SK9873Y1 - Zariadenie na riadenie prietoku vzduchu - Google Patents

Abstract

Zariadenie na riadenie prietoku vzduchu, určené predovšetkým pre podtlakové klimatizačné a vetracie vzduchotechnické rozvody v obytných a kancelárskych budovách, skladoch a výrobných prevádzkach, tvorené centrálnou ventilačnou jednotkou (16) s ventilátorom (17), centrálnou riadiacou jednotkou, aspoň jednou hlavnou vzduchovou prúdnicou (3), aspoň dvoma vzduchovými prúdnicami (2) a aspoň jedným spojovacím uzlom (1), pričom hlavná vzduchová prúdnica (3) je napojená svojím výstupom (21) na vstup (4) centrálnej ventilačnej jednotky (16), vstup (20) hlavnej vzduchovej prúdnice (3) je napojený na výstup (19) spojovacieho uzla (1), ktorý je svojimi vstupmi (8, 8´) napojený na výstupy (18) vzduchových prúdnic (2) majúcich svoje vstupy v jednotlivých vetraných priestoroch, sa vyznačuje tým, že pozostáva z aspoň jedného decentrálneho regulátora (15) usporiadaného v hlavnej vzduchovej prúdnici (3), z aspoň jedného prerozdeľovacieho mechanizmu (6) usporiadaného v spojovacom uzle (1) a z ventilátora (17) s tlakovo závislou alebo nezávislou regulovateľnou rotačnou charakteristikou, ktorý je súčasťou centrálnej ventilačnej jednotky (16), napojenými na spoločnú centrálnu riadiacu jednotku, na spojité riadenie množstva odsávaného vzduchu z jednotlivých vetraných priestorov, z jednotlivých vzduchových prúdnic (2) a budovy ako celku.

Description

Technické riešenie sa týka zariadenia na riadenie prietoku vzduchu, ktoré je určené predovšetkým pre klimatizačné a vetracie vzduchotechnické rozvody v obytných a kancelárskych budovách, skladoch a výrobných prevádzkach. Ide teda o oblasť technického zariadenia budov.

Doterajší stav techniky

Rozvod vzduchu, či už na účely jednoduchého vetrania pomocou vzduchotechnických rozvodov, alebo s rozšírením ako súčasť klimatizácie alebo filtroventilácie, je dnes už bežnou súčasťou stavebných a renovačných projektov. Riadenie toku vzduchu v bytových, kancelárskych alebo priemyselných budovách patrí medzi základné prvky ekonomickej a ekologickej regulácie a ovládania riadenia teplotného komfortu, vlhkosti a dostatku kyslíka v rámci riadenia vnútornej klímy v jednotlivých vetraných priestoroch podľa ich určenia.

