УСТРОЙСТВО КОСВЕННО-ИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ

Полезная модель относится к области кондиционирования воздуха и может быть использована для охлаждения воздуха.
Известно устройство косвенно-испарительного охлаждения (патент РФ №2221969, F24F 3/14, 2004), содержащее корпус с входным каналом и выходными каналами для основного и вспомогательного потоков воздуха, размещенные в корпусе пластины из капиллярно-пористого материала, одна сторона которых имеет водонепроницаемое покрытие, установленные с образованием сухих и влажных каналов. Недостатком известного устройства является низкая эффективность охлаждения воздуха.
Наиболее близким к заявленному и принятым в качестве ближайшего аналога является устройство косвенно-испарительного охлаждения (патент РФ на изобретение №2329436, F24F 3/14, опубл. 10.12.2014), содержащее корпус с входным каналом и выходными каналами для основного и вспомогательного потоков воздуха, размещенные в корпусе пластины из капиллярно-пористого материала с выступами, одна сторона которых имеет водонепроницаемое покрытие, установленные с образованием сухих и влажных каналов, устройство смачивания пластин. При этом на сторонах пластин с водонепроницаемым покрытием в концевой части выполнены участки без покрытия с площадью, составляющей 7-10% от теплообменной площади пластины. Недостатком этого устройства является недостаточно высокая эффективность охлаждения общего потока воздуха. Конструкция устройства обеспечивает до 85% от возможного термодинамического предела охлаждения (до точки росы).
Технической проблемой полезной модели является создание устройства косвенно-испарительного охлаждения повышенной эффективности общего потока воздуха.
Данная проблема решается за счет того, что заявленное устройство косвенно-испарительного охлаждения включает корпус с входным каналом и выходными каналами для основного и вспомогательного потоков, пакет пластин из капиллярно-пористого материала, разделенных друг от друга ребрами, система которых образует сухие и влажные каналы, устройство смачивания капиллярно-пористого материала пластин, поддон, отличающееся тем, что пластины с одной стороны снабжены распределенными по всей поверхности участками водонепроницаемого покрытия, суммарная площадь которых составляет 50-98% теплообменных площадей пластин. Устройство смачивания капиллярно-пористого материала пластин может быть выполнено в виде резервуара с водой, в дно которого установлены верхние части пластин с возможностью просачивания воды.
Устройство смачивания пластин может быть снабжено насосом для перекачивания воды из поддона в резервуар.
Поверхность пластин с водонепроницаемыми участками может быть выполнена в виде сплошного покрытия с системой выполненных в нем отверстий.
Выбор величины суммарной площади водонепроницаемых участков, составляющей 50-98% теплообменных площадей пластин, обусловлен тем, что при увеличении площади снижается эффективность охлаждения основного потока воздуха, а при уменьшении площади повышается увлажнение основного потока, что ухудшает его потребительские свойства.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является повышение эффективности охлаждения основного потока воздуха.
Технический результат обеспечивается тем, что часть воздуха основного потока проникает во влажные каналы через участки, свободные от водонепроницаемого покрытия. При этом, проходя через всю толщину смоченного капиллярно-пористого материала пластин, воздух насыщается паром с большей интенсивностью по сравнению с вариантом его прохождения только вдоль этих пластин. При дальнейшем движении воздуха по влажным каналам в сторону выходного патрубка происходит дополнительное испарение воды с поверхности пластин. Указанный процесс испарения воды с тела пластин приводит к интенсивному их охлаждению и, следовательно, к охлаждению контактируемого с ними основного потока воздуха. По ходу движения основного потока по сухому каналу его температура снижается при сохранении влагосодержания и с некоторого момента опустится ниже температуры мокрого термометра, что повышает эффективность работы устройства. Наличие насоса в устройстве увлажнения позволяет практически исключить потерю воды, используемой для увлажнения пластин.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:
На фиг. 1 - показан общий вид устройства косвенно-испарительного охлаждения с местными вырывами боковой стороны корпуса и местным вырывом по плоскости каналов вспомогательного потока воздуха.
На фиг. 2 показан вид А на устройство косвенно-испарительного охлаждения с поперечным разрезом пакета пластин по оси выходного канала для вспомогательного потока воздуха.
На фиг. 3 показано сечение Б-Б.
Устройство косвенно-испарительного охлаждения содержит корпус 1 с входным каналом 2 и выходными каналами: 3 - для основного и 4 - для вспомогательного потоков воздуха. В корпусе 1 установлен пакет чередующихся пластин 5 и 6 из капиллярно-пористого материала. Одна сторона пластин 5 и 6 снабжена водонепроницаемыми участками 7. Суммарная площадь таких участков на каждой пластине составляет 50-98% от теплообменной площади пластины. В частном случае участки с водонепроницаемым покрытием могут представлять собой сплошное покрытие с выполненными в нем отверстиями. Суммарная площадь отверстий определяется исходя из допустимой влажности основного потока воздуха. Каждая пара пластин со стороны водонепроницаемых участков разделены ребрами 8, которые образуют каналы 9 для выхода вспомогательного (влажного) потока 10. С противоположной стороны каждая пара пластин разделена ребрами 11, которые образуют каналы 12 для выхода основного (сухого) потока 13. Верхняя часть пластин 14 установлена в резервуар с водой 15 с возможностью смачивания капиллярно-пористого материала пластин. В нижней части корпуса установлен поддон 16 для сбора неиспарившейся воды. Устройство содержит вентилятор 17 и фильтр 18. Устройство может быть снабжено насосом 19. Резервуар с водой соединен с каналом подвода воды, а поддон с каналом отвода воды (на фигурах не показано).
Заявленное устройство работает следующим образом.
Вода из резервуара 15 смачивает капиллярно-пористый материал пластин и стекает в поддон 16. Из поддона вода стекает в канал отвода или может подаваться насосом 19 в резервуар 15, обеспечивая, практически, 100% использование потребляемой воды. Поток воздуха, подаваемый вентилятором 17, через фильтр 18 и входной канал 2 проходит по сухим каналам 12 и частично проникает в каналы 9 через участки, свободные от влагонепроницаемого покрытия 7. При этом происходит процесс охлаждения пластин и основного и вспомогательного потоков воздуха. Охлажденный воздух основного потока через патрубок 3 поступает потребителю, а охлажденный вспомогательный поток с высокой влажностью через патрубок 4 отводится в атмосферу или используется в соответствии со своими свойствами, например, для увлажнения основного потока или охлаждения объектов, допускающих контакт с влажным воздухом.
Таким образом, использование полезной модели позволяет повысить эффективность охлаждения воздушного потока.