КОНДИЦИОНЕР ВОЗДУХА

Полезная модель относится к технике кондиционирования воздуха, в производственных, административных и жилых зданиях и сооружениях.
Известно устройство для кондиционирования воздуха (Патент №4362, МПК F24F, РФ, опубл. 16.06.1997 г), содержащее компрессорно-конденсаторный блок, соединенный хладоновыми трубопроводами с воздухоохладителем, разделенного вентилятором на всасывающую полость с испарителем и нагнетательную полость, соединенную с трубопроводом для слива конденсата и снабженное приточным воздуховодом, обеспечивающим поступление дополнительного воздуха из атмосферы во всасывающую полость, к входному отверстию которого подсоединен выходной конец трубопровода с возможностью обеспечения замкнутой циркуляции конденсата.
Недостатками технического решения являются неудобства, свойственные открытым системам кондиционирования воздуха (сплит-системам), а именно; - необходимость перфорации стен зданий, необходимость заправки хлодагентом при монтаже и дозаправки при эксплуатации, дополнительный воздуховод при сечении канала близком к проходному сечению испарителя приводит к застуживанию стены вокруг него в зимнее время а при сечении, указанном на рисунках, воздушный поток создает значительный шум или при малой скорости потока система подачи свежего воздуха в помещение становится неэффективной. Количество электродвигателей составляет не менее трех, в сравнении с одним в оконных кондиционерах замкнутого типа, что определяет сложность и стоимость кондиционера воздуха.
Известен оконный комнатный кондиционер воздуха SAMSUNG ELECTRONICS, модель AW07N0, (Инструкция для пользователя, 08.12.2006 г.), содержащий корпус, разделенный перегородкой на наружный и внутренний отсеки, и холодильный агрегат, состоящий из компрессора, конденсатора, испарителя, осушителя, расширителя, осевого и центробежного вентиляторов с общим электродвигателем, при этом компрессор, конденсатор, осушитель, расширитель и осевой вентилятор с электродвигателем расположены в наружном отсеке корпуса а испаритель с центробежным вентилятором и пультом управления во внутреннем.
Недостатком этой, самой распространенной в мире конструкции, является отсутствие возможности замещения воздуха, находящегося в помещении, свежим из атмосферы. Это, в свою очередь, ведет к повышению концентрации углекислого газа при значительном количестве людей в помещении, концентрации вредных выделений от полимерных материалов, составляющих основу современной мебели, оргтехники и приборов а также развитию бактериальной среды.
Наиболее близким техническим решением является кондиционер БК -1500, (Руководство по эксплуатации БК - 1500, Баку, 1976 год.), содержащий холодильный агрегат, вентиляторы (осевой и центробежный) с общим электродвигателем, имеющим две скорости вращения, пульт управления с пуско-защитным устройством. Холодильный агрегат выполняет функцию охлаждения и состоит из ротационного компрессора, конденсатора, испарителя, осушителя, расширителя и системы трубопроводов, образующих герметично замкнутую систему. Компрессор, осушитель, расширитель и осевой вентилятор с электродвигателем расположены в наружном отсеке и предназначены для охлаждения конденсатора наружным воздухом, засасываемым через решетку в боковых стенках кожуха. Центробежный вентилятор, установленный во внутреннем отсеке кондиционера, служит для засасывания воздуха из помещения через решетчатую часть декоративной панели, воздушный фильтр, испаритель, а также для нагнетания охлажденного и очищенного от пыли воздуха в помещение через поворотную решетку. Отсеки разделены перегородкой, снабженной отверстием, перекрываемым заслонкой, с помощью которой регулируют приток наружного воздуха (до 15%) в помещение.
Недостатками данного технического решения являются невысокая эффективность кондиционера в режиме притока в помещение свежего наружного воздуха. Она обусловлена тем, что центробежный вентилятор забирает на этом режиме воздух через отверстие в перегородке и одновременно из помещения через воздушный фильтр и испаритель, соотношение проходных сечений которых примерно соответствует значению приточного атмосферного воздуха заявленного в руководстве по эксплуатации. При этом, отверстие в перегородке сообщает внутренний отсек с наружным, где осевой вентилятор конденсатора также создает разрежение, противодействуя току свежего воздуха в помещение, тем самым снижая долю свежего воздуха до практически незаметной.
