RU2298735C1

RU2298735C1 - Air distributor

Info

Publication number: RU2298735C1
Application number: RU2006101636/06A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Евгеньевич Евдомашко (RU); Дмитрий Евгеньевич Евдомашко; Руслан Александрович Печеник (RU); Руслан Александрович Печеник; Андрей Дмитриевич Пинтюшенко (RU); Андрей Дмитриевич Пинтюшенко; Владимир Кириллович Тучков (RU); Владимир Кириллович Тучков; Лев Ефимович Герцман (RU); Лев Ефимович Герцман
Original assignee: Военный инженерно-технический университет
Priority date: 2006-01-20
Filing date: 2006-01-20
Publication date: 2007-05-10

Abstract

FIELD: air conditioning or ventilation.

SUBSTANCE: air distributor comprises housing with outlet ports made at its exit. The housing is connected with the air duct via the cylindrical inlet branch pipe provided with ejecting ports. The inlet branch pipe receives the converging insert. The gate valve is mounted upstream of the inlet port of the insert, and impeller is mounted downstream of the outlet port. The housing is shaped into a sphere provided with exhaust ports having outlet branch pipes coaxially connected with the outlet ports. The outlet branch pipes receive air swirlers. The spherical gate is mounted coaxially to the housing. The surface of the gate is provided with openings the number and diameters of which are equal to these of the outlet openings in the housing. The spherical gate is secured to the axle of the impeller by means of two rods. The ejecting ports are provided with gate valves shaped into the form of the cylinder of the inlet branch pipe. The ends of guiding rods are provided with ribs.

EFFECT: enhanced quality and efficiency of ventilation.

2 dwg

Description

Изобретение относится к области вентиляции воздуха и может быть использовано для раздачи приточного воздуха в помещениях различного назначения.The invention relates to the field of air ventilation and can be used for the distribution of supply air in rooms for various purposes.

Известен воздухораспределитель (а.с. СССР №1717908, кл. F24F 13/06, 1991 г.), содержащий корпус с выпускными отверстиями на его выходе, цилиндрический входной патрубок, прикрепленный к воздуховоду, выполненные на поверхности входного патрубка эжектирующие окна, установленную внутри этого патрубка конфузорную вставку, при этом корпус выполнен диффузорным и снабжен прикрепленным к его выходу дном с выпускными отверстиями, снабженными закручивателями воздуха, а параллельно дну внутри корпуса размещена перфорированная заслонка с возможностью поворота вокруг оси, причем дно корпуса и заслонка выполнены в виде сферических сегментов, обращенных выпуклостями к входному патрубку, а цилиндрический входной патрубок снабжен эластичной манжетой, жестко прикрепленной одним своим краем к входному патрубку перед эжектирующими окнами с возможностью перемещения вдоль последних по ходу воздуха и их перекрытия.Known air distributor (AS USSR No. 1717908, class F24F 13/06, 1991), comprising a housing with outlet openings at its outlet, a cylindrical inlet pipe attached to the duct, ejector windows mounted on the surface of the inlet pipe, mounted inside this nozzle is a confuser insert, while the casing is made diffuser and is equipped with a bottom attached to its outlet with exhaust openings equipped with air swirls, and a perforated damper with the possibility of rotation is placed parallel to the bottom of the housing that around the axis, and the bottom of the body and the shutter are made in the form of spherical segments convex to the inlet pipe, and the cylindrical inlet pipe is equipped with an elastic cuff, rigidly attached with one of its edges to the inlet pipe in front of the ejection windows with the ability to move along the latter along the air and them overlap.

Недостатком такого воздухораспределителя является локальное направление приточного воздуха на выходе из распределителя, что не позволяет использовать его для распределения приточного воздуха более равномерно по объему помещения, а также изменение положения эластичной манжеты за счет вибрации входного патрубка.The disadvantage of such an air distributor is the local direction of the supply air at the outlet of the distributor, which does not allow it to be used to distribute the supply air more evenly throughout the room, as well as a change in the position of the elastic cuff due to vibration of the inlet pipe.

