RU172824U1

RU172824U1 - AIR DISTRIBUTOR "COMFORT GENERATOR"

Info

Publication number: RU172824U1
Application number: RU2016114619U
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Эрикович Шкарпет; Людмила Яковлевна Баландина; Кристина Владимировна Кочарьянц; Максим Анатольевич Савинкин; Виктор Александрович Хапугин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "АРКТОС"
Priority date: 2016-04-14
Filing date: 2016-04-14
Publication date: 2017-07-26

Abstract

Полезная модель относится к системам вентиляции и кондиционирования воздуха, а конкретно к конструктивным особенностям воздухораспределителей для помещений с высотой потолка не более 4 м.Воздухораспределитель состоит из камеры статического давления прямоугольного сечения, внутри которой находятся элементы, изменяющие характер движения. Такими элементами являются рассекатель, переводящий поток в плавное ламинарное состояние, и отражающий экран, обеспечивающий разделение единого потока на два и перекрывающий прямоточное движение с переориентацией частей потока на взаимостолкновение друг с другом во внутренней полости экрана. Для достижения этого отражающий экран выполнен в виде пустотелого клина с двумя боковыми оппозитными окнами во внутреннюю полость клина. Прямоточное движение потока перекрывается двумя боковыми дополнительными пластинами, установленными у основания клина на выпускном окне. Столкновение потоков приводит к появлению самопроизвольных автоколебательных свойств приточного потока на выходе из воздухораспределителя. Устройство работает в автоколебательном режиме без механического побуждения. 2 ил.The utility model relates to ventilation and air conditioning systems, and specifically to the design features of air diffusers for rooms with a ceiling height of not more than 4 m. The air distributor consists of a rectangular static pressure chamber, inside of which there are elements that change the nature of movement. Such elements are a divider, which transfers the flow into a smooth laminar state, and a reflective screen, which ensures the separation of a single stream into two and overlaps the direct-flow movement with the reorientation of the parts of the flow to interlock with each other in the inner cavity of the screen. To achieve this, the reflective screen is made in the form of a hollow wedge with two side opposed windows into the inner cavity of the wedge. The direct-flow movement of the flow is blocked by two side additional plates installed at the base of the wedge on the outlet window. Collision of flows leads to the appearance of spontaneous self-oscillatory properties of the supply stream at the outlet of the air distributor. The device operates in self-oscillating mode without mechanical impulse. 2 ill.

Description

Заявляемое в качестве полезной модели техническое решение относится к системам вентиляции и кондиционирования воздуха помещений административного и промышленного назначений с высотой потолков не более 4 м.The technical solution claimed as a utility model relates to ventilation and air conditioning systems for administrative and industrial premises with a ceiling height of not more than 4 m.

Проблемы воздухораспределения в таких помещениях (квартиры, купе, каюты, кабины и т.п.) связаны с необходимостью снижения затухания скорости потока, снижения его дальнобойности, уменьшения генерируемого шума, а также равномерностью распределения скоростных параметров во всем объеме помещения.The problems of air distribution in such rooms (apartments, compartments, cabins, cabins, etc.) are associated with the need to reduce the attenuation of the flow rate, reduce its range, reduce the generated noise, as well as the uniform distribution of speed parameters in the entire volume of the room.

Из уровня техники известны разнообразные системы воздухораспределения и приемы, используемые на практике для регулирования и распределения приточной вентиляции. Однако, как показало исследование уровня техники данного направления, большинство из них не пригодно для реализации применительно к помещениям с высотой потолков не более 4 м. Прежде всего, по причине больших габаритов известных воздухораспределителей (BP) и сложности их размещения. Подобные BP, как правило, устанавливают на потолках помещений или на полу, если позволяют размеры помещения. Такие устройства обеспечивают мощные и дальнобойные потоки для воздухообмена во всем пространстве помещения. При использовании таких устройств перед воздухораспределителем образуется зона, для которой характерны высокая скорость и пониженная температура. В такой зоне люди могут испытывать определенный дискомфорт, обусловленный дутьем холодного потока. Для установки BP в помещении с высотой потолка не более 4 м наиболее удобным местом будут стены.The prior art various air distribution systems and techniques used in practice for regulating and distributing fresh air ventilation. However, as a study of the state of the art in this area has shown, most of them are not suitable for implementation in relation to rooms with a ceiling height of not more than 4 m. First of all, due to the large dimensions of the known air distributors (BP) and the complexity of their placement. Such BPs are usually installed on the ceilings of rooms or on the floor, if the size of the room allows. Such devices provide powerful and long-range flows for air exchange in the entire space of the room. When using such devices, an area is formed in front of the air distributor, which is characterized by high speed and low temperature. In such an area, people may experience some discomfort due to the blowing of a cold stream. For installing BP in a room with a ceiling height of not more than 4 m, the most convenient place will be the walls.

