RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 158917 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 2 7 8 7 9 3 (51) IntCl5: F 2 4 F 1 /0 2 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 1 0.0 4.1 9 8 9 Klimatyzator (43) Zgłoszenie ogłoszono: 15.10.1990 BUP 21/90 Uprawniony z patentu: Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Przemysłu Urządzeń Klimatyzacyjno-Wentylacyjnych i Odpylających "BAROWENT", Katowice, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 30.10.1992 WUP 10/92 (72) Twórcy wynalazku: Jan Radwański, Mysłowice, PL Marian Koński, Świebodzice, PL Zdzisław Pyrc, Świebodzice, PL Julian Banik, Świebodzice, PL Kazimierz Bucha, Wałbrzych, PL PL 158917 B1 1. Klim atyzator skonstruow any w systemie rozdzielczym z zespołu parow nika, zespołu skraplacza i elektrycznej rozdzielnicy, znamienny tym, że zespół parow nika (I) połączony z zespołem skraplacza (II) ma konstrukcję m odułow o-segm entow ą a każdy m oduł zbudowany jest z wentylatorowego segmentu (1) i sprężarkowo-ziębniczego segmentu (2), gdzie wentylatorowy segment (1) jest usytuowany na sprężarkow o-ziębniczym segmencie (2) z wylotem powietrza skierowanym do góry, lub pod sprężarkowo-ziębniczym segmentem (2) z wylotem powietrza skierowanym w bok, przy czym niezm ienny zostaje kierunek napływ u strum ienia powietrza na wymiennik (4) w segmencie (2). p rz e w o d y e le k try c z n e Fig.1 elektryczne
KLIMATYZATOR Z a s t r z e ż e n i a p a t e n t o w e 1. Klimatyzator skonstruowany w systemie rozdzielczym z zespołu parownika, zespołu skraplacza i elektrycznej rozdzielnicy, zn a m i e n n y tym, że zespół parownika (I), połączony z zespołem skraplacza /II/, ma konstrukcję modułowo-segmentową a każdy moduł zbudowany jest z wentylatorowego segmentu (1) i sprężarkowo-ziębniczego segmentu (2), gdzie wentylatorowy segment (1) jest usytuowany na sprężarkowo-ziębniczym segmencie (2) z wylotem powietrza skierowanym do góry, lub pod sprężarkowo-ziębniczym segmentem (2) z wylotem powietrza skierowanym w bok, przy czym niezmienny zostaje kierunek napływu strumienia powietrza na wymiennik (4) w segmencie (2). 2.Klimatyzator według zastrz.1 z n a m i e n n y tym, że zespół skraplacza (II) ma konstrukcję modułową a każdy moduł posiada wymienniki (20 A) i (20 B) połączone równolegle względem siebie i usytuowane jak ramiona położonej litery " V " z ramionami rozwartymi w kierunku napływającego powietrza. 3. Klimatyzator według zastrz.1 z n a m i e n n y tym, że przewody (15) instalacji ziębniczej sprężarki (10) segmentu (2) zespołu parownika (I) wyposażone są w pętlowo-sprężynowe tłumiki drgań składające się ze sprężyn (14) i obejm (13) mocujących te sprężyny (14) do przewodów (15) instalacji ziębniczej, gdzie sprężyny (14) rozmieszczone są promieniowo wewnątrz pętli przewodu (15 ) lub liniowo na prostym odcinku przewodu (15) instalacji ziębniczej. 4. Klimatyzator według zastrzeżenia 1 lub 2 z n a m i e n n y tym, że ścianki boczne zespołów są wielowarstwowe i wykonane z litej blachy (16) poliuretanowej pianki (17), folii (10) i perforowanej blachy (19), przy czym wykorzystuje się wszystkie te warstwy łącznie lub tylko część z nich. * * * Przedmiotem wynalazku jest klimatyzator do obróbki powietrza poprzez oziębianie,ogrzewanie i nawilżanie zwłaszcza w elektronicznych centralach telefonicznych. Znane są klimatyzatory firmy ATE - KLIMA (RFN) skonstruowane w systemie rozdzielczym, tzn, zespoły parownika i skraplacza rozdzielone są względem siebie: parowniki instalowane są w pomieszczeniu klimatyzowanym, zaś skraplacze na zewnątrz, lecz połączone są ze sobą w funkcjonalną całość przewodami rurowymi za pomocą szybkomocujących złączek lub zaworem odcinającym. Zasadniczą wadą tego typu klimatyzatorów jest ich konstrukcja blokowa oraz stosunkowo znaczna dynamika zmian parametrów czynnika ziębniczego. Konsekwencją blokowej konstrukcji jest to, że przy prowa - dzeniu czynności konserwacyjno - przeglądowych i remontowych wyłączany zostaje cały klimatyzator. Istota rozwiązania według wynalazku polega na tym, że klimatyzator skonstruowany w syste - mie rozdzielczym z zespołu parownika, zespołu skraplacza i elektrycznej rozdzielnicy posiada