Известен воздухораспределитель (патент РФ №2245494, кл. F24F 13/06, 1994 г.) - ближайший аналог, содержащий корпус с выпускными отверстиями на его выходе, прикрепленный к воздуховоду с помощью цилиндрического входного патрубка, выполненные на поверхности последнего эжектирующие окна, при этом цилиндрический входной патрубок снабжен охватывающей его эластичной манжетой, жестко прикрепленной одним своим краем к входному патрубку перед эжектирующими окнами по ходу воздуха с возможностью перемещения вдоль последних и их перекрытия, установленную во входном патрубке конфузорную вставку, причем корпус воздухораспределителя выполнен диффузорным и снабжен прикрепленным к его выходу дном с выпускными отверстиями, снабженными закручивателями, а параллельно дну внутри корпуса размещена перфорированная заслонка, при этом дно корпуса и заслонка выполнены в виде сферических сегментов, обращенных выпуклостями к входному патрубку, перфорированная заслонка размещена на минимальном расстоянии от дна корпуса и скреплена с осью, на конце которой, находящемся в цилиндрическом входном патрубке перед выходным отверстием конфузорной вставки, закреплена крыльчатка, а перед входным отверстием конфузорной вставки размещена заслонка.Known air distributor (RF patent No. 2245494, class F24F 13/06, 1994) is the closest analogue containing a housing with exhaust holes at its outlet, attached to the duct using a cylindrical inlet pipe, made on the surface of the latter ejection windows, while the cylindrical inlet pipe is provided with an elastic cuff covering it, rigidly attached with its one edge to the inlet pipe in front of the ejection windows along the air with the possibility of movement along the latter and their overlap, installed in an inlet nozzle is a confuser insert, wherein the air distributor case is made diffuser and is equipped with a bottom attached to its outlet with outlet openings provided with twists, and a perforated damper is placed parallel to the bottom of the case, while the bottom of the case and the damper are made in the form of spherical segments convex to the inlet nozzle , the perforated damper is placed at a minimum distance from the bottom of the housing and is fastened to an axis at the end of which is located in the cylindrical inlet pipe e, an impeller is fixed in front of the outlet of the confuser insert, and a shutter is placed in front of the confuser insert inlet.

Недостатком такого воздухораспределителя является локальное направление приточных струй воздуха на выходе из распределителя, не позволяющее использовать его для равномерного распределения приточного воздуха по объему помещения, а также изменение под действием вибрации входного патрубка положения эластичной манжеты, что приводит к изменению количества воздуха, подсасываемого через эжектирующие окна.The disadvantage of such an air distributor is the local direction of the supply air jets at the outlet of the distributor, which does not allow it to be used to evenly distribute the supply air over the volume of the room, as well as a change in the position of the elastic cuff due to vibration of the inlet pipe, which leads to a change in the amount of air drawn in through the ejection windows .

Целью заявляемого изобретения является создание воздухораспределителя, обеспечивающего не только быстрое затухание приточных струй воздуха, поступающего в помещение, но и более равномерное распределение приточного воздуха по объему помещения, а также более надежную фиксацию положения элементов устройства, обеспечивающих подсасывание через эжектирующие окна необходимого количества воздуха из помещения.The aim of the invention is the creation of an air distributor that provides not only a quick attenuation of the supply air jets entering the room, but also a more uniform distribution of the supply air over the volume of the room, as well as a more reliable fixation of the position of the elements of the device, providing the necessary amount of air from the room to be sucked in through the ejection windows .

