RU168440U1 - Эжекционный воздухораспределитель - Google Patents

Abstract

Подача свежего воздуха непосредственно в зону нахождения человека по схеме вытесняющей вентиляция является наиболее эффективной, но не всегда реализуемой из-за особых требований, предъявляемых к воздухораспределителям (BP).Целью заявляемого изобретения является создание энергоэффективного эжекционного BP, обеспечивающего высокую интенсивность затухания приточного потока воздуха, достижение эффекта вытеснения вредностей в верхнюю зону помещения для последующего их удаления, реализация смешивания наружного охлажденного воздуха с рециркуляционным, эффективное звукопоглощение и фильтрацию загрязненного воздуха Поставленная цель достигается путем использования сопла для создания разрежения в верхней области корпуса воздухораспределителя. Снижение сопротивления BP, очистка воздуха и шумоглушение обеспечиваются с помощью рассекателя в виде конуса, облицованного фильтрующим и звукопоглощающим материалами.Регулирование расхода воздуха выполняется клапаном, управляемом по сигналу от датчика температуры воздуха или от датчика концентрации углекислого газа.Устойчивое настилание смеси наружного охлажденного с рециркуляционным с большой интенсивностью затухания скорости движения и последующего вытеснения вредных веществ с конвективными токами в верхнюю зону помещения достигается в том числе за счет направляющего козырька, надетого на корпус воздухораспределителя в нижней его части перед воздуховыпускными отверстиями. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Заявляемое в качестве полезной модели техническое решение относится к системам вытесняющей вентиляции и кондиционирования воздуха и может быть использовано для создания комфортных параметров микроклимата в зоне долговременного пребывания людей (конференц залы, кинотеатры, учебные аудитории, спортивные сооружения, вокзалы, аэропорты и др.) Проблемы воздухораспределения в таких помещениях с вредными газообразными веществами и избыточными тепловыделениями связаны, во- первых, с необходимостью снижения затухания скорости приточного потока и его дальнобойности, а во-вторых, с необходимостью вытеснения отработанных вредностей в верхнюю зону систем вытяжной вентиляции во всем объеме помещения.

Известны разнообразные схемы вентиляции и различные приемы, используемые на практике, для обеспечения комфортных условий для людей в зоне их постоянного пребывания. Однако, как показали исследования уровня техники данного направления, большинство из них не в полной мере пригодны для реализации поставленной задачи.

Воздухораспределители (BP) традиционно устанавливают в верхней зоне помещений с целью формирования мощных и дальнобойных потоков для создания необходимого воздухообмена во всем пространстве помещения. При такой схеме подачи приточного воздуха перед BP образуется зона, для которой характерна высокая скорость и пониженная температура. В этом случае люди могут испытывать определенный дискомфорт, обусловленный дутьем холодного потока. Кроме того, выделяющиеся от людей газы, водяные пары и теплота скапливаются в нижней зоне и ухудшается их вытеснение вверх в зону вытяжки из-за встречного направления приточных струй, развивающихся сверху вниз.

Начиная с 1990-х годов наметилась тенденция организации воздухообмена в помещениях по схеме снизу-вверх, когда приток свежего воздуха подается непосредственно в зону нахождения людей, а вредности с конвективными потоками вытесняются в верхнюю зону. Такая схема получила название вытесняющая вентиляция. Кроме того, при такой схеме воздухораспределения появляется возможность смешивания свежего наружного охлажденного воздуха с рециркуляционным в самом BP, что обеспечивает дополнительную экономию энергетических ресурсов в системах кондиционирования воздуха (КВ) и повышается комфортность воздушной среды в зоне долговременного пребывания людей, особенно в теплый и переходный периоды года.

