RU212763U1

RU212763U1 - air curtain

Info

Publication number: RU212763U1
Application number: RU2022115800U
Authority: RU
Inventors: Максим Георгиевич Швец
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Ижевский завод тепловой техники"
Filing date: 2022-06-10
Publication date: 2022-08-08

Abstract

Полезная модель относится к промышленной вентиляции и может быть использована для воздушного экранирования дверных проемов в стенах производственных помещений и сооружений, для разделения зон внутри помещений, на воротах промышленных холодильников или складов с разными условиями хранения и т.п.The utility model relates to industrial ventilation and can be used for air screening of doorways in the walls of industrial premises and structures, for separating indoor zones, at the gates of industrial refrigerators or warehouses with different storage conditions, etc.

Воздушная завеса содержит корпус 1, в воздушном тракте которого расположены окно всасывания 2 c воздухозаборными решетками, осевой вентилятор 3, воздуховыпускное сопло 4 для создания прямоточного основного воздушного потока, выполненное со стороны передней стенки корпуса 1, и воздуховыпускное сопло 5 для создания прямоточного дополнительного воздушного потока, выполненное со стороны задней стенки корпуса 1. В корпусе 1 по ходу основного воздушного потока располагается нагреватель 6, в качестве которого может быть использованы водяной теплообменник или известные ТЭНы. Разделитель потока 7, формирующий основной и дополнительный воздушный потоки, смещен от осевой линии корпуса в направлении задней стенки корпуса 1 и выполнен в виде перегородки. Смежные стенки 8, 9 воздуховыпускных сопел 4 и 5 расположены друг к другу под углом, на вершину которого замыкается перегородка, выполняющая функцию разделителя потока 7. Выходные отверстия 10, 11 воздуховыпускных сопел 4, 5 расположены с промежутком 12 между собой. Оси 13 и 14 соответствующих выходных отверстий 10 и 11 параллельны оси корпуса 1.The air curtain contains a housing 1, in the air path of which there is a suction window 2 with air intake grilles, an axial fan 3, an air outlet nozzle 4 for creating a direct-flow main air flow, made from the side of the front wall of the housing 1, and an air outlet nozzle 5 for creating a direct-flow additional air flow made from the side of the rear wall of the housing 1. In the housing 1, along the main air flow, there is a heater 6, which can be used as a water heat exchanger or known heating elements. The flow divider 7, which forms the main and additional air flows, is offset from the axial line of the housing towards the rear wall of the housing 1 and is made in the form of a partition. Adjacent walls 8, 9 of the air outlet nozzles 4 and 5 are located at an angle to each other, on the top of which a partition is closed, which acts as a flow divider 7. The outlet openings 10, 11 of the air outlet nozzles 4, 5 are located with a gap 12 between them. The axes 13 and 14 of the respective outlets 10 and 11 are parallel to the axis of the body 1.

Технический результат- повышение эффективности путем создания постоянного воздушного потока с увеличенным объемным расходом, в том числе за счет минимизации падения скорости воздушного потока на расстоянии. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

EFFECT: increased efficiency by creating a constant air flow with increased volume flow, including by minimizing the drop in air flow velocity over a distance. 2 w.p. f-ly, 3 ill.

Description

В результате патентных исследований выявлены следующие технические решения в этой области техники: FR 2308872, US 10018369, KR 10-2174969, DE 202020001157, CN 10035807, CN 205048639.As a result of patent research, the following technical solutions in this field of technology have been identified: FR 2308872, US 10018369, KR 10-2174969, DE 202020001157, CN 10035807, CN 205048639.

Заявителем также было учтено следующее техническое решение. Воздушная завеса, содержащая корпус с воздухозаборником, в котором установлен центробежный вентилятор, причем корпус выполнен с двумя воздуховыпускными каналами (CN 204593743 U).The applicant also took into account the following technical solution. Air curtain containing a housing with an air intake, in which a centrifugal fan is installed, and the housing is made with two air outlet channels (CN 204593743 U).