Известно воздухораспределительное устройство по патенту РФ № 2482397, рекомендованное для применения в различных помещениях. Устройство состоит из воздухораспределительной решетки в корпусе с установленными в нем не менее двух групп направляющих лопаток в виде плоских пластин, при этом последние для каждой из групп выполнены с отклонением их плоскостей направляющими в противоположном направлении от оси корпуса и со стороны входа воздуха шарнирно закрепленными на общей штанге с возможностью ее возвратно-поступательного перемещения вдоль оси корпуса и регулирования угла раскрытия плоских пластин в пределах от 30 до 90°. Поток приточного воздуха по воздуховоду системы вентиляции с помощью вентилятора сначала поступает в корпус, двигаясь в котором кромками направляющих лопаток разделяется на ряд потоков, движущихся по каналам, образованным лопатками. При этом направление движения потоков совпадает с направлением плоскостей лопаток, которое задает величина смещения их направляющих. Посредством смещения направляющих лопатки занимают веерообразное положение в корпусе и тем самым формируют веерообразно движущиеся потоки, которые, сходя с направляющих лопаток, образуют веерную струю. Данное изобретение согласно описания устраняет негативные последствия направленности мощной дальнобойной струи, однако, эффективность смешения очень низкая.Known air distribution device according to the patent of the Russian Federation No. 2482397, recommended for use in various rooms. The device consists of an air distribution grill in the casing with at least two groups of guide vanes installed in it in the form of flat plates, the latter for each of the groups being made with their planes deflected by guides in the opposite direction from the casing axis and pivotally fixed to the common air inlet side rod with the possibility of its reciprocating movement along the axis of the housing and adjusting the angle of the opening of the flat plates in the range from 30 to 90 °. The supply air flow through the ventilation duct duct first enters the housing, moving in which the edges of the guide vanes are divided into a series of flows moving along the channels formed by the vanes. The direction of flow flows coincides with the direction of the planes of the blades, which sets the magnitude of the displacement of their guides. By displacing the guide vanes, they take a fan-shaped position in the housing and thereby form fan-shaped moving flows, which, coming down from the guide vanes, form a fan stream. This invention, as described, eliminates the negative effects of directing a powerful long-range jet, however, the mixing efficiency is very low.

На практике для регулирования воздушных потоков очень часто используется прием столкновения встречных потоков для затухания струи воздуха. Так в патенте РФ № 2314461 описано устройство, обеспечивающее затухание струи соударением потоков. Воздухораспределитель (BP) содержит патрубок, установленное под ним центральное тело для разбивания струи, связанное с патрубком. Центральное тело выполнено как конус. Внутренняя полость конусообразного тела сообщена трубопроводом с источником управляющей среды. Причем в центральном теле со стороны, направленной к патрубку, выполнено центральное осевое отверстие. Над отверстием установлен связанный с центральным телом отражатель с образованием зазора между ним и центральным телом. В данном изобретении осуществлено преобразование одного типа течения в другой, приводящее к затуханию воздушного потока. Устройство работает следующим образом. Приточный воздух поступает в патрубок и далее попадает на центральное тело для разбивания потока. Для повышения степени затухания приточной струи производят вдув в нее управляющей среды от источника через трубопровод во внутреннюю полость конуса, содержащего центральное осевое отверстие. При выходе из отверстия поток управляющей среды взаимодействует с отражателем с образованием кольцевой веерной струи. При соударении кольцевой веерной струи управляющей среды с истекающей приточной струей происходят объемная турбулизация струи и гашение скорости воздушного потока. Однако степень затухания струи недостаточна. Кроме того, такая конструкция пригодна только в вертикальном исполнении в качестве потолочного или напольного расположения воздухораспределителя.In practice, to control air flows, a collision technique of oncoming flows is often used to attenuate the air stream. So in the patent of the Russian Federation No. 2314461 describes a device that provides attenuation of the jet by the impact of flows. The air distributor (BP) contains a nozzle, a central body for breaking the jet mounted under it, connected with the nozzle. The central body is made like a cone. The internal cavity of the cone-shaped body is communicated by a pipeline with a source of control medium. Moreover, in the central body from the side directed to the nozzle, a central axial hole is made. A reflector connected to the central body is mounted above the hole to form a gap between it and the central body. In this invention, one type of flow is converted to another, resulting in air flow attenuation. The device operates as follows. Supply air enters the nozzle and then enters the central body to break the flow. To increase the degree of attenuation of the supply jet, the control medium is blown into it from the source through the pipeline into the internal cavity of the cone containing the central axial hole. When leaving the hole, the flow of the control medium interacts with the reflector with the formation of an annular fan stream. When the annular fan stream of the control medium collides with the outflowing supply stream, volumetric turbulence of the stream and damping of the air flow rate occur. However, the degree of jet attenuation is insufficient. In addition, this design is suitable only in a vertical design as a ceiling or floor arrangement of an air distributor.

