RU167765U1 - Энергосберегающий вентиляционный прибор - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области энергосберегающей вентиляции, преимущественно к небольшим приточно-вытяжным приборам с неподвижным регенератором и реверсивным потоком воздуха, предназначенным для вентиляции небольших помещений. В предлагаемом приборе для повышения эффективности, уменьшения габаритов и генерируемого шума входящий в состав прибора реверсивный нагнетатель воздуха выполнен в виде установленной в картере поворотной платформы, на которой смонтирован нереверсивный высоконапорный вентилятор, а реверс потока осуществляется путем поворота платформы с помощью электропривода. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Полезная модель относится к области вентиляции с рекуперацией тепла. Особо она касается приточно-вытяжных вентиляционных установок для небольших помещений, таких как жилье, офисы, врачебные кабинеты, палаты и др.

Проблема вентиляции таких помещений актуальна в связи с внедрением технологий плотного строительства, включающего установку герметичных окон и дверей. Прекращение притока свежего воздуха делает неработоспособной всю схему их вентиляции. В строительной практике России в настоящее время для восстановления вентиляции небольших помещений находят применение практически исключительно приточные вентиляционные клапаны, наиболее распространенным из которых является клапан КИВ-125 (см. например, www.eneq.ru). Они просты по конструкции и представляют собой вентиляционный канал, размещенный в наружной стене и снабженный глушителем наружного шума, фильтром и клапаном с ручными приводом. Клапан и фильтр размещены во внутреннем воздухораспределителе-оголовке. Эти устройства обеспечивают приток свежего воздуха. Удаление загрязненного воздуха производится традиционными вытяжными системами, расположенными в кухне или подсобных помещениях. Простота и дешевизна такой схемы вентиляции сопряжена с рядом недостатков. Вентиляция практически не работает летом, когда падает тяга вытяжных систем. Зимой подаваемый в помещение через такой клапан воздух холоден, имеет наружную температуру, является источником сквозняков, создает дискомфорт, что заставляет сокращать до минимума воздухообмен. В то же время удаляемый вытяжными системами воздух подогрет и уносит большое количество тепла. В современных многоэтажных жилых зданиях, оснащенных такой вентиляцией, на нагрев даже минимально допустимого по санитарным нормам количества вентиляционного воздуха приходится более 50% тепла, генерируемого системой отопления.

Для снижения этих потерь применяются рекуперативные вентиляционные приборы, которые обеспечивают и приток, и удаление воздуха и осуществляют при этом теплообмен между их потоками. За счет этого теплообмена холодный наружный воздух подогревается практически без затрат энергии, почти вдвое снижается нагрузка на отопление, исчезают сквозняки, повышается комфорт в помещении.

Различные типы и конструкции таких приборов хорошо известны (см. например, приборы немецкой фирмы Meltem (http://www.meltem.com/waermerueckgewinnung/produkte/produktfamilie-m-wrg/); прибор Lossney фирмы Митцубиши (www.rusklimat.ru/catalog/household-fans-vortice/influx-and-extract-system/9442.html) и тп. Однако для климатических условий России более подходят рекуперативные вентиляционные приборы с неподвижным регенератором (см., например, патент на полезную модель №88110 "Вентиляционная установка", патент на полезную модель №1274333 "Энергосберегающий вентиляционный прибор"). Такие вентиляционные приборы более просты, компактны и надежны. Несмотря на широкий набор функций их конструктивное исполнение достаточно близко к исполнению упомянутых КИВ-125, и они имеют максимальные шансы прийти на замену этих неэффективных устройств. Но, главное, такие приборы не склонны к перемерзанию, практически не имеют ограничений по минимальной температуре наружного воздуха, а их тепловая эффективность максимальна среди всех устройств рекуперативной вентиляции. Производство таких приборов последнее время расширяется. Его освоили НПФ "Экотерм", Омск (www.homevent.ru приборы УВРК-50М, УВРК-50МК), киевский ВЕНТС (http://vents.ua/cat/619/), харьковская Ревента (www.reventa.com.ua)., немецкие "Инвентер" (www.inventer.de), "Лунос" (www.lunos.de), "Вентомакс" (www.ventomaxx.de), "Марлей" http://www.marley.de/de/produkte/lueftungstechnik/frischluft_waermetaucher/index.htm) и др.