Наиболее близким техническим решением, по общей совокупности признаков, заявителем принята воздушная завеса, характеризующаяся тем, что содержит корпус, в воздушном тракте которого расположены окно всасывания, два воздуховыпускных сопла для создания прямоточного основного и дополнительного воздушного потоков, осевой вентилятор, при этом в корпусе, по ходу основного воздушного потока, располагается нагреватель, разделитель потоков, отделяющий прямоточный основной и дополнительный воздушный потоки, при этом прямоточный основной воздушный поток является вертикальным, а дополнительный воздушный поток - наклонным (патент на полезную модель РФ № 189526, опубл. 24.05.2019г.).The closest technical solution, according to the total set of features, the applicant adopted an air curtain, characterized by the fact that it contains a housing, in the air path of which there is a suction window, two air outlet nozzles for creating direct-flow main and additional air flows, an axial fan, while in the housing, along the main air flow, there is a heater, a flow separator separating the direct-flow main and additional air flows, while the direct-flow main air flow is vertical, and the additional air flow is inclined (utility model patent of the Russian Federation No. 189526, publ. 24.05.2019 ).

Недостатком данного технического решения является то, что создаваемые воздушные потоки направлены под углом друг к другу, дополнительный воздушный поток направлен под углом от плоскости основного воздушного потока, не внося вклада в защиту проема, т.е. не повышая эффективности завесы. Поэтому известная воздушная завеса, несмотря на наличие дополнительного воздушного потока, обладает невысокой эффективностью, не обеспечивает создания постоянного воздушного потока с высоким объемным расходом.The disadvantage of this technical solution is that the generated air flows are directed at an angle to each other, the additional air flow is directed at an angle from the plane of the main air flow, without contributing to the protection of the opening, i.e. without increasing the effectiveness of the curtain. Therefore, the known air curtain, despite the presence of an additional air flow, has a low efficiency, does not provide a constant air flow with a high volume flow.

Как известно воздушные потоки малой толщины (плоские) имеют высокую скорость на выходе из завесы, но быстро теряют ее, взаимодействуя с окружающим воздухом. Воздушные потоки большей толщины меньше теряют скорость, но они имеют меньшую начальную скорость. Подробнее это рассматривается в ГОСТ 32512 «Воздушные завесы, общие технические требования».As you know, air flows of small thickness (flat) have a high speed at the outlet of the curtain, but quickly lose it, interacting with the surrounding air. Air streams of greater thickness lose less speed, but they have a lower initial velocity. This is discussed in more detail in GOST 32512 "Air curtains, general technical requirements".

Технической задачей заявляемой полезной модели является повышение эффективности воздушной завесы, в том числе путем создания постоянного воздушного потока с увеличенным объемным расходом.The technical objective of the proposed utility model is to increase the efficiency of the air curtain, including by creating a constant air flow with increased volume flow.

Достигаемый при этом технический результат заключается в возможности создания постоянного воздушного потока с увеличенным объемным расходом, в том числе за счет минимизации падения скорости воздушного потока на расстоянии.The technical result achieved in this case consists in the possibility of creating a constant air flow with an increased volume flow, including by minimizing the drop in air flow velocity over a distance.

Техническая задача достигается тем, что заявляемая воздушная завеса содержит корпус, в котором размещены окно всасывания, осевой вентилятор, разделитель потока для деления воздушного потока на прямоточный основной и дополнительный воздушный потоки, два воздуховыпускных сопла для выходящих основного и дополнительного воздушного потоков, нагреватель, размещенный по ходу основного воздушного потока, отличающаяся тем, что разделитель потока смещен от осевой линии корпуса в направлении задней стенки корпуса, образуя в полости корпуса смежный прямоточный дополнительный воздушный поток, при этом выходные отверстия воздуховыпускных сопел расположены с промежутком между собой, а их смежные стенки расположены друг к другу под углом, причем осевые линии воздуховыпускных сопел параллельны осевой линии корпуса.The technical problem is achieved by the fact that the inventive air curtain contains a housing in which there is a suction window, an axial fan, a flow divider for dividing the air flow into a direct-flow main and additional air flows, two air outlet nozzles for the outgoing main and additional air flows, a heater placed along the main air flow, characterized in that the flow divider is displaced from the axial line of the housing in the direction of the rear wall of the housing, forming an adjacent direct-flow additional air flow in the housing cavity, while the outlet openings of the air outlet nozzles are spaced apart, and their adjacent walls are located at each other to each other at an angle, and the axial lines of the air outlet nozzles are parallel to the axial line of the housing.