В патенте РФ № 2250419 описан воздухораспределитель (BP), содержащий диффузорный корпус с выпускными отверстиями на его выходе, прикрепленный к воздуховоду с помощью цилиндрического входного патрубка. На поверхности последнего расположены 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 потока воздуха с возможностью перемещения вдоль последних и их перекрытия. В дне корпуса, имеющем форму сферического сегмента и обращенного выпуклостью внутрь корпуса, выполнено круглое отверстие, выше которого внутри корпуса концентрично дну размещена перегородка, имеющая форму, аналогичную дну, а поверхность большую, чем диаметр отверстия, при этом между краями отверстия и перегородкой по радиусу отверстия установлены пластины, образующие каналы для прохода воздуха, а между пластинами установлены закручиватели воздуха. Такая конструкция воздухораспределителя позволяет осуществлять интенсивное гашение скоростей струй за счет того, что при выходе из каналов, образованных пластинами, закрученные воздушные струи устремляются вдоль образованного перегородкой сферического сегмента с одинаковой скоростью, что обеспечивает их столкновение примерно в центральной части сферического дна, за счет чего происходит интенсивное гашение их скоростей и затухающие воздушные струи поступают в помещение.In the patent of the Russian Federation No. 2250419 an air distributor (BP) is described, comprising a diffuser housing with outlet openings at its outlet, attached to the duct using a cylindrical inlet pipe. Ejection windows are located on the surface of the latter, while the cylindrical inlet pipe is provided with an elastic cuff covering it, rigidly attached with one of its edges to the inlet pipe in front of the ejection windows along the air flow with the possibility of moving along the latter and overlapping them. A circular hole is made in the bottom of the case, which has the shape of a spherical segment and is convex inside the case, above which a partition is placed concentrically on the bottom of the case, having a shape similar to the bottom, and the surface is larger than the diameter of the hole, while between the edges of the hole and the partition along the radius holes are installed plates forming channels for the passage of air, and between the plates installed air swirls. This design of the air distributor allows intensive damping of the jet speeds due to the fact that when leaving the channels formed by the plates, swirling air jets rush along the spherical segment formed by the septum at the same speed, which ensures their collision approximately in the central part of the spherical bottom, due to which intensive damping of their speeds and decaying air jets enter the room.

Прием «закручивания» поступающего потока используется также и в патенте РФ № 2512073. Снижение дальнобойности приточных струй обеспечивается наличием диффузора на выходе воздуха из устройства. Снижение перепада температур между приточным воздухом и воздухом помещения обеспечивается за счет эжектирования воздуха из помещения в кожух воздухораспределителя, где этот воздух закручивается в том же направлении, что и поступающий от системы кондиционирования воздух, который создает разрежение в верхней внутренней части кожуха, обеспечивая этим эжектирование воздуха из помещения, при этом количество эжектируемого из помещения воздуха регулируется достаточно плавно, благодаря конструктивным особенностям привода заслонки, установленной в воздуховоде, через который в воздухораспределитель поступает (подсасывается) воздух из помещения. Оба потока воздуха смешиваются в кожухе воздухораспределителя. Количество поступающего от системы кондиционирования воздуха и эжектируемого из помещения регулируется заслонками, оснащенными исполнительными механизмами, получающими сигналы от регуляторов температуры и расхода воздуха, к которым подключены датчики температуры и расхода воздуха, установленные на выходе воздуха из воздухораспределителя. Следует отметить, что устройства по этим двум патентам достаточно сложны для исполнения. Кроме того, приточный поток воздуха имеет узкую направленность, не обеспечивает необходимый воздухообмен в помещении.Reception of "swirling" of the incoming stream is also used in the patent of the Russian Federation No. 2512073. The reduced range of the supply jets is provided by the presence of a diffuser at the air outlet of the device. Reducing the temperature difference between the supply air and the room air is ensured by ejecting air from the room into the air distribution casing, where this air swirls in the same direction as the air coming from the air conditioning system, which creates a vacuum in the upper inner part of the casing, thereby providing air ejection from the room, while the amount of air ejected from the room is regulated quite smoothly, thanks to the design features of the damper actuator, infused in the duct through which air from the room enters (is drawn in) into the air distributor. Both air flows are mixed in the casing of the air distributor. The amount of air coming from the air conditioning system and ejected from the room is regulated by dampers equipped with actuators that receive signals from temperature and air flow regulators, to which temperature and air flow sensors are installed, installed at the air outlet from the air distributor. It should be noted that the devices according to these two patents are rather complicated to execute. In addition, the supply air stream has a narrow focus, does not provide the necessary air exchange in the room.

