PL240878B1 - Urządzenie wentylacyjne z rewersyjną kierownicą powietrza i system bezkanałowej, rewersyjnej wentylacji obiektów budowlanych - Google Patents

Description

PL 240 878 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie wentylacyjne z rewersyjną kierownicą powietrza służące od odwracania kierunku przepływu powietrza tłoczonego przez wentylator promieniowy o stałym kierunku obrotów oraz system wentylacji utworzony z instalacji wentylacyjnych z wykorzystaniem rewersyjnych kierownic powietrza.

Z opisu polskiego zgłoszenia wynalazku P. 418279 znane jest urządzenie wentylacyjne do odwracania kierunku przepływu powietrza w przelotowej komorze, w której jest ułożyskowana jednolita, rewersyjna kierownica powietrza z własnym napędem. Kierownica powietrza jest utworzona z wydrążonego korpusu ssawno - wlotowego i wydrążonego korpusu tłoczno - wylotowego o wspólnej osi obrotu. Każdy korpus kierownicy ma boczne ujście i przelotowy otwór czołowy, przy czym boczne ujścia obu korpusów są przeciwnie ukierunkowane, a osie czołowych otworów w obu korpusach pokrywają się z ich wspólną osią obrotu. W tłoczno - wylotowym korpusie kierownicy jest umieszczony wentylator promieniowy o stałym kierunku obrotów. Na obwodowych obrzeżach korpusów są utworzone dwa żebra, które w swych skrajnych położeniach szczelnie przylegają do wewnętrznego, obwodowego obramowania ścian przelotowej komory, dzieląc ją w kierunku poprzecznym. Wirnik wentylatora jest napędzany silnikiem zamocowanym bezpośrednio do nieruchomego trzpienia, na którym jest także ułożyskowana kierownica. Przelotowa komora znanego urządzenia wentylacyjnego nie jest przystosowana do umieszczania w niej dodatkowych urządzeń do obróbki powietrza, zwłaszcza filtrów powietrza świeżego, gdyż byłyby one narażone na niepożądane oddziaływanie zużytego powietrza wylotowego.

Ponadto znany jest system bezkanałowej, rewersyjnej wentylacji obiektów budowlanych, w których przebywają ludzie, wyposażony w urządzenia wentylacyjne i do odzysku ciepła. Stosowane w tym systemie urządzenia wentylacyjne mają postać rewersyjnych wentylatorów osiowych, które są ulokowane w poszczególnych pomieszczeniach obiektu budowlanego. Każdy z wentylatorów jest osadzony w otworze, wykonanym w zewnętrznej ścianie obiektu, przy czym w obrębie tego otworu znajdują się również filtr powietrza świeżego oraz regeneracyjny wymiennik ciepła. Ten znany system wentylacji wymaga zastosowania co najmniej dwóch wentylatorów osiowych, które pracują w przeciwstawnych fazach.

Niedogodnością tego rozwiązania jest stosunkowo mała moc wentylatorów osiowych i związana z tym mała ich wydajność oraz niski spręż, jak również niska sprawność wywołana dużymi nakładami energii w następstwie powtarzającego się co kilkadziesiąt sekund roz ruchu silnika wentylatora.

Urządzenie wentylacyjne z rewersyjną kierownicą powietrza z własnym napędem, która jest obrotowo zamocowana wewnątrz przelotowej komory i jest utworzona z wydrążonego korpusu ssawno wlotowego i wydrążonego korpusu tłoczno - wylotowego o wspólnej osi obrotu X, z których to korpusów każdy ma boczne ujście i przelotowy otwór czołowy, przy czym boczne ujścia obu wspomnianych korpusów są przeciwnie ukierunkowane, zaś osie czołowych otworów w obu korpusach pokrywają się z ich wspólną osią obrotu X, natomiast w tłoczno - wylotowym korpusie jest umieszczony wentylator promieniowy o stałym kierunku obrotów, a na obwodowych obrzeżach wspomnianych korpusów kierownicy są utworzone dwa żebra, które w swych skrajnych położeniach szczelnie przylegają do wewnętrznego, obwodowego obramowania ścian przelotowej komory, dzieląc ją w kierunku poprzecznym, przy czym wentylator promieniowy jest przyłączony do organu napędowego, umieszczonego na nieruchomej podporze zamocowanej do jednej ze ścianek przelotowej komory, charakteryzuje się tym, że przelotowa komora jest podzielona na trzy szeregowo rozmieszczone części, przy czym rewersyjną kierownica powietrza znajduje się w środkowej części przelotowej komory, a w początkowej części i środkowej części przelotowej komory jest rozpostarta wzdłużna przegroda, która rozdziela je na dwie równoległe odnogi w postaci ssawnego kanału i tłoczonego kanału, przy czym w ssawnym kanale i tłoczonym kanale początkowej części oraz w kanale końcowej części są umieszczone urządzenia do obróbki powietrza, zaś w przypadku szeregowego połączenia dwóch przelotowych komór, ich końcowe części są zastąpione przez kanał pośredni, w którym są umieszczone urządzenia do obróbki powietrza, ponadto rewersyjną kierownica powietrza, podzielona jest na ssawno - wlotowy korpus i odrębny, tłoczno - wylotowy korpus, w których każdy przelotowy, czołowy otwór jest otoczony pierścieniowym występem, przy czym oba wspomniane korpusy są rozmieszczone po przeciwnych stronach nieruchomej przegrody mającej przelotowy, okrągły otwór z krawędzią o zarysie leja otoczony z dwóch stron parą pierścieniowych wy