В качестве средства для нагнетания воздушного потока заявляемая воздушная завеса содержит осевой вентилятор. Заявляемое устройство также может содержать более одного осевого вентилятора. Воздуховыпускные сопла за счет смещения разделителя потока от осевой линии корпуса размещены в зоне наибольшего объема нагнетаемого осевым вентилятором воздуха, т.е. в зоне нахождения его лопастей, в частности ближе к краям лопастей. Поэтому воздуховыпускные сопла в заявляемом устройстве размещены в направлении передней и задней стенок корпуса, т.е. в зоне работы лопастей осевого вентилятора, обеспечивая тем самым повышение эффективности тепловой завесы. При этом в центральной части (где находится корпус двигателя осевого вентилятора и начало лопастей) воздушный поток самый слабый и менее пригодный для его эффективного использования. Также смещение разделителя потока от осевой линии корпуса позволяет выполнить выходные отвертия воздуховыпускных сопел с промежутком между ними, для обеспечения эжекции.As a means for forcing the air flow, the inventive air curtain contains an axial fan. The claimed device may also contain more than one axial fan. Due to the displacement of the flow divider from the center line of the housing, the air outlet nozzles are located in the zone of the largest volume of air pumped by the axial fan, i.e. in the area where its blades are located, in particular closer to the edges of the blades. Therefore, the air outlet nozzles in the proposed device are placed in the direction of the front and rear walls of the housing, i.e. in the area of operation of the axial fan blades, thereby increasing the efficiency of the thermal curtain. At the same time, in the central part (where the axial fan motor housing and the beginning of the blades are located), the air flow is the weakest and less suitable for its effective use. Also, the displacement of the flow divider from the center line of the body allows you to make the outlet holes of the air outlet nozzles with a gap between them, to ensure ejection.

Сравнение заявляемого технического решения показывает, что оно отличается следующим признаками:Comparison of the proposed technical solution shows that it has the following features:

разделитель потока смещен от осевой линии корпуса в направлении задней стенки корпуса, образуя в полости корпуса смежный прямоточный дополнительный воздушный поток;the flow separator is displaced from the axial line of the housing towards the rear wall of the housing, forming an adjacent straight-through additional air flow in the housing cavity;

выходные отверстия воздуховыпускных сопел расположены с промежутком между собой;the outlet openings of the air outlet nozzles are spaced apart from each other;

смежные стенки воздуховыпускных сопел расположены друг к другу под углом;adjacent walls of the air outlet nozzles are arranged at an angle to each other;

осевые линии воздуховыпускных сопел параллельны осевой линии корпуса.the center lines of the air outlet nozzles are parallel to the center line of the body.

Поэтому можно предположить, что заявляемая полезная модель соответствует критерию «новизна».Therefore, it can be assumed that the claimed utility model meets the criterion of "novelty".

Полезная модель может быть изготовлена на стандартном оборудовании, с использованием известных деталей, поэтому она соответсвует критерию «промышленная применимость».The utility model can be manufactured on standard equipment using known parts, so it meets the criterion of "industrial applicability".

На фиг. 1 схематично показано заявляемое устройство;In FIG. 1 schematically shows the claimed device;

на фиг. 2 показана скорость образованного воздушного потока завесы в спектральном диапазоне до расстояния от устройства L = 6 м;in fig. 2 shows the speed of the formed air flow of the curtain in the spectral range up to a distance from the device L = 6 m;

на фиг. 3 показано заявляемое устройство в сборе, вид снизу. in fig. 3 shows the claimed device assembly, bottom view.