Поставленная цель достигается за счет того, что в предлагаемой конструкции воздухораспределителя, содержащего корпус с выпускными отверстиями на его выходе, прикрепленный к воздуховоду с помощью цилиндрического входного патрубка, выполненные на поверхности последнего эжектирующие окна, размещенную во входном патрубке конфузорную вставку, перед входным отверстием которой расположена заслонка, а ниже выходного отверстия закреплена на оси крыльчатка, причем корпус имеет форму сферы с круглыми выпускными отверстиями, снабженными цилиндрическими выходными патрубками, прикрепленными к корпусу соосно с выпускными отверстиями, в выходных патрубках закреплены закручиватели воздуха, на минимальном расстоянии от внутренней поверхности корпуса соосно с ним размещена сферическая заслонка, на поверхности которой высверлены отверстия такого же диаметра и в том же количестве, что и выпускные отверстия корпуса, при этом сферическая заслонка скреплена с осью крыльчатки с помощью двух взаимно перпендикулярных стержней, а эжектирующие окна снабжены заслонками, имеющими форму поверхности цилиндра входного патрубка, в которой имеются отверстия для свободного прохода направляющих стержней, проходящих сквозь поверхность цилиндрического входного патрубка выше и ниже эжектирующих окон и закрепленных в этой поверхности, к концам направляющих стержней каждой заслонки внутри входного патрубка прикреплены ребра, изготовленные из полосовой стали, к которым прикреплены шпильки, свободно проходящие через отверстия в центрах заслонок, на шпильки надеты винтовые цилиндрические пружины сжатия, примыкающие одним крайним витком к ребрам, а другим - к внутренним поверхностям заслонок, на концах шпилек, выходящих за внешние поверхности заслонок, навинчены гайки-барашки, а на внутренних поверхностях заслонок по контурам прикреплены резиновые прокладки, обеспечивающие плотное прилегание заслонок к поверхности входного патрубка при полном закрытии эжектирующих окон.This goal is achieved due to the fact that in the proposed design of the air distributor containing the housing with outlet openings at its outlet, attached to the duct using a cylindrical inlet pipe, ejection windows made on the surface of the latter, a confuser insert located in the inlet pipe, in front of which inlet is located the flap, and below the outlet is fixed on the axis of the impeller, and the casing has the shape of a sphere with round outlets equipped with cylindrical Drum outlet nozzles attached to the housing coaxially with the outlet openings, air swirls are fixed in the outlet nozzles, a spherical damper is placed coaxially with it at a minimum distance from the inner surface of the housing, on the surface of which holes are drilled of the same diameter and in the same quantity as the outlet openings of the housing, while the spherical damper is attached to the axis of the impeller using two mutually perpendicular rods, and the ejector windows are equipped with shutters having the shape of the cylinder surface of the inlet pipe, in which there are holes for free passage of the guide rods passing through the surface of the cylindrical inlet pipe above and below the ejection windows and fixed in this surface, ribs made of strip steel are attached to the ends of the guide rods of each damper inside the inlet pipe, to to which the studs are attached, freely passing through the holes in the centers of the shutters, helical cylindrical compression springs are attached to the studs, adjacent to one extreme turns to the ribs and others to the inner surfaces of the dampers, wing nuts are screwed on the ends of the studs extending beyond the outer surfaces of the dampers, and rubber gaskets are attached on the inner surfaces of the dampers to ensure a snug fit of the dampers to the surface of the inlet pipe when the ejectors are completely closed windows.

Такая конструкция воздухораспределителя позволяет осуществлять не только быстрое затухание приточных струй воздуха в помещении, но и его более равномерное распределение по объему помещения, а также надежную фиксацию заслонок эжектирующих окон в любом положении от полностью открытого до полностью закрытого, не реагирующих на вибрацию входного патрубка при прохождении через него приточного воздуха. Это позволяет осуществлять необходимый подсос воздуха без изменения его расхода, установленного заслонками эжектирующих окон.This design of the air distributor allows not only a quick attenuation of the supply air jets in the room, but also its more even distribution over the volume of the room, as well as reliable fixation of the shutters of the ejection windows in any position from fully open to completely closed, which do not respond to vibration of the inlet pipe when passing through through it of supply air. This allows you to carry out the necessary suction of air without changing its flow rate set by the dampers of the ejection windows.

Таким образом, при реализации данного технического решения достигается технический результат, заключающийся в обеспечении равномерного распределения по объему помещения быстро затухающих приточных струй воздуха, а также в обеспечении неизменности положения (т.е. в надежной фиксации) заслонок, регулирующих поступление воздуха из помещения через эжектирующие окна.Thus, when implementing this technical solution, a technical result is achieved, which consists in ensuring a uniform distribution throughout the room volume of rapidly damped supply air jets, as well as in ensuring a constant position (i.e., in reliable fixation) of the dampers that regulate the flow of air from the room through the ejector window.