PL 240 878 B1 stępów w taki sposób, że oś (X) wspólna dla otworów czołowych w korpusach pokrywa się z osią okrągłego otworu przegrody otoczonego z dwóch stron parą pierścieniowych występów, a pierścieniowe występy korpusów są zazębione z parą pierścieniowych występów przegrody.

Korzystnie, gdy u zbiegu występów otaczających otwór przegrody oraz występów otaczających czołowe otwory obu wspomnianych korpusów rewersyjnej kierownicy powietrza są utworzone bezstykowe, labiryntowe uszczelnienia.

Korzystnie, gdy każdy z obu wspomnianych korpusów rewersyjnej kierownicy powietrza jest napędzany własnym silnikiem.

Korzystnie, gdy oba wspomniane korpusy rewersyjnej kierownicy powietrza są napędzane wspólnym silnikiem za pośrednictwem przekładni.

System bezkanałowej, rewersyjnej wentylacji obiektów budowlanych, wyposażony w urządzenia wentylacyjne i do odzysku ciepła, charakteryzuje się tym, że zawiera co najmniej jedno urządzenie wentylacyjne określone w zastrzeżeniach 1-4, przyłączone do ściany zewnętrznej obiektu budowlanego w taki sposób, że jeden z wylotów przelotowej komory pokrywa się z otworem w ścianie zewnętrznej, a drugi wylot przelotowej komory jest otwarty do przestrzeni wentylowanej, przy czym początkowa część przelotowej komory jest wyposażona w filtr powietrza świeżego, umieszczony w kanale ssawnym i tłumik hałasu, umieszczony w kanale tłocznym, zaś w kanale końcowej części przelotowej komory jest umieszczony regeneracyjny wymiennik ciepła ponadto system zawiera co najmniej jeden przewietrznik, uformowany w postaci przelotowej komory, składającej się z szeregowo połączonych części, rozmieszczonych wzdłuż kierunku przepływu powietrza i zawierającej co najmniej: filtr powietrza świeżego i filtr powietrza zużytego oraz regeneracyjny wymiennik ciepła, przy czym opcjonalnie wspomniany przewietrznik w środkowej części wspomnianej przelotowej komory zawiera rewersyjną kierownicę powietrza, z tym, że bez zamontowanego wentylatora w korpusie tłoczno-wylotowym.

Dzięki rozwiązaniu według wynalazku w przelotowej komorze urządzenia wentylacyjnego mogą być umieszczane urządzenia do obróbki wlotowego powietrza świeżego, w szczególności filtry, bez narażania ich w fazie wywiewu na niepożądane oddziaływanie wylotowego powietrza zużytego. Również w fazie nawiewu filtr powietrza zużytego jest omijany przez strumień powietrza świeżego. W wyniku zamocowania silnika wentylatora na wymiennej tarczy wspornika lub poza obrębem przelotowej komory możliwy jest dobór silników o zróżnicowanych zarysach i rozmiarach.

Ponadto dzięki zastosowaniu wentylatorów promieniowych o stałym kierunku obrotów, wyposażonych w silniki napędowe o stosunkowo dużej mocy, osiąga się wysoką wydajność i sprawność samych urządzeń wentylacyjnych, jak i systemów bezkanałowej, rewersyjnej wentylacji obiektów budowlanych z użyciem tych urządzeń.