Устройство содержит корпус 1 (фиг. 1, фиг. 3), в воздушном тракте которого расположены окно всасывания 2 c воздухозаборными решетками, осевой вентилятор 3, воздуховыпускное сопло 4 для создания прямоточного основного воздушного потока, выполненное со стороны передней стенки корпуса 1, и воздуховыпускное сопло 5 для создания прямоточного дополнительного воздушного потока, выполненное со стороны задней стенки корпуса 1. В корпусе 1 по ходу основного воздушного потока располагается нагреватель 6, в качестве которого может быть использованы водяной теплообменник или известные ТЭНы. Разделитель потока 7, формирующий основной и дополнительный воздушный потоки, смещен от осевой линии корпуса в направлении задней стенки корпуса 1 и выполнен в виде перегородки. Смежные стенки 8, 9 воздуховыпускных сопел 4 и 5 расположены друг к другу под углом, на вершину которого замыкается перегородка, выполняющая функцию разделителя потока 7 (Фиг. 1). Выходные отверстия 10, 11 воздуховыпускных сопел 4,5 расположены с промежутком 12 между собой. Оси 13 и 14 соответствующих выходных отверстий 10 и 11 параллельны оси корпуса 1.The device comprises a housing 1 (Fig. 1, Fig. 3), in the air path of which there is a suction window 2 with air intake grilles, an axial fan 3, an air outlet nozzle 4 for creating a direct-flow main air flow, made from the side of the front wall of the housing 1, and an air outlet nozzle 5 for creating a direct-flow additional air flow, made from the side of the rear wall of the housing 1. In the housing 1, along the main air flow, there is a heater 6, which can be used as a water heat exchanger or known heating elements. The flow divider 7, which forms the main and additional air flows, is offset from the axial line of the housing towards the rear wall of the housing 1 and is made in the form of a partition. Adjacent walls 8, 9 of the air outlet nozzles 4 and 5 are located at an angle to each other, at the top of which a partition is closed, which acts as a flow separator 7 (Fig. 1). The outlet openings 10, 11 of the air outlet nozzles 4.5 are spaced 12 apart. The axes 13 and 14 of the respective outlets 10 and 11 are parallel to the axis of the body 1.

Работа воздушной завесы осуществляется следующим образом. The operation of the air curtain is carried out as follows.

Устройство устанавливается над проемом ворот помещения (верхняя завеса) или сбоку от него. При включении осевого вентилятора 3 воздух засасывается через окно всасывания 2 и нагнетается посредством осевого вентилятора 3 (или большего количества осевых вентиляторов) внутрь корпуса 1. Поток воздуха, созданный осевым вентилятором 3, разделителем потоков 7 делится на основной прямоточный и дополнительный прямоточный воздушные потоки. Воздуховыпускное сопло 4 для основного прямоточного воздушного потока и воздуховыпускное сопло 5 для дополнительного прямоточного воздушного потока образуют воздушные потоки, направленные в одну сторону (вниз), а между ними имеется воздушное пространство. В результате истекания выходящих воздушных потоков из воздуховыпускных сопел 4 и 5 с большой скоростью, а также за счет того что оси 13, 14 выходных отверстий 10 и 11 воздуховыпускных сопел 4 и 5 параллельны оси устройства, создается эффект эжекции. За счет вовлечения воздуха в зону пониженного давления в воздушной струе, формируется более объемный воздушный поток с увеличенным расходом, который медленнее теряет свою скорость с расстоянием (фиг. 2). Воздуховыпускные сопла 4 и 5 снабжены направляющими 15 для придания воздушному потоку ламинарного течения.The device is installed above the door opening of the room (upper curtain) or to the side of it. When the axial fan 3 is turned on, the air is sucked in through the suction window 2 and blown through the axial fan 3 (or more axial fans) into the case 1. The air flow created by the axial fan 3 is divided by the flow divider 7 into the main direct-flow and additional direct-flow air flows. The air outlet nozzle 4 for the main direct-flow air flow and the air outlet nozzle 5 for the additional direct-flow air flow form air flows directed in one direction (downward), and there is an air space between them. As a result of the outflow of the outgoing air flows from the air outlet nozzles 4 and 5 at high speed, and also due to the fact that the axes 13, 14 of the outlet holes 10 and 11 of the air outlet nozzles 4 and 5 are parallel to the axis of the device, an ejection effect is created. Due to the entrainment of air into the zone of low pressure in the air jet, a more voluminous air flow with an increased flow rate is formed, which slowly loses its speed with distance (Fig. 2). The air outlet nozzles 4 and 5 are provided with guides 15 to give the air flow a laminar flow.