Centralizovaná regulácia toku tepla a vzduchu umožňuje efektívnejšiu a plynulejšiu reakciu na potreby spočívajúce napr. v prítomnosti alebo neprítomnosti osôb vo vetraných miestnostiach alebo vetraných priestoroch, zmeny externých aj vonkajších klimatických faktorov a pod., a tým umožňuje výrazne šetriť energetickú náročnosť objektov a veľkosť inštalovaných potrubných dimenzií. Klasický rozvod vzduchotechniky pozostáva zo sústavy vzájomne prepojených koncových ventilačných vetiev nazývaných vzduchové prúdnice, ktoré majú svoje vyústenia v jednotlivých vetraných miestnostiach a vetraných priestoroch. Vzduchové prúdnice z jednotlivých smerov sa spájajú v spojovacích uzloch, ktoré sú napojené na aspoň jednu hlavnú vzduchovú prúdnicu. Hlavná vzduchová prúdnica je pripojená k centrálnej ventilačnej jednotke s centrálnou riadiacou jednotkou. Rovnotlaková alebo rôznotlaková výmena vzduchu je zabezpečená centrálnou pohonnou jednotkou, typu dúchadlo alebo ventilátor, ktorá je súčasťou centrálnej ventilačnej jednotky. Súčasťou systému bývajú obvykle aj kondenzačné nádoby, vyvíjače tepla, filtračné jednotky, zvlhčovače alebo sušiče vzduchu. Riadenie cirkulácie vzduchu je riadené centrálnou riadiacou jednotkou ovládajúcou pohon centrálnej ventilačnej jednotky aj škrtiacich klapiek umiestnených v potrubí ventilácie, resp. prerozdeľovacích klapiek alebo decentrálnych regulátorov prietoku vzduchu. Klapky sa používajú pri pretlakových systémoch ventilácie, naproti tomu pri podtlakových systémoch ventilácie sa používa jeden decentrálny regulátor. Decentrálny regulátor zabezpečuje prívod alebo odvod vzduchu do a z priradenej zóny a má za úlohu regulovať vstupný alebo výstupný celkový objemový prietok vzduchu podľa požiadavky. Podnet na zmenu intenzity prúdenia vzduchu a ostatných parametrov tohto vzduchu vydáva centrálna riadiaca jednotka na základe dát snímaných a do nej prenášaných zo sústavy snímačov, ktoré sú umiestnené v jednotlivých vetraných priestoroch, vo vzduchových prúdniciach alebo hlavnej vzduchovej prúdnici vybavených ventilačným vstupom alebo tiež podľa užívateľského nastavenia. Rozvody vzduchu sú uskutočňované potrubím majúcim často kovový plášť. V štandardnom vyhotovení je vzduchotechnika poháňaná systémom tlačenia vzduchu pre prívodnú vzduchotechnickú vetvu, teda prívod vzduchu pretlakom. Pre odsávanú vetvu je spravidla využívaný podtlak, teda vzduch je odvádzaný podtlakom. Niektoré ventilácie sú priamo prepojené aj s protipožiarnymi systémami budov, senzormi dymu a/alebo oxidov dusíka a pod. Variabilný regulačný systém vzduchu, ktorý reguluje množstvo pretekajúceho vzduchu pre viac vetraných zón, sa delí na tri základné uskutočnenia. Prvým je uskutočnenie s variabilným prietokom vzduchu (VAV), kedy systém reguluje prietok vzduchu, teda jeho presné množstvo, na základe požiadavky z vetraných priestorov. Druhým uskutočnením je systém, kde sa riadi konštantný prietok vzduchu (CAV) na základe presného nastavenia prietokového objemu. To znamená, že v priebehu chodu systému nie je možné hodnotu nastaveného prietoku vzduchu meniť. Je samozrejme možné vytvoriť aj kombináciu medzi týmito systémami. Regulácia prietoku vzduchu je vykonávaná centrálnou pohonnou jednotkou tak, že sa menia otáčky ventilátora, a tým sa množstvo ním nasávaného/tlačeného vzduchu mení, aby sa zabezpečil dostatok vzduchu pre všetky napojené vetrané zóny.

Na reguláciu vzduchu v rámci zóny sú v súčasnosti najčastejšie používané manuálne klapky umiestnené v potrubí, distribučnom boxe alebo priamo na prvku, ktorý zabezpečuje distribúciu vzduchu do konkrétneho vetraného priestoru. Tento systém regulácie nie je príliš pružný k potrebám jednotlivých vetraných priestorov a je vhodný predovšetkým do prevádzok, kde sa klíma príliš nemení, alebo kde jeho zmeny nevyžadujú prílišné zmeny množstva prietoku vzduchu. Pohon každej klapky je v tomto prípade zabezpečený samostatnou pohonnou jednotkou.

Z verejne dostupných databáz je známy systém http://www.elektrodesign.cz/web/cs/product/kel-125elektricky-ovladany-talirovy-ventil, kde prerozdeľovanie prúdov vzduchu prebieha pomocou elektronických tanierových ventilov priamo vo vetraných miestnostiach zdieľania na vstupoch do vzduchovej prúdnice. Nevýhodou tohto systému je nutnosť použitia dvoch a viac pohonov, ktoré môžu regulovať prietok vzduchu iba obmedzene. V strope alebo stene je teda umiestnený tanierový ventil, pričom každý ventil má vlastnú pohonnú jednotku s vlastným ovládacím mechanizmom pohybu tanierovej klapky. Nevýhodou tohto riešenia je práve to, že každý výstup musí mať vlastnú pohonnú jednotku, vlastný rozvod elektriny a ovládacieho signálu. To je síce konštrukčne jednoduché, ale zbytočne drahé, najmä, keď vetraná miestnosť alebo vetraný priestor môžu mať viacero týchto tanierových ventilov. Pri použití tohto systému nie je možné kombinovať umiestnenie iných distribučných prvkov a elektronika vždy reguluje iba jednu vzduchovú prúdnicu. Tento systém má nepriaznivý vplyv do tlakových tendencií celého vzduchotechnického systému. Tiež môže emitovať akustické znečistenie, teda hluk, z dôvodu príliš veľkej rýchlosti vzduchu v mieste jeho priškrtenia. Vzduchotechnická jednotka je obvykle regulovaná na výstupný tlak a v prípade odťahu na podtlak.

