RU136542U1

RU136542U1 - ROOF EXHAUST FAN INSTALLATION

Info

Publication number: RU136542U1
Application number: RU2013140996/12U
Authority: RU
Inventors: Рустам Кимович Эсманский
Original assignee: Рустам Кимович Эсманский
Priority date: 2013-09-06
Filing date: 2013-09-06
Publication date: 2014-01-10

Abstract

1. Крышная вентиляторная вытяжная установка, содержащая осевое рабочее колесо, двигатель, кинематически связанный с валом рабочего колеса, вертикально ориентированный корпус рабочего колеса с присоединительным фланцем и колпаком с плоскостью основания, установленным над корпусом и включающим каркас и створки, поворотные относительно оси, расположенной вблизи плоскости основания колпака, и установленные под углом к этой плоскости, отличающаяся тем, что она снабжена монтажным стаканом для установки на кровле, при этом корпус, по крайней мере, частично расположен внутри монтажного стакана и связан с ним посредством присоединительного фланца, расположенного в верхней торцевой зоне корпуса.2. Крышная вентиляторная вытяжная установка по п.1, отличающаяся тем, что корпус снабжен опорной площадкой, расположенной в его верхней зоне и связанной с присоединительным фланцем корпуса с одной стороны и монтажным стаканом с другой стороны, при этом колпак установлен на опорной площадке корпуса.3. Крышная вентиляторная вытяжная установка по п.1, отличающаяся тем, что количество поворотных створок колпака больше четырех и меньше двенадцати.1. A roof fan exhaust system comprising an axial impeller, a motor kinematically connected to the impeller shaft, a vertically oriented impeller housing with a mounting flange and a hood with a base plane mounted above the housing and including a frame and sashes rotatable with respect to an axis located close to plane of the base of the cap, and installed at an angle to this plane, characterized in that it is equipped with a mounting cup for installation on the roof, while the housing, at least least partially located inside the mounting cup and connected to it by means of a connecting flange located in the upper end zone of the housing. 2. The roof exhaust fan installation according to claim 1, characterized in that the casing is provided with a support platform located in its upper zone and connected with the connecting flange of the casing on one side and the mounting cup on the other side, while the cap is mounted on the casing support pad. The roof exhaust fan installation according to claim 1, characterized in that the number of rotary flaps of the hood is more than four and less than twelve.

Description

Полезная модель относится к области вентиляторостроения, в частности, к конструкциям крышных вентиляторных установок, и может быть использована в жилых и общественных зданиях, промышленно-складских и сельскохозяйственных объектах для вытяжки из помещений воздуха или дыма возникающего при пожаре.The utility model relates to the field of fan building, in particular, to the construction of roof fan systems, and can be used in residential and public buildings, industrial and warehouse facilities and agricultural facilities for extracting air or smoke from a building during a fire.

Известна крышная вытяжная вентиляторная установка, включающая горизонтально расположенный осевой вентилятор с зонтом над двумя выходными патрубками, входные отверстия которых расположены перпендикулярно корпусу вентилятора, при этом выходные патрубки включают поворотные заслонки, наклонно расположенные в их выходной зоне на горизонтальных осях (см. патент US №2332552, Кл. F24F 7/02, опубл. в 1943 г.). Зонт и поворотные заслонки такой установки надежно защищают здание от попадания атмосферных осадков через корпус вентилятора внутрь. Заслонки находятся в закрытом состоянии и открываются только при работе вентилятора. Однако поворот потока при выходе из вентилятора более чем на 90° вызывает существенные аэродинамические потери установки, что снижает ее энергетическую эффективность.Known roof exhaust fan installation, including a horizontally mounted axial fan with an umbrella over two outlet nozzles, the inlet openings of which are perpendicular to the fan housing, while the outlet nozzles include rotary dampers, obliquely located in their outlet area on the horizontal axes (see US patent No. 2332552 , CL F24F 7/02, published in 1943). An umbrella and rotary dampers of such an installation reliably protect the building from atmospheric precipitation through the fan housing inside. The dampers are closed and only open when the fan is running. However, the rotation of the flow when exiting the fan by more than 90 ° causes significant aerodynamic losses of the installation, which reduces its energy efficiency.

