RU2313040C1

RU2313040C1 - Air distributor

Info

Publication number: RU2313040C1
Application number: RU2006117477/06A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Евгеньевич Евдомашко (RU); Дмитрий Евгеньевич Евдомашко; Руслан Александрович Печеник (RU); Руслан Александрович Печеник; Владимир Кириллович Тучков (RU); Владимир Кириллович Тучков; Андрей Дмитриевич Пинтюшенко (RU); Андрей Дмитриевич Пинтюшенко; Лев Ефимович Герцман (RU); Лев Ефимович Герцман
Original assignee: Военный инженерно-технический университет
Priority date: 2006-05-22
Filing date: 2006-05-22
Publication date: 2007-12-20

Abstract

FIELD: ventilation systems.

SUBSTANCE: proposed air distributor contains diffuser housing whose bottom is made in form of spherical segment pointed by convexity inside housing and provided with round outer hole above which partition is placed inside housing concentrically to bottom. Shape of partition is similar to shape of bottom and diameter exceeds diameter of outlet hole. Plates are installed between edges of hole and partition along radii of hole to form channels to pass air, and air swirler are installed between said plates. Housing is attached to air duct through cylindrical inlet branch pipe on surface of which ejecting ports are made, and contraction tube insert is fitted inside branch pipe. Ball valve is installed in inlet branch pipe before inlet hole.

EFFECT: provision of intensive killing of velocities of swirled intake air streams owing to their collision, control of air flow rate, automatic reduction of temperature differential between intake air streams and air in room.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области вентиляции и может быть использовано в помещениях различного назначения.The invention relates to the field of ventilation and can be used 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, прикрепленный к воздуховоду с помощью цилиндрического входного патрубка, выполненные на поверхности последнего эжектирующие окна, установленную во входном патрубке 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 и заслонка выполнены в виде сферических сегментов, обращенных выпуклостями к входному патрубку, а 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.Known air distributor (AS USSR No. 1717908, class F24F 13/06, 1991), comprising 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 installed in the inlet nozzle is a confuser insert, while the casing is made of diffuser and is equipped with a bottom attached to its outlet with exhaust openings equipped with air swirls, and a perforated damper is placed parallel to the bottom of the casing with the possibility of turning the company is rotated around the axis, the bottom and the shutter being made in the form of spherical segments convex to the inlet pipe, and the cylindrical inlet pipe is provided with an elastic cuff covering it, rigidly attached with one of its edges to the inlet pipe in front of the ejection windows along the air with the possibility of movement along the latter and their overlap.

Недостатком такого воздухораспределителя является недостаточно интенсивное затухание скоростей приточных струй, а при изменении положения перфорированной заслонки при ее повороте вдоль оси изменяется только расход воздуха, что не оказывает существенного влияния на гашение скоростей приточных струй. Кроме того, конструкция данного устройства не позволяет использовать его в системах вентиляции воздуха, оснащенных системой автоматического регулирования параметров воздушной среды в помещениях.The disadvantage of such an air distributor is the insufficiently attenuated attenuation of the rates of the supply jets, and when the position of the perforated damper changes when it is rotated along the axis, only the air flow changes, which does not significantly affect the damping of the rates of the supply jets. In addition, the design of this device does not allow its use in air ventilation systems equipped with an automatic control system for the parameters of the air environment in the premises.

Известен воздухораспределитель (патент РФ №2250419, кл. F24F 13/06 - ближайший аналог), содержащий диффузорный 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 потока воздуха с возможностью перемещения вдоль последних и их перекрытия, установленную во входном патрубке конфузорную вставку, в дне корпуса, имеющем форму сферического сегмента, выполнено круглое отверстие, выше которого внутри корпуса концентрично дну размещена перегородка, имеющая форму, аналогичную дну, а поверхность, большую, чем диаметр отверстия, при этом между краями отверстия и перегородкой по радиусу отверстия установлены пластины, образующие каналы для прохода воздуха, а между пластинами установлены закручиватели воздуха.Known air distributor (RF patent No. 2250419, class F24F 13/06 - the closest analogue), containing a diffuser 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 equipped with an elastic cuff covering it, rigidly attached with one of its edges to the inlet pipe in front of the ejection windows along the air stream with the possibility of moving along the latter and overlapping them, The confuser insert installed in the inlet pipe has a circular hole in the bottom of the case, which has the shape of a spherical segment, above which a partition is placed concentrically on the bottom of the case, having a shape similar to the bottom, and a surface larger than the diameter of the hole, between the edges of the hole and a partition along the radius of the hole is installed plates forming channels for the passage of air, and between the plates installed air swirls.

