негативно влияют на состояние окружающей среды, в частности, способствуют разрушению озонового слоя земли и/или способствуют возникновению парникового эффекта. В альтернативу указанным технологиям получения холода были разработаны способы, исключающие использование таких соединений. В соответствии с альтернативными способами (SU 1592676 Al, F25B9/00, RU 2054146, F25B 9/00, DE 4127224) в качестве охлаждающего агента используют атмосферный воздух, который подвергают приблизительно аналогичному воздействию, а именно, осуществляют его сжатие, теплообмен и расширение с достижением охлаждения воздуха до заданной температуры. Охлажденный воздух направляют в изолированную полость, где он нагревается за счет теплообмена, нагретый воздух выталкивают в атмосферу.It is known that in most cases, the production of cold in domestic and industrial refrigeration systems is carried out when using chemical compounds as a cooling agent that adversely affect the environment, in particular, contribute to the destruction of the ozone layer of the earth and / or contribute to the greenhouse effect. In an alternative to these cold technologies, methods have been developed to preclude the use of such compounds. In accordance with alternative methods (SU 1592676 Al, F25B9 / 00, RU 2054146, F25B 9/00, DE 4127224), atmospheric air is used as a cooling agent, which is subjected to approximately the same effect, namely, it is compressed, heat exchanged and expanded with achieving air cooling to a predetermined temperature. The cooled air is sent to an isolated cavity, where it is heated by heat transfer, the heated air is pushed into the atmosphere.
Несомненным достоинством указанных способов является то, что они исключают применение токсичных рабочих веществ, что существенно повышает запас прочности и одновременно сводит к минимуму техническое обслуживание. При этом такие способы обеспечивают небольшую охлаждающую способность по сравнению со способами охлаждения, использующими в качестве охлаждающего агента активные химические соединения, что является основной причиной, по которой они редко находят примегение. Кроме того, в соответствии с SU 159267C Al3 RU 2054146, DE 4127224, процессы сжатия и расширения воздуха осуществляют посредством турбомапrøн. Однако, из-за того, что малорасходные турбоманганы отличаются невысоким значением изоэнтроiшого коэффициента полезного действия, что существенно снижает энергетическую эффективность, как отдельно взятых процессов сжатия и расширения воздуха, так и в целом всего процесса охлаждения воздуха, рассматриваемые способы не применяют для охлаждения воздуха в изолированной полости, например бытового холодильника.The undoubted advantage of these methods is that they exclude the use of toxic working substances, which significantly increases the safety margin and at the same time minimizes maintenance. Moreover, such methods provide a small cooling capacity compared to cooling methods using active chemical compounds as a cooling agent, which is the main reason why they seldom find an attachment. In addition, in accordance with SU 159267C Al 3 RU 2054146, DE 4127224, the processes of compression and expansion of air are carried out by means of a turbomachine. However, due to the fact that low-consumption turbo manganes are characterized by a low value of the isentroic efficiency, which significantly reduces the energy efficiency of both individual processes of compression and expansion of air, and in general the entire process of air cooling, the considered methods are not used for air cooling in an isolated cavity, such as a domestic refrigerator.
В качестве прототипа выбран способ теплообмена между первой и второй средами, обладающий повышенной эффективностью (US 3 896 632, МПК: F 25В 9/00). Согласно указанному способу, газ, например, воздух из первой среды направляют в компрессор, сжимают его и нагревают, затем подают сжатый воздух из компрессора через первый канал теплообменника в объемный детандер. Воздух из второй среды направляют по второму каналу теплообменника в первую среду и переносят тепло из нагретого и сжатого воздуха в воздух второй среды. Сжатый воздух, из которого тепло перенесено в воздух второй среды, подвергают адиабатическому расширению /для отбора работы расширения у расширенного воздуха и его охлаждения/, при этом в компрессоре применяют отобранную из детандера работу расширения сжатого воздуха. Варьируют соотношение эффективного рабочего объема компрессора и эффективного рабочего объема детандера по мере изменения абсолютной температуры первой среды. Кроме того, во втсрую среду из детандера подают холодный воздух, а в первую среду подают из теплообменника по второму каналу воздух, нагретый за счет нагретого и сжатого воздуха первой среды.As a prototype, a method of heat exchange between the first and second environments, which has increased efficiency (US 3 896 632, IPC: F 25V 9/00), is selected. According to the specified method, gas, for example, air from the first medium is sent to the compressor, it is compressed and heated, then compressed air is supplied from the compressor through the first channel of the heat exchanger into the volume expander. Air from the second medium is sent through the second channel of the heat exchanger to the first medium and heat is transferred from the heated and compressed air to the air of the second medium. Compressed air, from which heat is transferred to the air of the second medium, is subjected to adiabatic expansion (to select the expansion work from the expanded air and to cool it), while the compressor uses the expansion work of compressed air selected from the expander. The ratio of the effective working volume of the compressor and the effective working volume of the expander varies as the absolute temperature of the first medium changes. In addition, cold air is fed into the second medium from the expander, and air, heated by the heated and compressed air of the first medium, is supplied from the heat exchanger through the second channel to the first medium.
Энергию сохраняют за счет использования в компрессоре работы преимущественно адиабатического расширения и расширения сжатого воздуха, причем поддерживают на заданном уровне соотношение эффективного рабочего объема компрессора и эффективного рабочего объема детандера по мере изменения абсолютной температуры первой среды при заданном рабочем давлении сжатого воздуха в теплообменншса и увеличивают указанное соотношение при падении давления сжатого воздуха в теплообменнике ниже заданного значения или уменьшают указанное соотношение при увеличении давлении сжатого воздуха в теплообменнике сверх заданного значения. Воздух из второй среды в теплообменнике нагревают до осуществления теплообмена между воздухом второй среды и сжатым воздухом первой среды, при этом температура поступающего из детандера воздуха второй среды превышает температуру окружающего воздуха первой среды, а воздух второй среды в теплообменнике нагревают после осуществления теплообмена между воздухом второй среды и сжатым воздухом первой среды, при этом тепло, отданное воздухом второй среды в воздух первой среды, соответственно увеличивается.The energy is saved due to the use of mainly adiabatic expansion and expansion of compressed air in the compressor, moreover, the ratio of the effective working volume of the compressor and the effective working volume of the expander is maintained at a predetermined level as the absolute temperature of the first medium changes at a given working pressure of compressed air in the heat exchange and increase the specified the ratio when the pressure of compressed air in the heat exchanger drops below a predetermined value or reduce the specified ratio when the pressure of compressed air in the heat exchanger increases above a predetermined value. The air from the second medium in the heat exchanger is heated until heat is exchanged between the air of the second medium and the compressed air of the first medium, while the temperature of the air of the second medium coming from the expander exceeds the ambient temperature of the first medium, and the air of the second medium in the heat exchanger is heated after heat exchange between the air of the second medium and compressed air of the first medium, while the heat given off by the air of the second medium to the air of the first medium increases accordingly.