Przedmiot wynalazku jest ukazany w przykładzie realizacji na rysunku, którego figury przedstawiają:

Fig. 1 - perspektywiczny widok urządzenia wentylacyjnego z przelotową komorą, wyposażoną we wzdłużną przegrodę, wentylator promieniowy oraz dwuczęściową, rewersyjną kierownicę powietrza;

Fig. 2 - przekrój podłużny komory przelotowej przyłączonej do ściany zewnętrznej;

Fig. 3 - widok szczegółu labiryntowego uszczelnienia korpusów i przegrody;

Fig. 4 - przekrój podłużny kierownicy z indywidualnym napędem każdego z korpusów w fazie wywiewu powietrza;

Fig. 5 - przekrój podłużny kierownicy ze wspólnym napędem korpusów w fazie nawiewu powietrza;

Fig. 6 - przekrój poziomy pomieszczenia wentylowanego z systemem wentylacji z instalacją wentylacyjną z dwuczęściową kierownicą powietrza i przewietrznikiem;

Fig. 7 - przekrój poziomy pomieszczenia wentylowanego z systemem wentylacji z przewietrznikiem z dwuczęściową, rewersyjną kierownicą powietrza.

Urządzenie wentylacyjne z rewersyjną kierownicą 1 według wynalazku, w rozwiązaniu pokazanego na Fig. 1 i 2, jest obrotowo ułożyskowana w przeciwległych ściankach 8 komory w przelotowej 2, której jeden wylot 4 jest przyłączony do otworu 5, utworzonego w zewnętrznej ścianie 3 wydzielającej przestrzeń wentylowaną 7, zaś drugi wylot 6 ma swobodne ujście do przestrzeni wentylowanej 7. W komorze 2 rozpostarta jest dzieląca komorę 2 na dwie części przegroda 20, która jest jednocześnie dzieli kierownicę 1 na dwa, posiadające wspólną oś obrotu X wydrążone korpusy: korpus ssawno-wlotowy 9 i korpus tłoczno-wylotowy 10, posiadające przeciwlegle rozmieszczone ujścia boczne 11 oraz pokrywające się centralne otwory 18 o otoczone pierścieniowymi występami 19. W korpusie tłoczno

PL 240 878 B1 wylotowym umieszczony jest wirnik wentylatora promieniowego 13, którego silnik 17, umieszczony na nieruchomej podporze zamocowanej do odpowiedniej ścianki 8 komory 2. W przegrodzie 20 utworzony jest przelotowy otwór 21 o średnicy zbliżonej i o osi pokrywającej się ze wspólną osią do otworów 18 w korpusach 9 i 10. Krawędź otworu 21 w przegrodzie 20 jest uformowana w kształt leja i stanowi lej ssący 22 dopasowany do średnicy wewnętrznej wirnika wentylatora promieniowego 13. Jednocześnie, jak ukazano na Fig. 3, otwór 21 w przegrodzie 20 posiada po obu stronach przegrody parę występów 23 zazębiających się z pierścieniowymi występami 19 obu korpusów 9 i 10. Korpusy 9 i 10 mogą przesuwać się względem przegrody 20 obracając się wokół osi X tak, że pierścieniowe występy 19 korpusów pozostają w stałej odległości od pierścieniowych występów 23 w przegrodzie a powstały w ten sposób system szczelin tworzy bezstykowe uszczelnienie labiryntowe 24. Jak pokazano na Fig. 4, każdy z korpusów 9 i 10 posiada oddzielny, niezależny napęd 25, jednak możliwe jest również poruszanie korpusów 9 i 10 za pomocą pojedynczego silnika 26, przy pomocy przekładni 27, co ukazano na Fig. 5.

Urządzenie wentylacyjne z rewersyjną kierownicą 1, jak pokazano na Fig. 6, znajduje zastosowanie w instalacji wentylacyjnej W składającej się z trzech, o wymiarach przekroju poprzecznego identycznych wymiarom przekroju poprzecznego komory przelotowej 2, segmentów: przyłączonego do otworu 5 w ścianie 3 segmentu A, będącego przelotowym kanałem powietrznym podzielonym przegrodą 28 na kanał ssawny 29, z filtrem powietrza świeżego 30 i kanał 31 tłoczny z tłumikiem hałasu 32, segmentu B obejmującego komorę 2 i segmentu C będącego kanałem przelotowym otartym na przestrzeń wentylowaną 7, w którym umieszczony jest regeneracyjny wymiennik ciepła 34 i filtr powietrza zużytego 33.

