RU2439442C1 - Indoor air ventilation system - Google Patents
Indoor air ventilation system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2439442C1 RU2439442C1 RU2010121078/12A RU2010121078A RU2439442C1 RU 2439442 C1 RU2439442 C1 RU 2439442C1 RU 2010121078/12 A RU2010121078/12 A RU 2010121078/12A RU 2010121078 A RU2010121078 A RU 2010121078A RU 2439442 C1 RU2439442 C1 RU 2439442C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lever
- spring
- shaft
- valve
- housing
- Prior art date
Links
Landscapes
- Air-Flow Control Members (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области вентиляции и может применяться в помещениях, оборудованных системами естественной вентиляции со значительной долей воздухообмена за счет инфильтрации в периоды увеличения скорости ветра, например в зимний период в животноводческих помещениях.The invention relates to the field of ventilation and can be used in rooms equipped with natural ventilation systems with a significant proportion of air exchange due to infiltration during periods of increasing wind speed, for example, in winter in livestock buildings.
Известно устройство для вентиляции, содержащее вытяжную шахту (см. Установки для создания микроклимата на животноводческих фермах / Д.Н.Мурусидзе, А.М.Зайцев, Н.А.Степанова и др. - Изд. - 2-е. - М.: Колос, 1979. - 327 с. Стр.39). Недостатком данного устройства является то, что при изменении перепада давления на входе и выходе шахты регулирование расхода воздуха осуществляется вручную. Перепад давлений зависит не только от высоты шахты, но и от разности плотностей воздуха, обусловленной разностью температуры и относительной влажности воздуха. Кроме того, при открытии дверей и ворот происходит прорыв больших масс холодного воздуха, а соответственно и удаление теплого воздуха из помещения через вытяжные шахты, что ведет к переохлаждению помещения и к увеличению энергозатрат на подержание температурного режима, т.к. возможно замерзание воды в каналах и емкостях, а также снижение продуктивности животных. Также при повышении скорости ветра через неплотности в ограждающих конструкциях происходит поступление и удаление воздуха, т.е. неорганизованный воздухообмен за счет инфильтрации, что также, в зимний период, ведет к повышению энергозатрат на обеспечение микроклимата. И если регулирование производительности шахт по разности температур вручную, хотя и с большими трудозатратами и низким качеством, производят, то регулирование производительности с учетом инфильтрации вручную осуществить не возможно. Это обусловлено тем, что влияние скорости ветра не прогнозируемо.A device for ventilation containing an exhaust shaft is known (see Installations for creating a microclimate on livestock farms / D.N. Murusidze, A.M. Zaitsev, N.A. Stepanova and others. - Ed. - 2nd. - M. : Kolos, 1979.- 327 p. P. 39). The disadvantage of this device is that when changing the pressure drop at the inlet and outlet of the mine, the air flow is controlled manually. The pressure drop depends not only on the height of the shaft, but also on the difference in air densities due to the difference in temperature and relative humidity. In addition, when opening doors and gates, large masses of cold air break through, and, accordingly, warm air is removed from the room through the exhaust shafts, which leads to overcooling of the room and to an increase in energy consumption for maintaining the temperature regime, because it is possible that water freezes in canals and tanks, as well as a decrease in animal productivity. Also, when the wind speed increases through leaks in the building envelope, air intake and removal occurs, i.e. unorganized air exchange due to infiltration, which also, in winter, leads to an increase in energy consumption for providing a microclimate. And if the regulation of the productivity of mines by the temperature difference is done manually, although with high labor costs and low quality, it is possible to regulate the productivity taking into account the infiltration manually. This is because the influence of wind speed is not predictable.
