RU220174U1 - Устройство для вентиляции - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области вентиляции помещений, более конкретно - к устройству для вентиляции помещений с принудительной циркуляцией с помощью центробежного вентилятора. Технический результат, достигаемый полезной моделью, заключается в снижении сопротивления воздушного канала при сохранении расстояния, на которое устройство выступает над поверхностью, на которую оно установлено (несущая поверхность). Технический результат достигается благодаря созданию устройства для вентиляции, включающего в себя центробежный вентилятор, установленный внутри корпуса таким образом, что на участке воздушного канала до отверстия для забора воздуха вентилятором воздух перемещается по траектории, пролегающей по существу вдоль ближайшей к отверстию стенки корпуса; средство закрепления устройства на несущей поверхности. При этом устройство отличается тем, что центробежный вентилятор установлен таким образом, что сторона вентилятора, на которой располагается отверстие для забора воздуха вентилятором, располагается под углом от 3 до 15° по отношению к ближайшей к отверстию стенке корпуса; при этом расстояние между стороной вентилятора, на которой располагается отверстие для забора воздуха вентилятором, и ближайшей к отверстию стенкой корпуса увеличивается в направлении, обратном направлению движения воздуха через участок корпуса, на котором расположен вентилятор.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬ

Полезная модель относится к области вентиляции помещений, более конкретно полезная модель относится к устройству для вентиляции помещений с принудительной циркуляцией с помощью центробежного вентилятора.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известны устройства для вентиляции, которые содержат корпус, устанавливаемый на поверхности стен, потолков или других частей здания, внутри которого располагается центробежный вентилятор. Примерами могут служить, например, установка приточная вентиляционная V-STAT 4А (https://ventmachine.ru/tempiates/vm/images/ventmachine v-stat-fko-4a.pdf, опубл. 2017, дата обращения 06.04.2023), или канальные установки типа (https://miniboxvent.ru/minibox-e-200-fko-lite/, дата обращения 06.04.2023). В таких устройствах важной характеристикой является толщина (или глубина) корпуса - габарит, на который устройство выступает над поверхностью, над которой оно установлено. В целях оптимизации этого параметра в таких установках используют компоновку (фиг. 1), которая предполагает расположение центробежного вентилятора 1 таким образом, что его ось вращения по существу перпендикулярна стене и стороне 8 корпуса, ближайшей к отверстию 3 для забора воздуха вентилятором, а сторона корпуса, на которой располагается отверстие для забора воздуха вентилятором, располагается по существу параллельно ближайшей к отверстию стенке корпуса. В таком варианте компоновки ширина и длина вентилятора, являющиеся самыми большими его габаритами, располагаются вдоль поверхности, на которую закреплено устройство для вентиляции. При этом часть воздушного канала, образующегося в корпусе устройства в ходе его работы, сформирована пространством между стороной 4 вентилятора, на которой располагается отверстие 3 для забора воздуха вентилятором 1, и ближайшей к отверстию 3 стенкой 8 корпуса. При этом упомянутое расстояние с одной стороны определяет пропускную способность воздушного канала, с другой стороны, чем оно больше, тем больше толщина (глубина) устройства. При этом, конструкция центробежного вентилятора (фиг. 1) предполагает, что со стороны 5 вентилятора, противоположной стороне 4, на которой располагается отверстие 3 для забора воздуха вентилятором 1, располагается кабельный ввод 6. Наличие кабельного ввода 6 обуславливает необходимость размещать вентилятор так, чтобы между стороной 5 вентилятора и по существу параллельной к ней стенкой 7 корпуса оставалось некоторое расстояние.

РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

Задача, стоявшая перед разработчиками полезной модели, заключалась в снижении сопротивления воздушного канала при сохранении габаритов установки.

Указанная задача была решена путем создания устройства для вентиляции, которое включает в себя

корпус;

центробежный вентилятор, установленный внутри корпуса таким образом, что на участке воздушного канала до отверстия для забора воздуха вентилятором воздух перемещается по траектории, пролегающей по существу вдоль ближайшей к отверстию стенки корпуса.

При этом устройство отличается тем, что центробежный вентилятор установлен таким образом, что сторона вентилятора, на которой располагается отверстие для забора воздуха вентилятором, располагается под углом от 3 до 15 градусов по отношению к ближайшей к отверстию стенке корпуса;

при этом расстояние между стороной вентилятора, на которой располагается отверстие для забора воздуха вентилятором, и ближайшей к отверстию стенкой корпуса, увеличивается в направлении, обратном направлению движения воздуха через участок корпуса, на котором расположен вентилятор.

Технический результат, достигаемый раскрытым решением, заключается в снижении сопротивления воздушного канала при сохранении расстояния, на которое устройство выступает над поверхностью, на которую оно установлено (несущая поверхность). Технический результат достигается за счет более эффективного использования внутреннего пространства (и габаритов) корпуса устройства, а именно за счет того, что при изменении угла наклона вентилятора относительно траектории движения воздуха, увеличивается площадь поперечного сечения воздушного канала между стороной вентилятора, на которой располагается отверстие для забора воздуха вентилятором и внутренней стороной стенки корпуса устройства. Следствием технического результата является сохранение (или уменьшение) габаритов устройства при снижении (или сохранении) сопротивления воздушного канала, проходящего через устройство.