Недостатком такого воздухораспределителя является невозможность использования его в системах вентиляции воздуха, оснащенных системами автоматического регулирования расхода воздуха и его температуры.The disadvantage of such an air distributor is the inability to use it in air ventilation systems equipped with automatic control systems for air flow and its temperature.

Целью заявляемого изобретения является создание устройства, позволяющего осуществлять интенсивное затухание приточных струй воздуха, поступающего в помещение из воздухораспределителя с одновременным регулированием температуры приточных струй для снижения перепадов температур между приточными струями и воздухом помещения в автоматическом режиме с использованием средств автоматического регулирования расхода поступающего в помещение воздуха и его температуры.The aim of the invention is the creation of a device that allows for intensive attenuation of the supply air jets entering the room from the air distributor while controlling the temperature of the supply jets to reduce temperature differences between the supply jets and the room air in automatic mode using automatic control of the flow of air entering the room and its temperature.

Поставленная цель достигается за счет того, что в предлагаемой конструкции воздухораспределителя используется диффузорный корпус, дно которого выполнено в форме сферического сегмента, обращенного выпуклостью внутрь корпуса и снабженного круглым выпускным отверстием, выше которого внутри корпуса концентрично дну размещена перегородка, имеющая форму, аналогичную дну, а диаметр, больший, чем диаметр выпускного отверстия, между краями отверстия и перегородкой по радиусам отверстия установлены пластины, образующие каналы для прохода воздуха, а между пластинами установлены закручиватели воздуха; корпус прикреплен к воздуховоду с помощью цилиндрического входного патрубка, на поверхности последнего выполнены эжжектирующие окна, а внутри патрубка установлена конфузорная вставка, во входном патрубке перед входным отверстием конфузорной вставки размещен шаровой клапан, соединенный тросиком через блок, ось которого прикреплена кронштейном к внутренней поверхности входного патрубка, с барабаном, насаженным на вал исполнительного механизма, соединенного электрически с регулятором расхода воздуха, к которому присоединен датчик расхода, установленный в помещении, а входной патрубок охвачен расположенным соосно с ним цилиндрическим поясом, в котором вырезаны отверстия на уровне эжектрирующих окон, совпадающие с последними по количеству, расположению, форме и размерам; диаметр цилиндрического пояса выбран таким, чтобы расстояние между его внутренней поверхностью и внешней поверхностью входного патрубка было минимальным и обеспечивающим возможность поворота пояса вокруг оси, а к нижнему обрезу пояса прикреплено цилиндрическое кольцо, внешний диаметр которого больше диаметра пояса, на верхнем торце кольца нарезаны зубья, находящиеся в зацеплении с зубчатым колесом, закрепленным на валу другого исполнительного механизма, соединенного электрически с регулятором температуры, к которому присоединен датчик температуры, расположенный в помещении, при этом кольцо опирается нижним торцом с возможностью скольжения на охватывающую входной патрубок и закрепленную на нем шайбу.This goal is achieved due to the fact that in the proposed design of the air diffuser, a diffuser body is used, the bottom of which is made in the form of a spherical segment, convex inside the body and provided with a round outlet, above which a septum has a concentric bottom having a shape similar to the bottom, and a diameter larger than the diameter of the outlet, between the edges of the hole and the partition along the radii of the hole installed plate, forming channels for passage spirit, and between the plates are installed air swirls; the housing is attached to the duct using a cylindrical inlet pipe, ejection windows are made on the surface of the latter, and a confuser insert is installed inside the pipe, a ball valve is placed in the inlet pipe in front of the inlet of the confuser insert, connected by a cable through the block, the axis of which is attached by an arm to the inner surface of the inlet pipe , with a drum mounted on the shaft of the actuator, electrically connected to the air flow regulator, to which the sensor is connected stroke installed indoors, and the inlet pipe is covered arranged coaxially with the cylindrical zone, in which holes are cut at ezhektriruyuschih windows coinciding with the latter by the number, location, shape and size; the diameter of the cylindrical belt is chosen so that the distance between its inner surface and the outer surface of the inlet pipe is minimal and allows the belt to rotate around its axis, and a cylindrical ring is attached to the lower edge of the belt, the outer diameter of which is larger than the diameter of the belt, teeth are cut at the upper end of the ring, meshed with a gear fixed to the shaft of another actuator electrically connected to a temperature controller to which yes is connected temperature snip located indoors, the ring lower end rests slidably on a female inlet and a washer mounted thereon.