W tym przypadku system bezkanałowej, rewersyjnej wentylacji obiektów budowlanych według wynalazku, ukazany na Fig. 6 składa się co najmniej z jednej instalacji wentylacyjnej W i jednego przewietrznika P, który w odróżnienia od instalacji wentylacyjnej W nie posiada wentylatora 13, jednak zawiera co najmniej regeneracyjny wymiennik ciepła 34 wraz z chroniącymi go przed zabrudzeniem filtrami powietrza. Ponadto, jak pokazano na Fig. 7, dwuczęściowa kierownica rewersyjną 1, stanowi element składowy przewietrznika P, którego budowa odpowiada segmentowej budowie instalacji wentylacyjnej W, z tą jedynie różnicą, że korpus tłoczno-wylotowy jest pozbawiony wentylatora.

Działanie urządzenia wentylacyjnego z rewersyjną kierownicą 1 w zastosowaniu do instalacji wentylacyjnej W, według wynalazku polega na cyklicznym odwracaniu kierunku przepływu powietrza w komorze przelotowej 2, w wyniku czego instalacja wentylacji W może naprzemiennie, w stałych odstępach zmieniać swą funkcję z nawiewnej, ukazanej na Fig. 2 i 5, kiedy to świeże powietrze jest wtłaczane do przestrzeni wentylowanej 7 z zewnątrz na funkcje wywiewną, ukazaną na Fig. 4 i 6, kiedy zużyte powietrze jest wysysane z przestrzeni wentylowanej i wyrzucane na zewnątrz. Jest to możliwe dzięki jednoczesnym i skoordynowanym obrotom korpusów 9 i 10 kierownicy o kąt nie większy od 180 stopni, co skutkuje zmianami orientacji czołowych ujść 11 obu korpusów 9 i 10 na przeciwną. Zmiana położenia każdego z ujść czołowych 11 korpusów 9 i 10 pozwala na zmianę kierunku przepływu powietrza przez komorę przelotową 2 na przeciwną, pomimo tego, że powietrze kierowane jest przez wentylator 13 w jednym kierunku, mianowicie z korpusu ssawno - wlotowego 9, poprzez otwór 21 w przegrodzie 20 i dalej do korpusu tłoczno - wylotowego 10. Istota działania dwuczęściowej, rewersyjnej kierownicy 1 w zastosowaniu do przewietrznika P, według wynalazku i ukazanego na Fig. 7, w którym powietrze biernie, wprawiane w ruch przez różnicę ciśnień wywołaną pracą wentylatora 13 w instalacji wentylacyjnej W, przepływa przez komorę przelotową 2 i cyklicznie zawraca - zmieniając swój kierunek przepływu o 180 stopni, polega na otwarciu drogi dla strumienia powietrza zasysanego z zewnątrz do przestrzeni wentylowanej 7 przez, będący częścią segmentu C, kanał ssawny 29 z filtrem powietrza świeżego przy jednoczesnym zamknięciu dla powietrza drogi przez kanał tłoczny 31. Natomiast dla strumienia powietrza wytłaczanego z przestrzeni wentylowanej 7 na zewnątrz, dzięki odwrotnie zorientowanej kierownicy 1 otwarta zostaje droga przez, kanał tłoczny 31 segmentu C z tłumikiem hałasu 32, przy jednoczesnym zamknięciu dla powietrza drogi przez kanał ssawny 29. W przypadku, kiedy segment C stanowi pojedynczy kanał przelotowy, dwuczęściowa, rewersyjną kierownica powietrza 1 nie wpływa na ruch powietrza przepływającego przez ten segment.

Dzięki temu możliwe jest działanie systemu bezkanałowej, rewersyjnej wentylacji obiektów budowlanych według wynalazku, ukazanego na Fig. 7, gdzie powietrze w fazie nawiewu jest, przez instalację wentylacyjną W z wentylatorem 13, wtłaczane do wnętrza przestrzeni wentylowanej 7, co połączone jest z jednoczesnym jego kompensacyjnym wypływem na zewnątrz przez przewietrznik P, bądź w fazie wywiewu jest usuwane z przestrzeni wentylowanej 7 przez instalację wentylacyjną W, co z kolei

Claims (5)