Известен крышный вентилятор с горизонтально расположенными над ним поворотными заслонками, которые в нерабочем состоянии вентилятора выполняют роль зонта над ним (см. патент Франции №2731778, Кл. F24F 7/06, оп. в 1996 г.). Горизонтальные оси вращения заслонок расположены над средней частью корпуса вентилятора и при открывании не испытывают сопротивления, вызываемого ветровым воздействием. Однако ветер может препятствовать закрыванию заслонок после прекращения работы вентилятора. Неполное закрытие заслонок приводит к возрастанию тепловых потерь в обслуживаемом здании. Кроме того, на горизонтально расположенных заслонках в нерабочем состоянии вентилятора может оседать снег, вызывая существенное сопротивление открытию заслонок. Все это снижает надежность работы установки.Known roof fan with horizontally located above it rotary dampers, which in the idle state of the fan act as an umbrella over it (see French patent No. 2731778, CL. F24F 7/06, op. In 1996). The horizontal axis of rotation of the dampers is located above the middle part of the fan casing and, when opened, does not experience resistance caused by wind exposure. However, wind can prevent the shutters from closing after the fan stops working. Incomplete closing of the dampers leads to an increase in heat losses in the serviced building. In addition, snow may settle on horizontally located dampers when the fan is inoperative, causing substantial resistance to opening the dampers. All this reduces the reliability of the installation.

Наиболее близким техническим решением к заявленной полезной модели является крышный вентилятор, содержащий корпус, двигатель, рабочее колесо, всасывающий патрубок и колпак, при этом ось вращения рабочего колеса параллельна оси симметрии всасывающего патрубка, двигатель кинематически связан с валом рабочего колеса, на входе которого установлен всасывающий патрубок, а колпак выполнен пирамидальным, установлен сверху корпуса, соединен с корпусом и оснащен поворотными створками относительно оси, расположенной вблизи основания колпака (см. патент на полезную модель RU №42599, Кл. F04D 17/16, оп. 2004 г., а также патент на изобретение RU №2272936, Кл. F04D 17/16, оп. 2006 г. и патент на изобретение RU №2294459, Кл. F04D 17/16, оп. 2007 г.). Такой вентилятор предназначен для крепления на кровле посредством металлического монтажного стакана, к которому крепится нижняя часть корпуса вентилятора. При этом поворотные створки колпака вентилятора оказываются расположенными на достаточно большой высоте от кровли. Створки, ориентированные на наветренную стену здания, находятся под воздействием завихренных потоков воздуха, которые возникают в результате взаимодействия воздуха, направленного вверх вдоль вертикальной стенки здания, с набегающим потоком. Чем выше располагаются поворотные створки, тем сильнее воздействие потоков, препятствующее открытию створки с наветренной стороны при запуске вентилятора и закрытию створки с противоположной стороны при отключении вентилятора. В результате неполного открытия створок в ветреную погоду снижается эффективность работы вентилятора. Не закрывшаяся после отключения вентилятора створка увеличивает конвективные тепловые потери здания. Кроме того, большой вертикальный габарит установки вентилятора на кровле приводит к возрастанию архитектурных ограничений по применению вентилятора.The closest technical solution to the claimed utility model is a roof fan containing a housing, an engine, an impeller, a suction nozzle and a cap, while the axis of rotation of the impeller is parallel to the axis of symmetry of the suction nozzle, the motor is kinematically connected to the impeller shaft, at the inlet of which there is a suction pipe, and the cap is pyramidal, mounted on top of the housing, connected to the housing and equipped with pivoting flaps relative to an axis located near the base of the cap (with m. patent for utility model RU No. 42599, CL F04D 17/16, op. 2004, as well as patent for invention RU No. 2272936, CL F04D 17/16, op. 2006 and patent for invention RU No. 2294459, CL F04D 17/16, op. 2007). Such a fan is intended for mounting on the roof by means of a metal mounting cup to which the lower part of the fan casing is attached. In this case, the rotary flaps of the fan hood are located at a sufficiently high height from the roof. The flaps oriented towards the windward wall of the building are affected by swirling air flows that result from the interaction of air directed upward along the vertical wall of the building with the incident flow. The higher the pivoting flaps are located, the stronger is the flow effect, which prevents the flap from opening on the windward side when starting the fan and closing the flap on the opposite side when the fan is turned off. As a result of incomplete opening of the shutters in windy weather, the efficiency of the fan decreases. A sash that does not close after turning off the fan increases the convective heat loss of the building. In addition, the large vertical dimension of the installation of the fan on the roof leads to an increase in architectural restrictions on the use of the fan.