Известно много устройств, относящихся к эжекционным устройствам, в которых охлажденный наружный воздух смешивается с воздухом из помещения в смесительной камере и затем поступает в помещение. Однако не все устройства можно отнести к классу систем вытесняющей вентиляции, так как по конструктивным особенностям их невозможно установить на полу для подачи воздуха непосредственно в обслуживаемую зону или они обладают другими конструктивными недостатками. Например в устройствах по патентам RU №2250419, RU №2512073, RU №2479798, RU №124371, RU №2269723, RU №2262042, RU №2202075, RU №2241910 обеспечивается эжекция окружающего воздуха и его смешивание с наружным охлажденным, но они используются для систем перемешивающей вентиляции

Из известных воздухораспределителей следует отметить устройство по патенту RU №2269723. Конструкция содержит диффузорный корпус с выпускными отверстиями на его выходе, прикрепленный к воздуховоду, цилиндрический входной патрубок, выполненные на поверхности последнего эжектирующие окна, при этом цилиндрический входной патрубок снабжен охватывающей его эластичной манжетой, жестко прикрепленной одним своим краем к входному патрубку перед эжектирующими окнами с возможностью перемещения вдоль последних по ходу воздуха до их полного перекрытия или открытия, установленную во входном патрубке конфузорную вставку.

Диффузорный корпус прикреплен к входному патрубку с помощью эластичной гофрированной вставки, а дно корпуса выполнено в виде пластины с выпускными отверстиями, при этом пластина жестко связана штоком с вибратором, размещенным внутри корпуса, закрепленным на стержнях к входному патрубку и соединенным электрически с генератором (регулятором) частоты и амплитуды вибрации.

Предлагаемая конструкция воздухораспределителя позволяет осуществлять интенсивное затухание приточных струй воздуха в помещении благодаря использованию вибратора, а также обеспечивает импульсную подачу воздушных приточных струй в помещение за счет колебаний в режиме сжатия-разжатия гофрированной вставки из эластичного материала, кроме того, обеспечивается снижение перепада температур между приточными струями и воздухом помещения за счет подсоса к приточному воздуху воздуха из помещения через эжектирующие окна.

Недостатком рассматриваемого воздухораспределителя является отсутствие шумоглушения и очистки воздуха от вредных примесей в эжектируемом воздухе. Кроме того, рассматриваемая конструкция воздухораспределителя предназначена для раздачи приточного воздуха из верхней зоны в направлении рабочей, что исключает использование его для систем вытесняющей вентиляции при расположении изделия на полу в пределах зон пребывания человека.

Известны эжекционные приточные устройства, которые могут применяться в системах вытесняющей вентиляции, но обладают определенными недостатками по сравнению с конструктивным решением, предлагаемым в настоящей заявке.

Например, эжекционный воздухораспределитель (патент RU №2245494), который содержат корпус с выпускными отверстиями на его выходе, прикрепленный к воздуховоду с помощью цилиндрического входного патрубка, выполненные на поверхности последнего эжектирующие окна, при этом цилиндрический входной патрубок снабжен охватывающей его эластичной манжетой, жестко прикрепленной одним своим краем к входному патрубку перед эжектирующими окнами по ходу воздуха с возможностью перемещения вдоль последних и их перекрытия, установленную во входном патрубке конфузорную вставку, причем корпус воздухораспределителя выполнен диффузорным и снабжен прикрепленным к его выходу дном с выпускными отверстиями, снабженными закручивателями, а параллельно дну внутри корпуса размещена перфорированная заслонка, при этом дно корпуса и перфорированная заслонка выполнены в виде сферических сегментов, обращенных своими выпуклостями к входному патрубку.

Перфорированная заслонка, размещенная на минимальном расстоянии от дна корпуса, скреплена с осью, на конце которой, находящемся в цилиндрическом входном патрубке перед выходным отверстием конфузорной вставки, закреплена крыльчатка, а перед входным отверстием конфузорной вставки размещена заслонка. Предлагаемый воздухораспределитель по принципу действия позволяет осуществить интенсивное затухание приточных струй в помещении благодаря импульсному поступлению закрученных струй из выходных отверстий BP и сталкиванию этих струй между собой, при этом обеспечивается также снижение перепада температур между приточным воздухом и воздухом помещения за счет подсоса к приточному воздуху воздуха из помещения через эжектирующие окна.