Наиболее близким по своей технической сущности является система вентиляции воздуха в помещении, содержащая шахту, на нижнем конце которой установлен регулятор расхода воздуха, выполненный в виде корпуса, одна из стенок которого имеет криволинейную перфорированную поверхность, с установленным внутри клапаном в виде створки и рычагом с грузом, ось которых закреплена на стенки корпуса, противоположной стенке с криволинейной поверхностью, поверхность стенок корпуса в рабочей зоне створки клапана выполнена перфорированной, а рычаг кинематически связан с нескольким силовыми элементами (см., например, Патент РФ 2277206, опубл. в БИ 2006. №15. - 3 с.).The closest in technical essence is an indoor air ventilation system containing a shaft, at the lower end of which an air flow regulator is installed, made in the form of a housing, one of the walls of which has a curved perforated surface, with a valve installed in the form of a sash and a lever with a load , the axis of which is fixed to the walls of the body opposite the wall with a curved surface, the surface of the walls of the body in the working area of the valve flap is perforated, and the kinema lever nical associated with multiple power elements (for example, see Russian Federation Patent 2277206, published in BI 2006. №15 -... 3.).
Данное устройство обеспечивает автоматическое регулирование расхода воздуха (производительности) при изменении перепада давления на входе и выходе вытяжной шахты. Однако также не способно регулировать производительность с учетом инфильтрации от влияния скорости ветра, что ведет к увеличению воздухообмена против нормированного, а соответственно к увеличению энергозатрат на вентиляцию в зимний период при низких температурах наружного воздуха.This device provides automatic control of air flow (performance) when changing the pressure drop at the inlet and outlet of the exhaust shaft. However, it is also not able to regulate the performance taking into account the infiltration from the influence of wind speed, which leads to an increase in air exchange against normalized, and, accordingly, to an increase in energy consumption for ventilation in the winter period at low outdoor temperatures.
Технической сущностью настоящего изобретения является снижение энергозатрат в зимний период на вентиляцию помещений, оборудованных шахтами естественной вытяжки воздуха.The technical essence of the present invention is to reduce energy consumption in the winter period for ventilation of rooms equipped with natural air extraction shafts.
Техническая сущность достигается тем, что в системе вентиляции воздуха в помещении, содержащей шахту, на нижней части которой установлен регулятор расхода воздуха, выполненный в виде корпуса, одна из стенок которого имеет перфорированную криволинейную поверхность, с установленным внутри клапаном в виде створки, на верхней части шахты установлен двухлопастной флюгер, обе лопасти которого выполнены в виде пластин и расположены в вертикальной плоскости, под прямым углом друг к другу, одна из них шарнирно закреплена и кинематически связана посредством гибкой тяги, двуплечего рычага, пружины и рычага уравновешивания со створкой, при этом двуплечий рычаг установлен с возможностью ограничения хода упорами, со стороны крепления к нему гибкой тяги подпружинен к корпусу регулятора и соединен эластичной тягой со створкой клапана, причем пружина, связывающая рычаг с корпусом регулятора, выполнена с возможностью регулирования жесткости.The technical essence is achieved by the fact that in the air ventilation system in the room containing the shaft, on the lower part of which an air flow regulator is installed, made in the form of a housing, one of the walls of which has a perforated curved surface, with a valve installed in the form of a sash, on the upper part a two-bladed weather vane is installed in the mine, both blades of which are made in the form of plates and are located in a vertical plane, at right angles to each other, one of them is articulated and kinematically connected by means of a flexible rod, a two-shouldered lever, a spring and a balancing lever with a sash, the two-arm lever is installed with the possibility of limiting the stroke by the stops, from the side of the flexible rod fastening to it, it is spring-loaded to the regulator body and connected by an elastic rod to the valve leaf, the spring connecting the lever to regulator housing, made with the possibility of regulating stiffness.
На чертеже показана система для вентиляции воздуха в помещении.The drawing shows a system for ventilation of air in a room.