Iným systémom používaným v bežnej technickej praxi je systém s variabilným prietokom vzduchu, ktorý pri bytovom systéme vetrania má na odťahu vzduchu iba obyčajnú klapku s pohonom na jednom z vybraných odťahovaných smerov. Ale klapka v tomto prípade iba škrtí vzduch a jej funkcia nie je užívateľsky uspokojivá. Dôvodom je to, že ostatné smery sú pri škrtení bez regulácie, a teda veľmi nespolupracujú pri potrebe navyšovať prietok vzduchu do miestností svojej aktuálnej potreby. Aj tento systém má nepriaznivý vplyv do tlakových tendencií celého vzduchotechnického systému. Aj on môže emitovať akustické znečistenie, teda hluk, z dôvodu príliš veľkej rýchlosti vzduchu v mieste jeho priškrtenia.

Za doterajší stav techniky je možné považovať aj riešenie, kedy sa na požiadavku zvýšenia prietoku vzduchu zvýši výkon vzduchotechniky. V tomto prípade však nedochádza k žiadnemu prerozdeľovaniu vzduchu, iba k navýšeniu prietoku vzduchu v celom systéme. Tento systém má významný nepriaznivý vplyv na vyššiu energetickú náročnosť celého vzduchotechnického systému, prejavujúci sa predovšetkým vo zvýšenej spotrebe elektrickej energie. Táto vyššia spotreba je zapríčinená vyššou spotrebou ventilátorov, ale aj potrebou vyššieho tepelného ohrevu väčšieho množstva distribuovaného vzduchu.

Úlohou technického riešenia je vytvoriť také zariadenie na riadenie toku vzduchu, ktoré by umožňovalo prerozdeliť vzdušninu, teda konkrétny objem odsávaného vzduchu, medzi hlavnou vzduchovou prúdnicou a z nej sa oddeľujúcimi dvoma a viacerými vzduchovými prúdnicami jediným spoločným pohonom s viacerými prerozdeľovacími klapkami, teda umožniť plynulú reguláciu viacerých odťahových smerov systémom priameho prerozdelenia odvádzaného vzduchu v jednej vetve potrubia. Funkcia regulácie prietoku vzduchu od jednotlivých vetiev vzduchových prúdnic by mala byť doplnená aj decentrálnym regulačným prvkom riadiacim celkové množstvo zo systému odsávaného vzduchu. Predmetné zariadenie by malo byť konštrukčne jednoduché, ľahko implementovateľné do systémov vzduchotechniky, pričom by zariadenie malo celú zostavu vzduchotechniky zlacňovať, použitím menšieho množstva drahých, predovšetkým pohonných a ovládacích prvkov, klapiek a regulátorov, a zefektívňovať prerozdelenie prietoku vzduchu. Systém by mal umožňovať tak centrálne, ako aj decentrálne riadenie podtlakového klimatizačného a vetracieho vzduchotechnického rozvodu na úpravu privádzaného vzduchu do vetraných priestorov. Systém by mal byť ďalej schopný reakcie na vnútorné podnety z vetraných priestorov, tzv. systém BOOST na rýchle odvetranie hygienických miestností, ako je kúpeľňa, kuchyňa alebo toaleta, a prípadnej reakcie na senzorické podnety pružným zvýšením množstva alebo intenzity privádzaného a odvádzaného vzduchu. To všetko by malo byť uskutočniteľné bez potreby navyšovania celkového množstva odvádzaného vzduchu, pokiaľ to kapacita výmeny vzduchu vo vetraných priestoroch dovolí.

