Радиатор-охладитель с испарителем
RADIATOR-COOLER WITH EVAPORATOR

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к радиаторам-охладителям с испарителем, может использоваться в устройствах вентиляции, в средствах индивидуальной защиты органов дыхания человека от вредных веществ (респираторах), в холодильниках и во всех остальных устройствах со встроенными радиаторами-охладителями, и в устройствах, в том числе для охлаждения воздуха и отведения сконденсированной влаги во внешнюю среду.
Уровень техники
Известен радиатор-охладитель с испарителем (https://mysku.ru/blog/china-stores/41354.html опубликовано 09.06.2016 г.), включающее охлаждающий радиатор, подсоединенный к охлаждающей поверхности элемента с охлаждающей и нагревающей поверхностями (к элементу Пельтье), который выполнен с возможностью подключения к блоку управления, а со стороны нагревающийся поверхности элемент с охлаждающей и нагревающей поверхностью подсоединен к радиатору испарителю влаги.
Недостатком указанного объекта недостаточный отвод тепла и влаги, так как конструктивно охлаждающий радиатор выполнен в виде цельных ребер из гладкой поверхности, которая не предназначена для впитывания влаги в себя, кроме того, на поверхностях подобных охлаждающих радиаторов образуется влажная пленка, которая препятствует отводу тепла и не предназначена для отвода влаги.
Раскрытие изобретения
Технический результат заключается в понижении влажности при работе заявленного радиатора-охладителя с испарителем в ограниченном объеме (например, в корпусах устройств, в респираторах и т.д.), за счет дополнительного: выполнения охлаждающего радиатора впитывающей своей частью из спеченного металлического порошка, имеющего капиллярную структуру посредством выполнения свободного пространства, пустот между частичками порошка металла; соединения охлаждающего радиатора к соединительному нетеплопроводному влаговпитывающему материалу, который подсоединен к радиатору испарителю влаги.
Результат достигается заявленным радиатором-охладителем с испарителем, включающим охлаждающий радиатор, подсоединенный к охлаждающей поверхности элемента с охлаждающей и нагревающей поверхностями, который выполнен с возможностью подключения к блоку управления, а со стороны нагревающийся поверхности элемент с охлаждающей и нагревающей поверхностью подсоединен к радиатору - испарителю влаги, причем охлаждающий радиатор выполнен впитывающей своей частью из спеченного металлического порошка, имеющего капиллярную структуру посредством выполнения свободного пространства, пустот между частичками порошка металла, кроме того охлаждающий радиатор дополнительно подсоединен через соединительный нетеплопроводный влаговпитывающий материал к радиатору - испарителю влаги.
Согласно изобретению спеченный металлический порошок выполнен из металла серебра, обладающего бактерицидными свойствами.
Согласно изобретению спеченный металлический порошок выполнен из металла меди.
Согласно изобретению соединительный нетеплопроводный влаговпитывающий материал выполнен из ткани.
Согласно изобретению элемент с охлаждающей и нагревающей поверхностями выполнен в виде элемента Пельтье.
Согласно изобретению охлаждающий радиатор выполнен в виде теплопроводящей подложки с ребрами охлаждающего радиатора, которые выполнены из спеченного металлического порошка, имеющего капиллярную структуру, посредством выполнения свободного пространства, пустот между частичками порошка металла.
Согласно изобретению радиатор - испаритель влаги выполнен в виде теплопроводящей подложки с ребрами радиатора испарителя, которые выполнены из спеченного металлического порошка, имеющие капиллярную структуру за счет наличия свободного пространства, пустот между частичками порошка металла.
Согласно изобретению содержит подключенный к элементу с охлаждающей и нагревающей поверхностью блок управления и подключенный к нему вентилятор, который выполнен с возможностью принудительного охлаждения радиатора - испарителя влаги.
Как следствие основного технического результата достигается дополнительный результат, заключающийся в более улучшенном отводе тепла заявленным устройством радиатора с испарителем, за счет оперативного отвода влаги (посредством нетеплопроводного влаговпитывающего материала) с рабочей поверхности охлаждающего радиатора и ее впитывания в охлаждающий радиатор (за счет капиллярной структуры рабочей поверхности охлаждающего радиатора), что позволяет не образовывать влажной пленки на поверхности охлаждающего радиатора, что, как следствие, влияет положительно на отвод тепла.
Краткое описание чертежей
Сущность изобретения поясняется фигурой, на которой приведена схема предпочтительного варианта осуществления заявленного объекта.