Далее в настоящем описании раскрытое техническое решение будет описано более детально со ссылкой на конкретные варианты осуществления и прилагаемые фигуры чертежей.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 - схематическое изображение устройства для вентиляции в соответствии с ближайшим аналогом в разрезе;

Фиг. 2 - схематическое изображение устройства для вентиляции в соответствии в одним из вариантов осуществления технического решения в разрезе.

ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

В соответствии с раскрытым техническим решением устройство для вентиляции включает в себя корпус 2 и центробежный вентилятор 1. При этом центробежный вентилятор 1 установлен внутри корпуса 2 таким образом, что на участке воздушного канала до отверстия 3 для забора воздуха вентилятором 1 воздух перемещается по траектории, пролегающей по существу вдоль ближайшей к отверстию стенки 4 корпуса 2. Здесь имеется в виду общее направление воздушного потока на одном из участков траектории его перемещения (или канала) внутри корпуса 2 устройства в рабочем состоянии устройства при включенном (вращающемся) вентиляторе. В предпочтительных вариантах осуществления такой участок траектории (канала) пролегает через пространство между внутренней поверхностью стенки 8 корпуса 2 устройства и стороной 4 вентилятора 1, на которой располагается отверстие 3 для забора воздуха вентилятором 1.

В соответствии с некоторыми вариантами раскрытого технического решения устройство выполнено с возможностью закрепления (в результате установки, монтажа) на несущей поверхности, в качестве которой может выступать внутренняя или внешняя стена здания, потолок помещения или другие подходящие поверхности. Для такого закрепления устройство для вентиляции включает в себя средство закрепления устройства на несущей поверхности, выполненное таким образом, что в установленном положении устройства ближайшая к отверстию 3 для забора воздуха вентилятором 1 стенка 8 корпуса 2 по существу параллельна несущей поверхности и/или своей внешней стороной по существу прилегает к несущей поверхности. Средство закрепления может быть выполнено таким образом, что в установленном положении устройства ближайшая к отверстию 3 для забора воздуха вентилятором 1 стенка 8 корпуса 2 по существу прилегает к несущей поверхности. Средство закрепления может быть выполнено таким образом, что в установленном положении устройства ближайшая к отверстию 3 для забора воздуха вентилятором 1 стенка 8 корпуса 2 является наиболее удаленной от несущей поверхности стенкой корпуса 2. При этом устройство может быть выполнено таким образом, что стенка 8 в установленном положении устройства является наиболее удаленной от несущей поверхности стенкой корпуса 2. В таком установленном положении устройства оно меньше всего выступает над несущей поверхностью. Средство закрепления может содержать, например, анкерные болты и/или отверстия для них в корпусе 2 устройства, кронштейны и другие элементы соединения.

В этих и других вариантах осуществления технического решения ось вращения центробежного вентилятора 1 пересекает ближайшую к отверстию стенку корпуса. В решениях из уровня техники ось вращения центробежного вентилятора 1 по существу перпендикулярна ближайшей к отверстию 3 стенке 8 корпуса (фиг. 1). Таким образом, в решениях из уровня техники при компоновке устройства для вентиляции приходится искать компромисс между площадью поперечного сечения воздушного канала, проходящего через устройство (чем больше расстояние между стороной вентилятора 4, на которой располагается отверстие 3 для забора воздуха, и стенкой 8 корпуса 2, ближайшей к отверстию 3 для забора воздуха, тем больше площадь поперечного сечения воздушного канала и меньше его сопротивление), и габаритами устройства (чем больше расстояние между стороной 4 вентилятора 1, на которой располагается отверстие для забора воздуха, и стенкой 8 корпуса 2, ближайшей к отверстию для забора воздуха, тем больше глубина устройства). При этом, на задней стороне 5 вентилятора (являющейся противоположной стороне 4, на которой располагается отверстие 3 для забора воздуха) располагается кабельный ввод 6, из-за чего в устройствах из уровня техники необходимо предусматривать некоторое расстояние между задней стороной 5 вентилятора 3 и ближайшей к ней стенкой 7 корпуса 2 устройства.

Под тыльной стороной вентилятора 1 здесь имеется в виду сторона, противоположная стороне, на которой располагается отверстие 3 для забора воздуха вентилятором 1. На тыльной стороне в некоторых вариантах осуществления раскрытого технического решения содержится кабельный ввод 6. В раскрытом решении пространство между тыльной стороной 5 вентилятора 1 и ближайшей к ней стенкой 7 корпуса 2 устройства использовано для расширения воздушного канала. А именно, центробежный вентилятор 1 установлен таким образом, что сторона 4 вентилятора 1, на которой располагается отверстие 3 для забора воздуха вентилятором 1, располагается под углом от 3 до 15 градусов по отношению к ближайшей к отверстию стенке 8 корпуса 2. При этом расстояние между стороной 4 вентилятора 1, на которой располагается отверстие 3 для забора воздуха вентилятором 1, и ближайшей к отверстию стенкой 8 корпуса 2, увеличивается в направлении, обратном направлению движения воздуха через участок корпуса 2, на котором расположен вентилятор 1. Благодаря такому расположению вентилятора 1 относительно ближайшей к отверстию 3 для забора воздуха вентилятором 1 стенки 8 корпуса 2, его отверстие 3 для забора воздуха удалено от поверхности стенки 8 краем отверстия 3 для забора воздуха, расположенным позади по направлению движения воздуха в устройстве (показано на фиг. 2). Благодаря этому при неизменных габаритах устройства увеличивается площадь поперечного сечения воздушного канала. Воздушное сопротивление при этом снижается.