Устройство всех этих рекуперативных приборов, в основном, идентично. В них подачу свежего и удаление комнатного воздуха осуществляют через один и тот же вентиляционный канал, соединяющий помещение и улицу. В канале установлен теплоемкий неподвижный регенератор, реверсивный осевой вентилятор, фильтр и внутреннее комнатное воздухораспределительное устройство. Снаружи канал прикрывают козырьком или решеткой, препятствующим попаданию в канал осадков, снижающим проникающий снаружи шум и защищающим от порывов ветра. Теплообмен и массообмен между свежим и удаляемым воздухом осуществляется посредством регенератора. При удалении комнатного воздуха тепло от него отдается регенератору, регенератор нагревается. При последующей подаче холодного свежего воздуха он нагревается, забирая тепло от регенератора. Теплопередача в регенераторе эффективнее, чем в рекуперативных теплообменниках, а конструктивно он проще и дешевле. Благодаря массообмену, сопровождающему теплообмен в регенераторе, такие приборы обладают свойством самоочистки, менее склонны к перемерзанию и даже при появлении инея не теряют эффективности. Они лучше приспособлены для работы в суровом климате, где энергосбережение имеет наибольшее значение и смысл. Однако конструкции всей группы этих приборов присущи существенные недостатки.

Для работы таких приборов, преодоления сопротивления регенератора необходим мощный реверсивный вентилятор. Но используются осевые вентиляторы, поскольку вентиляторы других типов (центробежные, диагональные) являются в принципе нереверсируемыми.

Для оптимальной реверсной работы осевой вентилятор должен иметь симметричную относительно направления потока проточную часть. Такие вентиляторы почти не выпускаются, поскольку они имеют плохие напорные характеристики, потребляют больше энергии и генерируют высокий уровень шума. Это вынуждает производителя использовать осевые вентиляторы с малой кривизной лопатки рабочего колеса, которые хоть в какой-то степени пригодны для реверса. Они имеют при этом не только все недостатки симметричных, но из-за вихрей, вторичной циркуляции при реверсе (нештатном вращении) аэродинамический шум еще выше, а напорные характеристики еще хуже, чем у симметричных.

Из-за проблем, возникающих при реверсе, полностью исключено применение современных осевых вентиляторов, в которых за счет оптимизации аэродинамической формы и профиля лопатки резко улучшены напорные характеристики, повышена эффективность и снижен шум. Высокая кривизна лопаток делает такой вентилятор фактически неработоспособным при реверсе. Это в полной мере относится и к диагональным вентиляторам, являющимся разновидностью осевых.

Проблему не решает установка в канале двух отдельных работающих поочередно осевых вентиляторов, один из которых осуществляет подачу воздуха в помещение, а второй - удаление. Поток воздуха работающего вентилятора заставляет вращаться колесо остановленного, генерируя дополнительный шум и аэродинамические потери.

По причине низких напорных характеристик реверсируемых осевых вентиляторов ограничена и достижимая эффективность энергосбережения прибора: низкий напор не позволяет использовать развитые теплообменные поверхности. Ограничены также и возможности выбора фильтров для очистки воздуха: низкий напор не позволяет применять высокоэффективные фильтры из-за их сопротивления.

Указанные недостатки осевых вентиляторов заставляют разработчика для снижения шума использовать низкооборотные модели больших размеров, что препятствует миниатюризации приборов. В свою очередь сложности миниатюризации описанных приборов препятствуют их широкому использованию. Для замещения распространенных в России приточных клапанов КИВ125 вентиляционный канал в стене должен быть ∅125 мм. Попытки создания в этих габаритах энергосберегающего вентиляционного прибора были безуспешны именно из-за низкой производительности и неприемлемо большого шума миниатюрных осевых реверсируемых вентиляторов.

Другим недостатком, присущим всей описанной группе, является характер генерируемого им шума. Шум вентилятора при нагнетании воздуха монотонен и относительно малозаметен для потребителя. Однако в момент реверса возникает шумовая пауза. Именно на фоне этой паузы становится хорошо слышимым даже слабый шум нагнетаемого воздуха.