Регулирование воздушного потока на выходе из устройства можно осуществлять и другими способами. Так, в патенте РФ № 2275558 описано применение механизма для плавного регулирования расхода воздуха и снижения уровня шума путем скручивания воздухонаправляющих перфорированных пластин, расположенных в корпусе воздухораспределителя. В патенте РФ № 2352868 регулирование осуществляется автоматически за счет замены механизма скручивания на конусный рассекатель, установленный на днище корпуса с вершиной, направленной в сторону подводящего патрубка. Эти оба технических решения не могут быть применены для помещений с высотой потолков не более 4 м, так как требуют вертикальной установки.Air flow control at the outlet of the device can be carried out in other ways. So, in the patent of the Russian Federation No. 2275558 describes the use of a mechanism for smoothly controlling the air flow and reducing noise by twisting the air guide perforated plates located in the body of the air distributor. In the patent of the Russian Federation No. 2352868, regulation is carried out automatically by replacing the twisting mechanism with a conical divider mounted on the bottom of the housing with the apex directed towards the inlet pipe. These two technical solutions cannot be applied for rooms with a ceiling height of not more than 4 m, since they require vertical installation.

На практике широкое распространение получил прием регулирования воздушного потока путем его разделения на отдельные потоки при помощи экранов и разделительных элементов на его пути. Так из патента РФ на ПМ № 33804 известен воздухораспределитель, содержащий корпус с впускным и выполненным в основании, по меньшей мере, одним выпускным окном, размещенный в корпусе перекрывающий выпускное окно П-образный экран с оппозитными торцевыми отверстиями. Экран снабжен разделительными элементами, установленными с образованием воздухонаправляющих каналов, сориентированных в направлении от одного упомянутого торцевого отверстия к другому. Разделительными элементами являются пластины, прикрепленные к экрану.In practice, the method of regulating air flow by dividing it into separate flows using screens and dividing elements in its path has become widespread. So, from an RF patent for ПМ No. 33804, an air distributor is known comprising a housing with an inlet and at least one outlet window made in the base, and a U-shaped screen with opposite end openings overlapping the outlet window located in the housing. The screen is equipped with dividing elements installed with the formation of air guide channels oriented in the direction from one of said end openings to another. Separating elements are plates attached to the screen.

Более сложная конструкция для выравнивания приточного воздушного потока описана в патенте РФ № 2553962 - устройство в виде прямоугольного короба на колесиках, внутри содержащее систему стенок с проходными отверстиями, направляющими потоки воздуха навстречу друг другу с целью их выравнивания и перевода в равномерный ламинарный поток. Система внутри короба может применяться для очистки потока от пыли. Такое монументальное сооружение применяется для объемных производственных помещений, его нецелесообразно использовать для помещений с высотой потолков не более 4 м.A more complex design for aligning the supply air stream is described in RF patent No. 2553962 - a device in the form of a rectangular box on wheels, inside containing a system of walls with through holes that direct air flows towards each other in order to align them and translate into a uniform laminar flow. The system inside the box can be used to clean the stream from dust. Such a monumental structure is used for large-scale industrial premises; it is not practical to use it for rooms with a ceiling height of not more than 4 m.

Из воздухораспределителей, устанавливаемых непосредственно на стенах с возможностью их применения для помещений с высотой потолка не более 4 м, следует отметить наиболее простые решения, например в виде распределительной решетки, устанавливаемой прямо на стену в месте ввода воздухоподводящей системы. Так патент РФ на ПМ № 97812 защищает вентиляционную решетку в виде рамки и воздухораспределительной пластины, расположенную в рамке и жестко скрепленную с последней. Воздухораспределительная пластина выполнена из перфорированного листа холоднокатаной стали марки 08пс или нержавеющей стали марки 08Х18Н10, при этом формы, размеры и число отверстий перфорации упомянутой пластины выбраны из условия обеспечения требуемого коэффициента «живого сечения» решетки. Такая конструкция не обеспечивает регулировку потока и его распространение по всему объему.Of the air distributors installed directly on the walls with the possibility of their use for rooms with a ceiling height of not more than 4 m, the most simple solutions should be noted, for example, in the form of a distribution grid installed directly on the wall at the place of entry of the air supply system. So the patent of the Russian Federation for PM No. 97812 protects the ventilation grill in the form of a frame and an air distribution plate located in the frame and rigidly bonded to the latter. The air distribution plate is made of a perforated sheet of cold-rolled steel grade 08ps or stainless steel grade 08X18H10, while the shapes, sizes and number of perforation holes of the plate are selected to ensure the required coefficient of "living section" of the lattice. This design does not provide flow control and its distribution throughout the volume.

