Номер патенту: 28019

Опубліковано: 16.10.2000

Автор: Форсман Бертіль

Завантажити PDF файл.

Текст

1. Система охлаждения воздуха, например, внутри помещения, включающая два параллельных контура охлаждения, которые имеют общие теплообменники, отличающаяся тем, что один контур предназначен для прохода по нему хладагента и включает испаритель, компрессор, конденсатор и расширительный вентиль, а другой контур предназначен для прохода по нему поглощающего тепло вещества и включает два охладителя и насос, при этом один из теплообменников размещен за пределами помещения и включает комбинированный конденсатор и охладитель для хладагента и вещества, поглощающего тепло, рассеивающееся в ок р уж аю щ ем в оз ду хе, а др уго й и з теплообменников размещен внутри помещения и содержит комбинированный испаритель и охладитель для хладагента и вещества, поглощающего тепло, циркулирующее в контурах, в которых хладагент и вещество, поглощающее тепло, предназначены и для поглощения тепла из окружающего воздуха. 2. Система охлаждения по п. 1, отличающаяся тем, что включает вентиляторы для совместной работы с теплообменниками. 3. Система охлаждения по п. 1, отличающаяся тем, что содержит блок управления для контроля и управления системы охлаждения в соответствии с измеряемыми сигналами, получаемыми в различных частях этой системы и от температурных датчиков. Настоящее изобретение относится к системе охлаждения воздуха, такого, как воздух в помещении, в которой холодный воздух может использоваться для охлаждения, например, телекоммуникационного оборудования, и в которой воздух используется для отвода тепловой энергии За прототип заявляемого изобретения принята система охлаждения воздуха, например, внутри помещения, включающая два параллельных контура охлаждения, которые имеют общие теплообменники (Патент ЕР 0 304 189А1, МКИ4 F24F1/02 от 02.08.88, публ. 22.02.89, БИ 08, 89 г.). Недостаток известного изобретения заключается в том, что каждый контур системы охлаждается своим отдельным охлаждающим элементом теплообменника, что существенно увеличивает конструктивные размеры системы охлаждения и делает ее неудобной в эксплуатации. В основу изобретения поставлена задача создания удобной и контактной системы охлаждения воздуха путем оснащения контура системы, размещенного за пределами помещения, комбинированным конденсирующе-жидкостным охладителем, а контура, размещенного непосредственно в помещении - комбинированным охладителем с испарителем, что обеспечивает работу комбини рованного охладителя воздуха с испарителем в режиме теплообменника совместно с каждым из двух отдельных систем трубопроводов, в одной из которых протекает жидкость, а в другой - охладитель, и тем самым позволяет исключить необходимость присутствия в контуре с жидкостью отдельного охладителя, а, значит, уменьшить габариты устройства. Поставленная задача достигается за счет того, что в системе охлаждения воздуха, например, внутри помещения, включающей два параллельных контура охлаждения, которые имеют общие теплообменники, согласно изобретения, один контур предназначен для прохода по нему хладагента и включает испаритель, компрессор, конденсатор и расширительный вентиль, а другой контур предназначен для прохода по нему поглощающего тепло вещества и включает два охладителя и насос, при этом один из теплообменников размещен за пределами помещения и включает комбинированный конденсатор и охладитель для хладагента и вещества, поглощающего тепло, рассеивающееся в окружающем воздухе, а другой из теплообменников размещен внутри помещения и содержит комбинированный испаритель и охладитель для хладагента и вещества, поглощающего О 00 см 28019 тепло, циркулирующее в контурах, в которых хладагент и вещество, поглощающее тепло, предназначены и для поглощения тепла из окружающего воздуха. Кроме того, система охлаждения включает вентиляторы для совместной работы с теплообменниками и блок управления для контроля и управления системы охлаждения в соответствии с измеряемыми сигналами, получаемыми в различных частях этой системы, и от температурных датчиков. С целью получения системы охлаждения компактной конструкции, которая может быть размещена в одном устройстве, с резервированием и использованием свободного холода, теплообменник системы охлаждения был скомбинирован таким образом, что воздух в помещении охлаждается в системе охлаждения с помощью холодной жидкости или кипящего хладагента в комбинированном охладителе воздуха с испарителем, и воздух за пределами помещения охлаждает теплую жидкость или сконденсированный хладагент в комбинированном конденсирующе-жидкостном охладителе. Свободный холод может использоваться при достаточно большой разнице температур между воздухом внутри помещения или комнатным воздухом и воздухом за пределами помещения, когда воздух за пределами помещения достаточно холодный. При этом для переноса всей тепловой энергии может использоваться жидкость, которая охлаждается с помощью воздуха за пределами помещения в комбинированном конденсирующе-жидкостном охладителе и затем нагревается комнатным воздухом в комбинированном охладителе воздуха с испарителем. В других случаях воздух может охлаждаться с помощью системы охлаждения с компрессором. Система охлаждения, использующая свободный холод, должна также быть способна функционировать в качестве резервной системы для системы с компрессором в случае, если система выйдет из строя. Например, в случае выключения энергии питания вентиляторы системы и насосы жидкости могут