Недостатком рассматриваемого аналога является прямое применение воздухораспределителя для систем перемешивающей вентиляции без конструктивных элементов для шумоглушения, очистки эжектируемого воздуха от вредностей и невозможности использования данного устройства в системах вытесняющей вентиляции для ассимиляции теплоизбытков в обслуживаемой зоне пребывания человека.

В качестве прототипа следует остановиться на конструкции известного низкоскоростного воздухораспределителя для подачи воздуха непосредственно в рабочую зону по схеме вытесняющей вентиляции (патент RU №2352868).

По данному патенту воздухораспределитель, включающий, по крайней мере, две расположенные вертикально, установленные одна в другой, цилиндрические, равные по высоте воздухопроницаемые наружную и внутреннюю круговые обечайки, нижние концы которых скреплены общим герметичным днищем, верхний конец внутренней цилиндрической воздухопроницаемой круговой обечайки снабжен подводящим патрубком, а полость, образованная между внутренней и наружной цилиндрическими воздухопроницаемыми круговыми обечайками со стороны подводящего патрубка, закрыта герметичной крышкой, отличается тем, что во внутренней цилиндрической воздухопроницаемой круговой обечайке на днище смонтирован жесткий герметичный конусный рассекатель с вершиной, направленной в сторону подводящего патрубка.

Недостатком данного конструктивного решения является отсутствие смешивания наружного охлажденного воздуха с рециркуляционным, кроме того, не обеспечивается эффект звукопоглощения и фильтрации загрязненного воздуха от вредных примесей.

Целью заявляемого изобретения является создание воздухораспределителя, обеспечивающего, во-первых, высокую интенсивность затухания приточных струй воздуха в помещении согласно СП 60.13330.2012 в пределах среды обитания человека, во-вторых, возможность смешивания наружного охлажденного воздуха с рециркуляционным путем эжекции окружающего воздуха помещения через специальные отверстия в верхней части воздухораспределителя, в-третьих, достижение эффекта вытеснения вредностей в верхнюю зону помещения для последующего их удаления, в-четвертых, эффективное звукопоглощение и фильтрация загрязненного воздуха, а также регулирование расхода наружного воздуха по сигналу от датчика температуры или датчика концентрации углекислого газа, установленных в помещении.

Поставленная цель достигается за счет того, что в предлагаемой конструкции воздухораспределителя для систем вытесняющей вентиляции используется сопло (группа сопел) для создания разрежения в верхней области корпуса воздухораспределителя, а также для подачи наружного охлажденного воздуха и дальнейшего смешивания его с рециркуляционным вследствие эжекции окружающего воздуха помещения через отверстия в верхней части корпуса воздухораспределителя. Очистка воздуха, шумоглушение и снижение аэродинамического сопротивления обеспечиваются с помощью особой конструкции рассекателя в виде конуса, облицованного воздухопроницаемым фильтрующим и звукопоглощающим материалами.

Сущность заявляемой конструкции поясняется на фиг. 1.

Эжекционный воздухораспределитель выполнен в виде короба (1) с впускными (2) и воздуховыпускными (3) отверстиями. В верхней части корпуса к воздуховоду (4) присоединены сопла (5) для подачи наружного воздуха и дальнейшего смешивания его с рециркуляционным, эжектируемым через впускное отверстие (3) за счет разрежения, создаваемого соплами (5) в верхней области корпуса. По продольной оси корпуса перед воздуховыпускными отверстиями установлен рассекатель (6) в виде конуса из упругой сетки, облицованного воздухопроницаемым фильтрующим и звукопоглощающим материалами. Вершина конуса рассекателя направлена навстречу смеси воздуха с целью снижения аэродинамического сопротивления устройства и увеличения поверхности контакта взаимодействующих сред (наружного охлажденного и рециркуляционного загрязненного). Обтекание воздушной смеси вокруг конусной поверхности рассекателя снижает сопротивлении ВР, повышает эффективность очистки воздуха от вредных примесей и улучшает качество звукопоглощения.