Осуществление изобретения
На фигуре изображен заявленный радиатор-охладитель с испарителем, включающий охлаждающий радиатор 2, подсоединенный к охлаждающей поверхности элемента с охлаждающей и нагревающей поверхностями 6, который выполнен с возможностью подключения к блоку управления 8, а со стороны нагревающийся поверхности элемент с охлаждающей и нагревающей поверхностью 6 подсоединен к радиатору - испарителю влаги 4, причем охлаждающий радиатор 2 выполнен впитывающей своей частью из спеченного металлического порошка, имеющего капиллярную структуру посредством выполнения свободного пространства, пустот между частичками порошка металла, кроме того, охлаждающий радиатор 2 дополнительно подсоединен через соединительный нетеплопроводный влаговпитывающий материал 7 к радиатору - испарителю влаги 4.
В другом варианте осуществления охлаждающий радиатор 2 выполнен в виде теплопроводящей подложки 3 с ребрами охлаждающего радиатора, которые выполнены из спеченного металлического порошка, имеющего капиллярную структуру, посредством выполнения свободного пространства, пустот между частичками порошка металла.
Принцип работы устройства
Влага, сконденсированная на поверхности охлаждающего радиатора 2 (в частном варианте на его ребрах охлаждающего радиатора) из проходящего через охлаждающий радиатор 2 воздуха, далее впитывается в него (в частном варианте в его ребра охлаждающего радиатора) и через соединительный нетеплопроводный влаговпитывающий материал 7 (или мост влаги) передается в структуру радиатора - испарителя влаги (или в частном варианте на его ребра испарителя влаги) где испаряется в окружающее пространство с поверхности радиатора испарителя влаги.
Движение жидкости в капиллярных структурах охлаждающего радиатора 2 через соединительный нетеплопроводный влаговпитывающий материал 7 к радиатору - испарителю влаги 4 обеспечивается разностью температур.
В частном варианте осуществления заявленный радиатор-охладитель с испарителем содержит подключенный к элементу с охлаждающей и нагревающей поверхностью 6 блок управления 8 и подключенный к нему вентилятор 9, который выполнен с возможностью принудительного охлаждения радиатора испарителя влаги 4 и более повышенного испарения влаги с радиатора - испарителя влаги 4. Причем вентилятор 9, блок управления 8 и заявленный радиатор-охладитель с испарителем, могут быть закреплены в одном корпусе или на одной платформе 1.
Радиатор - испаритель влаги 4 может быть в частном варианте выполнен в виде теплопроводящей подложки 5 с ребрами радиатора испарителя, которые выполнены из спеченного металлического порошка, имеющие капиллярную структуру за счет наличия свободного пространства, пустот между частичками порошка металла, что дополнительно будет влиять на заявленный технический результат, который заключается в понижении влажности, за счет возможности ребер радиатора-испарителя впитывать влагу более активно и больше.
Капилярная структура охлаждающего радиатора 2 и радиатора - испарителя влаги 4 (в частном варианте осуществления) могут быть выполнены по аналогии с известными так называемыми тепловыми трубками, которые используется в основном в компьютерной технике - это герметично запаянные медные трубки по внутренней поверхности которых выполнен слой, обладающий капиллярной структурой. Тепловые трубки предназначены для эффективного отведения тепла от нагревающихся деталей (процессора и прочее).
В другом частном варианте элемент с охлаждающей и нагревающей поверхностями выполнен в виде элемента Пельтье (это термоэлектрический преобразователь, принцип действия которого базируется на эффекте Пельтье - возникновении разности температур при протекании электрического тока) или другого подобного элемента с охлаждающими и нагревающимися поверхностями, например испаритель (охладитель) и конденсатор (нагреватель) компрессорной установки на хладагенте (фреоне).
Соединительный нетеплопроводный влаговпитывающий материал 7 или мост влаги (аналогия с мостом холода) может быть выполнен из нетеплопроводного материала обладающего капиллярной структурой проводящей влагу, например ткань или другой активно впитывающий влагу материал.
Современные технологии и оборудование позволяют осуществить настоящее изобретение в крупносерийном производстве. На заводе или предприятии имеется все необходимое оборудование для производства заявленного радиатора-охладителя с испарителем.
Заявленный радиатор-охладитель с испарителем выполнен в виде единой конструкции, а именно отдельные компоненты (или составные части) заявленного радиатора-охладителя с испарителем соединены между собой на одном предприятии-изготовителе (или заводе-изготовителе) сборочными операциями, такими как свинчивание, сочленение, клепка, сварка, пайка, опрессовка, развальцовка, склеивание, и т.п.