PL 240 878 B1 połączone jest z jednoczesnym jego kompensacyjnym napływem przez przewietrznik P, przy czym zarówno w systemie wentylacyjnym W jak i w przewietrzniku P, w każdej z faz nawiewu i wywiewu dochodzi do regeneracyjnego odzysku ciepła zawartego w strumieniu powietrza i jego filtrowania na odpowiednim filtrze. Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie wentylacyjne z rewersyjną kierownicą powietrza (1) z własnym napędem, która jest obrotowo zamocowana wewnątrz przelotowej komory (2) i jest utworzona z wydrążonego korpusu ssawno - wlotowego (9) i wydrążonego korpusu tłoczno - wylotowego (10) o wspólnej osi obrotu X, z których to korpusów (9, 10) każdy ma boczne ujście (11) i przelotowy otwór czołowy (18), przy czym boczne ujścia (11) obu wspomnianych korpusów są przeciwnie ukierunkowane, zaś osie czołowych otworów (18) w obu korpusach pokrywają się z ich wspólną osią obrotu X, natomiast w tłoczno - wylotowym korpusie (10) jest umieszczony wentylator promieniowy (13) o stałym kierunku obrotów, a na obwodowych obrzeżach wspomnianych korpusów kierownicy są utworzone dwa żebra (14, 15), które w swych skrajnych położeniach szczelnie przylegają do wewnętrznego, obwodowego obramowania ścian (16) przelotowej komory (2), dzieląc ją w kierunku poprzecznym, przy czym wentylator promieniowy (13) jest przyłączony do organu napędowego (17), umieszczonego na nieruchomej podporze zamocowanej do jednej ze ścianek (8) przelotowej komory (2), znamienne tym, że przelotowa komora (2) jest podzielona na trzy szeregowo rozmieszczone części (A, B, C), przy czym rewersyjna kierownica powietrza (1) znajduje się w środkowej części (B) przelotowej komory (2), a w początkowej części (A) i środkowej części (B) przelotowej komory (2) jest rozpostarta wzdłużna przegroda (28), która rozdziela je na dwie równoległe odnogi w postaci ssawnego kanału (29) i tłoczonego kanału (31), przy czym w ssawnym kanale (29) i tłoczonym kanale (31) początkowej części (A) oraz w kanale końcowej części (C) są umieszczone urządzenia (30, 32, 34) do obróbki powietrza, zaś w przypadku szeregowego połączenia dwóch przelotowych komór (2), ich końcowe części (C) są zastąpione przez kanał pośredni, w którym są umieszczone urządzenia (30, 32, 34) do obróbki powietrza, ponadto rewersyjna kierownica powietrza (1), podzielona jest na ssawno - wlotowy korpus (9) i odrębny, tłoczno - wylotowy korpus (10), w których każdy przelotowy, czołowy otwór (18) jest otoczony pierścieniowym występem (19), przy czym oba wspomniane korpusy (9, 10) są rozmieszczone po przeciwnych stronach nieruchomej przegrody (20) mającej przelotowy, okrągły otwór (21) z krawędzią (22) o zarysie leja otoczony z dwóch stron parą pierścieniowych występów (23) w taki sposób, że oś (X) wspólna dla otworów czołowych (18) w korpusach (9, 10) pokrywa się z osią okrągłego otworu (21) przegrody (20) otoczonego z dwóch stron parą pierścieniowych występów (23), a pierścieniowe występy (19) korpusów (9, 10) są zazębione z parą pierścieniowych występów (23) przegrody (20).

2. Urządzenie wentylacyjne według zastrz. 1, znamienne tym, że u zbiegu występów (23) otaczających otwór (21) przegrody (20) oraz występów (19) otaczających czołowe otwory (18) obu wspomnianych korpusów (9, 10) rewersyjnej kierownicy powietrza (1) są utworzone bezstykowe, labiryntowe uszczelnienia (24).

3. Urządzenie wentylacyjne według zastrz. 1, znamienne tym, że każdy z obu wspomnianych korpusów (9, 10) rewersyjnej kierownicy powietrza (1) jest napędzany własnym silnikiem (25).

4. Urządzenie wentylacyjne według zastrz. 1, znamienne tym, że oba wspomniane korpusy (9, 10) rewersyjnej kierownicy powietrza (1) są napędzane wspólnym silnikiem (26) za pośrednictwem przekładni (27).

5. System bezkanałowej, rewersyjnej wentylacji obiektów budowlanych, wyposażony w urządzenia wentylacyjne i do odzysku ciepła, znamienny tym, że zawiera co najmniej jedno urządzenie wentylacyjne (W) określone w zastrzeżeniach 1-4, przyłączone do ściany zewnętrznej (3) obiektu budowlanego w taki sposób, że jeden z wylotów (4) przelotowej komory (2) pokrywa się z otworem (5) w ścianie zewnętrznej (3), a drugi wylot (6) przelotowej komory (2) jest otwarty do przestrzeni wentylowanej (7), przy czym początkowa część (A) przelotowej komory (2) jest wyposażona w filtr powietrza świeżego (30), umieszczony w kanale ssawnym (29) i tłumik hałasu (32), umieszczony w kanale tłocznym (31), zaś w kanale końcowej części (C)