портативный кондиционер

Формула изобретения

1. ПОРТАТИВНЫЙ КОНДИЦИОНЕР, содержащий корпус с патрубками входа и выхода обрабатываемого воздуха из помещения, размещенные в корпусе вентилятор и теплообменный блок, а также съемную емкость для воды, ручку для переноса, укрепленную на корпусе, подставку и направляющие потока, расположенные в выходном патрубке, отличающийся тем, что теплообменный блок выполнен в виде пакета чередующихся пластин со сквозными каналами для воздуха, причем одни пластины изготовлены капиллярно-пористыми и нижней частью опущены в емкость для воды, а другие - в виде электронагревательных элементов, выполненных из токопроводящего материала, покрытого изолирующим слоем, и скоммутированных с возможностью регулирования их общей тепловой мощности, при этом патрубки входа и выхода воздуха размещены в противоположных концах корпуса, вентилятор установлен в патрубке входа воздуха, емкость содержит устройство заправки водой и индикатор ее уровня, подставка выполнена с возможностью фиксации кондиционера на рабочем месте, например на письменном столе, а направляющие выходящего потока - с возможностью ругулирования количества воздуха и направления его в пересекающихся плоскостях.

2. Кондиционер по п.1, отличающийся тем, что капиллярно-пористые пластины выполнены из гидрофобного материала с гидрофилизованными поверхностями.

3. Кондиционер по пп.1 и 2, отличающийся тем, что устройство заправки водой емкости размещено сбоку последней.

4. Кондиционер по пп.1 и 2, отличающийся тем, что устройство заправки водой емкости дополнительно содержит сообщенную с ней ванну, размещенную в верхней части корпуса.

5. Кондиционер по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что корпус снабжен звукопоглощающей изоляцией.

6. Кондиционер по любому из пп.1 - 5, отличающийся тем, что вода в емкости насыщена ароматизирующими добавками.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к кондиционированию воздуха и может быть использовано для обработки воздуха внутри помещения и подачи его в непосредственной близости на человека или на какие-либо устройства и небольшие объекты, на которые необходимо и целесообразно направлять локально поток воздуха, обработанного в портативном кондиционере.

Применение бытовых кондиционеров, принцип работы которых основан на охлаждении обрабатываемого воздуха за счет испарения внутри кондиционера воды, известно в технике кондиционирования воздуха.

Известен бытовой испарительный кондиционер, в котором обрабатываемый воздух пропускается через зигзагообразную гигроскопическую ленту, увлажняемую как в нижней, так и в верхней ее части. В результате этого воздух охлаждается и увлажняется [1]

Однако этот кондиционер выполнен стационарным, имеет значительные габариты и массу, а также ограниченные возможности обработки воздуха, так как не предназначен, например, для нагрева обрабатываемого воздуха.

Известен бытовой автономный кондиционер, в котором наружный воздух подается вентилятором через пакет вращающихся насадок, опущенных нижней частью в поддон с водой. Наружный воздух, проходя через смоченные поверхности вращающихся насадок, также охлаждается и увлажняется [2]

Но и этот кондиционер является стационарным, рассчитан на обработку наружного воздуха, имеет значительные габариты и не предназначен для нагрева обрабатываемого воздуха.

Большие возможности имеет бытовой автономный кондиционер, в котором наружный воздух пропускается через механический фильтр, камеру капельно-пленочной очистки, химический фильтр. В этом кондиционере для подачи воздуха используется пневмонасос, а также электроды для выделения из воды атмосферного кислорода [3]

Безусловно, этот кондиционер является весьма сложным, насыщен дорогостоящим оборудованием и, что самое главное, громоздким, нетранспортабельным. В этом кондиционере не решается задача подогрева обрабатываемого воздуха, а используется способ нагрева водного раствора и регулирования его температуры, что не может в большинстве случаев обработки воздуха быть приемлемым.

Известные бытовые кондиционеры, принцип работы которых основан на охлаждении обрабатываемого воздуха за счет испарения воды, не предусматривают дезинфекцию последней, что создает предпосылки для развития в воде бактериальной среды и ее переноса в обрабатываемый воздух.