Устранение этих недостатков могло бы быть достигнуто, если бы реверс потока осуществлялся путем поворота самого вентилятора. Такое техническое решение широко применяется в различных напольных или настольных вентиляторах, где поворот осуществляется с помощью червячного механизма. Применение такой схемы реверсирования в описанных выше энергосберегающих приточно-вытяжных приборах открывает потенциальную возможность использования вентиляторов различных типов, в том числе и высоконапорных, для которых реверсирование изменением направления вращения либо принципиально невозможно, либо крайне неэффективно. А это в свою очередь открывает возможности повышения эффективности и степени очистки воздуха при сохранении компактности вентиляционного прибора. Кроме того, применение такой схемы реверсирования должно улучшить шумовую картину ввиду отсутствия остановок вентилятора.

Техническое решение, реализующее такой принцип применительно к небольшим вентиляционным установкам, описано в патенте США № US 5050667 А1, 24.08.1991. Согласно патенту внутри канала установки монтируется вентилятор, который имеет возможность перемещения из позиции, в которой поток воздуха направлен в помещение, в позицию, в которой поток воздуха реверсируется и направляется на улицу. Имеется средство для перемещения вентилятора через заданные интервалы из первой позиции во вторую. В качестве средства для перемещения используется соленоид.

Техническое решение по патенту по сути защищает скорее принцип построения, идею, способ работы устройства, не раскрывая в достаточной мере его конструктивных деталей, необходимых для реализации. Более того, некоторые технические детали, раскрытые в зависимых пунктах патента, ставят под сомнение его практическую осуществимость. Несмотря на более ранее патентование и ряд очевидных преимуществ перед описанными выше в обзоре состояния техники устройствами с реверсивным вентилятором, в отличие от последних техническое решение по патенту не нашло своей практической реализации. Это, вероятно, связано с тем, что в патентных материалах недостаточно проработаны ключевые решения, делающие ее работоспособной и не формирующие при этом ряд новых недостатков.

Таким недостатком является отсутствие в прототипе технического решения по питанию и управлению подвижным вентилятором.

Традиционное в рассматриваемой области техники средство: гибкий кабель, применяемый в настольных и напольных вентиляторах, при необходимых для реверса углах поворота и рекомендованной в патенте цикличности 2-6 с не выдерживает требований по надежности и ресурсу работы.

Управление скоростью вращения вентилятора является одним из условий снижения его шума. Оно необходимо, чтобы автоматически парировать изменения режимов работы вентилятора (завывание), связанные с внешними условиями, например ветром. Более того, в прототипе такие условия формируются и самим принципом работы устройства: во время переключений сопротивление потоку падает, что ведет к разгону вентилятора.

При ветре скорость вентилятора увеличивается при дутье в одном направлении и снижается при противоположном. Это ведет уже не только к циклическому возрастанию шума, но и к снижению эффективности энергосбережения из-за неравенства потоков.

Серьезным недостатком прототипа является использование соленоида в качестве привода для перемещения вентилятора. Другие типы в патенте не рассматриваются. Это повышает шумность прибора, снижает его надежность и ресурс работы и препятствует миниатюризации.

Соленоид генерирует собственный ударный шум, соответствующий принципу его работы и превышающий шум собственно вентилятора.

Для осуществления реверса с углами поворота вентилятора более 90° требуется длинноходовой громоздкий соленоид, препятствующий миниатюризации конструкции. А возможность поворота на названные в патенте предпочтительными 180° в компактной конструкции вообще вызывает сомнения.

Высокая скорость поворота, характерная для описанного в прототипе соленоидного привода, генерирует высокие нагрузки на подшипники и крыльчатку вентилятора, обладающего гироскопическим моментом. Промышленно выпускаемые вентиляторы не рассчитаны на такие нагрузки. Это ведет к быстрому износу и разрушению вентилятора.

Целью полезной модели является устранение указанных недостатков прототипа и технических решений приборов, описанных в анализе состояния техники, а именно снижение шума при работе, увеличение надежности, дальнейшее повышение эффективности энергосбережения и компактности прибора.

Поставленная цель достигается тем, что в известном энергосберегающем вентиляционном приборе реверсивный нагнетатель выполнен в виде картера и установленной в нем в подшипниковом подвесе поворотной платформы со встроенным вентилятором, между которыми выполнены уплотнения, а электропривод образован шаговым электродвигателем и зубчатой передачей, одно колесо которой установлено на валу электродвигателя, а второе - на платформе соосно узлам подшипникового подвеса и обеспечивает плавный поворот платформы на заданный угол с регулируемой скоростью и безударную фиксацию в конечных точках, причем в узлах подшипникового подвеса размещены линии электропитания и управления вентилятором.