Из известных устройств, устанавливаемых на стенах помещения, следует отметить устройство по патенту на ПМ № 113562. Суть этого технического решения в том, что в строительной конструкции пробивается канал для приточной вентиляции, в который устанавливается патрубок, соединенный с вентиляционной решеткой в виде корпуса с горизонтальными жалюзи, расположенными в корпусе с возможностью регулирования положения и выполненными в виде плоских пластин. Для воздухообмена помещения осуществляют перераспределение воздушного потока. Для этих целей с наружной стороны вентиляционной решетки закреплен на строительных конструкциях при помощи монтажных отверстий накладной отражающий экран, расположенный под углом 15-45° к поверхности строительных конструкций, боковые стенки которого выполнены воздухонепроницаемыми, а в верхней части его выполнено выходное отверстие, происходит обдув потолка. Такое устройство не пригодно для эффективного воздухообмена в помещении, так как осуществляется обдув только потолка.Of the known devices installed on the walls of the room, it should be noted the device according to the patent for PM No. 113562. The essence of this technical solution is that a channel for fresh air ventilation is punched in the building structure, into which a pipe is connected to the ventilation grill in the form of a case with horizontal blinds located in the housing with the possibility of adjusting the position and made in the form of flat plates. For room air exchange, air flow is redistributed. For these purposes, on the outside of the ventilation grill, a reflective screen is mounted on building structures using mounting holes of the invoice, located at an angle of 15-45 ° to the surface of building structures, the side walls of which are airtight, and the outlet is made in its upper part, and the ceiling is blown . Such a device is not suitable for efficient air exchange in the room, since only the ceiling is blown.

Из патента РФ на ПМ № 56569 известно устройство для подачи приточного воздуха, содержащее корпус с основанием, снабженный впускным и выпускными окнами, перекрытыми экранами с оппозитными отверстиями, отличающийся тем, что основание выполнено в виде снабженного дном конфузора, а перекрытые экранами выпускные окна выполнены в стенке конфузора, расположены напротив друг друга, по меньшей мере, с двух противоположных сторон упомянутой стенки. Данные воздухораспределители (BP) отличаются простотой конструкции, однако для них характерно некоторое снижение равномерности истечения воздушного потока ввиду отсутствия средства, повышающего равномерность распределения потока внутри устройства.A device for supplying air supply is known from the RF patent for ПМ No. 56569, comprising a housing with a base, equipped with inlet and outlet windows, overlapped screens with opposed openings, characterized in that the base is made in the form of a bottom equipped with a confuser, and the exhaust windows closed with screens are made in the wall of the confuser, are located opposite each other, at least from two opposite sides of the said wall. These air distributors (BP) are simple in design, however, they are characterized by a slight decrease in the uniformity of the flow of air due to the lack of means that increase the uniformity of the flow distribution inside the device.

Известны различные типы BP компании «Арктос». Среди них выполненные специально для применения в помещениях с высотой потолка не более 4 м. Информация о воздухораспределителях «Генераторах комфорта» для динамического микроклимата размещена на сайтах: (www.arktos.ru/katalog/katalog_arktos.pdf, стр. 38-41, http://arktoscomfort.ru/?page_id=6509, http://www.arktika.ru/html/1vgk.htm.).Various types of Arktos BP are known. Among them, made specifically for use in rooms with a ceiling height of not more than 4 m. Information about the air distributors “Comfort Generators” for a dynamic microclimate is available on the following websites: (www.arktos.ru/katalog/katalog_arktos.pdf, pp. 38-41, http : //arktoscomfort.ru/? page_id = 6509, http://www.arktika.ru/html/1vgk.htm.).

Воздухораспределитель такого типа предназначены для подачи воздуха системами вентиляции и кондиционирования в помещения различного назначения (офисы, магазины, купе поезда, каюты кораблей и т.п.).This type of air distributor is designed to supply air to the ventilation and air conditioning systems for various purposes (offices, shops, train compartments, ship cabins, etc.).

Особенностью данных изделий является возникновение при прохождении воздуха через воздухораспределитель автоколебаний с частотой 5÷15 Гц и формирование быстрозатухающего пульсирующего турбулентного потока воздуха с увеличенным углом раскрытия воздушной струи. Небольшие автоколебательные изменения скорости и направления воздуха создают ощущение комфорта - так называемый динамический микроклимат.A feature of these products is the occurrence of self-oscillations with a frequency of 5-15 Hz during the passage of air through the air distributor and the formation of a rapidly damping pulsating turbulent air flow with an increased opening angle of the air stream. Small self-oscillating changes in the speed and direction of the air create a feeling of comfort - the so-called dynamic microclimate.

