RU201680U1

RU201680U1 - Air curtain

Info

Publication number: RU201680U1
Application number: RU2020127747U
Authority: RU
Inventors: Владимир Григорьевич Булыгин; Даниил Владимирович Голубев; Юрий Николаевич Марр
Original assignee: «Акционерное Общество «Научно-Производственное Объединение «Тепломаш»
Priority date: 2020-08-20
Filing date: 2020-08-20
Publication date: 2020-12-28

Abstract

Полезная модель относится к области локализующей вентиляции, в частности к воздушным завесам.Воздушная завеса, включающая корпус, воздушный тракт которого содержит окно всасывания, вентилятор с электроприводом, воздуховыпускное сопло, а также средства воздействия на воздушный поток, при этом в число средств воздействия включен источник ультрафиолетового излучения, установленный в воздушном тракте завесы. При необходимости в числе средств воздействия может использоваться теплообменный аппарат.Технический результат состоит в обеспечении возможности эффективного обеззараживания воздуха.The utility model relates to the field of localizing ventilation, in particular to air curtains. An air curtain, including a housing, the air path of which contains a suction window, a fan with an electric drive, an air outlet nozzle, as well as means for influencing the air flow, while the means of influence includes a source ultraviolet radiation, installed in the air path of the curtain. If necessary, a heat exchanger can be used among the means of influence. The technical result is to ensure the possibility of effective air disinfection.

Description

Полезная модель относится к области локализующей вентиляции, в частности, к воздушным завесам.The utility model relates to the field of localized ventilation, in particular, to air curtains.

Согласно ГОСТ 32512-2013 «Воздушные завесы. Общие технические условия» [1], завеса, как инженерное сооружение, предназначена для уменьшения перемещения воздуха через проем (наружного внутрь помещения и внутреннего наружу) шиберующим струйным воздействием, либо для осуществления интенсивного струйного перемешивания втекающего наружного воздуха с подаваемым подготовленным (например, нагретым) внутренним, либо для комбинированной защиты с «мягким» шиберованием. В целом, завеса снижает воздействие контакта наружной атмосферы с внутренним пространством здания.According to GOST 32512-2013 “Air curtains. General technical conditions "[1], the curtain, as an engineering structure, is designed to reduce the movement of air through the opening (outside to the inside of the room and inside to the outside) by a sliding jet action, or to carry out intensive jet mixing of the inflowing outside air with the supplied prepared (for example, heated) internal, or for combined protection with "soft" damper. In general, the curtain reduces the effect of contact between the outside atmosphere and the interior of the building.

Завеса, как машиностроительное изделие (конструкция, устройство), предназначена для подготовки воздушного потока и формирования струи с достаточной величиной потока импульса для шиберования или перемешивания. Струя может быть подогретой, ненагретой и охлажденной. В общем случае, завеса состоит из одного или группы вентиляторов в воздушном тракте корпуса, при необходимости, теплообменного аппарата (воздухоподогревателя или воздухоохладителя), полости всасывания, огражденной всасывающими окнами, и воздуховыпускного устройства (сопла), формирующего струю. Вентиляторы могут быть тангенциальные, радиальные и осевые с электроприводами, допускающими регулирование изменением частоты вращения (изменением расхода воздуха).The curtain, as a machine-building product (structure, device), is designed to prepare an air flow and form a jet with a sufficient impulse flow for sliding or mixing. The jet can be heated, unheated and cooled. In general, the curtain consists of one or a group of fans in the air path of the casing, if necessary, a heat exchanger (air heater or air cooler), a suction cavity enclosed by suction windows, and an air outlet (nozzle) that forms a jet. Fans can be tangential, radial and axial with electric drives, allowing regulation by changing the speed (changing the air flow).

В широком понимании, завеса представляет собой элемент общей системы кондиционирования воздуха, включающий средства воздействия на воздушный поток, генерируемый в завесе:Broadly understood, a curtain is an element of the overall air conditioning system, which includes means of influencing the air flow generated in the curtain:

- тепловое (нагревание, охлаждение);- thermal (heating, cooling);

- аэродинамическое - ускорение потока в сопле для формирования высокоимпульсной струи;- aerodynamic - acceleration of the flow in the nozzle to form a high-impulse jet;

- расходно-регулировочное.- consumable and adjusting.