Для осуществления указанного способа используют устройство, содержащее компрессор объемного действия, теплообменник, имеющий по меньшей мере два канала, и детандер объемного действия. При этом выход из детандера соединен с входом во вторую среду, вход в детандер соединен с выходом первого канала теплообменника, а ВЬJСОД из компрессора соединен с входом первого канала теплообменника. Второй канал теплообменника связан с его первьм каналом с возможностью теплообмена, при этом вход второго канала сообщен с первой средой, в выход второго канала сообщен со второй средой.To implement this method, a device containing a volumetric compressor, a heat exchanger having at least two channels, and a volumetric expander are used. The exit from the expander is connected to the entrance to the second medium, the entrance to the expander is connected to the output of the first channel of the heat exchanger, and BJCOD from the compressor is connected to the input of the first channel of the heat exchanger. The second channel of the heat exchanger is connected with its first channel with the possibility of heat exchange, while the input of the second channel is in communication with the first medium, in the output of the second channel is in communication with the second medium.
Согласно указанному выше, сжатие и расширение газообразного теплоносителя осуществляют посредством компрессора и детандера объемного действия, тем самым повышают эффективность, как отдельно взятых процессов, так и в целом процесса охлаждения газообразного теплоносителя, поступающего из первой среды во вторую среду. Однако при применении рассматриваемого способа для охлаждения воздуха в изолированной полости, например, бытового холодильника, придется осуществлять процесс охлаждения воздуха с высоким содержанием водяного пара, поступающего из окружающей среды в изолированную полость. Необходимость отвода дополнительной тепловой энергии, выделяемой в процессе конденсации и кристаллизации водяного пара, содержащегося в охлаждаемом воздухе, снижает энергетическую эффективность рассматриваемого способа и системы в целом. Другим существенным признаком этого способа является варьирование соотношения эффективных рабочих объемов компрессора и детандера в единицу времени в зависимости от изменения температуры первой среды и при постоянном значении давления сжатого газообразного теплоносителя в полости теплообменника. Очевидно, что указанный признак позволяет обеспечить постоянную температуру газообразного теплоносителя, поступающего во вторую среду из детандера, независимо от изменений температуры первой среды, что является существенным преимущесrвом рассматриваемого способа при использовании его, например, для кондиционирования воздуха или поддержания постоянной температуры воздуха в изолированном объеме. Однако указанное преимущество не пригодно для охлаждения воздуха, например, в изолированных полостях двухкамерного холодильника, где температурные режимы должны существенно отличаться один от другого - указанное выше преимущество не позволяет получать на выходе из детандера температуру различного значения, так как все стадии указанного способа направлены на поддержание неизменного значения температуры (во второй среде) вне зависимости от температуры воздуха, поступающего из окружающей среды (первой среды).According to the above, the compression and expansion of the gaseous coolant is carried out by means of a compressor and a volumetric expander, thereby increasing the efficiency of both individual processes and the overall cooling process of the gaseous coolant coming from the first medium into the second medium. However, when applying the method in question for cooling air in an isolated cavity, for example, a domestic refrigerator, it is necessary to carry out the process of cooling air with a high content of water vapor coming from the environment into the isolated cavity. The need to remove additional thermal energy released during the condensation and crystallization of water vapor contained in the cooled air reduces the energy efficiency of the method and the system as a whole. Another significant feature of this method is the variation in the ratio of the effective working volumes of the compressor and the expander per unit time, depending on the change in temperature of the first medium and at a constant value of the pressure of the compressed gaseous heat carrier in the cavity of the heat exchanger. Obviously, this feature makes it possible to ensure a constant temperature of the gaseous coolant entering the second medium from the expander, regardless of changes in the temperature of the first medium, which is a significant advantage of the method under consideration when using it, for example, for air conditioning or maintaining a constant air temperature in an isolated volume. However, this advantage is not suitable for cooling air, for example, in isolated cavities of a two-chamber refrigerator, where the temperature conditions should differ significantly from one another - the above advantage does not allow to obtain a temperature of different values at the outlet of the expander, since all stages of this method are aimed at maintaining a constant temperature value (in the second environment) regardless of the temperature of the air coming from the environment (first environment).
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
В основу заявляемого изобретения полоясена задача создать такой способ и такое реализующее его устройство, которые обеспечили бы охлаждение воздуха до различных заданных температурных значений при сокращении затрачиваемой на это электроэнергии.The basis of the claimed invention, the goal is to create such a method and such a device that implements it, which would provide air cooling to various preset temperature values while reducing the energy expended on this.
Технический эффект, который может быть достигнут при использовании предлагаемого способа охлаждения воздуха и реализующего его устройства, заключается в возможности поддерживать в изолированной полости, например, холодильного шкафа температурный режим различного заданного значения в условиях энергетической эффективности процесса охлаждения воздуха.The technical effect that can be achieved by using the proposed method of air cooling and the device that implements it consists in the ability to maintain in an isolated cavity, for example, a refrigerator, the temperature regime of a different set value under the conditions of energy efficiency of the air cooling process.
Поставленная задача решена созданием способа охлаждения воздуха, преимущественно содержащегося в изолированной полости, заключающегося в том, что охлаждаемый воздух направляют в компрессор, где его сжимают с повышением температуры, затем сжатый воздух направляют в теплообменник, где его охлаждают при постоянном давлении, и охлажденный в теплообменнике воздух направляют в детандер, где его расширяют и снижают его температуру, после чего воздух направляют в изолированную полость, в котором, согласно изобретению, охлаждение в теплообменнике сжатого воздуха осуществляют путем его теплообмена с окружающей средой, а в компрессор направляют охлаждаемый воздух, содержащийся в изолированной полости, и, в зависимости от температуры этого воздуха, варьируют площадь поверхности теплообмена между охлаждаемым в теплообменнике воздухом и окружающей средой и изменяют до заданного значения температуру охлажденного воздуха на выходе из детандера.The problem is solved by creating a method of cooling air, mainly contained in an isolated cavity, which consists in the fact that the cooled air is sent to the compressor, where it is compressed with increasing temperature, then the compressed air is sent to the heat exchanger, where it is cooled at constant pressure, and the air cooled in the heat exchanger is sent to the expander, where it is expanded and its temperature is lowered, after which the air sent to an insulated cavity in which, according to the invention, the cooling in the heat exchanger of compressed air is carried out by heat exchange with the environment, and the cooled air contained in and olirovannoy cavity and, depending on the temperature of the air heat exchange surface area can vary from between the air cooled in the heat exchanger and the environment and to change the setpoint temperature of the cooled air downstream of the expander.
Технический результат, достигаемый благодаря заявляемому изобретению, состоит в реализации возможности поддерживать в изолированной полости температурный режим различного заданного значения в условиях невысокого потребления электроэнергии на охлаждения воздуха до заданного значения.The technical result achieved thanks to the claimed invention consists in realizing the ability to maintain in an isolated cavity a temperature regime of various setpoints under conditions of low electricity consumption for cooling the air to a setpoint.
При этом согласно изобретению, целесообразно снижать температуру охлажденного воздуха на выходе из детандера путем увеличения площади поверхности теплообмена между охлаждаемым в теплообменнике воздухом и окружающей средой или повышать температуру охлажденного воздуха на выходе из детандера путем уменьшения площади поверхности теплообмена между охлаждаемым в теплообменнике воздухом и окружающей средой.Moreover, according to the invention, it is advisable to reduce the temperature of the cooled air at the outlet of the expander by increasing the heat exchange surface area between the air cooled in the heat exchanger and the environment or to increase the temperature of the cooled air at the outlet of the expander by reducing the heat exchange surface area between the air cooled in the heat exchanger and the environment.