Анализ аналогов показал, что заявляемое техническое решение является новым. Новизна решения заключается в применении сферического корпуса, круглые выпускные отверстия которого снабжены расположенными соосно с ними цилиндрическими выходными патрубками с размещенными в них закручивателями, а также размещенной внутри корпуса соосно с ним на минимальном расстоянии от его внутренней поверхности сферической заслонкой с отверстиями, диаметр и количество которых идентичны выпускным отверстиям корпуса, при этом заслонка скреплена с осью крыльчатки, расположенной во входном патрубке. Кроме того, эжектирующие окна входного патрубка снабжены заслонками, имеющими возможность фиксации в любом положении от полностью открытых окон до полностью закрытых, не реагирующих благодаря использованию винтовых цилиндрических пружин сжатия на вибрацию входного патрубка. Таким образом, заявляемое техническое решение характеризуется новой совокупностью существенных признаков, дающих положительный эффект, и обладает признаками соответствия критерию «изобретательский уровень».Analysis of analogues showed that the claimed technical solution is new. The novelty of the solution lies in the use of a spherical housing, the round outlet openings of which are provided with cylindrical outlet pipes arranged coaxially with them and with twists located therein, as well as a spherical shutter with holes located inside the housing at a minimum distance from its inner surface, the diameter and quantity of which identical to the outlet openings of the housing, while the damper is fastened to the axis of the impeller located in the inlet pipe. In addition, the ejector windows of the inlet pipe are equipped with shutters that can be locked in any position from fully open windows to fully closed windows that do not respond due to the use of helical compression coil springs to vibrate the inlet pipe. Thus, the claimed technical solution is characterized by a new set of essential features that give a positive effect, and has signs of compliance with the criterion of "inventive step".

На фиг.1 изображен предлагаемый воздухораспределитель, на фиг.2 - заслонка эжектирующих окон. Воздухораспределитель содержит сферический корпус 1 с круглыми выпускными отверстиями 2, снабженными цилиндрическими выходными патрубками 3 с размещенными в них закручивателями 4. Корпус 1 прикреплен к воздуховоду 5 с помощью цилиндрического входного патрубка 6, на поверхности которого выполнены эжектирующие окна 7. Внутри патрубка 6 размещена конфузорная вставка 8, перед входным отверстием 9 которой расположена заслонка 10, а ниже выходного отверстия 11 на оси 12 закреплена крыльчатка 13. Подшипники 14, через которые проходит ось 12, крепятся к патрубку 6 с помощью стержней 15 (подшипники 14 и стержни 15 в предмет изобретения не входят). На минимальном расстоянии от внутренней поверхности корпуса 1 соосно с ним размещена сферическая заслонка 16, имеющая отверстия 17 того же диаметра и в том же количестве, что и отверстия 2 корпуса 1.In Fig.1 shows the proposed air distributor, Fig.2 - shutter of the ejection windows. The air distributor comprises a spherical body 1 with round outlet openings 2 provided with cylindrical outlet pipes 3 with swirls placed in them 4. The housing 1 is attached to the air duct 5 by means of a cylindrical inlet pipe 6, on the surface of which ejection windows 7 are made. Inside the pipe 6 there is a confuser insert 8, in front of the inlet 9 of which the shutter 10 is located, and below the outlet 11 on the axis 12, the impeller 13 is fixed. The bearings 14, through which the axis 12 passes, are attached to tube 6 via rods 15 (bearings 14 and rods 15 in subject matter is not included). At a minimum distance from the inner surface of the housing 1, a spherical shutter 16 is arranged coaxially with it, having openings 17 of the same diameter and in the same quantity as the openings 2 of the housing 1.