Задачей является разработка кондиционера воздуха, обеспечивающего эффективный режим замещения воздуха в помещении атмосферным наружным воздухом.
Техническим результатом является эффективное обновление воздуха в помещении при сохранении эффективной работы кондиционера на всех режимах, а также расширение условий и упрощение монтажа кондиционера.
Технический результат достигается тем, что кондиционер воздуха, состоит из корпуса, включающего изолированные наружный и внутренний отсеки, с воздухозаборниками, снабженного холодильным агрегатом, состоящим из ротационного компрессора, конденсатора, испарителя, осушителя и расширителя, осевым вентилятором, центробежным вентилятором, электродвигателем вентиляторов и пультом управления с пуско-защитным устройством, при этом воздухозаборник внутреннего отсека снабжен впускным каналом, каналом атмосферного воздуха и поворотной заслонкой, установленной на входе во впускной канал с возможностью попеременного перекрытия ею входного отверстия впускного канала и канала атмосферного воздуха, причем впускной канал, его входное отверстие, канал атмосферного воздуха и поворотная заслонка выполнены с площадью поперечного сечения, соответствующей площади проходного сечения испарителя.
Кондиционер воздуха характеризуется тем, что воздухозаборник наружного отсека выполнен на тыльной стороне корпуса.
Выполнение воздухозаборника внутреннего отсека с впускным каналом, каналом атмосферного воздуха и поворотной заслонкой, установленной на входе во впускной канал с возможностью попеременного перекрытия ею входного отверстия впускного канала и канала атмосферного воздуха позволяет осуществлять нагнетание в помещение свежего атмосферного воздуха с фильтрацией и возможностью его охлаждения или без него, при выборе соответствующего режима с пульта управления.
Поскольку введение впускного канала приводит к увеличению пути атмосферного воздуха до испарителя, то для обеспечения эффективной работы кондиционера, при эффективном воздухозаборе, необходимо правильно определить параметры воздухозаборника внутреннего отсека с впускным каналом, канала атмосферного воздуха и поворотной заслонки.
Уменьшение сечения впускного канала, его входного отверстия, канала атмосферного воздуха и поворотной заслонки относительно площади проходного сечения испарителя приводит к росту аэродинамического сопротивления и снижению эффективности работы кондиционера на режимах нагнетания в помещение свежего атмосферного воздуха. Увеличение сечения впускного канала, его входного отверстия, канала атмосферного воздуха и поворотной заслонки относительно площади проходного сечения испарителя не приведет к существенному росту эффективности работы, а лишь будет способствовать увеличению габаритов и массы кондиционера, что не является оправданным.
Таким образом, наиболее оптимальным является их соответствие, что обеспечивает возможность циркуляции воздуха в помещении с фильтрацией и охлаждением так и без него, а так же эффективное нагнетание в помещение свежего атмосферного воздуха с фильтрацией и охлаждением, а так же без него, причем без снижения эффективности кондиционера при обновлении воздуха в помещении.
Следовательно, в отличие от прототипа, в котором в процессе обновления воздуха в помещении, вентилятором конденсатора создавалось разряжение, противодействующее току свежего воздуха, снижая его эффективность, заявленное техническое решение всей совокупностью признаков обеспечивает эффективное обновление воздуха в помещении при сохранении эффективности работы кондиционера на всех его режимах.
Воздухозаборник атмосферного воздуха для охлаждения конденсатора, выполненный на внешней, тыльной стороне корпуса кондиционера позволяет монтировать кондиционер на любой глубине относительно плоскости остекления, в том числе как снаружи оконного проема на кронштейне так и со стороны помещения, например на подоконнике, не имея при этом ограничений на уплотнение боковых поверхностей корпуса, что существенно расширяет условия монтажа и упрощает его.
На схеме изображен кондиционера воздуха (вид сбоку).