Для дополнительного сокращения энергозатрат на охлаждение воздуха, согласно изобретению, полезно сжатый воздух, охлажденный в теплообменнике, дополнительно охлаждать до температуры ниже температуры окружающей среды путем осуществления теплообмена между этим воздухом и охлаждаемым воздухом, направляемым в компрессор из изолированной полости. Согласно изобретению, полезно сжатие в компрессоре охлаждаемого воздуха осуществлять адиабатно, и расширение в детандере охлажденного в теплообменнике воздуха осуществлять адиабатно.To further reduce energy costs for cooling the air according to the invention, it is useful to compressed air cooled in a heat exchanger to further cool to a temperature below ambient temperature by exchanging heat between this air and the cooled air directed to the compressor from an isolated cavity. According to the invention, it is useful to compress adiabatically in the cooled air compressor and adiabatically expand in the expander cooled in the heat exchanger.
Согласно изобретению, целесообразно в качестве изолированной полости использовать две изолированные полости, при этом попеременно снижать температуру охлажденного воздуха на выходе из детандера до первого заданного уровня и направлять его в первую изолированную полость, затем повышать температуру охлажденного воздуха на выходе из детандера до второго заданного уровня и направлять его во вторую изолированную полость, что позволяет за один временной период получать охлажденный воздух двух различных температурных уровней.According to the invention, it is advisable to use two isolated cavities as an isolated cavity, while alternately lowering the temperature of the cooled air at the outlet of the expander to a first predetermined level and directing it to the first isolated cavity, then increasing the temperature of the cooled air at the outlet of the expander to a second predetermined level and send it to a second isolated cavity, which allows for one time period to receive chilled air of two different temperature levels.
Поставленная задача также решена созданием устройства для охлаждения воздуха в изолированной полости, содержащим компрессор объемного действия, теплообменник и детандер объемного действия, сообщенные посредством воздуховодных каналов между собой, при этом выход из компрессора соединен с входом в теплообменник, выход из теплообменника соединен с входом в детандер, а выход из детандера соединен с входом в изолированную полость, в котором, согласно изобретению, вход в компрессор посредством воздуховодного канала соединен непосредственно с выходом из изолированной полости, при этом теплообменник содержит по меньшей мере два трубчатых элемента, наружная поверхность каждого из которых находится в контакте с окружающей средой с образованием поверхности теплообмена, а по меньшей мере один из трубчатых элементов теплообменника содержит средство для изменения площади поверхности теплообмена, электрически связанное с температурным датчиком, расположенным в воздуховодном канале на выходе из изолированной полости.The problem is also solved by creating a device for cooling air in an isolated cavity containing a volumetric compressor, a heat exchanger and a volumetric expander communicated through air ducts to each other, while the outlet from the compressor is connected to the inlet to the heat exchanger, the outlet from the heat exchanger is connected to the inlet to the expander and the exit from the expander is connected to the entrance to the insulated cavity, in which, according to the invention, the entrance to the compressor through the air duct is connected directly o with the exit from the insulated cavity, while the heat exchanger contains at least two tubular elements, the outer surface of each of which is in contact with the environment with the formation of the heat exchange surface, and at least one of the tubular elements of the heat exchanger contains means for changing the heat exchange surface area electrically connected to a temperature sensor located in the air duct at the outlet of the insulated cavity.
Благодаря заявляемому изобретению стало возможно поддерживать в изолированной полости температурный режим различного заданного значения в условиях невысокого потребления электроэнергии на охлаждения воздуха до заданного значения. Согласно изобретению, целесообразно, чтобы средство для изменения площади поверхности теплообмена было выполнено в виде электромагнитного клапанаThanks to the claimed invention, it has become possible to maintain in an isolated cavity a temperature regime of a different predetermined value under conditions of low power consumption for cooling the air to a predetermined value. According to the invention, it is advisable that the means for changing the surface area of the heat transfer was made in the form of an electromagnetic valve
Вариант выполнения изобретения состоит в том, что устройство содержит две изолированные полости, каждая из которых посредством воздуховодных каналов сообщена с компрессором и детандером, при этом названные воздуховодные каналы снабжены приспособлением, обеспечивающим попеременное сообщение первой изолированной полости с компрессором и детандером, и затем второй изолированной полости с компрессором и детандером.An embodiment of the invention consists in the fact that the device comprises two isolated cavities, each of which is connected to the compressor and the expander by means of air ducts, said air ducts being provided with a device providing alternating communication between the first isolated cavity and the compressor and expander, and then the second isolated cavity with compressor and expander.
Согласно изобретению, для дополнительного сокращения потребляемой электроэнергии полезно, чтобы устройство дополнительно содержало рекуперативный теплообменник, установленный на двух воздуховодных каналах, соединяющих изолированную полость с компрессором и теплообменник с детандером.According to the invention, in order to further reduce the energy consumed, it is useful that the device further comprises a recuperative heat exchanger mounted on two air ducts connecting the insulated cavity with the compressor and the heat exchanger with the expander.
Дальнейшие цели и преимущества заявляемого изобретения станут ясны из последующего подробного описания способа охлаждения воздуха и устройства, которое можно использовать для осуществления этого способа, и чертежей, на которыхFurther objectives and advantages of the claimed invention will become apparent from the following detailed description of the air cooling method and the device that can be used to implement this method, and the drawings, in which
Фиг.l схематично изображает устройство, выполненное согласно изобретению, один вариант выполнения;Fig.l schematically depicts a device made according to the invention, one embodiment;
Фиг.2 схематично изображает устройство, выполненное согласно изобретению, другой вариант выполнения;Figure 2 schematically depicts a device made according to the invention, another embodiment;
Фиг.З схематично изображает устройство, выполненное согласно изобретению, еще один вариант выполнения.Fig. 3 schematically depicts a device made according to the invention, another embodiment.
Предлагаемый способ охлаждения воздуха включает подачу охлаждаемого воздуха, преимущественно содержащегося в изолированной полости, в компрессор, где его сжимают с повiдшением его температуры выше температуры окружающей среды. Сжатый воздух направляют в теплообменник, где его охлаждают при постоянном давлении путем его теплообмена с окружающей средой. При этом в зависимости от температуры этого воздуха, варьируют площадь поверхности теплообмена между охлаждаемым в теплообменнике сжатым воздухом и окружающей средой. Так, например, при уменьшении температуры охлаждаемого воздуха, поступающего в компрессор из изолированной полости, увеличивают площадь поверхности теплообмена между охлаждаемым в теплообменнике сжатым воздухом и окружающей средой, а при увеличении температуры охлаждаемого воздуха площадь поверхности теплообмена уменьшают.The proposed method for cooling air involves supplying cooled air, mainly contained in an isolated cavity, to a compressor, where it is compressed to increase its temperature above ambient temperature. Compressed air is sent to a heat exchanger, where it is cooled at constant pressure by heat exchange with the environment. Moreover, depending on the temperature of this air, the heat exchange surface area between the compressed air cooled in the heat exchanger and the environment vary. So, for example, when the temperature of the cooled air entering the compressor from the insulated cavity decreases, the surface area of the heat exchange between the compressed air cooled in the heat exchanger and the environment increase, and when the temperature of the cooled air increases, the surface area of the heat exchange is reduced.