Известна и широко применяется конструкция завес с упомянутыми средствами воздействия на воздушный поток, подразумевающая расположение внутри корпуса вентиляторов с электроприводами, допускающими изменение частоты вращения, теплообменных аппаратов (с водяным или электрическим источником, а также без источников тепла или холода), полости всасывания, огражденной всасывающими окнами, и воздуховыпускного устройства (сопла), ускоряющего поток и формирующего струю, например, завесы от 200-й до 500-й серии по каталогу «Воздушно-тепловые завесы. Тепловентиляторы». Тепломаш. 2020 [2]. В этой конструкции окна всасывания и сопла располагаются на разных стенках корпуса, например, всасывание на передней стенке, сопло на нижней, или всасывание на верхней стенке, сопло на нижней.A known and widely used design of curtains with the mentioned means of influencing the air flow, implying the location inside the casing of fans with electric drives that allow a change in the speed of rotation, heat exchangers (with a water or electric source, as well as without sources of heat or cold), a suction cavity, enclosed by suction windows, and an air outlet (nozzle) that accelerates the flow and forms a jet, for example, curtains from the 200th to the 500th series according to the catalog “Air-thermal curtains. Fan heaters ". Teplomash. 2020 [2]. In this design, the suction ports and nozzles are located on different walls of the housing, for example, suction on the front wall, nozzle on the bottom, or suction on the top wall, nozzle on the bottom.

В инженерном сооружении по защите проемов отапливаемого помещения в холодное время года такие завесы устанавливаются вблизи верхней или боковых кромок ворот и дверей. Всасывая теплый внутренний воздух и подогревая его, завесы выпускают струю со скоростью от 4 до 10 м/с. Струя либо противодействует втеканию наружного холодного воздуха (шиберующее воздействие), либо просто перемешивает втекающий холодный воздух, доводя его до требуемой температуры (смесительное действие). Часто бывает комбинированное воздействие, состоящее из «мягкого» шиберования и перемешивания [3].In an engineering structure to protect the openings of a heated room during the cold season, such curtains are installed near the upper or side edges of gates and doors. Sucking in warm internal air and heating it, the curtains release a jet at a speed of 4 to 10 m / s. The jet either counteracts the inflow of cold outside air (sliding action), or simply mixes the inflowing cold air, bringing it to the required temperature (mixing action). Often there is a combined effect, consisting of "soft" sliding and mixing [3].

В теплое время года эти же завесы (без источника тепла или с выключенным источником тепла, а также с источником холода) могут защищать помещение с охлаждаемым внутренним воздухом от его вытекания наружу и затекания внутрь теплого наружного воздуха.In the warm season, these same curtains (without a heat source or with a turned off heat source, as well as with a cold source) can protect a room with cooled indoor air from leaking outside and flowing inside warm outside air.

Через входные двери общественных помещений проходит поток людей, с которыми в помещение могут попадать патогенные микроорганизмы и вирусы. Омывая проходящих через двери людей, поток воздуха частично сносит с их поверхности и уносит вместе с выдыхаемым воздухом патогенны. Часть смеси после воздействия струи завесы проходит из тамбура или вестибюля внутрь помещения. Остальные массы рециркулируют в тамбуре или вестибюле через завесу. Многократная рециркуляция масс значительно повышает степень заражения воздуха. Поэтому поток воздуха, проходящий через тамбур или вестибюль внутрь здания, будет иметь повышенную концентрацию патогенных микроорганизмов и вирусов.A stream of people passes through the entrance doors of public premises, with whom pathogenic microorganisms and viruses can enter the premises. Washing people passing through the doors, the air stream partially removes pathogens from their surface and carries them away with the exhaled air. Part of the mixture after exposure to the curtain jet passes from the vestibule or vestibule into the room. The rest of the masses are recirculated in the vestibule or lobby through the curtain. Repeated recirculation of the masses significantly increases the degree of air contamination. Therefore, the air flow passing through the vestibule or lobby into the building will have an increased concentration of pathogenic microorganisms and viruses.

Как следствие, в помещении накапливается зараженный воздух, что создает опасность для присутствующих и посещающих людей. Недостаток описанных завес состоит в том, что в арсенал их средств воздействия на воздушный поток не входит обеззараживание внутреннего воздуха непосредственно на входе в помещение.As a result, contaminated air accumulates in the room, which creates a danger for those present and visiting people. The disadvantage of the described curtains is that the arsenal of their means of influencing the air flow does not include disinfection of internal air directly at the entrance to the room.