Размещение вентилятора в подвижной платформе позволят использовать в одной конструкции вентиляторы различного типа: осевые со специальным профилем лопатки, повышающим напор и снижающим шум, диагональные или центробежные. В том числе применять компактные высокооборотные вентиляторы с двигателями постоянного тока, уменьшая за счет этого габариты энергосберегающего вентиляционного прибора. В свою очередь использование высоконапорных вентиляторов позволяет применить в приборе более эффективный регенератор и более плотные фильтры, а это повышает уровень энергосбережения и улучшает комфорт для потребителя.

Поворот платформы для осуществления реверса потока осуществляется с помощью электропривода, состоящего из шагового электродвигателя и зубчатой передачи, одно колесо которой установлено на валу электродвигателя, а второе - на платформе, соосно узлам подвеса. Плавный поворот платформы с мягким стартом и финишем снижает шум прибора и не вызывает негативных звуковых явлений, характерных для ударной работы соленоидного привода. Одновременно снижаются нагрузки на подшипники и колесо вентилятора, повышается ресурс и надежность прибора.

Подвод питания вентилятора осуществляется через установленные в узлах подвеса пары коллектор - токосъемник, в частности, непосредственно через элементы подшипника скольжения подвеса. Это обеспечивает высокий ресурс работы и надежность прибора.

Для управления скоростью вращения вентилятора, установленного на подвижной платформе, цапфы подвеса платформы имеют осевой канал и оснащены ИК-оптопарами, причем один элемент, образующий ИК-оптопару размещен в осевом канале цапфы на подвижной платформе, а второй установлен напротив осевого канала цапфы платформы и связан с картером реверсивного нагнетателя. Одна оптопара передает в систему управления информацию о фактической скорости вращения вентилятора, а вторая - команды управления этой скоростью. Причем непрерывное управление скоростью позволяет исключить шумовые явления, генерируемые вентилятором при изменении нагрузки в момент реверса.

Уплотнения между картером и платформой реверсивного нагнетателя гарантируют минимум перетечек воздуха, что повышает эффективность прибора. Использование платформы, встроенной в картер, позволяет использовать уплотнения различного типа, выбор которых ограничивается только размерами прибора и технологическими возможностями производителя. Наиболее простым решением являются жесткие контактные уплотнения, запирающие зазор между платформой и картером в конечных точках поворота платформы. Возможно применение мягких щеточных уплотнений. Возможно исполнение щелевого уплотнения, причем его элементы уплотнения в конечных точках поворота платформы перекрывают проход воздуха со стороны нагнетания на сторону всасывания вентилятора, а в промежуточной точке при повороте платформы на 90° от крайнего положения полностью перекрывают вентиляционный канал. В этом исполнении платформа выполняет одновременно функции клапана, что повышает компактность прибора.

Перечисленное сочетание признаков, характеризующих предлагаемый энергосберегающий вентиляционный прибор, конструкция реверсивного нагнетателя в доступной информации отсутствуют. Именно это, ранее не встречавшееся, сочетание признаков и схем позволяет получить новые, не известные из доступной информации технические характеристики энергосберегающего вентиляционного прибора, изложенные в настоящем описании полезной модели: повышенную эффективность и компактность, пониженный уровень шума, проникающего в помещение, улучшенные эксплуатационные свойства. Этим, по мнению автора, обеспечена новизна и промышленная применимость предлагаемого технического решения. Перечисленная совокупность признаков реализована в компактном энергосберегающем вентиляционном приборе, впервые выполненном в габаритах широко применяемого в строительной практике приточного клапана КИВ-125 и призванном заменить его на энергосберегающую вентиляцию.

Техническое решение полезной модели поясняется чертежами.

На фиг. 1 приведен продольный разрез общей компоновки применительно к использованию его вместо клапана КИВ-125.

На фиг. 2 показан разрез основного элемента - реверсивного нагнетателя.

На фиг. 3 приведен разрез узла подвеса платформы нагнетателя.

На фиг. 4 приведен вариант конструктивного исполнения реверсивного нагнетателя, совмещающего функции клапана.

