УСТРОЙСТВО КОСВЕННО-ИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ СПИРАЛЕВИДНОЙ КОНСТРУКЦИИ

Заявляемая полезная модель относится к области кондиционирования воздуха и может быть использована для охлаждения воздуха.
Известны устройства косвенно-испарительного охлаждения (патент РФ №2320947, 2008 г.; патент РФ №2329436, 2008 г.), содержащие корпус с размещенными в нем плоскими пластинами, образующими сухие и влажные каналы.
Недостатками этих устройств является сравнительно низкая эффективность охлаждения потока воздуха из-за недостаточно интенсивного теплообмена между сухими и влажными каналами.
Также известно устройство косвенно-испарительного охлаждения, содержащее корпус с входным и выходными каналами для основного и вспомогательного потоков, пакет пластин из капиллярно-пористого материала с выступами, снабженных с одной стороны водонепроницаемым покрытием, установленных с образованием сухих и влажных каналов, при этом на сторонах пластин с водонепроницаемым покрытием в концевой части выполнены участки без покрытия с площадью, составляющей 7-10% от теплообменной площади пластины (патент РФ №148464, 2014 г.). Данное устройство принято за ближайший аналог.
Недостатком указанного устройства является недостаточная эффективность охлаждения потока воздуха из-за сравнительно менее интенсивного теплообмена между сухим и влажным каналом.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении эффективности охлаждения потока воздуха.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство косвенно-испарительного охлаждения, содержащее корпус с входным и выходными каналами для основного и вспомогательного потоков с образованием сухого и влажного каналов, дополнительно содержит встроенный в корпус вытягивающий вентилятор, при этом сухой и влажный каналы имеют спиралевидную форму.
Кроме того, устройство косвенно-испарительного охлаждения может быть снабжено ультразвуковым генератором.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, на которых изображено:
- на Фиг. 1 - общий вид устройства косвенно-испарительного охлаждения;
- на Фиг. 2 - схема движения воздушных потоков;
Согласно Фиг. 1-2, устройство косвенно-испарительного охлаждения содержит корпус 1 с входным каналом в виде центральной втулки 2 и выходными каналами 3 и 4, причем канал 3 для основного потока воздуха образует сухой канал, а канал 4 для вспомогательного потока воздуха образует влажный канал. Сухой канал 3 и влажный канал 4 имеют спиралевидную форму. Корпус 1 выполнен из стали или сплава алюминия. В корпус 1 встроены нагнетающий вентилятор 5 и вытягивающий вентилятор 6, которые жестко присоединены к торцам центральной втулки 2. Центральная втулка 2 выполнена таким образом, чтобы направлять поток воздуха от нагнетающего вентилятора 5 в сухой канал 3, а поток воздуха из влажного канала 4 в вытягивающий вентилятор 6. Также в корпусе 1 регулируемо закреплена регуляционная створка 7, наклон которой регулируется приводом 8. Крайние положения привода 8 соответствуют открытой и закрытой регуляционной створке 7. Сверху или снизу к корпусу 1 крепится резервуар 9 с водой, выполненный в виде части корпуса, отделенной перегородкой со спиралевидной прорезью.
Кроме того, устройство косвенно-испарительного охлаждения может быть снабжено ультразвуковым генератором 10, жестко или разъемно присоединенным к резервуару 9 с водой или к корпусу 1 устройства.
Устройство косвенно-испарительного охлаждения собирается следующим образом.
В корпусе 1 размещаются две цилиндрические спирали, вставленные одна в другую, образуя сухой канал 3 и влажный канал 4. К торцевой стороне спиралей сверху или снизу присоединяется резервуар 9 с водой. Спирали выполнены из металла с высокой теплопроводностью, например, сплава меди, и с одной из сторон имеют покрытие из капиллярного материала, например, синтетического войлока. Часть этого покрытия выступает за пределы металлической части спиралей и погружена в резервуар 9 с водой, при этом в сухой канал 3 и влажный канал 4 вода не попадает. В центре корпуса 1 размещается сделанная из того же материала, что и спирали, центральная втулка 2, к которой фронтально с одной стороны жестко присоединяется, например, приваривается, сухой канал 3, а с другой стороны - влажный канал 4. Далее в корпус 1 к концам центральной втулки 2 жестко присоединяются нагнетающий вентилятор 5 и вытягивающий вентилятор 6, закрепляется регуляционная створка 7, к которой жестко присоединяется привод 8. Привод 8 может быть выполнен в виде электромотора с кривошипно-шатунным механизмом.
Устройство косвенно-испарительного охлаждения работает следующим образом.
Установленный в корпусе 1 нагнетающий вентилятор 5 направляет поток воздуха в центральную втулку 2, разделяющую фронтальные потоки с обеих сторон спирали вверх и вниз соответственно. Проходя сухой канал 3 от начала до конца спирали, воздух охлаждается до температуры, близкой к точке росы, и затем разделяется на два потока. Один поток отправляется к потребителю, а второй поток, соотношение которого регулируется мощностью вытяжного вентилятора 6 и регуляционной створкой 7 при помощи привода 8, направляется во влажный канал 4. Движение воздуха по влажному каналу 4 отчасти обеспечивается вытягивающим вентилятором 6. Во влажном канале воздух впитывает в себя влагу и теплоту с капиллярного покрытия стенок и к моменту выхода из влажного канала имеет температуру, близкую к температуре входящего воздуха, и относительную влажность 100%. Это приводит к охлаждению самих стенок, которые в то же время являются и стенками сухого канала.
В результате достигается существенное увеличение длины тракта воздуха и интенсификация теплообмена между сухим и влажным каналами, что позволяет добиться максимального охлаждения воздуха в сухом канале и максимального увлажнения воздуха во влажном канале. Также эффект испарения влаги со стенок влажного канала интенсифицируется под действием низкого давления, создаваемого вытягивающим вентилятором, что позволяет сильнее охлаждать стенки сухого канала.
Кроме того, ультразвуковой генератор 10 интенсифицирует движение воды по стенкам влажного канала.
Таким образом, заявляемая полезная модель обеспечивает повышение эффективности охлаждения потока воздуха.