Известны устройства, предназначенные для обеззараживания воздуха от патогенных микроорганизмов и вирусов. Такие устройства обычно включают корпус с входным и выходным окнами, фильтр, встроенный или выносной вентилятор, камеру обеззараживания с источником ультрафиолетового излучения (УФИ), например, патенты RU 194640, RU 2280473 и RU 2232604 [4-6]. В качестве УФИ используются ртутные лампы низкого давления, амальгамные лампы и светодиоды. Длина волны излучения преимущественно близка к величине 254 нм, губительной для подавляющего большинства микроорганизмов и вирусов. Камера обеззараживания тщательно экранируется для предотвращения выхода лучей наружу и облучения людей. Вентилятор обеспечивает проток воздуха через камеру обеззараживания около источника УФИ. Воздух помещения рециркулирует через установку и очищается от патогенов и вирусов.Known devices are designed for air disinfection from pathogenic microorganisms and viruses. Such devices usually include a housing with inlet and outlet windows, a filter, a built-in or external fan, a disinfection chamber with an ultraviolet radiation (UV) source, for example, patents RU 194640, RU 2280473 and RU 2232604 [4-6]. Low pressure mercury lamps, amalgam lamps and LEDs are used as UVR. The radiation wavelength is predominantly close to 254 nm, which is fatal for the overwhelming majority of microorganisms and viruses. The disinfection chamber is carefully shielded to prevent rays from escaping and exposing people. The fan provides air flow through the disinfection chamber near the UV source. The room air is recirculated through the installation and is cleaned of pathogens and viruses.

Недостаток таких устройств состоит в том, что расход воздуха и скорость движения в них относительно малы, поскольку допустимые скорости движения воздуха в помещениях в присутствии людей, находящихся на рабочих местах или в ожидании (например, приема врача или мастера), не должны превышать 0,2 м/с, согласно [7].The disadvantage of such devices is that the air flow rate and the speed of movement in them are relatively small, since the permissible speed of air movement in rooms in the presence of people at work or waiting (for example, a doctor's or foreman's appointment) should not exceed 0, 2 m / s, according to [7].

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой полезной модели является упомянутая выше конструкция завесы [2]. Даже «мягкое» шиберующее воздействие совместно с интенсивным струйным перемешиванием подтекающих воздушных масс требуют аэродинамического воздействия в части ускорения потока и формирования струи с достаточным потоком импульса (т.е. расходом и скоростью). Поскольку завесы устанавливаются непосредственно около проемов, т.е. в тамбурах или в вестибюлях, то ограничения активности движений воздушных масс отсутствуют. Большие расходы воздуха и относительно высокие скорости создают глобальную циркуляцию в пространстве тамбура или вестибюля. За исключением воздуха, проходящего после перемешивания сквозь проемы в здание, остальные массы рециркулируют через завесу.The closest in technical essence to the claimed utility model is the above-mentioned design of the curtain [2]. Even a "soft" sliding action, together with intensive jet mixing of leaking air masses, requires aerodynamic action in terms of accelerating the flow and forming a jet with a sufficient impulse flow (ie, flow rate and velocity). Since the curtains are installed directly next to the openings, i.e. in vestibules or in lobbies, then there are no restrictions on the activity of movements of air masses. Large air flows and relatively high speeds create global circulation in the space of the vestibule or lobby. Except for the air passing through the openings into the building after mixing, the rest of the masses are recirculated through the curtain.

Недостатком вышеприведенных устройств является отсутствие в их арсенале возможности обеспечения воздействия, позволяющего обеззараживать рециркулирующий через них воздух от патогенных микроорганизмов и вирусов.The disadvantage of the above devices is the lack in their arsenal of the possibility of providing an effect that allows the air recirculating through them to be disinfected from pathogenic microorganisms and viruses.

Технической проблемой является необходимость разработки высокоэффективной воздушной завесы, лишенной вышеприведенного недостатка.A technical problem is the need to develop a highly efficient air curtain, devoid of the above disadvantage.

Технический результат состоит в обеспечении возможности эффективного обеззараживания воздуха.The technical result consists in providing the possibility of effective air disinfection.