Наиболее близким по назначению и поэтому принятым за прототип является портативный кондиционер, выполненный с возможностью его переноса за ручку и размещения вблизи от объекта, для которого обрабатывается и подается на него воздух помещения. Этот кондиционер содержит корпус с патрубками входа и выхода как основного, так и вспомогательного потоков воздуха, размещенные в корпусе вентиляторы и блоки обработки потоков воздуха помещения. Один блок обработки предназначен для охлаждения потока воздуха, направляемого на объект (потребителя), а другой для передачи тепла от воздуха, направляемого на потребителя, к воздуху, который является вспомогательным. Для этой цели используется холодильно-компрессорное оборудование с замкнутым холодильным контуром хладагента, содержащим испаритель, конденсатор и дросселирующее устройство. В нижней части портативного кондиционера размещена емкость для воды, сконденсированной из обрабатываемого воздуха, а также подставка, на которой кондиционер устанавливается вблизи от объекта [4] Характерными особенностями этого кондиционера является то, что он содержит сложное дорогостоящее холодильно-компрессорное оборудование, два вентилятора, создающие вблизи рабочего места (объекта) высокий уровень шума и потребляющие в совокупности значительную электрическую энергию, что в конечном счете приводит к общему увеличению температуры воздуха внутри помещения, снижению его относительной влажности. Кроме того, использование компрессора создает экологическую опасность, связанную с применением фреона в качестве хладагента.

Учитывая современный уровень развития техники и уровень техники по изготовлению бытовых кондиционеров, была поставлена техническая задача по созданию экономичного, экологически безопасного малошумного, портативного, переносного кондиционера, который было бы возможно расположить в непосредственной близости от объекта охлаждения и который не содержал бы сложного холодильно-компрессорного оборудования и мог обрабатываемый воздух охлаждать, нагревать, увлажнять, а также очищать от пыли, дезинфицировать и одоризировать.

Сущность изобретения по заявке заключается в том, что портативный кондиционер содержит корпус с патрубками входа и выхода обрабатываемого воздуха из помещения, размещенные в корпусе электровентилятор и теплообменный блок, а также съемную емкость для воды, ручку для переноса, укрепленную на корпусе, подставку под кондиционер и направляющие выходящего из кондиционера потока воздуха, расположенные в выходном патрубке.

Теплообменный блок выполнен в виде пакета чередующихся пластин со сквозными каналами для воздуха, причем одни пластины изготовлены капиллярно-пористыми и нижней частью опущены в емкость для воды, а другие в виде электронагревательных элементов, выполненных из токопроводящего материала, покрытого изолирующим слоем и скоммутированных с возможностью регулирования их общей тепловой мощности.

Патрубки входа и выхода воздуха размещены в противоположных концах корпуса, электровентилятор установлен в патрубке входа воздуха, емкость содержит устройство заправки водой и индикатор ее уровня, подставка выполнена с возможностью фиксации кондиционера на рабочем месте, например, присосками на письменном столе, а направляющие выходящего из кондиционера потока обработанного воздуха имеют возможность направлять его в пересекающихся плоскостях.

Капиллярно-пористые пластины могут выполняться из гидрофобного материала с гидрофилизованными поверхностями. Применение такой конструкции обеспечивает подачу влаги в зону ее испарения только за счет эффекта смачивания поверхности и транспортных свойств пористого материала без использования механических систем подачи воды. В емкости устройство заправки водой возможно разместить сбоку, а также заправлять емкость водой из дополнительной ванны, расположенной в верхней части корпуса. Заправка водой осуществляется потребителем при необходимости получения охлажденного и увлажненного воздуха. Для контроля уровня воды в ванне используется датчик. Возможность съема емкости для воды позволяет обновлять состав воды при длительной эксплуатации кондиционера, осуществлять помывку пористых пластин, выполняющих также функцию фильтров для подаваемого воздуха, а также добавлять в воду ароматизирующие и/или дезинфицирующие добавки (например, соли LiCl или LiBr, обладающие бактерицидным действием).