Система состоит из вытяжной шахты, на нижней части которой закреплен корпус 1, одна стенка 2 которого выполнена с криволинейной перфорированной поверхностью, в корпусе 1 установлен клапан в виде створки 3 и рычага уравновешивания 4 с грузом 5, ось 6 которых закреплена на стенке корпуса 1, противоположной стенке 2 с криволинейной перфорированной поверхностью, поверхность стенок корпуса 1 в рабочей зоне створки 3 клапана имеет перфорацию, а рычаг уравновешивания 4 имеет возможность взаимодействия с одним концом пружины 7, другой конец которой закреплен на одном конце шарнирного установленного на стойке 8 двуплечего рычага 9. Другой конец двуплечего рычага 9 имеет возможность взаимодействия с упорами 10, 11, пружиной 12 с винтом 13, проходящим через жестко установленную скобу 14 и снабженным гайкой 15. Причем этот же конец двуплечего рычага 9 эластичной тягой 16 соединен со створкой 3, а гибкой тягой 17 по трубе 18 соединен через блок 19 с пластиной 20 двухлопастного флюгера, закрепленной с возможностью поворота на оси 21. Двухлопастной флюгер имеет также пластину 22 на одной из сторон штанги 23. Грузовой противовес 24 установлен на другой из сторон штанги 23, причем последняя жестко закреплена на имеющей возможность поворота в ступице 25, выше названной трубы 18 с упором 26. Ступица 25 установлена на зонте 27, расположенном над жалюзийной решеткой 28 вытяжной шахты.The system consists of an exhaust shaft, on the lower part of which a housing 1 is fixed, one wall 2 of which is made with a curved perforated surface, a valve in the form of a sash 3 and a balancing lever 4 with a load 5, the axis 6 of which is fixed to the wall of the housing 1, is installed in the housing 1 the opposite wall 2 with a curved perforated surface, the surface of the walls of the housing 1 in the working area of the valve leaf 3 has a perforation, and the balancing lever 4 has the ability to interact with one end of the spring 7, the other end of which is closed it is replicated at one end of the two-shouldered lever 9 mounted on the rack 8. The other end of the two-shoulder lever 9 is able to interact with the stops 10, 11, the spring 12 with the screw 13 passing through the rigidly mounted bracket 14 and provided with a nut 15. Moreover, the same end of the two-shoulder lever 9, an elastic rod 16 is connected to the leaf 3, and a flexible rod 17 is connected through the pipe 18 through the block 19 to the plate 20 of the two-bladed weather vane, mounted rotatably on the axis 21. The two-bladed weather vane also has a plate 22 on one side of the rod 23. Cargo A new counterweight 24 is mounted on the other side of the rod 23, the latter being rigidly fixed to being rotatable in the hub 25, above the pipe 18 with a stop 26. The hub 25 is mounted on an umbrella 27 located above the louvre grille 28 of the exhaust shaft.
Устройство работает следующим образом. При разности плотности воздуха внутри и снаружи помещения создается перепад давлений на входе и выходе вытяжной шахты. При достижении перепада давлений величины, достаточной для перемещения створки 3 (преодоление порога чувствительности), последняя поворачивается на определенный угол до уравновешивания крутящих моментов, с одной стороны, от сил, воздействующих на створку 3, и груза 5 на уравновешивающем рычаге 4, установленном на оси 6, а с другой стороны, от массы створки 3.The device operates as follows. With a difference in air density inside and outside the room, a pressure differential is created at the inlet and outlet of the exhaust shaft. Upon reaching a pressure differential of a value sufficient to move the leaf 3 (overcoming the sensitivity threshold), the latter is rotated by a certain angle to balance the torques, on the one hand, from the forces acting on the leaf 3 and the load 5 on the balancing lever 4 mounted on the axis 6, and on the other hand, from the mass of the sash 3.