Такая конструкция воздухораспределителя позволяет использовать его в системах вентиляции воздуха, оснащенных системами автоматического регулирования, и осуществлять при этом интенсивное гашение скоростей приточных струй и снижение перепадов температур между приточными струями и воздухом помещения, используя приборы автоматики - регуляторы и датчики воздуха и температуры.This design of the air distributor makes it possible to use it in air ventilation systems equipped with automatic control systems, and at the same time to intensively dampen the rates of the supply jets and reduce temperature differences between the supply jets and the room air using automation devices - regulators and air and temperature sensors.

Таким образом, при реализации данного технического решения достигается технический результат, заключающийся в обеспечении интенсивного затухания приточных струй воздуха и уменьшении перепадов температур между воздухом помещения и приточными струями при автоматическом регулировании расхода воздуха, выходящего из воздухораспределителя, и температуры приточных струй.Thus, when implementing this technical solution, a technical result is achieved, which consists in providing an intensive attenuation of the supply air jets and reducing temperature differences between the room air and the supply jets while automatically controlling the flow rate of the air leaving the air distributor and the temperature of the supply jets.

Анализ аналогов показал, что заявляемое техническое решение является новым. Новизна решения заключается в том, что перед входным отверстием конфузорной вставки установлен шаровой клапан, соединенный тросиком через блок с барабаном, насаженным на вал исполнительного механизма, соединенного электрически с регулятором расхода воздуха, к которому подключен датчик расхода, а входной патрубок охвачен цилиндрическим поясом, установленным соосно с патрубком и имеющим возможность вращения вокруг оси, а на поясе вырезаны отверстия на уровне эжектрирующих окон, совпадающие с последними по количеству, расположению, размерам и форме. К нижнему обрезу пояса прикреплено цилиндрическое кольцо, внешний диаметр которого больше диаметра пояса, а на его верхнем торце нарезаны зубья, находящиеся в зацеплении с зубчатым колесом, насаженным на вал другого исполнительного механизма, соединенного электрически с регулятором температуры, к которому присоединен датчик температуры. Цилиндрическое кольцо опирается с возможностью скольжения на охватывающую входной патрубок и закрепленную на нем шайбу.Analysis of analogues showed that the claimed technical solution is new. The novelty of the solution lies in the fact that a ball valve is installed in front of the inlet of the confuser insert, connected by a cable through a block to a drum mounted on an actuator shaft, electrically connected to an air flow regulator, to which a flow sensor is connected, and the inlet pipe is enclosed by a cylindrical belt installed coaxially with the nozzle and having the ability to rotate around the axis, and holes are cut on the belt at the level of the ejector windows, coinciding with the latter in number, location, size EPA and form. A cylindrical ring is attached to the lower edge of the belt, the outer diameter of which is larger than the diameter of the belt, and teeth are cut at its upper end that are engaged with a gear wheel mounted on the shaft of another actuator, electrically connected to a temperature controller to which a temperature sensor is connected. The cylindrical ring rests with the possibility of sliding on covering the inlet pipe and the washer mounted on it.