работать от батарей, через выпрямитель или подобные устройства. При возобновлении подачи энергии система охлаждения с компрессором может снова быть запущена и батареи перезаряжены. Возможна также работа обеих систем одновременно в определенных условиях так, что получается усиленное охлаждение. На фиг. 1 представлена система охлаждения для охлаждения воздуха внутри помещения в соответствии с настоящим изобретением. На фиг. 2 представлена охлаждающая система управления и контроля в соответствии с изобретением. На фиг. 1 представлены схематические основные компоненты системь! охлаждения, которые могут быть включены в единое устройство, например, в блок телекоммуникационного оборудования, имеющее комбинированный конденсирующе-жидкостный охладитель 1 и комбинированный охладитель воздуха с испарителем. На чертеже также представлено взаимное соединение этих компонентов. Комбинированный конденсирующе-жидкостный охладитель 1 располагается либо за пределами помещения, как представлено позицией 2, либо устанавливается во внешней разделительной стенке 3, и комбинированный охладитель воздуха с испарителем 4 устанавливается внутри помещения, как представлено позицией 5 и работает как теплообменник совместно с каждой из двух отдельных систем трубопроводов, из которых по одной системе трубопроводов 6 протекает жидкость, в то время как по второй системе трубопроводов 7 протекает охладитель. Как показано между пространством за пределами помещения 2 и пространством внутри помещения 5 может быть установлена разделительная стенка З, в которой может размещаться система охлаждения в виде отдельного устройства. Рассматривая работу системы по направлению движения потока, контур второй системы трубопроводов 7 включает компрессор 8, находящийся ниже по потоку от охладителя воздуха с испарителем 4 и расширительный вентиль 9, находящийся ниже по потоку от конденсирующе-жидкостного охладителя 1. Система трубопроводов (контур жидкости) 6 включает насос жидкости 10. Вентилятор конденсатора 11 соединен с комбинированным конденсирующе-жидкостным охладителем 1. Вентилятор испарителя 12 соединен с комбинированным охладителем воздуха с испарителем 4. Как указывалось, система охлаждения с компрессором представляет собой основную систему охлаждения указанной выше системы охлаждения комнатного воздуха, хотя, в общем, можно сказать, что настоящее изобретение относится к системе для использования свободного холода при температурах за пределами помещения, которые позволяют это, а также выполняющей функцию резервной системы, которая может использоваться в случае выхода из строя основной системы охлаждения. Испаритель и конденсатор основной системы охлаждения, таким образом, включают дополнительную систему трубопроводов жидкости, которая включена параллельно с основной системой и которая предназначена для использования при низких температурах за пределами помещения, как было указано выше, и которая будет функционировать, для охлаждения воздуха внутри помещения с аппаратурой, например, в случае отказа основной системы. Эти две параллельные системы могут использовать общие теплообменные поверхности для обмена тепла с воздухом. Поскольку один и тот же вентилятор испарителя и тот же вентилятор конденсатора используются во всех случаях работы, становится возможным существенно сэкономить пространство и затраты по сравнению с другими системами охлаждения со свободным холодом и резервными системами, причем такая комбинированная система может быть собрана в одном компактном устройстве. На фиг. 2 представлена значительно упрощенная система управления и контроля системы охлаждения. Температура за пределами помещения и температура внутри помещения регистрируются с помощью термодатчиков 13 и 14. Кроме того, в случае необходимости может также измеряться уровень температуры в комбинированном конденсирующе-жидкостном охладителе 1 и в комбинированном охладителе воздуха с испарителем 4 соответственно. Как показано, эта систе 28019 ма также включает устройство управления 15, которое получает сигналы измерения от различных частей системы и также от температурных датчиков. Эти сигналы измерения обрабатываются и хранятся в блоке управления и могут, например, сравниваться с заданными значениями, такими, как вычисляемые, либо хранящиеся в запоминающем устройстве, и вырабатывает сигналы управления для различных частей системы для оптимальной работы систем охлаждения. Сигналы измерения и/или сигналы управления представлены с помощью пунктирных линий на чертеже. В случае прекращения подачи энергии работа системы охлаждения может поддерживаться с помощью батарей, которые подключаются с помощью сигналов управления, вырабатываемых системой. Фиг.1 Фиг.2 28019 ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Бульв. Лесі Українки, 26, Київ, 01133, Україна (044) 254-42-30, 295-61-97 Підписано до друку S Осґ 2001 р. Формат 60x84 1 /8. Обсяг О3$ обл.-вид.арк. Тираж 50 прим. Зам. S6 УкрІНТЕІ Вул. Горького, 180, Київ, 03680 МСП, Україна (044) 268-25-22

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

System for air cooling

Автори англійською

Forsman Bertil

Назва патенту російською

Система охлаждения воздуха

Автори російською

Форсман Бертиль

МПК / Мітки

МПК: F25B 25/00, H05K 7/20, F25D 16/00

Мітки: охолоджування, система, повітря

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/4-28019-sistema-okholodzhuvannya-povitrya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Система охолоджування повітря</a>

Подібні патенти