Технический результат достигается тем, что в воздушной завесе, включающей корпус, в воздушном тракте которого расположены окно всасывания, вентилятор, воздуховыпускное сопло, а также средства воздействия на воздушный поток, согласно полезной модели, средства воздействия на воздушный поток содержат источник ультрафиолетового излучения.The technical result is achieved by the fact that in the air curtain, which includes a housing in the air path of which there is a suction window, a fan, an air outlet nozzle, as well as means for influencing the air flow, according to the utility model, means for influencing the air flow contain a source of ultraviolet radiation.

Наличие в воздушном тракте завесы источника УФИ в диапазоне длин волн, губительных для подавляющего большинства патогенных микроорганизмов и вирусов, полностью решает поставленную техническую проблему (при условии обоснованного выбора бактерицидной мощности источника УФИ, соответствующей расходу воздуха завесы).The presence of a UV source in the air tract of the curtain in the wavelength range destructive for the overwhelming majority of pathogenic microorganisms and viruses completely solves the technical problem posed (subject to a reasonable choice of the bactericidal power of the UV source corresponding to the curtain air flow rate).

Заявляемая полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 показан продольный разрез завесы, на фиг.2 показан поперечный разрез завесы.The claimed utility model is illustrated by drawings, where figure 1 shows a longitudinal section of the curtain, figure 2 shows a cross section of the curtain.

В корпусе 1 завесы 2, имеющей окна всасывания 3 на верхней стенке корпуса, размещены последовательно полость всасывания 4, теплообменный аппарат 5 (при необходимости), вентилятор 6, например, тангенциального типа, с воздуховыпускным соплом 7. В воздушном тракте 8 корпуса 1 установлен источник УФИ 9 (предпочтительно источник УФИ в диапазоне длин волн 200-360 нм), например, амальгамная лампа, закрепленная в контактных стаканах 10. Вентилятор 6 имеет электропривод 11, например, допускающий изменение частоты вращения. Источник УФИ 9 защищен отражающими излучение экранами 12 так, чтобы поток излучения падал на внутренние стенки воздушного тракта 8, не выходя через окна всасывания 3 наружу. Экраны 12 выполнены, например, в виде решетки угловых профилей, не пропускающих излучение наружу через окна всасывания 3 и воздуховыпускное сопло 7. Выше описан предпочтительный вариант реализации заявляемой полезной модели, что не исключает возможные альтернативные варианты, например, расположение источника УФИ 9 в другом месте воздушного тракта 8 (например, после теплообменного аппарата). Также в предпочтительном варианте стенки воздушного тракта вокруг источника ультрафиолетового излучения выполнены из материала, отражающего излучение в рабочем диапазоне длин волн (например, алюминиевая фольга).In the casing 1 of the curtain 2, which has suction windows 3 on the upper wall of the casing, a suction cavity 4, a heat exchanger 5 (if necessary), a fan 6, for example, of a tangential type, with an air outlet nozzle 7 are placed in series. A source is installed in the air path 8 of the casing 1 UV 9 (preferably a UV source in the wavelength range of 200-360 nm), for example, an amalgam lamp fixed in the contact cups 10. The fan 6 has an electric drive 11, for example, allowing a change in rotation frequency. The UV source 9 is protected by radiation reflecting screens 12 so that the radiation flux falls on the inner walls of the air duct 8 without going out through the suction windows 3. The screens 12 are made, for example, in the form of an array of corner profiles that do not transmit radiation to the outside through the suction windows 3 and the air outlet nozzle 7. Above, a preferred embodiment of the claimed utility model is described, which does not exclude possible alternative options, for example, the location of the UV source 9 in another place air path 8 (for example, after the heat exchanger). Also, in a preferred embodiment, the walls of the air duct around the ultraviolet radiation source are made of a material that reflects radiation in the operating wavelength range (for example, aluminum foil).

Заявляемое техническое решение работает следующим образом.The claimed technical solution works as follows.

Воздух всасывается из помещения вентилятором 6 через окна всасывания 3 в полость всасывания 2. Пройдя сквозь решетку экранов 12 воздушного такта 8, воздух подвергается воздействию УФИ от источника 9 и отраженных экранами лучей. Обеззараженный воздух проходит далее через теплообменный аппарат 5 (если он имеется), который в холодное время года нагревает поток, а в теплое время отключен от сети или подключен к источнику холода. Далее воздух нагнетается вентилятором 6 через сборную камеру в воздуховыпускное сопло 7, где осуществляется аэродинамическое воздействие ускорения потока.Air is sucked from the room by the fan 6 through the suction windows 3 into the suction cavity 2. Having passed through the lattice of screens 12 of the air stroke 8, the air is exposed to UV radiation from the source 9 and rays reflected by the screens. The disinfected air passes further through the heat exchanger 5 (if any), which in the cold season heats the flow, and in the warm season it is disconnected from the network or connected to a cold source. Then the air is blown by the fan 6 through the collection chamber into the air outlet nozzle 7, where the aerodynamic effect of the flow acceleration is carried out.