Для уменьшения уровня шума, создаваемого вентилятором, корпус кондиционера может содержать звукопоглощающую изоляцию. Теплообменный блок с пористыми пластинами также выполняет функцию поглощения шума подаваемого воздуха.

На фиг. 1 изображен общий вид портативного кондиционера; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 вид по стрелке Б на фиг.1.

Портативный кондиционер содержит корпус 1, патрубок 2 входа воздушного потока, патрубок 3 выхода воздушного потока, электровентилятор 4, теплообменный блок 5, съемную емкость для воды 6, ручку 7 для переноса кондиционера, подставку 8, направляющие 9 потока выходящего воздуха, пакет чередующихся пластин 10, сквозные каналы 11 для прохода воздуха, капиллярно-пористые пластины 12, пластины 13, выполненные в виде электронагревательных элементов из токопроводящего материала, покрытого изолирующим слоем, дополнительную ванну 14 для заправки водой съемной емкости 6, устройство 15 заправки водой, размещенное сбоку емкости 6, устройство 16 заправки водой дополнительной ванны 14, индикатор 17 уровня воды в емкости 6.

Портативный кондиционер работает следующим образом.

Воздух из помещения забирается электровентилятором 4 через патрубок 2 входа воздуха и подается в теплообменный блок 5. Обработка воздуха в теплообменном блоке 5 осуществляется с использованием процессов тепломассообмена в сквозных каналах 11.

Вода из съемной емкости 6 поступает в капиллярно-пористые пластины 12. В сквозных каналах 11 влага с поверхности капиллярно-пористых пластин 12 испаряется, в результате чего происходит одновременное охлаждение и увлажнение воздуха, проходящего по сквозным каналам 11. Попутно осуществляется очистка воздуха от пыли за счет налипания последней на влажные поверхности сквозных каналов 11 капиллярно-пористых пластин 12, а также при необходимости дезинфицирование и/или одоризация воздуха. Дезинфицирование и/или одоризация выполняется при условии насыщения воды в емкости 6 дезинфицирующими и/или ароматизирующими добавками.

Возможна также обработка воздуха в сквозных каналах не только за счет процесса испарительного охлаждения, но также за счет его одновременного нагревания электронагревательными пластинами 13, общую тепловую мощность которых возможно регулировать, например, путем введения дополнительных сопротивлений и/или путем изменения электрической схемы коммутации электронагревательных пластин 13.

Одновременная обработка воздуха в теплообменном блоке 5, используя процессы испарительного охлаждения и нагрева воздуха в сквозных каналах 11, дает возможность его более глубокого изменения тепловлагосодержания. При необходимости портативный кондиционер может работать и только как нагреватель воздуха. В этом случае подают напряжение на электронагревательные пластины 12, а съемную емкость 6 водой не заполняют. Воздух, проходя по сквозным каналам 11, нагревается до нужной температуры электронагревательными пластинами 13.

После обработки воздуха в тепломассообменном блоке 5 он поступает в патрубок выхода воздушного потока 3 и затем направляющими 9 потока подается непосредственно на объект, для которого и предназначен портативный кондиционер. Причем портативный кондиционер устанавливается и закрепляется вблизи от объекта, например, присосками подставки 8 на письменном столе работающего человека. Направляющие 9 потока выходящего воздуха могут регулировать расход воздуха 4, подавать его в различных пересекающихся плоскостях без изменения положения портативного кондиционера. Безусловно, портативный кондиционер способен работать и в режиме только вентилятора для какого-либо объекта.

Использование портативного кондиционера по изобретению расширяет возможности применения кондиционеров и дает во многих случаях значительные сокращения затрат на кондиционирование воздуха за счет поддержания температурно-влажностных условий не во всем объеме помещения, а непосредственно в зоне нахождения объекта. При этом также локально возможно поддерживать чистоту воздуха, его бактерицидные характеристики и насыщенность различными запахами.

Причем режим работы кондиционера не зависит от температурно-влажностных условий наружного воздуха, а зависит только от состояния воздуха помещения, который забирается электровентилятором 4 через патрубок 2 входа воздушного потока.