Энергосберегающий вентиляционный прибор (фиг. 1) включает в себя вентиляционный канал 1, внутренний оголовок-воздухораспределитель 2 со встроенным фильтром 3 и клапаном с ручным приводом 4. Внутри вентиляционного канала 1 установлены последовательно воздухопроницаемый теплоемкий регенератор 5, реверсивный нагнетатель 6 и шумоглушитель 7. С наружной, уличной стороны вентиляционный канал 1 защищен решеткой 8.

Вентиляционный канал 1 монтируется в отверстие наружной стены здания. Со стороны помещения вентиляционный канал 1 соединен с оголовком-воздухораспределителем 2, представляющим собой полый пластмассовый корпус с размещенными в нем фильтром 3 и клапаном с ручным приводом 4, который позволяет перекрыть вентиляционный канал 1 при выключении энергосберегающего вентиляционного прибора.

Регенератор 5 представляет собой пластмассовый или керамический цилиндр с системой параллельных продольных каналов, обладающий хорошо развитой поверхностью теплообмена и достаточной теплоемкостью.

Основным элементом энергосберегающего вентиляционного прибора является реверсивный нагнетатель 6 (фиг. 2 и 3). Он состоит из цилиндрического пластмассового картера 9, в котором перпендикулярно его продольной оси расположена ось подвески поворотной или вращающейся платформы 10, установленной в картере 9 в подшипниках 16. Платформа 10 применительно к рассматриваемой конструкции образована двумя плоскими цилиндрическими щеками 11, установленными соосно и жестко соединенными с корпусом вентилятора 12. Поверхности щек 11 и цилиндрических углублений картера 9, в которые они установлены, образуют эффективное щелевое уплотнение торцов платформы 10.

Вентилятор 12 преимущественно постоянного тока, бесщеточный, высокооборотный, со встроенным тахометром и ШИМ-управлением. Для питания вентилятора 12 и управления им в щеках 11 платформы 10 и в картере 9 выполнены элементы электроподвода, в частности коллектор 17 и сопряженный с ним токосъемник 19. Более подробно устройство этих узлов показано далее на фиг. 3. На торце по крайней мере одной щеки 11 выполнено зубчатое колесо 13 зубчатой передачи. С зубчатым колесом 13 щеки 11 сопряжен привод платформы 10, предназначенный для осуществления реверса потока путем ее разворота и состоящий из установленного в картере 9 электродвигателя 23, имеющего на валу шестеренку 24. Электродвигатель 23 преимущественно шаговый. Все выводы электрических и электронных элементов, установленных в картере 9 и на платформе 10, собраны в разъем 25 для подсоединения к контроллеру.

Уплотнения радиального зазора между платформой 10 и картером 9 может осуществляться различным образом. В конструкции, приведенной на фиг. 2, используется жесткий уплотняющий элемент 20, образующий механический контакт с выступами 21 картера 9, и запирающий зазор только в конечных точках поворота платформы 10. В других вариантах конструкции этот уплотняющий элемент 20 может быть выполнен мягким, например в виде волосяной щетки, и перекрывать радиальный зазор между платформой 10 и картером 9 не только в конечных точках, но по ходу всего поворота платформы 10.

На разрезе (фиг. 3) более детально показано устройство узла подвеса платформы 10 в картере 9. В центре щеки 11 выполнена цапфа 14 с осевым каналом 15. На цапфу 14 напрессован подшипник 16 подвеса платформы 10 и кольцевой коллектор 17, электрический вывод которого через канал 15 цапфы 14 соединен с соответствующей клеммой питания вентилятора 12. С внутренней, обращенной к вентилятору 12 стороны щеки 11 в осевом канале 15 цапфы 14 установлен оптико-электронный элемент 18, предназначенный для передачи сигналов управления вентилятором 12 на подвижную платформу 10. В одной щеке 11 для передачи информации о фактической скорости вращения вентилятора 12 в качестве такого оптико-электронного элемента 18 применяется светодиод - передатчик. В другой щеке для приема на подвижную платформу 10 импульсных сигналов ШИМ-регулирования скорости вращения вентилятора 12 в качестве такого оптико-электронного элемента 18 используется фотодиод - приемник.