zespół parownika o konstrukcji modułowo segmentowej. Każdy moduł zespołu parownika zbudowany jest z wentylatorowego segmentu i sprężarkowo-ziębniczego segmentu. Moduł parownika pracuje w dwu konfiguracjach funkcjonalnych segmentów: wentylatorowy segment usytuowany jest na sprężarkowo-ziębniczym segmencie z wylotem powietrza skierowanym do góry, lub pod sprężarkowo - ziębniczym segmentem z wylotem powietrza skierowanym w bok. W obydwu konfiguracjach niezmienny zostaje kierunek napływu powietrza na wymiennik w sprę żarkowo-ziębniczym segmencie. Zespół skraplacza ma konstrukcję modułową, a każdy moduł posiada dwa wymienniki ciepła połączone równolegle względem siebie i usytuowane jak ramiona położonej litery "V" z ramionami
158 917 3 rozwartymi w kierunku napływającego powietrza. Ponadto istotą rozwiązania są pętlowo - sprężynowe tłumiki drgań mocowane za pomocą obejm na przewodach instalacji ziębniczej sprężarki w sprężarkowo - ziębniczym segmencie zespołu parownika. Sprężyny tłumików drgań rozmieszczone są promieniowo wewnątrz pętli przewodu lub liniowo na prostym odcinku przewodu instalacji ziębniczej. Zespoły klimatyzatora mają wielowarstwowe ścianki boczne wykonane z litej blachy, poliuretanowej pianki, folii i perforowanej blachy, przy czym poszczególne ścianki zbudowane są ze wszystkich tych warstw łącznie lub tylko z części z nich. Konstrukcja modułowa zespołu parownika umożliwia zestawienie dowolnej ilości modułów w zależności od potrzeb z jedną wspólną elektryczną rozdzielnicą. System modułowy pozwala przeprowadzać prace remontowe,konserwacyjne i przeglądowe bez konieczności wyłączania całego klimatyzatora, a wyłączenie jednego modułu z zespołu parownika lub z zespołu skraplacza nie zakłóca pracy klimatyzatora. Ponadto segmentowa budowa modułu parownika i możliwość zmian wzajemnego usytuowania względem siebie sprążarkowo-ziębniczego segmentu i wentylatorowego segmentu pozwala na usyskanie przemiennoścl przepływu strumienia powietrza przez moduł. W module zespołu skraplacza równoległe połączenie dwu wymienników i ułożenie ich względem siebie jako ramiona położonej litery "V", poprawiło znacznie stabilność parametrów skraplania (temperatura, ciśnienie) czynnika ziębniczego. Poprzez zastosowanie pętlowo - sprężynowych tłumików drgań ograniczono drgania klimatyzatora pochodzące od pracującej sprężarki. Ponadto wielowarstwowe ścianki boczne wpłynęły na obniżenie głośności klimatyzatora. Przedmiot wynalazku wyjaśniono bliżej na rysunkach w przykładzie wykonania, gdzie fig. 1 przedstawia widok ogólny klimatyzatora w systemie rozdzielczym, fig. 2 moduł parownika - schematycznie, fig. 3 moduł skraplacza - schematycz - nie, fig.4 rozrysowany szczegół "A" - tłumiki pętlowo - rurowe, fig.5 rozrysowany szczegół "B" - ścianki boczne. Klimatyzator w systemie rozdzielczym zbudowany jest z zespołu parownika I, zespołu skraplacza II i elektrycznej rozdzielnicy III połączonych między sobą systemami przewodów instalacji elektrycznej, wodnej i ziębniczej. Zespół skraplacza II w praktycznej realizacji klimatyzacji pomieszczeń instalowany jest na zewnątrz klimatyzowanych pomieszczeń, zaś zespół parownika I i elektryczna rozdzielnica III w pomieszczeniu klimatyzowanym. Zespół parownika I ma konstrukcję modułowo - segmentową. Każdy moduł zespołu parownika I zbudowany jest z wentylatorowego segmentu 1 i sprężarkowo-ziębniczego segmentu 2 posadowionych na nośnej podstawie 12. Wentylatorowy segment 1 wyposażony jest w promieniowy wentylator 3. Sprężarkowo-ziębniczy segment 2 zawiera wymiennik 4, grzejne elementy 5, emiter 6 nawilżacza parowego, dwie górne wentylacyjne przesłony 7 A i 7 B, dwie dolne wentylacyjne przesłony 8 A i 8 B, sprężarkę 10, wlot 9 powietrza świeżego i nawilżacz 11.Budowa segmentowa modułu zespołu parownika I pozwala na przemienne względem siebie sytuowanie segmentów 1 i 2. Wentylatorowy segment 1 skonstruowany jest tak, że możliwe jest jego ustawienie raz na sprężarkowo-ziębniczym segmencie 2 z wylotem powietrza skierowanym do góry, a raz pod sprężarkowo-ziębniczym segmentem 2 bezpośrednio na nośnej podstawie 12 z wylotem powietrza skierowanym w bok. Dzięki tej przemiennoścl segmentów 1 i 2 uzyskuje się zmianę