Варьирование площади поверхности теплообмена позволяет поддерживать давление воздуха в теплообменнике на постоянном уровне независимо от изменения температуры воздуха, заключенного в изолированной полости, и осуществлять дальнейший процесс охлаждения воздуха в любом диапазоне температур с одинаковыми затратами механической работы. Указанное обстоятельство, как будет видно далее, позволяет в одной и той же изолированной полости, а именно в холодильной камере осуществлять, например, предварительное охлаждение продуктов, затем их глубокую заморозку и последующее хранение при постоянном значении потребляемой мощности.Varying the heat exchange surface area allows maintaining the air pressure in the heat exchanger at a constant level regardless of changes in the temperature of the air enclosed in the insulated cavity, and performing the further air cooling process in any temperature range with the same cost of mechanical work. This circumstance, as will be seen later, allows, for example, preliminary cooling of products, then deep freezing and subsequent storage at a constant value of power consumption in the same isolated cavity, namely in the refrigerator compartment.
Согласно изобретению, полезно сжатый воздух, охлажденный в теплообменнике, дополнительно охлаждать до температуры ниже температуры окружающей среды путем осуществления теплообмена между этим воздухом и охлаждаемым воздухом, направляемым в компрессор из изолированной полости. Это позволяет дополнительно снизить энергозатраты на охлаждение воздуха.According to the invention, it is useful to pressurized air cooled in a heat exchanger to further cool to a temperature below ambient temperature by exchanging heat between this air and the cooled air directed to the compressor from an insulated cavity. This allows you to further reduce energy costs for air cooling.
Охлажденный в теплообменнике воздух направляют в детандер, где его расширяют и снижают его температуру на выходе из детандера до заданного значения. Воздух на выходе из детандера, имеющий температуру заданного значения, направляют в изолированную полость. Согласно изобретению, температуру охлажденного воздуха на выходе из детандера снижают по мере уменьшения температуры охлаждаемого воздуха, поступающего в компрессор из изолированной полости, или повышают по мере увеличения температуры охлаждаемого воздуха, поступающего в компрессор из изолированной полости. Для этого соответственно увеличивают или уменьшают площадь поверхности теплообмена между охлаждаемым в теплообменнике воздухом и окружающей средой.The air cooled in the heat exchanger is sent to the expander, where it is expanded and its temperature at the outlet of the expander is reduced to a predetermined value. Air at the outlet of the expander having a temperature of a predetermined value is sent to an isolated cavity. According to the invention, the temperature of the cooled air at the outlet of the expander is reduced as the temperature of the cooled air entering the compressor from the insulated cavity decreases, or it increases as the temperature of the cooled air entering the compressor from the insulated cavity increases. To do this, respectively, increase or decrease the surface area of the heat exchange between the air cooled in the heat exchanger and the environment.
Возможность получения на выходе из детандера температуры охлажденного воздуха различного уровня, позволяет использовать предлагаемый способ для охлаждения воздуха в нескольких изолированных полостях, точнее в нескольких холодильных камерах, отличающихся температурным режимом хранения помещенных в них продуктов.The possibility of obtaining, at the outlet of the expander, the temperature of chilled air of various levels, allows you to use the proposed method for cooling air in several isolated cavities, more precisely in several refrigeration chambers that differ in the temperature regime of storage of the products placed in them.
С целью повышения энергетической эффективности предлагаемого способа целесообразно:In order to increase the energy efficiency of the proposed method, it is advisable:
- дополнительно охлаждать воздух, поступающий в детандер из теплообменника, путем его теплообмена с охлаждаемым воздухом, поступающим в компрессор из изолированной полости;- additionally cool the air entering the expander from the heat exchanger by heat exchange with the cooled air entering the compressor from an isolated cavity;
- осуществлять процессы сжатия и расширения воздуха адиабатно. Совокупность указанных признаков позволяет понизить необходимый уровень давления воздуха в теплообменнике и уменьшить величину затрачиваемой механической работы на осуществление процесса сжатия воздуха.- carry out the processes of compression and expansion of air adiabatically. The combination of these features allows you to reduce the required level of air pressure in the heat exchanger and reduce the amount of expended mechanical work on the implementation of the air compression process.
В предлагаемом способе охлаждаемый воздух циркулирует по замкнутому контуру, состоящему из изолированной полости, компрессора, теплообменника и детандера. При выходе на заданный температурный режим, по мере охлаждения воздуха содержащаяся в нем свободная влага конденсируется и, тем самым, воздух, заключенный в изолированной полости, осушается. При работе в установившемся температурном режиме на охлаждение воздуха с пониженным содержанием влаги требует значительно меньше затрат механической энергии, чем для охлаждения того же объема воздуха по способу, описанному в патенте US N° 3896632. Например, чтобы охладить в изолированной полости объемом 0,25 м3 воздух, имеющий температуру +6°C, до температуры ±0°C (с учетом реальной влажности охлаждаемого воздуха) от него необходимо отвести 3040 Дж тепловой энергии (теплоты). Для охлаждения того же объема воздуха по способу, описанному в патенте US JNs 3896632, потребуется осуществлять охлаждение воздуха с повьшiенным влагосодержанием с температуры +25°C (температура окружающей среды) до темпера .уры ±0°C, при этом величина отводимой теплоты составит 12 545 Дж, что потребует дополнительных затрат механической энергии по сравнению с предлагаемым способом.In the proposed method, the cooled air circulates in a closed circuit, consisting of an isolated cavity, compressor, heat exchanger and expander. Upon reaching a predetermined temperature regime, as the air cools, the free moisture contained in it condenses and, thereby, the air enclosed in an isolated cavity is dried. When operating in steady state temperature, cooling air with a low moisture content requires significantly less mechanical energy than cooling the same volume of air according to the method described in the patent US N ° 3896632. For example, in order to cool air with a temperature of + 6 ° C in an isolated cavity of 0.25 m 3 to a temperature of ± 0 ° C (taking into account the real humidity of the air being cooled), 3040 J of thermal energy must be removed from it ( heat). To cool the same volume of air according to the method described in US JNs 3896632, it will be necessary to cool the air with increased moisture content from a temperature of + 25 ° C (ambient temperature) to a temperature of ± 0 ° C, while the amount of heat removed will be 12 545 J, which will require additional costs of mechanical energy compared with the proposed method.
Как указано выше, изобретение предусматривает возможность использования в качестве изолированной полости двух изолированных полостей. При таком выполнении заявляемого изобретения охлаждение воздуха в iсаждой из этих полостей осуществляют отдельно, при этом как первую, так и вторую полость попеременно сообщают с входом в компрессор и с выходом из детандера. Сначала снижают температуру воздуха на выходе из детандера до первого заданного уровня. Для этого уменьшают площадь поверхности теплообмена между охлаждаемым в теплообменнике сжатым воздухом и окружающей средой и направляют воздух, имеющий температуру первого заданного уровня, в первую изолированную полость. Затем снижают температуру охлажденного воздуха на выходе из детандера до второго более низкого заданного уровня. Для этого увеличивают площадь поверхности теплообмена между охлаждаемым в теплообменнике сжатым воздухом и окружающей средой и направляют его во вторую изолированную полость.As indicated above, the invention provides for the possibility of using as an isolated cavity two isolated cavities. With this embodiment of the claimed invention, air cooling in each of these cavities is carried out separately, while both the first and second cavities are alternately communicated with the compressor inlet and outlet of the expander. First, reduce the air temperature at the outlet of the expander to the first predetermined level. To do this, reduce the heat exchange surface area between the compressed air cooled in the heat exchanger and the environment and direct the air having the temperature of the first predetermined level to the first insulated cavity. Then, the temperature of the cooled air at the outlet of the expander is reduced to a second lower predetermined level. To do this, increase the heat exchange surface area between the compressed air cooled in the heat exchanger and the environment and direct it to the second isolated cavity.