На напрессованный на цапфу 14 коллектор 17 надет токосъемник 19. Токосъемник 19 установлен неподвижно относительно картера 9 и связан с ним прижимной пружиной для обеспечения плотного электрического контакта с коллектором 17. Для исключения окисления контактных поверхностей коллектора 17 и токосъемника 19 на них нанесена электропроводная смазка, для размещения запаса которой выполнена канавка 22. На торце токосъемника 19 размещен второй оптико-электронный элемент 18, направленный в канал 15 цапфы 14 и образующий оптопару с элементом 18, установленном в щеке 11. Для подвеса платформы могут быть применены подшипники качения 16, как показано на фиг. 2 и 3, либо скольжения. В последнем случае коллектор 17 служит одновременно валом такого подшипника, а токосъемник 19 - вторым его элементом.

Осевой зазор, образованный цилиндрической выемкой в картере 9 и поверхностью щеки 11 платформы 10, формирует щелевое уплотнение.

На фиг. 4 показано техническое решение с щелевым уплотнением радиального зазора между картером 9 и платформой 10. Платформа 10 в этом варианте имеет цилиндрические уплотнительные элементы 28 и 27. По крайней мере один из них (на фиг. 4 уплотнительный элемент 28) имеет угловой размер 92-100°. Картер 9 имеет в этом исполнении соответствующие выступы 21, образующие с уплотнительными элементами 28 тонкий щелевой зазор. При этом угол раскрытия канала между выступами 21 по крайней мере с одной стороны канала не превышает 90°. На фиг. 4 показано положение, в котором вентиляционный канал полностью перекрыт уплотнительным элементом 28 платформы 10 и выступами 21 картера 9. Поворот платформы 10 из этого положения на 90° по стрелке А на фиг. 4 открывает вентиляционный канал 1 и приводит энергосберегающий вентиляционный прибор в рабочее состояние. Дальнейшее функционирование энергосберегающего вентиляционного прибора осуществляется за счет поворотов платформы 10 по стрелке Б на угол 180-120°.

При таком исполнении выключение энергосберегающего вентиляционного прибора сопровождается перекрыванием вентиляционного канала 1 платформой 10 и может быть не сопряжено с операциями закрывания клапана 4 оголовка 2 вручную.

При работе энергосберегающего вентиляционного прибора вентилятор 12 реверсивного нагнетателя 6 создает поток загрязненного комнатного воздуха, всасывая его через фильтр 3 оголовка-воздухораспределителя 2 и открытый клапан с ручным приводом 4. Комнатный воздух, проходя через регенератор 5, отдает ему тепло, прогревает регенератор 5 и выходит на улицу через решетку 8. Шум от работы вентилятора 12 при этом невысок благодаря оптимальному профилю его лопаток и дополнительно снижается шумоглушителем 7.

После завершения теплого дутья и прогрева регенератора 5 электродвигатель 23 с помощью шестеренки 24 и связанного с ней зубчатого колеса 13 платформы 10 осуществляет бесшумный поворот платформы 10 на угол 180…120° и остановку в этом положении. За счет использования шагового двигателя 23 поворот происходит плавно, преимущественно с задаваемой контроллером переменной по углу и скоростью поворота. Этим обеспечивается мягкий старт поворота, безударный бесшумный финиш и одновременно быстрый реверс потока, а нагрузки на подшипники и крыльчатку вентилятора снижаются. В конечной точке поворота обмотка шагового двигателя 23 остается под напряжением, обеспечивая фиксацию платформы с любым видом уплотнения. При этом направление потока воздуха меняется на противоположное, а направление и скорость вращения вентилятора 12 остаются прежними, шум - слабым и монотонным. Нагнетатель 6 всасывает через решетку 8 и регенератор 5 свежий наружный воздух. В регенераторе 5 воздух подогревается и через фильтр 3 оголовка-воздухораспределителя 2 подается в помещение. После завершения холодного дутья включается электродвигатель 23 и платформа 10 поворачивается для следующего теплого дутья.