Настоящая полезная модель направлена на решение технической задачи уменьшения чувствительности поворотных створок к ветровому воздействию при снижении потерь производительности вентилятора из-за не полного открывания створок или дополнительных конвективных тепловых потерь здания после отключения вентилятора из-за не полного закрытия поворотных створок и уменьшения габаритов установки.This utility model is aimed at solving the technical problem of reducing the sensitivity of rotary flaps to wind exposure while reducing fan performance losses due to incomplete opening of the flaps or additional convective heat losses of the building after the fan is turned off due to incomplete closing of the rotary flaps and reduction of installation dimensions.

Решение поставленной технической задачи достигается тем, что крышная вентиляторная вытяжная установка, содержащая осевое рабочее колесо, двигатель, кинематически связанный с валом рабочего колеса, вертикально ориентированный корпус рабочего колеса с присоединительным фланцем и колпаком, с плоскостью основания, установленным над корпусом и включающим каркас и створки, поворотные относительно оси, расположенной вблизи плоскости основания колпака, и установленные под углом к этой плоскости, снабжена монтажным стаканом для установки на кровле, при этом корпус, по крайней мере, частично расположен внутри монтажного стакана и связан с ним посредством присоединительного фланца, расположенного в верхней торцевой зоне корпуса. Корпус снабжен опорной площадкой, расположенной в его верхней зоне и связанной с присоединительным фланцем корпуса с одной стороны и монтажным стаканом с другой стороны, при этом колпак установлен на опорной площадке корпуса. Количество поворотных створок колпака больше четырех и меньше двенадцати.The solution of the technical problem is achieved by the fact that the roof fan exhaust system containing an axial impeller, a motor kinematically connected to the impeller shaft, a vertically oriented impeller housing with a connecting flange and hood, with a base plane mounted above the housing and including the frame and sashes , rotatable relative to an axis located near the plane of the base of the cap, and mounted at an angle to this plane, is equipped with a mounting cup for installation on the roof, while the housing is at least partially located inside the mounting cup and is connected with it through a connecting flange located in the upper end zone of the housing. The housing is equipped with a support platform located in its upper zone and connected with the connecting flange of the housing on the one hand and the mounting cup on the other hand, while the cap is installed on the support platform of the housing. The number of rotary flaps of the hood is more than four and less than twelve.

Полезная модель поясняется графическими материалами.The utility model is illustrated by graphic materials.

На фиг. 1 представлено вертикальное сечение крышной вентиляторной вытяжной установки в изометрии. На фиг. 2 - выносной элемент А на фиг. 1. На фиг. 3 - колпак в изометрии с закрытыми поворотными створками. На фиг. 4 - колпак в изометрии с открытыми поворотными створками.In FIG. 1 shows a vertical section of a roof fan exhaust system in isometry. In FIG. 2 - remote element A in FIG. 1. In FIG. 3 - cap in isometry with closed pivoting wings. In FIG. 4 - cap in isometry with open pivoting wings.

Крышная вентиляторная вытяжная установка содержит осевое рабочее колесо 1, двигатель 2, кинематически связанный со ступицей 3 рабочего колеса 1. Рабочее колесо 1 расположено в вертикально ориентированном корпусе 4 с присоединительным фланцем 5, расположенным в верхней торцевой зоне корпуса 4 по его периметру. Колпак 6 установлен сверху над корпусом 4 и включает каркас 7 и поворотные створки 8, каждая из которых выполнена с возможностью поворота относительно оси 9, расположенной вблизи плоскости основания колпака 6. Створки 8 установлены под углом к плоскости основания колпака 6. Они выполнены таким образом, чтобы после остановки рабочего колеса 1, опускаются в исходное положение под собственным весом. Это обеспечивается смещением к периферии оси вращения створок 8 относительно вертикальной плоскости, проходящей через центр масс створки 8 при ее полностью открытом положении.The roof fan exhaust system contains an axial impeller 1, an engine 2 kinematically connected with the hub 3 of the impeller 1. The impeller 1 is located in a vertically oriented housing 4 with a connecting flange 5 located in the upper end zone of the housing 4 along its perimeter. The cap 6 is mounted on top of the housing 4 and includes a frame 7 and pivoting flaps 8, each of which is rotatable relative to an axis 9 located near the plane of the base of the cap 6. The flaps 8 are installed at an angle to the plane of the base of the cap 6. They are made in such a way so that after the impeller 1 stops, they are lowered to their original position under their own weight. This is ensured by the offset to the periphery of the axis of rotation of the flaps 8 relative to the vertical plane passing through the center of mass of the flap 8 when it is fully open.