Таким образом, заявляемое техническое решение характеризуется новой совокупностью существенных признаков, дающих положительный эффект, и обладает признаками соответствия критерию «изобретательский уровень».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 - вид снизу по стрелке А на фиг.1. Воздухораспределитель содержит корпус 1, имеющий форму диффузора с дном 2 в форме сферического сегмента, в котором выполнено круглое отверстие 3, выше которого концентрически размещена перегородка 4, имеющая форму, аналогичную дну; между краями перегородки 4 и отверстия 3 установлены по радиусам отверстия 3 пластины 5, между которыми размещены закручиватели воздуха 6. Корпус 1 соединен с воздуховодом 7 цилиндрическим входным патрубком 8, на поверхности которого имеются эжектирующие окна 9. Внутри патрубка 8 размещена конфузорная вставка 10. Перед входным отверстием 11 конфузорной вставки 10 установлен шаровой клапан 12, соединенный тросиком 13 через блок 14, ось которого 15 прикреплена кронштейном 16 к внутренней поверхности патрубка 8, к барабану 17, насаженному на вал 18 исполнительного механизма 19, соединенного электрически с регулятором расхода воздуха 20, к которому подключен датчик расхода 21. Входной патрубок 8 охвачен цилиндрическим поясом 22, размещенным соосно с патрубком 8 с возможностью поворота вокруг оси. В поясе 22 вырезаны отверстия 23, количество, расположение, размеры и форма которых совпадают с эжектрирующими окнами 9. К нижнему обрезу пояса 22 прикреплено цилиндрическое кольцо 24, внешний диаметр которого больше диаметра пояса 22. На верхнем торце кольца 24 нарезаны зубья 25, находящиеся в зацеплении с зубчатым колесом 26, насаженным на вал 27 другого исполнительного механизма 28, соединенного электрически с регулятором температуры воздуха 29, к которому подключен датчик температуры 30. Цилиндрическое кольцо 24 опирается с возможностью скольжения на шайбу 31, охватывающую патрубок 8 и закрепленную на нем. Стержни 32 необходимы при сборке конструкции для удержания перегородки 4 в нужном положении. Кронштейны 33 и 34 предназначены для крепления исполнительных механизмов 19 и 28 соответственно.Figure 1 shows the proposed air distributor, figure 2 is a bottom view along arrow A in figure 1. The air distributor comprises a housing 1 having the shape of a diffuser with a bottom 2 in the form of a spherical segment in which a circular hole 3 is made, above which a partition 4 is arranged concentrically, having a shape similar to the bottom; between the edges of the partition 4 and the holes 3 are installed along the radii of the holes 3 of the plate 5, between which air swirls are placed 6. The housing 1 is connected to the air duct 7 by a cylindrical inlet pipe 8, on the surface of which there are ejection windows 9. Inside the pipe 8 there is a confuser insert 10. Before an inlet 11 of the confuser insert 10 has a ball valve 12 connected by a cable 13 through a block 14, the axis of which 15 is attached by an arm 16 to the inner surface of the nozzle 8, to the drum 17 mounted on the shaft 18 Yelnia mechanism 19 connected electrically to the air flow regulator 20 to which is connected flow sensor 21. Inlet 8 covered by the cylindrical belt 22, disposed coaxially with the nozzle 8 to be pivotable about an axis. Holes 23 are cut in the belt 22, the number, location, size and shape of which coincide with the ejector windows 9. A cylindrical ring 24 is attached to the lower edge of the belt 22, the outer diameter of which is larger than the diameter of the belt 22. The teeth 25 located in the upper end of the ring 24 are cut meshing with a gear 26 mounted on the shaft 27 of another actuator 28 electrically connected to an air temperature controller 29 to which a temperature sensor 30 is connected. The cylindrical ring 24 is slidingly supported to washer 31, the female fitting 8 and fixed to it. The rods 32 are necessary when assembling the structure to keep the partition 4 in position. The brackets 33 and 34 are intended for mounting actuators 19 and 28, respectively.

Воздухораспределитель работает следующим образом. Приточный воздух из воздуховода 7 нагнетается через конфузорную вставку 10 во входной патрубок 8. При этом расход воздуха устанавливается в необходимом количестве по командам, поступающим от регулятора расхода воздуха 20, получающего сигналы от датчика расхода 21. Заданный расход воздуха устанавливается на регуляторе 20 заранее. Регулятор расхода 20 передает команды исполнительному механизму 19. В результате вал 18 вместе с барабаном 17 поворачивается на определенный угол в ту или иную сторону. При этом тросик 13 либо наматывается на барабан 17, либо сматывается с него, в результате шаровой клапан 12 либо поднимается вверх, либо опускается вниз под действием силы тяжести, приоткрывая либо прикрывая частично свободную площадь для прохода воздуха через конфузорную вставку 10. Воздух, проходя через конфузорную вставку 10, создает разрежение между краем конфузорной вставки и стенкой входного патрубка 8. За счет этого через эжектирующие окна 9 подсасывается воздух из помещения, который подмешивается к приточному воздуху, изменяя его температуру. Количество подсасываемого из помещения воздуха регулируется с помощью пояса 22, который по командам, поступающим от регулятора температуры 29, получает сигналы от датчика температуры 30. Заданная температура приточного воздуха устанавливается на регуляторе заранее. По командам регулятора 29 исполнительный механизм 28 поворачивает вал 27 вместе с насаженным на него зубчатым колесом 26 на определенный угол в ту или иную сторону. При этом зубчатое колесо 26, находящееся в зацеплении с зубьями 25 кольца 24, поворачивает по или против часовой стрелки кольцо 24 и скрепленный с ним пояс 22 вокруг оси, благодаря чему приоткрываются либо прикрываются (вплоть до полного закрытия) эжектирующие окна 9. Приоткрывание либо прикрывание окон 9 происходит за счет того, насколько совпали отверстия 23 пояса 22 с окнами 9. Прошедший через патрубок 8 приточный воздух устремляется в корпус 1, откуда он попадает в каналы, образованные пластинами 5, краями отверстия 3 и перегородки 4, где, проходя через закручиватели воздуха 6, воздушные струи приобретают волнообразную форму и устремляются вдоль дна 2 к его центральной части, где сталкиваются между собой, теряют скорость и рассеиваются в помещении.The air distributor operates as follows. The supply air from the duct 7 is pumped through the confuser insert 10 into the inlet 8. In this case, the air flow is set in the required quantity by commands from the air flow regulator 20, receiving signals from the flow sensor 21. The set air flow is set on the regulator 20 in advance. The flow controller 20 transmits commands to the actuator 19. As a result, the shaft 18 together with the drum 17 is rotated by a certain angle in one direction or another. In this case, the cable 13 is either wound onto the drum 17 or wound off from it, as a result the ball valve 12 either rises up or falls down under the action of gravity, opening or partially covering the free area for air to pass through the confuser insert 10. Air passing through confuser insert 10, creates a vacuum between the edge of the confuser insert and the wall of the inlet 8. Due to this, air is drawn in from the room through the ejection windows 9, which is mixed with the supply air, changing its rate Rathur. The amount of air drawn in from the room is regulated by a belt 22, which receives signals from the temperature sensor 30 according to commands received from the temperature controller 29. The set supply air temperature is set in advance on the controller. On the instructions of the controller 29, the actuator 28 rotates the shaft 27 together with the gear 26 mounted on it by a certain angle in one direction or another. In this case, the gear wheel 26, which is in engagement with the teeth 25 of the ring 24, rotates the ring 24 and the belt 22 fastened with it around the axis, due to which the ejection windows are opened or covered (until it is completely closed) 9. Open or close windows 9 occurs due to how much the holes 23 of the belt 22 coincide with the windows 9. The supply air passing through the pipe 8 rushes into the housing 1, from where it enters the channels formed by the plates 5, the edges of the hole 3 and the partition 4, where, passing through cut air swirls 6, air jets acquire a wave-like shape and rush along the bottom 2 to its central part, where they collide, lose speed and disperse in the room.