Технический результат, достигаемый благодаря заявляемому изобретению, состоит в реализации возможности поддерживать в первой изолированной полости низкотемпературный режим на первом заданном уровне, а во второй изолированной полости низкотемпературный режим на втором заданном уровне, при невысоком потреблении затрачиваемой на это электроэнергии. Заявляемый способ охлаждения воздуха, содержащегося в изолированной полости, может быть реализован, например, с помощью устройства, представленного на сопроводительных: чертежах. Это устройство включает в себя компрессор 1 (фиг.l) объемного действия с постоянной степенью сжатия, теплообменник 2 и детандер 3 объемного действия с постоянной степенью расширения. Изолированная полость 4, компрессор 1, теплообменник 2 и детандер 3 сообщены между собой посредством воздуховодных каналов, снабженных штуцерами или иными применяемыми обычно соединительными средствами.The technical result achieved by the claimed invention consists in realizing the possibility of maintaining the low temperature mode in the first insulated cavity at the first predetermined level, and the low temperature mode in the second insulated cavity in the second preset level, with low consumption of electric energy expended on this. The inventive method of cooling the air contained in an isolated cavity can be implemented, for example, using the device shown in the accompanying: drawings. This device includes a compressor 1 (FIG. 1) of a volumetric action with a constant compression ratio, a heat exchanger 2 and a volumetric expander 3 with a constant expansion ratio. The insulated cavity 4, the compressor 1, the heat exchanger 2 and the expander 3 are interconnected by means of air ducts equipped with fittings or other commonly used connecting means.
Таким образом, в соответствии с заявляемым изобретением, вход 5 в компрессор 1 соединен воздуховодным каналом б непосредственно с выходом 7 из изолированной полости 4, выход 8 из компрессора 1 соединен с входом 9 в теплообменник 2, при этом выход 10 из теплообменника 2 соединен воздуховодным каналом 11 с входом 12 в детандер 3, а выход 13 из детандера 3 соединен с входом 14 в изолированную полость 4.Thus, in accordance with the claimed invention, the inlet 5 to the compressor 1 is connected by an air duct b directly to the outlet 7 from the insulated cavity 4, the outlet 8 from the compressor 1 is connected to the inlet 9 to the heat exchanger 2, while the outlet 10 from the heat exchanger 2 is connected by an air duct 11 with an input 12 to the expander 3, and the output 13 of the expander 3 is connected to the input 14 in an isolated cavity 4.
Согласно изобретению, теплообменник 2 содержит по меньшей мере два трубчатых элемента 15, наружная поверхность которых находится в контакте с окружающей средой с образованием поверхности теплообмена, через которую осуществляется теплообмен между охлаждаемым в теплообменнике 2 сжатым воздухом и окружающей средой. По меньшей мере один из трубчатых элементов 15 теплообменника 2 содержит средство 16 для изменения площади поверхности теплообмена, представляющее собой, например, электромагнитный клапан, выполненный с возможностью осуществления полного перекрытия проходного сечения трубчатого элемента 15. Указанное средство 16 для изменения площади поверхности теплообмена электрически связано с температурным датчиком 17, расположенным в воздуховодном канале 6, сообщающим выход 7 из изолированной полости 4 и вход 5 в компрессор 1.According to the invention, the heat exchanger 2 contains at least two tubular elements 15, the outer surface of which is in contact with the environment to form a heat exchange surface through which heat is exchanged between the compressed air cooled in the heat exchanger 2 and the environment. At least one of the tubular elements 15 of the heat exchanger 2 contains a means 16 for changing the heat exchange surface area, which is, for example, an electromagnetic valve configured to completely overlap the passage section of the tubular element 15. The said means 16 for changing the heat exchange surface area is electrically connected to a temperature sensor 17 located in the air duct 6, communicating the output 7 from the isolated cavity 4 and the input 5 to the compressor 1.
Вариант выполнения изобретения состоит в том, что устройство содержит две изолированные полости 4 и 18 (фиг.2), каждая из которых посредством воздуховодных каналов 6, 19 и 20, 21 сообщена с компрессором 1 и детандером 3, соответственно, при этом названные воздуховодные каналы б, 19 и 20, 21 снабжены приспособлением 22, обеспечивающим попеременное сообщение цервой изолированной полости 4 с компрессопом 1 и детандером 3, и затем второй изолированной полости 18 с компрессором 1 и детандером 3.An embodiment of the invention consists in the fact that the device comprises two insulated cavities 4 and 18 (FIG. 2), each of which is connected to the compressor 1 and the expander by means of air ducts 6, 19 and 20, 21 3, respectively, while the said air ducts b, 19 and 20, 21 are equipped with a device 22 that provides alternate communication of the insulated cavity 4 with the compress 1 and expander 3, and then the second insulated cavity 18 with the compressor 1 and expander 3.
Согласно изобретению, полезно, для повышения энергетической эффективности процесса охлаждения воздуха, чтобы устройство дополнительно содержало рекуперативный теплообменник 23 (фиг.З), установленный на двух воздуховодных каналах б и H3 соединяющих, соответственно, изолированную полость 4 с компрессором 1 и теплообменник 2 с детандером 3. Рекуперативный теплообменник 23 может иметь выполнение, аналогичное ранее описанному теплообменнику 2, и содержать по меньшей мере два трубчатых элемента.According to the invention, it is useful, in order to increase the energy efficiency of the air cooling process, so that the device further comprises a recuperative heat exchanger 23 (FIG. 3) mounted on two air ducts b and H 3 connecting, respectively, the insulated cavity 4 with the compressor 1 and the heat exchanger 2 with the expander 3. The recuperative heat exchanger 23 may have a design similar to the previously described heat exchanger 2, and contain at least two tubular elements.
Предлагаемое устройство обеспечивает средства для достижения эффективности в сфере производства холода как в промышленных масштабах, так и в быту для рядового потребителя.The proposed device provides means for achieving efficiency in the field of cold production both on an industrial scale and in everyday life for an ordinary consumer.
Лучший вариант осуществления изобретенияThe best embodiment of the invention
Способ охлаждения воздуха в изолированной полости реализуется с помощью заявляемого устройства следующим образом.The method of cooling air in an isolated cavity is implemented using the inventive device as follows.
Первоначально в изолированной полости 4 (фиг.l) при атмосферном давлении находится воздух с температурой окружающей среды и высоким влагосодержанием. Воздух из изолированной полости 4 подают в воздуховодный канал б и далее в рабочую полость компрессора 1 путем увеличения объема рабочей полости. Затем путем уменьшения объема рабочей полости компрессора 1 поступивший воздух сжимают. Сжатый в компрессоре 1 воздух за счет уменьшения объема рабочей полости компрессора 1 до нулевого значения перемещают в воздуховодный канал 24 и далее в полости трубчатых элементов 15 теплообменника 2.Initially, in an isolated cavity 4 (FIG. 1), at atmospheric pressure there is air with an ambient temperature and high moisture content. Air from the insulated cavity 4 is fed into the air duct b and then into the working cavity of the compressor 1 by increasing the volume of the working cavity. Then, by reducing the volume of the working cavity of the compressor 1, the incoming air is compressed. Compressed air in the compressor 1 by reducing the volume of the working cavity of the compressor 1 to zero value is moved to the air duct 24 and then in the cavity of the tubular elements 15 of the heat exchanger 2.