Увеличение числа створок 8 уменьшает площадь каждой из них и, следовательно, ослабляет силу ветрового воздействия. Створка 8 оказывается малочувствительной к ветровому воздействию и полностью открывается или закрывается даже при сильном ветре. Однако, при увеличении числа створок 8, одновременно увеличивается загромождение зоны выходящего из установки потока воздуха каркасом колпака 6, что приводит к увеличению аэродинамических потерь. Существенное снижение чувствительности створок 8 к ветровому воздействию без существенного увеличения аэродинамических потерь достигается при числе створок 8 около 5÷11 штук. Как показывают расчеты, оптимальное количество створок 8 находится в диапазоне 8÷10 штук.The increase in the number of wings 8 reduces the area of each of them and, therefore, weakens the force of the wind. The shutter 8 is insensitive to wind and fully opens or closes even in strong winds. However, with an increase in the number of flaps 8, at the same time, the obstruction of the zone of the air flow leaving the installation increases with the hood frame 6, which leads to an increase in aerodynamic losses. A significant decrease in the sensitivity of the flaps 8 to the wind effect without a significant increase in aerodynamic losses is achieved with the number of flaps 8 of about 5 ÷ 11 pieces. As calculations show, the optimal number of leaves 8 is in the range of 8 ÷ 10 pieces.

Установка снабжена монтажным стаканом 10 для крепления на кровле. Корпус 4 расположен внутри монтажного стакана 10, на верхней части которого закреплена опорная площадка 11, связанная с присоединительным фланцем 5 корпуса 4 рабочего колеса 1. Монтажный стакан 10 в свою очередь имеет присоединительный фланец 12 для крепления на кровле. Размещение корпуса 4 внутри стакана 10 позволяет снизить по высоте расположение створок 8 относительно кровли и тем самым - ветровое воздействие на них.The installation is equipped with a mounting cup 10 for mounting on the roof. The housing 4 is located inside the mounting cup 10, on the upper part of which a supporting platform 11 is fixed, connected with the connecting flange 5 of the housing 4 of the impeller 1. The mounting cup 10, in turn, has a connecting flange 12 for mounting on the roof. Placing the housing 4 inside the glass 10 allows you to reduce the height of the location of the wings 8 relative to the roof and thereby the wind effect on them.

Колпак 6 установлен на опорной площадке 11. Каркас 7 колпака 6 имеет пирамидальную форму и состоит из наклонно установленных опорных планок 13 из П-образного профиля, которые в верхней зоне связаны площадкой 14. Угол наклона опорных стержней 13 принимается в диапазоне 50°-60°, что позволяет пренебрегать снеговой нагрузкой.The cap 6 is installed on the supporting platform 11. The frame 7 of the cap 6 has a pyramidal shape and consists of obliquely mounted supporting strips 13 of a U-shaped profile, which are connected in the upper zone by the platform 14. The angle of inclination of the supporting rods 13 is taken in the range of 50 ° -60 ° that allows you to neglect the snow load.

Крышная вентиляторная вытяжная установка работает следующим образом. При вращении рабочего колеса 1 воздух всасывается из помещения через корпус 4 под колпак 6. Под действием давления воздуха, создаваемого рабочим колесом 1, створки 8 поворачиваются вокруг осей 9, что обеспечивает выход потока вертикально вверх - вдоль оси вращения рабочего колеса 1. При отключении двигателя 2 створки 8 плавно закрываются под действием силы тяжести.Roof fan exhaust works as follows. When the impeller 1 rotates, air is sucked from the room through the housing 4 under the cap 6. Under the influence of the air pressure created by the impeller 1, the shutters 8 rotate around the axes 9, which ensures the flow outlet vertically upwards along the axis of rotation of the impeller 1. When the engine is turned off 2 wings 8 smoothly close under the action of gravity.