Общая площадь перфорации на стенках корпуса 1 для прохода воздуха уменьшается, поэтому при увеличении скорости движения воздуха через перфорацию, обусловленную увеличением перепада давлений, обеспечивается постоянный (заданный) расход воздуха. Учитывая, что давление воздуха и скорость связаны степенной зависимостью, а реакция уравновешивающих элементов створки 3 и груза 5 на уравновешивающем рычаге 4 имеет тригонометрическую зависимость, то на начальном участке регулирования погрешность в регулировании небольшая.The total area of perforation on the walls of the housing 1 for the passage of air decreases, therefore, with an increase in the speed of air movement through the perforation, due to the increase in pressure drop, a constant (predetermined) air flow is ensured. Given that the air pressure and speed are related by a power law, and the reaction of the balancing elements of the sash 3 and the load 5 on the balancing lever 4 has a trigonometric dependence, then in the initial section of the regulation the error in regulation is small.
При увеличении перепада давлений и отклонении створки 3 на больший угол поворачивается и уравновешивающий рычаг 4 на оси 6, вступая во взаимодействие с одним из концов пружины 7, которая имеет линейную характеристику. При этом также обеспечивается уравновешивание крутящих моментов, с одной стороны, от сил, воздействующих на створку 3, и груза 5 на уравновешивающем рычаге 4, закрепленном на оси 6, а с другой стороны, от массы створки 3 и силы от пружины 7.When the pressure drop increases and the leaf 3 is deflected by a larger angle, the balancing lever 4 on the axis 6 also rotates, interacting with one of the ends of the spring 7, which has a linear characteristic. This also provides balancing of the torques, on the one hand, from the forces acting on the sash 3, and the load 5 on the balancing lever 4, mounted on the axis 6, and on the other hand, from the mass of the sash 3 and the force from the spring 7.
Заданный диапазон регулирования определяется в зависимости от перепадов давлений, характерных для условий эксплуатации вытяжной шахты, и задается характеристикой пружины 7, закрепленной на одном из концов двуплечего рычага 9, установленного на стойке 8. При этом конец двуплечего рычага 9, на котором закреплена пружина 7, находится в крайнем наиболее удаленном положении (верхнем) от уравновешивающего рычага 4. Удержание и фиксация уравновешивающего рычага 4 в этом положении обеспечивается пружиной 12 и упором 10. Причем минимальное первоначальное усилие, создаваемое пружиной 12, больше максимального усилия, создаваемого пружиной 7, при максимальном заданном угле поворота уравновешивающего рычага 4. Первоначальное усилие пружины 12 задается осевым перемещением винта 13 в жестко закрепленной скобе 14 при вращении гайки 15. Порог чувствительности зависит от сопротивления в опорах оси 6, задается массой груза 5 на уравновешивающем рычаге 4. Чем меньше разница в создаваемых крутящих моментах на оси 6 от массы створки 3, с одной стороны, и массы груза 5 с другой стороны, тем выше чувствительность, т.е. при меньшем перепаде давлений начинается регулирование расхода.The predetermined control range is determined depending on the pressure differences typical for the operating conditions of the exhaust shaft, and is determined by the characteristic of the spring 7, mounted on one end of the two-shouldered lever 9, mounted on the rack 8. The end of the two-shouldered lever 9, on which the spring 7 is fixed, is in the most extreme position (upper) from the balancing lever 4. The holding and fixing of the balancing lever 4 in this position is provided by the spring 12 and emphasis 10. Moreover, the minimum initial The force exerted by the spring 12 is greater than the maximum force exerted by the spring 7 at the maximum specified angle of rotation of the balancing arm 4. The initial force of the spring 12 is determined by the axial movement of the screw 13 in the rigid bracket 14 when the nut 15 is rotated. The sensitivity threshold depends on the resistance in the supports axis 6, is determined by the mass of the load 5 on the balancing arm 4. The smaller the difference in the generated torques on the axis 6 from the mass of the sash 3, on the one hand, and the mass of the load 5 on the other hand, the higher the sensitivity nost, i.e. with a lower pressure drop, flow control starts.