Воздухораспределитель «Генератор комфорта» снабжен однорядной жалюзийной решеткой с индивидуально регулируемыми жалюзи и предназначен для настенного монтажа.The “Comfort Generator” air distributor is equipped with a single-row louvre grille with individually adjustable blinds and is designed for wall mounting.

Конструктивное выполнение устройства не описано. Из коммерческих соображений проведена только схема с параметрами устройства. Из схемы можно сделать общее представление, что воздухораспределитель «Генератор комфорта» состоит из прямоугольного корпуса в виде короба с фиксированными и взаимосвязанными размерами А/В/С стенок короба, образующих внутреннюю камеру статического давления. Сообщается, что внутри корпуса установлены рассекатель и отражающий экран без раскрытия всех конструктивных особенностей. Данный аналог принят нами за прототип.The design of the device is not described. For commercial reasons, only a diagram with device parameters has been carried out. From the diagram it is possible to make a general idea that the Comfort Generator air diffuser consists of a rectangular case in the form of a box with fixed and interconnected dimensions A / B / C of the walls of the box forming an internal chamber of static pressure. It is reported that a divider and a reflective screen are installed inside the case without disclosing all design features. This analogue is accepted by us as a prototype.

Несмотря на целый ряд преимуществ воздухораспределитель «Генератор комфорта» на практике были отмечены и некоторые негативные моменты, снижающие эффективность работы. Было установлено, что рассекатель, установленный внутри камеры, не обеспечивал в полной мере достаточную равномерность при распределении потоков, подающихся на экран, что затрудняло полный переход из турбулентного движения в ламинарное, что, в свою очередь, приводило к излишней шумности в работе устройства.Despite a number of advantages, the Comfort Generator air diffuser in practice also noted some negative aspects that reduce the efficiency of work. It was found that the divider installed inside the chamber did not fully provide sufficient uniformity in the distribution of flows supplied to the screen, which hindered the complete transition from turbulent to laminar motion, which, in turn, led to excessive noise in the operation of the device.

Целью заявляемой полезной модели является разработка конструкции устройства, обеспечивающего стабильность пульсации потоков и снижение шума в процессе работы.The purpose of the claimed utility model is to develop a device design that ensures the stability of flow pulsation and noise reduction during operation.

Задача была решена путем экспериментального подбора соотношения параметров камеры с формой и размерами центрального отражающего экрана. Было установлено, что при фиксированных размерах стенок А/В/С: А=200÷400 мм, В=100÷200 мм, С=150÷300 мм и соотношении ширины и длины В/Д центрального отражающего экрана в пределах 0,5÷0,7, изготовленного в виде пустотелого клина, а также установкой двух боковых пластин у основания клина, перекрывающих на 50÷60% прямоточное движение потоков с направлением их во внутреннюю полость клина, колебательный поток на выходе приобретает стабильную равномерную пульсацию, при этом существенно снижается генерируемый шум устройства. Достигаемым техническим результатом таких конструктивных преобразований является снижение шумности и обеспечение стабильности при работе аппарата, что связано с изменением характера движения потока внутри камеры. Прямоточное движение воздуха от центрального отражающего экрана перекрывается двумя боковыми дополнительными пластинами, направляющими потоки через оппозитные окна внутрь полости клина, приводящее к взаимостолкновению встречных потоков. Вследствие этого происходит стабилизация в распределении ламинарных потоков, а их столкновение во внутренней полости клина приводит к появлению стабильных самопроизвольных автоколебательных свойств потока на выходе из BP. Благодаря подобранному оптимальному соотношению параметров камеры и параметров отражающего экрана (клина), устройство работает с пониженным генерируемым шумом и в автоматическом режиме без механического побуждения.The problem was solved by experimental selection of the ratio of camera parameters with the shape and size of the central reflective screen. It was found that with fixed wall sizes A / B / C: A = 200 ÷ 400 mm, B = 100 ÷ 200 mm, C = 150 ÷ 300 mm and the ratio of the width and length of the V / D of the central reflective screen within 0.5 ÷ 0.7, made in the form of a hollow wedge, as well as the installation of two side plates at the base of the wedge, overlapping 50 ÷ 60% of the direct-flow movement of flows with their direction into the inner cavity of the wedge, the oscillating flow at the outlet acquires a stable uniform pulsation, while The noise generated by the device is reduced. Achievable technical result of such structural transformations is to reduce noise and ensure stability during operation of the device, which is associated with a change in the nature of the movement of the flow inside the chamber. The direct-flow movement of air from the central reflective screen is blocked by two additional side plates guiding the flows through the opposite windows into the wedge cavity, which leads to the mutual collision of the oncoming flows. As a result of this, stabilization occurs in the distribution of laminar flows, and their collision in the inner cavity of the wedge leads to the appearance of stable spontaneous self-oscillatory properties of the flow at the exit from BP. Due to the selected optimal ratio of camera parameters and reflective screen (wedge) parameters, the device operates with reduced generated noise and in automatic mode without mechanical impulse.