Сформированная соплом 7 струя вытекает в помещение вблизи проема и оказывает шиберующее и/или смесительное воздействие на контактирующие со струей воздушные массы. Омывая проходящих через двери людей, поток воздуха частично сносит с их поверхности и уносит вместе с выдыхаемым воздухом патогенные микроорганизмы и вирусы. Часть смеси после воздействия струи завесы проходит из тамбура или вестибюля внутрь помещения. Остальные массы рециркулируют в тамбуре или вестибюле через завесу. Многократное воздействие УФИ на рециркулирующие массы значительно повышает степень обеззараживания. Поэтому поток воздуха, проходящий через тамбур или вестибюль внутрь здания, очищен от патогенных микроорганизмов и вирусов.The jet formed by the nozzle 7 flows into the room near the opening and has a sliding and / or mixing effect on the air masses in contact with the jet. Washing people passing through the doors, the air stream partially removes from their surface and carries away pathogenic microorganisms and viruses along with the exhaled air. Part of the mixture after exposure to the curtain jet passes from the vestibule or lobby into the room. The rest of the masses are recirculated in the vestibule or lobby through the curtain. Repeated exposure to UVR on recirculating masses significantly increases the degree of disinfection. Therefore, the air flow passing through the vestibule or lobby into the building is free of pathogenic microorganisms and viruses.

Источники информацииInformation sources

1. ГОСТ 32512-2013 «Воздушные завесы. Общие технические условия».1. GOST 32512-2013 “Air curtains. General technical conditions ".

2. Воздушно-тепловые завесы. Тепловентиляторы». Каталог Тепломаш.2020. URL: https://teplomash.ru/teplovye-zavesy, дата обращения - 18.08.2020.2. Air-thermal curtains. Fan heaters ". Teplomash catalog. 2020. URL: https://teplomash.ru/teplovye-zavesy, date of access - 18.08.

3. Ю.Н. Марр. «Экономичная и комфортная защита входных дверей общественных зданий завесами с «мягким» шиберованием» // Инженерные системы. АВОК-Северо-Запад. №2. 2016.3. Yu.N. Marr. "Economical and comfortable protection of entrance doors of public buildings with curtains with" soft "sliding" // Engineering systems. AVOK-North-West. # 2. 2016.

4. Устройство для обеззараживания воздуха в помещении: патент RU 194640 на полезную модель, Российская Федерация, заявка RU 2019132694, заявл. 15.10.2019, опубл. 18.12.20194. Device for disinfection of indoor air: patent RU 194640 for a useful model, Russian Federation, application RU 2019132694, app. 10/15/2019, publ. 12/18/2019

5. Способ и устройство для очистки воздуха: патент RU2280473 на изобретение, Российская Федерация, заявка RU 2003103846, заявл. 11.07.2001, опубл. 27.07.20065. Method and device for air purification: patent RU2280473 for invention, Russian Federation, application RU 2003103846, app. 11.07.2001, publ. July 27, 2006

6. Способ обеззараживания воздуха помещений и устройство для его осуществления: патент RU 2232604 на изобретение, Российская Федерация, заявка RU 2002108662, заявл. 27.03.2002, опубл. 20.07.20026. A method for disinfecting indoor air and a device for its implementation: patent RU 2232604 for an invention, Russian Federation, application RU 2002108662, app. March 27, 2002, publ. July 20, 2002

7. СП 60.13330.2012 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха».7. SP 60.13330.2012 "Heating, ventilation and air conditioning".

Claims

1. An air curtain, including a housing in the air path of which there is a suction window, a fan, an air outlet nozzle, as well as means for influencing the air flow, characterized in that the means for influencing the air flow contain a source of ultraviolet radiation, protected by screens that prevent radiation from escaping beyond outside the housing through the suction port and air outlet.

2. An air curtain according to claim 1, characterized in that the walls of the air duct around the source of ultraviolet radiation are made of a material that reflects radiation in the operating wavelength range.