Кондиционер воздуха состоит из корпуса 1, включающего наружный 2 и внутренний 3 отсеки, с воздухозаборниками 4 и 5, снабженного осевым вентилятором 6, центробежным вентилятором 7, электродвигателем 8 вентиляторов 6, 7, пультом управления 9 с пуско-защитным устройством 10 и холодильным агрегатом, состоящем из ротационного компрессора 11, конденсатора 12, испарителя 13, осушителя 14 и расширителя 15. Воздухозаборник 5 внутреннего отсека 3 снабжен впускным каналом 16, каналом атмосферного воздуха 17 и поворотной заслонкой 18, установленной у входного отверстия 19 впускного канала 16 с возможностью попеременного перекрытия ею входного отверстия 19 впускного канала 16 и канала атмосферного воздуха 17. При этом, впускной канал 16, его входное отверстие 19, канал атмосферного воздуха 17 и поворотная заслонка 18 выполнены с площадью поперечного сечения, соответствующей площади проходного сечения испарителя 13, а наружный 2 и внутренний 3 отсеки кондиционера выполнены изолированными друг от друга перегородкой 20. Воздухозаборник 4 наружного отсека 2 выполнен на тыльной стороне корпуса 1. Над конденсатором 12, осевым вентилятором 6 и электродвигателем 8 расположен канал 21. Входное отверстие 22 канала атмосферного воздуха 17 расположено на тыльной стороне корпуса 1. Для управления поворотной заслонкой 18, кондиционер снабжен микродвигателем 23 и тягой 24. Дефлекторы 25 снабжены микродвигателем 26 и тягой 27.
Кондиционер воздуха работает следующим образом: выключенному состоянию пульта управления 9 на фронтальной панели внутреннего отсека 3 корпуса 1 соответствует режим ожидания пульта управления 9 и пуско-защитного устройства 10 кондиционера. При включении кондиционера с пульта управления запускается электродвигатель вентиляторов 8 на, ранее выбранной, одной из двух скоростей вращения.
С пульта управления назначается режим охлаждения или подачи воздуха без изменения его температуры. В режиме охлаждения пульт управления 9 с пуско-защитным устройством 10 запускают холодильный агрегат и электродвигатель вентиляторов 8. При этом забор атмосферного воздуха для обдува конденсатора 12 посредством осевого вентилятора 6 осуществляется с тыльной стороны корпуса 1 кондиционера через воздухозаборник 4 и канал 21, расположенный над конденсатором 12, осевым вентилятором 6 и электродвигателем 8. Прошедший через конденсатор 12 и нагретый воздух выбрасывается с тыльной стороны корпуса 1 в атмосферу. В режиме подачи воздуха без изменения его температуры пульт управления 9 запускает только электродвигатель вентиляторов 8. Осевой вентилятор 6, в этом случае, работает вхолостую.
С пульта управления назначается режим циркуляции воздуха в помещении или вентиляции с притоком свежего атмосферного воздуха. В режиме циркуляции воздуха в помещении сигнал с пульта управления 9 подается на микродвигатель 23, поворачивающий посредством тяги 24 поворотную заслонку 18 в положение, показанное на схеме. При этом, воздух из помещения через входное отверстие 19 впускного канала 16 внутреннего отсека 3 всасывается центробежным вентилятором 7, проходя через воздухозаборник 5 с воздушным фильтром, испаритель 13 и, миновав вентилятор 7, выходит в помещение через дефлекторы 25, формирующие характер потока выходящей струи воздуха.
В режиме вентиляции с притоком свежего атмосферного воздуха, сигнал с пульта управления 9 подается на микродвигатель 23, поворачивающий посредством тяги 24 поворотную заслонку 18 в положение, при котором канал атмосферного воздуха 17 сообщается с впускным каналом 16, а забор воздуха из помещения становится невозможным, так как входное отверстие 19 впускного канала 16 в этом случае перекрыто. При этом, центробежный вентилятор 7 всасывает воздух из атмосферы через входное отверстие канала атмосферного воздуха 22 по каналу атмосферного воздуха 17, впускному каналу 16 через фильтр воздухозаборника 5 и испаритель 13.
С пульта управления назначается режим стационарной струи воздуха, выходящей из кондиционера или струи, качающейся в вертикальной плоскости и обеспечивающей эффективное перемешивание воздуха в помещении. Это достигается тем, что сигнал с пульта управления 9 подается на исполнительный микродвигатель 26 дефлекторов 25, который посредством тяги 27 поворачивает дефлекторы 25 в положение, обеспечивающее желаемое направление выходящего из кондиционера потока воздуха или, непрерывно поворачивая их, создает поток, непрерывно меняющий свое направление.
Таким образом, кондиционер воздуха обеспечивает эффективное обновление воздуха в помещении, при сохранении эффективности работы кондиционера на всех режимах, а так же расширение условий и упрощение монтажа.