Наличие опорной площадки 11, расположенной в верхней зоне корпуса 4 и связанной с присоединительным фланцем 5 корпуса 4 с одной стороны и монтажным стаканом 10 с другой стороны, обеспечивает устойчивое положение колпака 6, дает возможность надежно закрепить его в нижней части по периметру, а также перекрывает доступ атмосферным осадкам через корпус 4 внутрь здания.The presence of the support platform 11, located in the upper zone of the housing 4 and connected with the connecting flange 5 of the housing 4 on the one hand and the mounting cup 10 on the other hand, provides a stable position of the cap 6, makes it possible to securely fix it in the lower part around the perimeter, and also overlaps access to precipitation through building 4 inside the building.

Экспериментально установлено, что указанная конструкция утопленного корпуса 4 в стакан 10 и колпака 6 с восемью створками 8 является не чувствительной к ветровому воздействию при скорости ветра до 10 м/с.It was experimentally established that the specified design of the recessed body 4 in the glass 10 and the cap 6 with eight wings 8 is not sensitive to wind exposure at a wind speed of up to 10 m / s.

Уменьшение чувствительности створок 8 к ветровому воздействию особенно важно для вентиляторов общеобменной вентиляции, которые работают на нефорсированных режимах, в отличие от вентиляторов удаления дыма при пожаре. Форсированная производительность противопожарных вентиляторов позволяет преодолевать сопротивление открыванию створок 8 при гораздо более высоких скоростях ветра, чем это происходит при работе вентилятора в режиме общеобменной вентиляции. Уменьшение вертикального габарита установки помимо снижения чувствительности створок 8 к ветровому воздействию существенно уменьшает архитектурные ограничения по применению вентилятора на кровлях зданий, потому установка становятся значительно менее заметным элементом кровельных надстроек.Reducing the sensitivity of the shutters 8 to wind exposure is especially important for fans of general ventilation, which operate in non-forced modes, in contrast to fans for smoke removal in case of fire. Forced performance of fire fans allows you to overcome the resistance to opening the leaves 8 at much higher wind speeds than what happens when the fan is in general ventilation mode. Reducing the vertical dimension of the installation, in addition to reducing the sensitivity of the shutters 8 to the wind, significantly reduces the architectural restrictions on the use of the fan on the roofs of buildings, so the installation becomes a much less noticeable element of roofing superstructures.

Таким образом, заявленная полезная модель решает техническую задачу снижения чувствительности створок колпака к ветровому воздействию, уменьшения потерь производительности вентилятора из-за не полностью открытых створок или дополнительных конвективных тепловых потерь здания после отключения вентилятора из-за не полностью закрытых поворотных створок при значительном уменьшении габаритов установки.Thus, the claimed utility model solves the technical problem of reducing the sensitivity of the casement flaps to wind effects, reducing the loss of fan performance due to incompletely open casements or additional convective heat losses of the building after turning off the fan due to incompletely closed rotary casements with a significant reduction in installation dimensions .

Claims

1. A roof fan exhaust system comprising an axial impeller, a motor kinematically connected to the impeller shaft, a vertically oriented impeller housing with a mounting flange and a hood with a base plane mounted above the housing and including a frame and sashes rotatable with respect to an axis located close to plane of the base of the cap, and installed at an angle to this plane, characterized in that it is equipped with a mounting cup for installation on the roof, while the housing, at least least partially located inside the mounting cup and connected to it by means of a connecting flange located in the upper end zone of the housing.

2. The roof fan exhaust installation according to claim 1, characterized in that the casing is provided with a support platform located in its upper zone and connected with the connecting flange of the casing on one side and the mounting cup on the other hand, while the cap is mounted on the casing support pad.

3. The roof exhaust fan installation according to claim 1, characterized in that the number of rotary flaps of the hood is more than four and less than twelve.