Заслонка 16 скреплена с осью 12 с помощью взаимно перпендикулярных стержней 18. Эжектирующие окна 7 снабжены заслонками 19, имеющими форму поверхности цилиндра входного патрубка 6 (фиг.2), в которой имеются отверстия 20 для свободного прохода направляющих стержней 21, закрепленных в поверхности входного патрубка 6 выше и ниже эжектирующих окон 7, концы направляющих стержней 21, находящихся внутри патрубка 6, скреплены ребрами 22, к которым прикреплены шпильки 23, свободно проходящие сквозь отверстия 24 в центрах заслонок 19. На шпильки 23 надеты винтовые цилиндрические пружины сжатия 25, примыкающие одними крайними витками к внутренней поверхности заслонок 19, а другими - к ребрам 22. На концы шпилек 23, выходящих за пределы заслонок 19, навинчены гайки-барашки 26, на внутренней поверхности заслонок 19 по контуру прикреплены резиновые прокладки 27, обеспечивающие плотное прилегание заслонок 19 к поверхности патрубка 6 при полном закрытии эжектирующих окон 7.The damper 16 is fastened to the axis 12 using mutually perpendicular rods 18. The ejection windows 7 are provided with dampers 19 having the shape of the cylinder surface of the inlet pipe 6 (FIG. 2), in which there are openings 20 for free passage of the guide rods 21 fixed to the surface of the inlet pipe 6 above and below the ejection windows 7, the ends of the guide rods 21 located inside the nozzle 6 are fastened by ribs 22 to which the studs 23 are fastened, freely passing through the holes 24 in the centers of the shutters 19. The studs 23 are screwed compression coil springs 25 adjacent one extreme turns to the inner surface of the shutter 19 and the other to the ribs 22. The wing nuts 26 are screwed onto the ends of the studs 23 extending beyond the shutter 19, rubber gaskets 27 are attached to the inner surface of the shutter 19 providing a snug fit of the shutters 19 to the surface of the pipe 6 with the complete closure of the ejection windows 7.

Воздухораспределитель работает следующим образом. Воздух из воздуховода 5 поступает в цилиндрический входной патрубок 6, расход поступающего в патрубок 6 воздуха регулируется заслонкой 10, при этом воздух проходит через конфузорную вставку 8, создавая разрежение между краем конфузорной вставки и стенкой патрубка 8. За счет этого через эжектирующие окна 7 подсасывается воздух из помещения, который подмешивается к основному потоку воздуха, изменяя его температуру.The air distributor operates as follows. The air from the duct 5 enters the cylindrical inlet pipe 6, the flow rate of air entering the pipe 6 is regulated by the shutter 10, while the air passes through the confuser insert 8, creating a vacuum between the edge of the confuser insert and the wall of the pipe 8. Due to this, air is sucked through the ejection windows 7 from a room that mixes with the main stream of air, changing its temperature.

Количество подсасываемого через эжектирующие окна воздуха из помещения регулируется с помощью заслонок 19, которые изменяют свое положение при повороте гаек-барашков 26, при этом заслонки 19 перемещаются относительно поверхности входного патрубка 6, сжимая либо ослабляя сжатие пружин 25, надетых на шпильки 23. При этом пружины 25 препятствуют (за счет поджатия) произвольному закручиванию (либо раскручиванию) гаек-барашков 26 под действием вибрации патрубка 6, выполняя роль фиксаторов положения заслонок 19. Направляющие стержни 21 обеспечивают поступательное перемещение заслонок 19, препятствуя их повороту вокруг шпилек 23. При полном перекрытии заслонками 19 эжектирующих окон 7 резиновые прокладки 27 обеспечивают плотное прилегание заслонок 19 к поверхности входного патрубка 6. Воздух, выходящий из конфузорной вставки 8, несколько увеличивает свою скорость и приводит во вращение крыльчатку 12, которая, вращаясь вместе с осью 10 в подшипниках 14, передает вращательное движение сферической заслонке 16, скрепленной с осью 10 стержнями 15. В результате вращения сферической заслонки 16, выходящий из ее отверстий 17, воздух то поступает в выпускные отверстия 2 сферического корпуса 1 (при совпадении положений отверстий 2 и 17), либо отверстия 17 перекрываются заслонкой 16 (при несовпадении положений отверстий 2 и 17). Выходящие из отверстия 2 воздушные струи попадают в цилиндрические выходные патрубки 3, где струи закручиваются закручивателями 4, размещенными в патрубках 3.The amount of air sucked in through the ejection windows from the room is controlled by means of dampers 19, which change their position when the wing nuts 26 are turned, while the dampers 19 move relative to the surface of the inlet pipe 6, compressing or loosening the compression of the springs 25 worn on the studs 23. In this case the springs 25 prevent (by preloading) the arbitrary twisting (or unscrewing) of the wing nuts 26 under the influence of the vibration of the nozzle 6, acting as latches for the position of the shutters 19. The guide rods 21 provide stupid movement of the shutters 19, preventing them from turning around the studs 23. When the shutters 19 completely overlap the ejection windows 7, the rubber gaskets 27 ensure that the shutters 19 are snug against the surface of the inlet 6. The air leaving the confuser insert 8 slightly increases its speed and rotates the impeller 12, which, rotating together with the axis 10 in the bearings 14, transmits rotational motion to the spherical flap 16, fastened to the axis 10 by the rods 15. As a result of the rotation of the spherical flap 16, leaving of its holes 17, the air enters the outlet opening 2 of the spherical housing 1 (at coincidence provisions of the openings 2 and 17) or openings 17 are overlapped flap 16 (at mismatch positions of holes 2 and 17). The air jets coming out of the hole 2 fall into the cylindrical outlet pipes 3, where the jets are twisted by twists 4 located in the pipes 3.