Вследствие того, что дальняя стенка воздуховыпускного сопла 5 смещена к задней стенке корпуса завесы, конструкция обеспечивает истекание дополнительного воздушного потока максимально близко к задней стенке корпуса, т.е. максимально близко к поверхности проема, который требует защиты. Это приводит к тому, что воздушный поток проходит очень близко к плоскости защищаемого проема, тем самым дополнительно уменьшаются перетоки воздуха между плоскостями воздушного потока и проема. Также следует отметить, что при монтаже известных воздушных завес на осевых вентиляторах, воздушный поток от завесы проходит на удалении от плоскости проема примерно на 40-70 см, поэтому при открытии ворот образуется незащищенные зоны между воздушным потоком и стенами здания (слева, справа и сверху). При монтаже заявляемой воздушной завесы незащищенные зоны существенно уменьшаются. Кроме того, воздух попадает в воздуховыпускные сопла 4, 5 для формирования основного и дополнительного воздущных потоков из наиболее производительной - переиферийной зоны осевого вентилятора 3 без дополнительного аэродинамического сопротивления, что придает образованному воздушному потоку дополнительную энергию. Нагреватель 6 нагревает основной воздушный поток, поэтому с холодным уличным воздухом контактирует в основном ненагретый воздушный поток, выходящий из воздуховыпускного сопла 5, примыкающей к плоскости защищаемого проема. Благодаря этому в заявляемой конструкции воздушной завесы существенно сокращаются теплопотери за счет минимизации перетоков воздуха через плоскость проема и отсутствия непосредственного соприкосновения нагретой воздушной струи из основного воздуховыпускного сопла 4 с холодным уличным воздухом.Due to the fact that the far wall of the air outlet nozzle 5 is shifted to the back wall of the air curtain body, the design ensures that the additional air flow flows as close as possible to the rear wall of the body, i.e. as close as possible to the surface of the opening that requires protection. This leads to the fact that the air flow passes very close to the plane of the protected opening, thereby further reducing the air flow between the planes of the air flow and the opening. It should also be noted that when mounting known air curtains on axial fans, the air flow from the curtain passes at a distance of about 40-70 cm from the opening plane, therefore, when the gate is opened, unprotected zones are formed between the air flow and the walls of the building (left, right and top ). When installing the proposed air curtain, unprotected areas are significantly reduced. In addition, air enters the air outlet nozzles 4, 5 to form the main and additional air flows from the most productive - the peripheral zone of the axial fan 3 without additional aerodynamic resistance, which gives the generated air flow additional energy. The heater 6 heats the main air flow, so the cold outdoor air is in contact with the mostly unheated air flow coming out of the air outlet nozzle 5 adjacent to the plane of the opening to be protected. Due to this, in the inventive design of the air curtain, heat losses are significantly reduced by minimizing air flows through the opening plane and the absence of direct contact of the heated air jet from the main air outlet nozzle 4 with cold outdoor air.

Таким образом заявляемая конструкция повышает эффективность работы заявляемой воздушной завесы за счет обеспечения постоянного воздушного потока с увеличенным объемным расходом, в основном за счет минимизации падения скорости воздушного потока на расстоянии и перетоку воздуха через плоскость проема. Thus, the inventive design improves the efficiency of the inventive air curtain by providing a constant air flow with an increased volume flow, mainly by minimizing the drop in air flow velocity over a distance and air flow through the opening plane.

Claims

1. An air curtain containing a housing in which a suction window is located, an axial fan, a flow divider for dividing the air flow into a direct-flow main and additional air flows, two air outlet nozzles for the outgoing main and additional air flows, a heater located along the main air flow , characterized in that the flow divider is displaced from the axial line of the housing in the direction of the rear wall of the housing, forming an adjacent direct-flow additional air flow in the housing cavity, while the outlet openings of the air outlet nozzles are spaced apart from each other, and their adjacent walls are located at an angle to each other , and the axial lines of the air outlet nozzles are parallel to the axial line of the body.

2. Air curtain according to claim 1, characterized in that the air outlet nozzles are provided with guides to impart a laminar flow to the air flow.

3. Air curtain according to claim 1, characterized in that the air outlet nozzles are equipped with guides.