Для определения максимального эффективного угла между стороной 4 вентилятора 1, на которой располагается отверстие 3 для забора воздуха вентилятором, и ближайшей к отверстию стенке 8 корпуса 2, был собран опытный стенд, состоящий из корпуса и размещенного в нем центробежного вентилятора; причем расстояние (L) между стороной вентилятора, на которой располагается отверстие для забора воздуха, и стенкой корпуса, ближайшей к отверстию, а также угол (а) между стороной вентилятора, на которой располагается отверстие для забора воздуха вентилятором, и стенкой корпуса, ближайшей к отверстию, являются регулируемыми. Расстояние L здесь фактически составляет расстояние между параллельными плоскостями, в которых по существу лежит корпуса вентилятора, на которой располагается отверстия для забора воздуха вентилятором, и ось поворота стенки корпуса. Вентилятор нагнетал воздух с такой производительностью, что он выходил из его выходного отверстия при открытой стенке корпуса (α=90°) со скоростью 10 м/с. Скорость выходящего воздуха при такой производительности вентилятора в зависимости от различных значений L и α представлена в таблице:

Таким образом было обнаружено, что максимальный эффект достигается при углах наклона корпуса до 15°. Дальнейшее увеличение угла не дает значительного выигрыша по пропускной способности воздушного канала, однако может существенно увеличивать необходимые габариты корпуса 2 устройства. При этом, при L=25 мм и углах наклона от 10° скорость воздуха в канале практически не отличается от скорости воздуха при таком же угле и L=50 мм. При этом выигрыш в пропускной способности канала достигается уже при значениях угла между стороной 4 вентилятора 1, на которой располагается отверстие 3 для забора воздуха вентилятором 1, и стенкой 8 корпуса, ближайшей к отверстию 3 для забора воздуха вентилятором 1, от 3°, а оптимальные соотношения габаритов и пропускной способности достигаются при значениях этого угла от 5 до 10°, что делает эти значения наиболее предпочтительными.

Корпус 2 в предпочтительных вариантах осуществления технического решения включает в себя средство закрепления на плоской поверхности, которой может быть стена, потолок или другие части здания. Средство закрепления на плоской поверхности в предпочтительном варианте осуществления технического решения выполнено таким образом, что устройство в установленном положении располагается таким образом, что стенка 8 корпуса 2, являющаяся ближайшей к стороне 4 вентилятора 1, на которой располагается входное отверстие 3 для забора воздуха вентилятором 1. В указанном расположении вентилятор располагается наиболее оптимальным образом для уменьшения глубины (толщины) устройства.

Корпус 2 устройства может быть выполнен из металла, полимера или другого подходящего материала. Центробежный вентилятор 1 в предпочтительном варианте осуществления раскрытого технического решения выполнен в виде радиального вентилятора типа «улитка».

Настоящее техническое решение было подробно описано со ссылкой на отдельные варианты его осуществления, однако очевидно, что оно может быть осуществлено в различных вариантах, не выходя за рамки заявленного объема правовой охраны, определяемого формулой полезной модели.

Claims (3)

1. Устройство для вентиляции, включающее в себя корпус; центробежный вентилятор, установленный внутри корпуса с возможностью перемещения воздуха на участке воздушного канала до отверстия для забора воздуха вентилятором по траектории, пролегающей по существу вдоль ближайшей к отверстию стенки корпуса; средство закрепления устройства на несущей поверхности; отличающееся тем, что центробежный вентилятор установлен таким образом, что сторона вентилятора, на которой располагается отверстие для забора воздуха вентилятором, располагается под углом от 3 до 15° по отношению к ближайшей к отверстию стенке корпуса; при этом расстояние между стороной вентилятора, на которой располагается отверстие для забора воздуха вентилятором, и ближайшей к отверстию стенкой корпуса увеличивается в направлении, обратном направлению движения воздуха через участок корпуса, на котором расположен вентилятор.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство закрепления устройства на несущей поверхности выполнено таким образом, что в установленном положении устройства ближайшая к отверстию для забора воздуха вентилятором стенка корпуса по существу прилегает к несущей поверхности.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство закрепления устройства на несущей поверхности выполнено таким образом, что в установленном положении устройства ближайшая к отверстию для забора воздуха вентилятором стенка корпуса является наиболее удаленной от несущей поверхности стенкой корпуса.