Порог чувствительности ограничен началом взаимодействия уравновешивающего рычага 4 с одним из концов пружины 7 и является минимальным при максимальном удалении ее второго конца на двуплечем рычаге 9 при отсутствии ветра или скорости его, незначительно влияющей на инфильтрацию, т.е. на неорганизованный воздухообмен.The sensitivity threshold is limited by the beginning of the interaction of the balancing lever 4 with one of the ends of the spring 7 and is minimal at the maximum removal of its second end on the two-arm lever 9 in the absence of wind or its speed, slightly affecting the infiltration, i.e. on unorganized air exchange.
При усилении скорости ветра до величины, достаточной для ориентации двухлопастного флюгера по направлению ветра, динамическое давление от скорости воздействует на пластину 22, которая поворачивает штангу 23 с трубой 18. Труба 8, удерживаемая от осевого перемещения упором 26, поворачивается в ступице 25, жестко закрепленной на зонте 27, закрывающем верхнее основание вытяжной шахты. Порог чувствительности датчика скорости ветра в виде пластины 20 двухлопастного флюгера задается характеристикой пружины 12. При усилении скорости ветра до величины, когда величина динамического давления на пластину 20 двухлопастного флюгера достаточна для ее поворота на оси 21, через тягу (например, трос) 17, блок 19, плечо двуплечего рычага 9 двуплечий рычаг 9 поворачивается на стойке 8, и тяга 16 поворачивает створку 3, уменьшая общую площадь перфорации на криволинейной стенке 2 и плоских стенках корпуса 1. Одновременно одно плечо двуплечего рычага 9, на котором закреплена пружина 7, приближается к оси 6, компенсируя тем самым изменение расстояния до уравновешивающего рычага 4, т.е. сохраняя или задавая новый диапазон регулирования и порог чувствительности.When the wind speed is increased to a value sufficient to orient the two-blade weather vane in the direction of the wind, the dynamic pressure from the speed acts on the plate 22, which rotates the rod 23 with the pipe 18. The pipe 8, which is held from axial movement by the stop 26, rotates in the hub 25, which is rigidly fixed on an umbrella 27 covering the upper base of the exhaust shaft. The sensitivity threshold of the wind speed sensor in the form of a two-blade vane plate 20 is set by the characteristic of the spring 12. When the wind speed is increased to a value when the dynamic pressure on the two-blade vane plate 20 is sufficient to rotate it on axis 21, through a rod (for example, a cable) 17, block 19, the shoulder of the two shoulders of the lever 9, the two shoulders of the lever 9 rotates on the rack 8, and the rod 16 rotates the leaf 3, reducing the total perforation area on the curved wall 2 and the flat walls of the housing 1. At the same time, one shoulder of the two shoulders of the lever n 9, where spring 7 is fastened, close to the axis 6, thereby compensating for the change in distance to the counterweight arm 4, i.e. saving or setting a new regulation range and sensitivity threshold.
При максимальной скорости ветра, характерной для данной местности, второе плечо двуплечего рычага 9 доходит до упора 11, что определяет максимальное прикрытие перфорации, а соответственно обеспечивает минимальный расход воздуха через шахту при максимальном неорганизованном воздухообмене. Уравновешивание штанги 23 на трубе 18 обеспечивается грузом 24.At the maximum wind speed characteristic of the area, the second shoulder of the two-shouldered lever 9 reaches the stop 11, which determines the maximum cover for perforation, and accordingly ensures the minimum air flow through the shaft at the maximum unorganized air exchange. The balancing of the rod 23 on the pipe 18 is provided by the load 24.