Таким образом, из воздухораспределителя в помещение поступают импульсные закрученные струи приточного воздуха, которые за счет импульсного поступления сталкиваются (догоняя друг друга), теряют скорость и рассеиваются в помещении. Благодаря сферической форме корпуса поступление приточного воздуха происходит равномерно по объему помещения. При этом количество поступающего в помещение приточного воздуха регулируется заслонкой 10, а уменьшение перепада температур между приточным воздухом и воздухом помещения снижается за счет регулирования количества подсасываемого из помещения воздуха через эжектирующие окна заслонками 19.Thus, pulsed swirling jets of supply air come into the room from the air distributor, which collide (catching up with each other) due to the pulsed intake, lose speed and disperse in the room. Due to the spherical shape of the housing, the supply air flows evenly throughout the room. In this case, the amount of supply air entering the room is regulated by the shutter 10, and the decrease in the temperature difference between the supply air and the room air is reduced by controlling the amount of air drawn in from the room through the ejector windows by the shutters 19.

Предлагаемый воздухораспределитель является промышленно применимым, т.к. не содержит в себе элементов, представляющих сложность при изготовлении и монтаже.The proposed air distributor is industrially applicable, because does not contain elements of difficulty in the manufacture and installation.

Предлагаемый воздухораспределитель по принципу действия, обеспечиваемому новой совокупностью существенных признаков, позволяет осуществлять равномерное распределение приточного воздуха по объему помещения, при этом осуществляется быстрое затухание закрученных приточных струй за счет их импульсного истечения из воздухораспределителя. Конструкция заслонок эжектирующих окон препятствует произвольному изменению количества подсасываемого из помещения воздуха за счет вибрации входного патрубка, обеспечивая заданный перепад температур между приточными струями и воздухом помещения.The proposed air distributor according to the operating principle provided by the new set of essential features, allows for uniform distribution of the supply air over the room volume, while swirling the supply air jets due to their pulse outflow from the air distributor is rapidly attenuated. The design of the shutters of the ejection windows prevents an arbitrary change in the amount of intake air from the room due to the vibration of the inlet pipe, providing a predetermined temperature difference between the supply jets and the room air.

Claims

An air distributor comprising a housing with outlet openings attached to the duct using a cylindrical inlet pipe, ejection windows made on the surface of the latter, a confuser insert located in the inlet pipe, in front of the inlet of which there is a shutter, and below the outlet is fixed on the axis of the impeller, characterized in that the casing is in the form of a sphere with round outlet openings provided with cylindrical outlet pipes attached to the casing with it is clear with the outlet openings, air swirlers are fixed in the outlet pipes, a spherical damper is placed coaxially with it at a minimum distance from the inner surface of the housing, on the surface of which holes of the same diameter and in the same quantity as the outlet openings of the housing are drilled, while the spherical shutter fastened to the axis of the impeller using two mutually perpendicular rods, and the ejector windows are equipped with dampers having the shape of the surface of the cylinder of the inlet pipe, in which there are openings For free passage of guide rods passing through the surface of the cylindrical inlet pipe above and below the ejection windows and fixed on this surface, ribs made of strip steel are attached to the ends of the guide rods of each damper inside the inlet pipe, to which are attached studs that freely pass through the holes in the centers of the dampers, helical cylindrical compression springs are put on the studs, abutting with one extreme turns to the ribs, and others - to the inner surface nuts, the nuts are screwed on the ends of the studs extending beyond the outer surfaces of the shutters, and rubber gaskets are attached to the inner surface of the shutters to ensure that the shutters fit snugly against the surface of the inlet pipe when the ejection windows are completely closed.