Интенсивность воздухообмена и соответствующая скорость вращения вентилятора 12 задаются потребителем. При этом за счет постоянной штатной работы вентилятора 12 скорость вращения и генерируемые нагнетателем 6 условия течения воздуха в приборе при теплом и холодном дутье одинаковые. Это гарантирует равенство объемов свежего и удаляемого воздуха и соответственно высокую тепловую эффективность. Внешние воздействия такие как ветер, включение и выключение вытяжных устройств в помещении влияют на скорость вращения вентилятора 12. Эти изменения фиксируются тахометром вентилятора 12 и через оптопару, образованную светодиодом и фотодиодом 18 и размещенную в канале 15 одной из цапф 14 платформы 10, передается в контроллер (на фиг. 1-4 не показан). Контроллер в ответ вырабатывает ШИМ-сигнал управления, который через вторую оптопару, размещенную в другой цапфе 14 передается на платформу 10 и корректирует скорость вращения вентилятора 12, приводя производительность прибора в соответствие с заданной. Аналогичным образом схема управления поддерживает заданные обороты и в моменты реверса, когда нагрузка на вентилятор резко меняется. Этим блокируется генерация шума. Использование такой схемы управления в сочетании с высоконапорным вентилятором 12 позволяет поддерживать эффективную и малошумную работу энергосберегающего вентиляционного прибора в широком диапазоне внешних условий, что было невозможно в прототипе.

При выключении вентилятора 12 прибор выполняет функции приточного клапана естественной вентиляции, аналогичного КИВ-125, описанному в разделе состояния техники.

Для полного выключения необходимо вручную закрыть клапан на оголовке-воздухораспределителе 2. В исполнениях прибора, согласно фиг. 4 полное выключение сопровождается с поворотом платформы на угол 90° и перекрытием вентиляционного канала.

Все части энергосберегающего вентиляционного прибора легкосъемны, могут быть демонтированы из помещения и после очистки установлены в вентиляционный канал 1 самим потребителем.

Энергосберегающие вентиляционные приборы, полностью соответствующие предлагаемым техническим решениям, готовятся в настоящее время к производству.

Claims (6)

1. Энергосберегающий вентиляционный прибор, состоящий из размещенных в общем вентиляционном канале теплоемкого регенератора, воздушного фильтра, клапана для перекрывания вентиляционного канала при выключении прибора, наружной решетки и реверсивного нагнетателя воздуха, оснащенного подвижным вентилятором и электроприводом, перемещающим вентилятор таким образом, чтобы изменять направление движения воздуха в канале, отличающийся тем, что, с целью снижения генерируемого вентиляционного шума, повышения надежности, эффективности энергосбережения, реверсивный нагнетатель выполнен в виде картера и установленной в нем в подшипниковом подвесе поворотной платформы со встроенным вентилятором, между которыми выполнены уплотнения, а электропривод образован шаговым электродвигателем и зубчатой передачей, одно колесо которой установлено на валу электродвигателя, а второе - на платформе соосно узлам подшипникового подвеса и обеспечивает плавный поворот платформы на заданный угол с регулируемой скоростью и безударную фиксацию в конечных точках, причем в узлах подшипникового подвеса размещены линии электропитания и управления вентилятором.

2. Энергосберегающий вентиляционный прибор по п 1, отличающийся тем, что на платформе размещен осевой, диагональный или радиальный вентилятор постоянного тока с бесколлекторным двигателем со встроенным тахометром и системой ШИМ-управления скоростью.

3. Энергосберегающий вентиляционный прибор по п 1, отличающийся тем, что для осуществления реверса потока электропривод поворачивает платформу на угол 120-180°.

4. Энергосберегающий вентиляционный прибор по п 1, отличающийся тем, что линии питания вентилятора представляют собой установленные в узлах подвеса и соосно им пары коллектор - токосъемник, причем в качестве элементов пары, в частности, могут служить детали подшипника скольжения подвеса.

5. Энергосберегающий вентиляционный прибор по п 1, отличающийся тем, что для передачи информации о фактической скорости вращения вентилятора и команд управления этой скоростью цапфы шарнирного подвеса платформы имеют осевой канал и оснащены ИК-оптопарами, причем один элемент, образующий ИК-оптопару, размещен в осевом канале цапфы на подвижной платформе, а второй установлен напротив осевого канала цапфы платформы и связан с картером реверсивного нагнетателя.

6. Энергосберегающий вентиляционный прибор по п 1, отличающийся тем, что уплотнения между картером и платформой реверсивного нагнетателя выполнены щелевыми, причем элементы уплотнения в конечных точках поворота платформы перекрывают проход воздуха со стороны нагнетания на сторону всасывания вентилятора, а в промежуточной точке при повороте платформы на 90° от крайнего положения полностью перекрывают вентиляционный канал и выполняют функции клапана.

Images