В целом работа устройства с коррекцией производительности по скорости ветра позволяет стабилизировать воздухообмен с учетом инфильтрации, а соответственно снизить энергозатраты на обеспечение микроклимата в помещении в зимний период.In general, the operation of the device with a performance correction for wind speed allows you to stabilize the air exchange taking into account infiltration, and accordingly reduce energy consumption to ensure the indoor climate in the winter.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010121078/12A RU2439442C1 (en) | 2010-05-25 | 2010-05-25 | Indoor air ventilation system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010121078/12A RU2439442C1 (en) | 2010-05-25 | 2010-05-25 | Indoor air ventilation system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2439442C1 true RU2439442C1 (en) | 2012-01-10 |
Family
ID=45784161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010121078/12A RU2439442C1 (en) | 2010-05-25 | 2010-05-25 | Indoor air ventilation system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2439442C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021050294A1 (en) * | 2019-09-10 | 2021-03-18 | Integrated Energy Services Corporation | System and method for assuring building air quality |
-
2010
- 2010-05-25 RU RU2010121078/12A patent/RU2439442C1/en active
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021050294A1 (en) * | 2019-09-10 | 2021-03-18 | Integrated Energy Services Corporation | System and method for assuring building air quality |
| US11359830B2 (en) | 2019-09-10 | 2022-06-14 | Integrated Energy Services Corporation | Sensor device and secured wireless communication protocol for air quality sensor devices |
| US11421903B2 (en) | 2019-09-10 | 2022-08-23 | Integrated Energy Services Corporation | System and method for local management of building air quality assurance |
| US11598543B2 (en) | 2019-09-10 | 2023-03-07 | Integrated Energy Serivces Corporation | Sensor device and secured wireless communication protocol for air quality sensor devices |
| US11624523B2 (en) | 2019-09-10 | 2023-04-11 | Integrated Energy Services Corporation | System and method for remote calibration of an air-quality sensor device |
| US11754305B2 (en) | 2019-09-10 | 2023-09-12 | Integrated Energy Services Corporation | System and method for initial calibration of an air-quality sensor device |
| US11976832B2 (en) | 2019-09-10 | 2024-05-07 | Integrated Energy Services Corporation | System and method for assuring building air quality |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN209857308U (en) | Automatic wall-facing wind pressure resisting exhaust device | |
| US20110028080A1 (en) | Back draft damper | |
| EP2652411A1 (en) | An adjustable building ventilator | |
| RU2439442C1 (en) | Indoor air ventilation system | |
| CN207111950U (en) | Volume damper | |
| JP5271681B2 (en) | Ventilating facilities | |
| CN106223770B (en) | Glass structure building wind-force sensing ventilated control system | |
| CN216242356U (en) | Air valve convenient to assemble | |
| RU112357U1 (en) | SELF-ADJUSTABLE MECHANICAL VENTILATION NETWORK | |
| EP3124886B1 (en) | Volume flow regulator | |
| RU2375644C1 (en) | Aeration device with variable flow section for natural ventilation systems at architectural monuments | |
| RU2324120C1 (en) | Equipment for stabilisation and regulation of air discharge of exhaust shaft | |
| SE410803B (en) | APPARATUS FOR CONTROLLING THE FLOW OF AIR THROUGH A VENTILATION PASSAGE | |
| RU144544U1 (en) | AUTOMATIC THERMOSENSITIVE VENTILATION CAP | |
| CN203687315U (en) | Gate-type adjustable double-layer grille | |
| CN207422360U (en) | The wall hanging air conditioner of adjustable multi-angle outlet air | |
| RU2369805C1 (en) | Air supply unit of natural ventilation system in livestock building | |
| JP2813910B2 (en) | Natural opening and closing vent device | |
| CN205909474U (en) | A can seal air inlet shutter for between electrical equipment | |
| RU225942U1 (en) | AUTOMATIC GREENHOUSE VENTILATION | |
| RU2313734C1 (en) | Device for air flow rate stabilization and control in air funnel | |
| CN215520672U (en) | Negative pressure side wind window regulation and control device that opens and shuts | |
| SK9543Y1 (en) | Adjustable non-return damper | |
| RU2452904C2 (en) | Supply ventilation device | |
| KR102483052B1 (en) | Underground structure having controllimg system for preventing condensation |