Сущность заявляемой конструкции поясняется чертежами. На фигуре 1 приведена общая схема устройства. На фигуре 2 - рисунок из трех графических фрагментов течения результирующего потокаThe essence of the claimed design is illustrated by drawings. The figure 1 shows the General diagram of the device. Figure 2 is a drawing of three graphic fragments of the flow of the resulting stream

Воздухораспределитель (фиг. 1) устроен следующим образом. Он выполнен в виде прямоточного прямоугольного короба (1) с впускным (2) и выпускным (3) окнами. Габариты короба задаются фиксированными размерами А/В/С его стенок: А=200-400 мм, В=100-200 мм, С=150-300 мм. По центру камеры, перекрывая прямоточное движение воздушного потока, установлен центральный отражающий экран в виде пустотелого клина (4), образованного двумя пластинами, скрепленными друг с другом под заданным углом и направленными на встречу потока. Соотношение ширины и длины В/Д центрального экрана находится в пределах 0,5-0,7, при этом размеры В экрана и короба одинаковы. С боковых сторон в клине образованы два оппозитных треугольных окна (5), позволяющих воздушным потокам проникать во внутреннюю полость (6) клина с боковых сторон, при этом площадь сечения двух боковых оппозитных окон соотносится с площадью выпускного окна камеры в пределах 30-40%. Направление воздушным потокам на выход через оппозитные окна задают дополнительные отражающие пластины (7), установленные у основания центрального экрана по его бокам на выпускном окне, прикрепленные к стенкам короба и перекрывающие на 50-60% прямоточное движение потока в жалюзийную решетку. Рассекатель (8) устанавливается на входе в камеру, перекрывая впускное окно, и его положение строго фиксировано по отношению к отражающему экрану. Он выполнен в виде перфорированной пластины с отверстиями, обеспечивающими не менее 60% свободного прохода воздуха. Выпускное окно содержит элементы крепления (зацепы), обеспечивающие подсоединение к коробу вентиляционной решетки. Материалом для изготовления короба BP и элементов отражающего экрана служит листовая сталь толщиной не более 0,7 мм. Все составляющие BP элементы жестко закреплены друг с другом с образованием монолитной конструкции.The air distributor (Fig. 1) is arranged as follows. It is made in the form of a straight-through rectangular box (1) with inlet (2) and outlet (3) windows. The dimensions of the box are set by the fixed dimensions A / B / C of its walls: A = 200-400 mm, B = 100-200 mm, C = 150-300 mm. In the center of the chamber, blocking the direct-flow movement of the air flow, a central reflective screen is installed in the form of a hollow wedge (4) formed by two plates fastened to each other at a given angle and directed towards the flow. The ratio of the width and length V / D of the central screen is in the range of 0.5-0.7, while the dimensions of the screen and the box are the same. Two opposed triangular windows (5) are formed on the sides of the wedge, allowing air flows to enter the wedge cavity (6) from the sides, while the cross-sectional area of the two side opposed windows corresponds to the area of the camera outlet window within 30-40%. The direction of the air flows to the exit through the opposite windows is determined by additional reflecting plates (7) installed at the base of the central screen on its sides on the exhaust window, attached to the walls of the box and blocking 50-60% of the direct-flow movement of the flow into the louvre grille. The divider (8) is installed at the entrance to the chamber, blocking the inlet window, and its position is strictly fixed with respect to the reflective screen. It is made in the form of a perforated plate with holes providing at least 60% of the free passage of air. The exhaust window contains fasteners (hooks), providing connection to the duct ventilation grille. The material for the manufacture of the BP box and the elements of the reflective screen is sheet steel with a thickness of not more than 0.7 mm. All BP components are rigidly fixed to each other to form a monolithic structure.