В теплообменнике 2 сжатый воздух охлаждают при постоянном давлении путем его теплообмена с окружающей средой, в которую через наружную поверхность трубчатых элементов 15 от сжатого воздуха отводится необходимое количество теплоты. Количество отводимой теплоты обеспечивает охлаждение сжатого воздуха на входе 12 в детандер 3 до температуры, отвечающей условию осуществления изобарного охлаждения и определяется из формулы - Тд = Тк х Vд/Vк, где Тк и Тд - температура сжатого воздуха, соответственно, на выходе 8 из компрессора 1 и на входе 12 в детандер 3,In the heat exchanger 2, the compressed air is cooled at constant pressure by heat exchange with the environment into which the required amount of heat is removed from the compressed air through the outer surface of the tubular elements 15. The amount of heat removed provides cooling of the compressed air at the inlet 12 to the expander 3 to a temperature that meets the condition for isobaric cooling and is determined from the formula - Td = Tk x Vd / Vk, where Tk and Td are the temperature of the compressed air, respectively, at the outlet 8 of the compressor 1 and at the entrance 12 to the expander 3,
VK И VД — объем, занимаемый воздухом, соответственно, на выходе 8 из компрессора 1 и на входе 12 в детандер 3.VK AND VD - the volume occupied by air, respectively, at the output 8 of the compressor 1 and at the entrance 12 to the expander 3.
Охлажденный в теплообменнике воздух перемещают в воздуховодный канал 11 и далее в рабочую полость детандера 3 за счет увеличения ее объема до значения Vд. Воздух, перемещенный в детандер 3, расширяют путем увеличения объема рабочей полости детандера 3 до значения, при котором давление ранее сжатого воздуха понижается до атмосферного. При этом температуру воздуха понижают до значения более низкого, чем температура воздуха на входе 5 в компрессор 1.Cooled air in the heat exchanger is transferred to the air duct 11 and then to the working cavity of the expander 3 by increasing its volume to Vd. The air moved to the expander 3 is expanded by increasing the volume of the working cavity of the expander 3 to a value at which the pressure of previously compressed air decreases to atmospheric. In this case, the air temperature is lowered to a value lower than the temperature of the air at the inlet 5 to the compressor 1.
По мере понижения температуры воздуха, заключенного в изолированной полости 4, соответственно понижается температура сжатого воздуха на выходе 8 из компрессора 1 и, как следствие, уменьшается среднее значение температурного градиента между охлаждаемым в теплообменнике 2 сжатым воздухом и окружающей средой. При этом для отвода теплоты, необходимой для осуществления изобарного охлаждения сжатого воздуха, увеличивают площадь поверхности теплообмена сжатого воздуха с окружающей средой. Увеличение площади поверхности теплообмена осуществляют путем открытия управляемого клапана 16, расположенного по меньшей мере на одном трубчатом элементе 15 теплообменника 2. При этом по проходному сечению трубчатого элемента 15 восстанавливают перемещение сжатого воздуха, охлаждаемого в теплообменнике 2, и на величину площади внешней поверхности трубчатого элемента 15, имеющего управляемый клапан 16, увеличивают общую площадь поверхности теплообмена. Управление клапаном 16 осуществляют с помощью сигналов, передаваемых от датчика температуры 17 по электрической сети 25. В случае, когда температура воздуха в изолированной полости 4 повышается, например, во время сообщения изолированной полости 4 с окружающей средой, по сигналу температурного датчика 17 клапан 16 перекрывает проходное сечение трубчатого элемента 15 теплообменника 2. При этом уменьшается площадь поверхности теплообмена трубчатого элемента 15 до значения, необходимого для осуществления изобарного процесса охлаждения сжатого воздуха в теплообменнике 2.As the temperature of the air enclosed in the insulated cavity 4 decreases, the temperature of the compressed air at the outlet 8 of the compressor 1 decreases accordingly and, as a result, the average temperature gradient between the compressed air cooled in the heat exchanger 2 decreases and the environment. In this case, to remove the heat necessary for the implementation of isobaric cooling of compressed air, the surface area of the heat exchange of compressed air with the environment is increased. The increase in the heat exchange surface area is carried out by opening a controlled valve 16 located on at least one tubular element 15 of the heat exchanger 2. At the same time, the movement of compressed air cooled in the heat exchanger 2 and the size of the external surface area of the tubular element 15 are restored over the flow area of the tubular element 15. having a controllable valve 16 increase the total heat exchange surface area. The valve 16 is controlled by signals transmitted from the temperature sensor 17 via an electrical network 25. B when the air temperature in the insulated cavity 4 rises, for example, during the communication of the insulated cavity 4 with the environment, by the signal of the temperature sensor 17, the valve 16 closes the flow area of the tubular element 15 of the heat exchanger 2. This reduces the heat exchange surface area of the tubular element 15 to a value required for the implementation of the isobaric process of cooling compressed air in the heat exchanger 2.
Варьирование площади поверхности теплообменника, участвующей в процессе теплообмена сжатого воздуха с окружающей средой, позволяет плавно изменять температуру охлажденного воздуха i;a выходе 13 из детандера 3 и получать необходимую температуру воздуха в изолированной полости 4. Или варьирование площади поверхности теплообменника 2 позволяет получать любое значение температуры охлажденного воздуха на выходе 13 из детандера 3 в широком диапазоне, например, от нуля градусов до минус 50 градусов Цельсия. При этом величина механической работы, затрачиваемой на осуществление процесса охлаждения воздуха, остается практически постоянной, что позволяет повысить эффективность процесса охлаждения воздуха, заключенного в изолированной полости 4, за счет исключения потерь, связанных с постоянным изменением давления воздуха в теплообменнике 2.Varying the surface area of the heat exchanger participating in the process of heat exchange of compressed air with the environment, allows you to smoothly change the temperature of the cooled air i; a exit 13 from the expander 3 and obtain the required air temperature in the insulated cavity 4. Or varying the surface area of the heat exchanger 2 cooled air at the outlet 13 of the expander 3 in a wide range, for example, from zero degrees to minus 50 degrees Celsius. At the same time, the amount of mechanical work spent on the implementation of the air cooling process remains almost constant, which allows to increase the efficiency of the air cooling process enclosed in the insulated cavity 4, by eliminating losses associated with a constant change in air pressure in the heat exchanger 2.