Регулирование расхода воздуха выполняется клапаном (7) по сигналу от датчика температуры воздуха или от датчика концентрации углекислого газа, установленных в помещении.

Устойчивое настилание приточного потока с большой интенсивностью затухания скорости вдоль напольной поверхности в направление зон ассимиляции теплоизбытков и последующего вытеснения вредных веществ с конвективными токами в верхнюю зону помещения достигается в том числе за счет истечения струй через воздуховыпускные отверстия с направляющим козырьком (8), надетым на корпус воздухораспределителя.

Эжекционный воздухораспределитель работает следующим образом. Поток наружного охлажденного воздуха через регулирующий клапан, установленный на воздуховоде (4), поступает в сопла (5) и распространяется под напором в корпусе (1), смешиваясь с рециркуляционным воздухом, эжектируемым через впускные отверстия (2) за счет разрежения, создаваемого соплами в верхней области корпуса. Воздушная смесь проходит через фильтрующий и звукопоглощающий материалы, установленные на рассекателе (6), смесь воздуха очищается от вредных примесей, а также поглощается часть энергии звуковой мощности потока воздуха. Таким образом, рассекатель преобразует турбулентный поток, формируемый соплами, в ламинарный, гася интенсивность его движения и снижая уровень шума в устройстве. Далее приточный поток смеси наружного охлажденного и рециркуляционного воздуха выходит через воздуховыпускные отверстия (3) и, настилаясь на поверхность пола с помощью в том числе воздухоотклоняющего козырька (8), направляется в зону нахождения человека, ассимилирует теплоизбытки и с конвективными токами поднимается вверх к вытяжным устройствам, увлекая за собой вредные примеси.

Техническим результатом полезной модели является формирование быстрозатухающего, настилающегося на пол суммарного воздушного потока из смеси наружного охлажденного и эжекционно-рециркуляционного воздуха, очищенного от вредных примесей, а также наличия звукопоглощения в полости рассекателя за счет увеличенной поверхности контакта взаимодействующих сред на коническом рассекателе и снижения сопротивления BP, что повышает комфортность эжекционного воздухораспределителя для вентиляции зон долговременного пребывания человека и повышения энергоэффективности изделия.

Claims (3)

1. Эжекционный воздухораспределитель для систем вытесняющей вентиляции, состоящий из корпуса с воздуховыпускными отверстиями в нижней части изделия для подачи смеси наружного охлажденного воздуха с рециркуляционным, а в верхней части - для эжекции окружающего воздуха из помещения, внутри которого установлен диффузорный блок в виде сопла или группы сопел, отличающийся тем, что по продольной оси корпуса перед воздуховыпускными отверстиями установлен рассекатель в виде конуса для снижения аэродинамического сопротивления устройства, изготовленный из упругой сетки и облицованный фильтрующим и звукопоглощающим материалами с вершиной конуса, направленной навстречу потока воздуха, истекающего из сопла, с целью шумоглушения генерируемого звука и очистки приточного воздуха от вредных примесей.

2. Эжекционный воздухораспределитель по п. 1, отличающийся тем, что на воздуховоде для подачи наружного воздуха установлен клапан, управляемый по сигналу от датчика температуры воздуха или датчика концентрации углекислого газа, расположенных в помещении.

3. Эжекционный воздухораспределитель по п. 1, отличающийся тем, что на нижнюю часть корпуса воздухораспределителя перед воздуховыпускными отверстиями надет воздухоотклоняющий козырек для устойчивого настилания приточного потока на поверхность пола.

Images