Воздухораспределитель работает следующим образом. Короб BP подсоединяется к подающему воздуховоду. Воздушный поток под напором поступает на впускное окно (2) и проходит через рассекатель (8) в камеру статического давления BP. Рассекатель выполняет функции воздухораздающего элемента, преобразует турбулентный поток в ламинарный, гася его интенсивность и генерируемый шум. Центральный экран в виде пустотелого клина (4) разделяет поток, формируя два боковых потока, которые под давлением поступают через оппозитные окна (5) во внутреннюю полость экрана (6), где соударяются как два встречных потока. Боковые дополнительные пластины (7) перекрывают прямоточное движение раздвоенных потоков и способствуют направлению их в полость клина. В результате столкновения двух потоков происходит гашение их скорости, а результирующий выходящий поток приобретает колебательные свойства (направление и скорость потока изменяются с частотой 5÷15 Гц), обеспечивающие его комфортное восприятие. На рисунке фиг. 2 приведены графические фрагменты течения, соответствующие трем характерным положениям результирующего потока, рассчитанные на основе решения уравнения Навье-Стокса с использованием программы «COOLIT». Видно, как падает скорость и меняется направление струи по мере удаления от BP. Эти основные отличительные характеристики обеспечиваютThe air distributor operates as follows. The BP box is connected to the supply duct. The pressure air flows to the inlet port (2) and passes through the divider (8) into the BP static chamber. The divider acts as an air-distributing element, converts the turbulent flow into a laminar flow, damping its intensity and generated noise. The central screen in the form of a hollow wedge (4) divides the flow, forming two side flows, which under pressure enter through the opposite windows (5) into the inner cavity of the screen (6), where they collide as two oncoming flows. Lateral additional plates (7) block the direct-flow movement of bifurcated flows and facilitate their direction into the wedge cavity. As a result of the collision of two streams, their speed is quenched, and the resulting output stream acquires oscillatory properties (the direction and speed of the stream change with a frequency of 5–15 Hz), ensuring its comfortable perception. In the figure of FIG. Figure 2 shows the graphic fragments of the flow corresponding to the three characteristic positions of the resulting flow, calculated based on the solution of the Navier-Stokes equation using the COOLIT program. One can see how the speed drops and the direction of the jet changes with distance from BP. These key features provide

большую интенсивность затухания скоростных параметров (скоростной коэффициент m=2,5 вместо m=6,8, характерного для прямоточной струи); high intensity attenuation of velocity parameters (velocity coefficient m = 2.5 instead of m = 6.8, typical for a direct-flow jet);

значительный уровень турбулентности ~50% вместо 20-30%; significant turbulence ~ 50% instead of 20-30%;

повышенное заглушение шума, поступающего в вентиляционные каналы на 7-9 дБ в октавных полосах частот 125-250 Гц, что не достигается при использовании других воздухораспределителей. increased damping of noise entering the ventilation ducts by 7-9 dB in the octave frequency bands 125-250 Hz, which is not achieved when using other air distributors.

Проходя через жалюзи вентиляционной решетки, поток приобретает направление, заданное жалюзи. Направленность может регулироваться изменением положения жалюзи.Passing through the blinds of the ventilation grill, the flow acquires the direction specified by the blinds. Orientation can be adjusted by changing the position of the blinds.

Устройство работает в автоматическом режиме, так как конструктивные особенности центрального отражающего экрана в сочетании с двумя боковыми дополнительными экранами на выходе, перекрывающими прямоточный проход воздушного потока, обеспечивают разделение и последующее соударение потоков, приводящее к образованию устойчивых самопроизвольных автоколебаний, способствующих положительному восприятию окружающей воздушной среды обитания человека. Существенным показателем заявляемого воздухораспределителя является дополнительное снижение шума, распространяющегося по вентиляционной сети на 7-9 дБ в октавных полосах частот 125-250 Гц.The device operates in automatic mode, since the design features of the central reflective screen in combination with two side additional screens at the outlet, blocking the direct-flow passage of the air flow, ensure separation and subsequent collision of the flows, leading to the formation of stable spontaneous self-oscillations, contributing to a positive perception of the surrounding air environment person. A significant indicator of the inventive air distributor is an additional reduction in noise propagating through the ventilation network by 7-9 dB in the octave frequency bands 125-250 Hz.

Claims

An air distributor consisting of a static pressure chamber in the form of a rectangular duct with fixed A / B / C sizes of walls with inlet and outlet windows at its ends, inside of which there is a divider and a reflective screen, as well as a louvre grille on the outlet window, characterized in that the divider installed at the entrance to the chamber on the inlet window with a throughput with a coefficient of live section of not more than 60%, the reflective screen is made integral and includes a central screen in the form of a hollow wedge, forming with two plates fastened at an angle towards the flow, and two additional side screens in the form of plates installed at the base of the central screen, attached to the walls of the box and overlapping the outlet window section by 50-60%, the central screen contains two opposite triangular side windows into the inner cavity of the wedge, the cross-sectional area of which corresponds to the area of the inlet window of the camera within 30-40%, and the ratio of the width and length of the central screen is within V / D = 0.5-0.7, while the dimensions of ba and screen are equal.