Для повышения энергетической эффективности процесса охлаждения, воздух, поступающий по воздуховодному каналу 11 (фиг.З) из теплообменника 2, направляют в рекуперативный теплообменник 23, где его дополнительно охлаждают путем .его теплообмена с воздухом, поступающим по воздуховодному каналу б из полости 4 в компрессор 1. При этом температуру воздуха на входе 12 в детандер 3 понижают до значения более низкого, чем температура окружающей среды, что позволяет понизить максимальное давление воздуха в теплообменнике 2 и, соответственно, уменьшить величину, затрачиваемой механической работы.To increase the energy efficiency of the cooling process, the air entering the air duct 11 (FIG. 3) from the heat exchanger 2 is sent to a recuperative heat exchanger 23, where it is additionally cooled by its heat exchange with air entering the air duct b from cavity 4 to the compressor 1. In this case, the air temperature at the inlet 12 to the expander 3 is reduced to a value lower than the ambient temperature, which allows to reduce the maximum air pressure in the heat exchanger 2 and, accordingly, reduce mask, mechanical work expended.
В том случае, когда заявляемое устройство содержит две изолированные полости 4 и 18 (фиг. 2), возможно достигнуть, чтобы, например, в изолированной полости 4 заданный уровень температуры заключенного в ней воздуха был ниже, чем в изолированной полости 18. Для этого с помощью средства 22 обеспечивают сообщение сначала, например, только полости 4 с компрессором I3 теплообменником 2, детандером 3 и осуществляют процесс охлаждения воздуха до заданного значения так, как это описано выше, затем с помощью средства 22 обеспечивают сообщение только полости 18 с компрессором 1, теплообменником 2, детандером 3 и осуществляют процесс охлаждения воздуха до заданного значения так, как это описано выше. При этом, как было описано выше, осуществляют варьирование площади поверхности теплообменника, участвующей в процессе теплообмена сжатого воздуха с окружающей средой, что позволяет изменять температуру охлажденного воздуха на выходе 13 из детандера 3 и получать заданное значение температуры как для полости 4, так и для полости 18.In the case when the inventive device contains two isolated cavities 4 and 18 (Fig. 2), it is possible to achieve, for example, in of the insulated cavity 4, the predetermined temperature level of the air enclosed in it was lower than in the insulated cavity 18. To do this, using the means 22, first communicate, for example, only the cavity 4 with the compressor I 3, the heat exchanger 2, expander 3, and the air is cooled to the predetermined the values as described above, then using the means 22 provide only the cavity 18 with the compressor 1, the heat exchanger 2, the expander 3, and carry out the process of cooling the air to a predetermined value, as this isano above. Moreover, as described above, the surface area of the heat exchanger participating in the process of heat exchange of compressed air with the environment is varied, which makes it possible to change the temperature of the cooled air at the outlet 13 from expander 3 and obtain a predetermined temperature value for both cavity 4 and cavity eighteen.
Таким образом, при использовании предлагаемого способа охлаждения воздуха и реализующего его устройства стало возможно поддерживать в изолированной полости температурный режим на заданном уровне в условиях энергетической эффективности процесса охлаждения воздуха.Thus, when using the proposed method of air cooling and the device implementing it, it became possible to maintain the temperature regime in an isolated cavity at a given level under the conditions of energy efficiency of the air cooling process.
Промышленная применимостьIndustrial applicability
Заявляемое изобретение найдет применение в сфере производства холода как в промышленных масштабах, так и в быту для рядового потребителя. The claimed invention will find application in the field of cold production both on an industrial scale and in everyday life for an ordinary consumer.

Claims

Формула изобретения Claim
1. Способ охлаждения воздуха, содержащегося в изолированной полости, заключающийся в том, что охлаждаемый воздух направляют в компрессор, где его сжимают с повышением его температуры, затем сжатый воздух направляют в теплообменник, где его охлаждают при постоsяном давлении, и охлажденный в теплообменнике воздух направляют в детандер, где его расширяют и снижают его температуру до заданного уровня на выходе из детандера, после чего воздух, имеющий температуру заданного уровня, направляют в изолированную полость, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что охлаждение в теплообменнике сжатого воздуха осуществляют путем его теплообмена с окружающей средой, а в компрессор направляют охлаждаемый воздух, содержащийся в изолированной полости, и, в зависимости от температуры этого воздуха, варьируют площадь поверхности теплообмена между охлаждаемым в теплообменнике сжатым воздухом и окружающей средой и изменяют до заданного значения температуру охлажденного воздуха на выходе из детандера.1. The method of cooling the air contained in an isolated cavity, which consists in the fact that the cooled air is directed to a compressor, where it is compressed with increasing its temperature, then the compressed air is sent to a heat exchanger, where it is cooled at a constant pressure, and the air cooled in the heat exchanger is sent into the expander, where it is expanded and its temperature is reduced to a predetermined level at the outlet of the expander, after which air having a temperature of a predetermined level is directed into an isolated cavity, so that cooling in the heat exchanger of compressed air is carried out by heat exchange with the environment, and cooled air contained in an isolated cavity is sent to the compressor, and, depending on the temperature of this air, the heat exchange surface area between the compressed air cooled in the heat exchanger and the environment is varied and change to set value, the temperature of the cooled air at the outlet of the expander.
2. Способ по п.l, отличающийся тем, что снижают температуру охлажденного воздуха на выходе из детандера путем увигичения площади поверхности теплообмена между охлаждаемым в теплообменнике воздухом и окружающей средой.2. The method according to claim 1, characterized in that the temperature of the cooled air at the outlet of the expander is reduced by increasing the heat exchange surface area between the air cooled in the heat exchanger and the environment.
3. Способ по п.l, отличающийся тем, что повышают температуру охлажденного воздуха на выходе из детандера путем уменьшения площади поверхности теплообмена между охлаждаемым в теплообменнике воздухом и окружающей средой.3. The method according to claim 1, characterized in that the temperature of the cooled air at the outlet of the expander is increased by reducing the surface area of the heat exchange between the air cooled in the heat exchanger and the environment.
4. Способ по п.l, отличающийся тем, что сжатый воздух, охлажденный в теплообменнике, дополнительно охлаждают до температуры ниже температуры окружающей среды путем осуществления теши обмена между этим воздухом к охлаждаемым воздухом, направляемым в компрессор из изолированной полости.4. The method according to p. 1, characterized in that the compressed air cooled in the heat exchanger is additionally cooled to a temperature below ambient temperature by exchanging between this air and the cooled air directed to the compressor from an isolated cavity.
5. Способ по п. I5 отличающийся тем, что сжатие в компрессоре охлаждаемого воздуха осуществляют адиабатно. 5. The method according to p. I 5 characterized in that the compression in the compressor of the cooled air is carried out adiabatically.
6. Способ по п.l, отличающийся тем, что расширение в детандере охлажденного в теплообменнике воздуха осуществляют адиабатно.6. The method according to claim 1, characterized in that the expansion in the expander of the air cooled in the heat exchanger is carried out adiabatically.
7. Способ по п.l, отличающийся тем, что в качестве изолированной полости используют две изолированные полости, при этом попеременно снижают температуру охлажденного воздуха на выходе из детандера до первого заданного уровня и направляют его в первую изолированную полость, затем повышают температуру охлажденного воздуха на выходе из детандера до второго заданного уровня и направляют его во вторую изолированную полость.7. The method according to claim 1, characterized in that two isolated cavities are used as an isolated cavity, while alternately lowering the temperature of the cooled air at the outlet of the expander to a first predetermined level and directing it to the first isolated cavity, then increasing the temperature of the cooled air by exit the expander to a second predetermined level and direct it into a second isolated cavity.