Предлагаемый воздухораспределитель является промышленно применимым, так как не содержит в себе элементов, представляющих сложность при их изготовлении и монтаже.The proposed air distributor is industrially applicable, since it does not contain elements that are difficult in their manufacture and installation.

Предлагаемый воздухораспределитель по принципу действия, обеспечиваемому новую совокупность существенных признаков, позволяет осуществлять интенсивное гашение скоростей закрученных приточных струй воздуха благодаря их столкновению друг с другом. При этом осуществляется регулирование расхода воздуха и снижение перепада температур между приточными струями и воздухом помещения в автоматическом режиме, параметры которого устанавливаются на регуляторах расхода воздуха и температуры.The proposed air distributor according to the operating principle, provided by a new set of essential features, allows intensive damping of the velocities of swirling inlet air jets due to their collision with each other. At the same time, the air flow is regulated and the temperature difference between the supply air jets and the room air is reduced in an automatic mode, the parameters of which are set on the air flow and temperature controllers.

Claims

An air distributor comprising a diffuser body, the bottom of which is made in the form of a spherical segment, convex inside the body and provided with a round outlet, above which inside the body there is a septum concentrically shaped like a bottom and a diameter larger than the diameter of the outlet between the edges of the hole and a partition along the radii of the hole are installed plates forming channels for the passage of air, and between the plates are installed air swirls, while It is connected to the duct using a cylindrical inlet pipe, ejector windows are made on the surface of the latter, and a confuser insert is installed inside the pipe, characterized in that a ball valve is connected to the inlet pipe in front of the inlet of the confuser insert, connected by a cable through the block, the axis of which is attached by an arm to the inner the surface of the inlet pipe, with a drum mounted on the shaft of the actuator, electrically connected to the air flow regulator, to which is connected a flow sensor installed in the room, and the inlet pipe is surrounded by a cylindrical belt located coaxially with it, in which holes are cut at the level of the ejection windows, coinciding with the latter in quantity, location, shape and size, and the diameter of the cylindrical belt is selected so that the distance between it the inner surface and the outer surface of the inlet pipe was minimal and providing the ability to rotate the belt around the axis, and a cylindrical ring attached to the lower edge of the belt, the outer diameter p which is larger than the diameter of the belt, teeth are cut at the upper end of the ring, engaged with a gear wheel mounted on the shaft of another actuator, electrically connected to a temperature controller, to which a temperature sensor is installed, which is located in the room, while the cylindrical ring is supported by the lower end with the possibility of sliding on covering the inlet pipe and the washer mounted on it.