kierunku przepływu powietrza przez moduł parownika: z dołu do góry - na - z góry do dołu. Nie ulega jednak zmianie przepływ strumienia powietrza przez elementy funkcjonalne segmentu 2 według założonego schematu: wymiennik 4, grzejne elementy 5,emiter 6 nawilżacza parowego. Moduł zespołu skraplacza II posiada umieszczone w jednej obudowie wymienniki 20 A i 20 B, zbiornik 21 cieczy oraz osiowy wentylator 22. Wymienniki 20 A i 20 B podłączone są równolegle do instalacji układu ziębniczego i usytuowane względem siebie jak ramiona położonej litery "V".Ramiona "V" rozwarte są w kierunku powietrza tłoczonego przez osiowy wentylator 22. Takie usytuowanie wymienników 20 A i 20 B umożliwia stosunkowo równomierny rozkład strumienia powietrza tłoczonego przez osiowy wentylator 22 w porównaniu z tradycyjną konstrukcją wymienników płaskich. Na przewodach sprężarki 10 w sprężarkowo-ziębniczym segmencie 2 zastosowano (szczegół "A") elementy tłumiące drgania instalacji ziębniczej. Elementami tymi są pętlowo-sprężynowe tłumiki montowane
4 158 917 na przewodach 15 instalacji ziębniczej w bezpośredniej odległości od zaworów ssącego i tłoczonego sprężarki 10. Pętlowo-sprężynowy tłumik drgań składa się z amortyzujących sprężyn 14 i obejm 13 mocujących te sprężyny 14 do przewodów 15 instalacji ziębniczej. Sprężyny 14 tłumików rozlokowane są promieniowo wewnątrz pętli przewodu lub liniowo na prostym odcinku przewodu 15 instalacji ziębniczej. Wentylatorowy segment 1 oraz sprężarkowo-ziębniczy segment 2 obudowane są ściankami bocznymi wielowarstwowymi, a ilość i rodzaj zastosowanych warstw zależy od parametrów powietrza recyrkulacynego, przede wszystkim od jego wilgotności. W związku z tym przy konstrukcji obudowy dopuszcza się stosowanie trzech rodzai ścian bocznych: 1) ścianka zbudowana z litej blachy 16 zewnętrznej, poliuretanowej pianki 17 i litej blachy 16 wewnętrznej, 2) ścianka zbudowana z litej blachy 16 zewnętrznej,poliuretanowej pianki 17,folii 18 i perforowanej blachy 19 wewnętrznej, 3) ścianka zbudowana z litej blachy 16 zewnętrznej,poliuretanowej pianki 17 oraz folii 18. Zastosowanie w konstrukcji klimatyzatora wielowarstwowych ścian bocznych, gdzie w każdym rodzaju ścianki występują zawsze co najmniej trzy warstwy, w tym poliuretanowa pianka 17, wpłynęło znacznie na obniżenie głośności pracy klimatyzatora. Zasada działania klimatyzatora zostanie wyjaśniona poprzez opisanie przepływu strumienia powietrza. Zespół parownika I o budowle modułowo-segmentowej pracuje w dwu konfiguracjach segmentów składowych: raz wentylatorowy segment 1 ustawiony jest na sprężarkowo-ziębniczym segmencie 2 z wylotem powietrza skierowanym do góry,a raz pod segmentem 2 bezpośrednio na nośnej podstawie 12 z wylotem powietrza skierowanym w bok. W pierwszej konfiguracji powietrze recyrkulacyjne zasysane jest poprzez sprężarkę 10 i nawilżacz 11. Otwarcie dolnej wentylacyjnej przysłony 8 A jednoznacznie określa dalszą drogę strumienia powietrza. Przed wymiennikiem 4 powietrze recyrkulacyjne miesza się z powietrzem świeżym dostarczonym do zespołu parownika I poprzez wlot 9 i po przejściu przez ten wymiennik 4 kierowane jest na grzejne elementy 5 i emiter 6 nawilżacza parowego. Otwarta jedna górna wentylacyjna przysłona 7 B pozwala na przepływ strumienia do wentylatorowego segmentu 1, gdzie promieniowy wentylator 3 tłoczy powietrze do klimatyzowanego pomieszczenia. Druga konfiguracja segmentów 1 i 2 zapewnia przepływ strumienia powietrza w kierunku przeciwnym do wyżej opisanego, a więc z góry do dołu. Powietrze recyrkulacyjne zasysane jest do zespołu parownika I dzięki otwarciu jednej górnej wentylacyjnej przysłony 7 A i po wymieszaniu się z powietrzem świeżym dostarczonym do zespołu I poprzez wlot 9 kierowane jest na wymiennik 4, grzejne elementy 5 i emiter 6 nawilżacza parowego. Otwarta jedna dolna wentylacyjna przesłona 8 B pozwala na przejście strumienia poprzez sprężarkę 10 i nawilżacz 11 do wentylatorowego segmentu 1,gdzie promieniowy wentylator 3 tłoczy powietrze do klimatyzowanego pomieszczenia.
158 917 F ig. 5 szczegół b"
158 917 Fig. 4. szczegół "a" 20A
158 917 Fig 2.2 Fig 2.1
158 917 Fig. 1 Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 5000 zł.