8. Устройство для охлаждения воздуха в изолированной полости, содержащее компрессор (1) объемного действия, теплообменник (2) и детандер (3) объемного действия, сообщенные посредством воздуховодных каналов между собой, при этом выход (8) из компрессора (1) соединен с входом (9) в теплообменник (2), выход (10) из теплообменника (2) соединен с входом (12) в детандер (3), а выход (13) из детандера (3) соединен с входом (14) в изолированную полость (4), о т л и ч а ю щ е е с я тем, что вход (5) в компрессор (1) посредством воздуховодного канала (6) соединен непосредственно с выходом (7) из изолированной полости (4), при этом теплообменник (2) содержит по меньшей мере два трубчатых элемента (15), наружная поверхность каждого из которых находится в контакте с окружающей средой с образованием поверхности теплообмена, а по меньшей мере один из трубчатых элементов (15) теплообменника (2) содержит средство (16) для изменения площади поверхности теплообмена, электрически связанное с температурным датчиком (17), расположенным в воздуховодном канале (6) на выходе из изолированной полости (4).8. A device for cooling air in an isolated cavity, comprising a volumetric compressor (1), a heat exchanger (2) and a volumetric expander (3) communicated through air ducts to each other, while the outlet (8) from the compressor (1) is connected to the input (9) to the heat exchanger (2), the output (10) from the heat exchanger (2) is connected to the input (12) to the expander (3), and the output (13) from the expander (3) is connected to the input (14) to the insulated cavity (4), with the proviso that the inlet (5) to the compressor (1) is connected directly to the outlet via the air duct (6) by running (7) from the insulated cavity (4), wherein the heat exchanger (2) contains at least two tubular elements (15), the outer surface of each of which is in contact with the environment to form a heat exchange surface, and at least one of the tubular elements (15) of the heat exchanger (2) contains means (16) for changing the heat exchange surface area, electrically connected to a temperature sensor (17) located in the air duct (6) at the outlet of the insulated cavity (4).
9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что средство (16) для изменения площади поверхности теплообмена выполнено в виде электромагнитного клапана9. The device according to claim 8, characterized in that the means (16) for changing the heat exchange surface area is made in the form of an electromagnetic valve
10. Устройство по п.8, отличающееся тем, что оно содержит две изолированные полости (4, 18), каждая из которых посредством воздуховодных каналов (6,19, 20,21) сообщена с компрессором (1) и детандером (3), при этом названные воздуховодные каналы (б, 19, 20, 21) снабжены приспособлением (22), обеспечивающим попеременное сообщение первой изолированной полости (4) с компрессором (1) и детандером (3), и затем второй изолированной полости (18) с компрессором (1) и детандером (3).10. The device according to claim 8, characterized in that it contains two isolated cavities (4, 18), each of which is connected with a compressor (1) and an expander (3) through air ducts (6.19, 20.21), at the same time named air ducts (b, 19, 20, 21) are equipped with a device (22) that provides alternate communication of the first isolated cavity (4) with the compressor (1) and expander (3), and then the second isolated cavity (18) with the compressor (1) and expander (3).
11. Устройство по п.8, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит рекуперативный теплообменник (23), установленный на двух воздуховодных каналах (6,11), соединяющих изолированную полость (4) с компрессором (1) и теплообменник (2) с детандером (3). 11. The device according to claim 8, characterized in that it further comprises a recuperative heat exchanger (23) mounted on two air ducts (6.11) connecting the insulated cavity (4) with the compressor (1) and the heat exchanger (2) with the expander (3).
PCT/RU2005/000565 2005-09-23 2005-11-15 Air cooling method and a device for carrying out said method WO2007035125A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005129512 2005-09-23
RU2005129512/06A RU2295097C1 (en) 2005-09-23 2005-09-23 Method of cooling air and device for realization of this method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007035125A1 true WO2007035125A1 (en) 2007-03-29

Family

ID=37889090

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2005/000565 WO2007035125A1 (en) 2005-09-23 2005-11-15 Air cooling method and a device for carrying out said method

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2295097C1 (en)
WO (1) WO2007035125A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2640631T3 (en) * 2013-05-31 2017-11-03 Mayekawa Mfg. Co., Ltd. Brayton cycle cooling device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3896632A (en) * 1974-02-11 1975-07-29 Leslie E Huntley Air cycle heating or cooling
SU534615A1 (en) * 1975-08-12 1976-11-05 Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро Компрессорного Холодильного Машиностроения Compression Refrigeration Installation
US4295518A (en) * 1979-06-01 1981-10-20 United Technologies Corporation Combined air cycle heat pump and refrigeration system
US5462110A (en) * 1993-12-30 1995-10-31 Sarver; Donald L. Closed loop air-cycle heating and cooling system
US6581394B1 (en) * 1999-12-07 2003-06-24 Jacob Bletnitsky Air-based refrigeration system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3896632A (en) * 1974-02-11 1975-07-29 Leslie E Huntley Air cycle heating or cooling
SU534615A1 (en) * 1975-08-12 1976-11-05 Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро Компрессорного Холодильного Машиностроения Compression Refrigeration Installation
US4295518A (en) * 1979-06-01 1981-10-20 United Technologies Corporation Combined air cycle heat pump and refrigeration system
US5462110A (en) * 1993-12-30 1995-10-31 Sarver; Donald L. Closed loop air-cycle heating and cooling system
US6581394B1 (en) * 1999-12-07 2003-06-24 Jacob Bletnitsky Air-based refrigeration system

Also Published As

Publication number Publication date
RU2295097C1 (en) 2007-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111527354B (en) Method for transferring heat between two or more media and system for performing said method
US20100139297A1 (en) Air cycle refrigeration capacity control system
CN108779711A (en) Compressed air stores power generator
CN1321298C (en) Refrigerating machine
EP1843108B1 (en) Air refrigerant type refrigerating/heating apparatus
KR20150094647A (en) Improvements in refrigeration
RU2295097C1 (en) Method of cooling air and device for realization of this method
CN102720531A (en) System and method for refrigeration and dehumidification of mine refuge chamber
JP2018179413A (en) Pressure-reduced water circulation-type heating apparatus and air conditioner
US20220107143A1 (en) Method for transferring heat between two or more media and system for carrying out said method
Baz et al. Feasibility of vortex tube-assisted environmental control of a manned underwater research habitat
EP0754283B1 (en) Cooling box
EP4206602A1 (en) Device for storage of energy, in particular cooling energy, and the method of cooling the device for storage of energy, in particular cooling energy, as well as the specific use of the device for storage of energy
KR102627702B1 (en) Thermal management system for heating element using heat source supply system
JP2000302430A (en) Method and device for producing hydrate
CN100510577C (en) Heat exchange apparatus and refrigerating machine
SU974065A1 (en) Method of operating cryogenic installation in starting period
KR200192945Y1 (en) Refrigeration system for storage house
KR20070059308A (en) Cooling system of air-conditioner for fuel cell vehicle
PL241287B1 (en) Discharge five-stage adsorption-compressor cooling tower and method of refrigerant cooling by adsorption-compressor system
CN116061650A (en) Refrigerating unit and refrigerator car
EP3234480A1 (en) Refrigeration and heating system
KR100526019B1 (en) A microcooler with a sorption compressor
AU2298795A (en) Refrigeration system
RU2181864C1 (en) Method of cooling working medium and device for realization of this method

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 05856571

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1