Podstata technického riešenia

Nedostatky v súčasnosti známych zariadení prekonáva opisované technické riešenie, ktorým je zariadenie na riadenie prietoku vzduchu určené predovšetkým pre podtlakové klimatizačné a vetracie vzduchotechnické rozvody v obytných a kancelárskych budovách, skladoch a výrobných prevádzkach. Podtlakové klimatizačné a vetracie vzduchotechnické rozvody sú obvykle tvorené centrálnou ventilačnou jednotkou s ventilátorom, centrálnou riadiacou jednotkou, aspoň jednou hlavnou vzduchovou prúdnicou, aspoň dvoma vzduchovými prúdnicami a aspoň jedným spojovacím uzlom. Hlavná vzduchová prúdnica je napojená svojím výstupom na vstup centrálnej ventilačnej jednotky. Vstup hlavnej vzduchovej prúdnice je napojený na výstup spojovacieho uzla, a ten je svojimi vstupmi napojený na výstupy vzduchových prúdnic. Vzduchové prúdnice majú svoje vstupy v jednotlivých vetraných priestoroch. Zariadenie na riadenie prietoku vzduchu pozostáva z aspoň jedného decentrálneho regulátora, z aspoň jedného prerozdeľovacieho mechanizmu a z ventilátora s tlakovo závislou alebo nezávislou regulovateľnou rotačnou charakteristikou. Decentrálny regulátor je usporiadaný v hlavnej vzduchovej prúdnici. Prerozdeľovací mechanizmus je usporiadaný v spojovacom uzle. Ventilátor s tlakovo závislou alebo nezávislou regulovateľnou rotačnou charakteristikou je súčasťou centrálnej ventilačnej jednotky. Decentrálny regulátor, prerozdeľovací mechanizmus a ventilátor sú napojené na spoločnú centrálnu riadiacu jednotku, ktorá vykonáva spojité riadenie množstva odsávaného vzduchu z jednotlivých miestností, z jednotlivých vzduchových prúdnic a budovy ako celku. Vo výhodnom uskutočnení je prerozdeľovací mechanizmus súčasťou spojovacieho uzla a je tvorený iba jedinou prvou pohonnou jednotkou a aspoň dvoma prerozdeľovacími klapkami. Prvá pohonná jednotka a prerozdeľovacie klapky sú navzájom mechanicky prepojené. Každá prerozdeľovacia klapka je samostatne otočne umiestnená v práve jednom vstupe spojovacieho uzla v mieste jeho spojenia s výstupom vzduchovej prúdnice. Prvá pohonná jednotka je mechanicky prepojená s prvou prerozdeľovacou klapkou. Toto spojenie zabezpečuje prenos otáčavého pohybu od prvej pohonnej jednotky na prvú prerozdeľovaciu klapku. Druhá prerozdeľovacia klapka je potom mechanicky prepojená spriahnutým pohybovým mechanizmom s prvou prerozdeľovacou klapkou. Otáčavý pohyb od prvej pohonnej jednotky je tak prenášaný sprostredkovane práve od prvej prerozdeľovacej klapky. Pohyb prvej prerozdeľovacej klapky a druhej prerozdeľovacej klapky je synchronizovaný tak, že v okamihu, keď aspoň jedna z týchto prerozdeľovacích klapiek úplne uzatvára príslušný vstup spojovacieho uzla, je druhá z prerozdeľovacích klapiek v polohe jej maximálneho nastaveného otvorenia. Uhol pootočenia prerozdeľovacích klapiek je rovnaký pre obe prerozdeľovacie klapky. Pomer otvorenosti spriahnutým pohybovým mechanizmom spojených prerozdeľovacích klapiek je meniteľný v rámci servisného manuálneho nastavenia spojovacieho uzla. Z toho vyplýva, že ak je jedna z prerozdeľovacích klapiek úplne uzavretá, neznamená to automaticky, že druhá z týchto prerozdeľovacích klapiek je otvorená pod uhlom 90°.

V inom výhodnom uskutočnení je mechanické prepojenie prvej pohonnej jednotky s prvou prerozdeľovacou klapkou uskutočnené otočným hriadeľom.

V ďalšom výhodnom uskutočnení je mechanické prepojenie prvej prerozdeľovacej klapky s druhou prerozdeľovacou klapkou tvorené ťahadlom. Ťahadlo zabezpečuje synchronizáciu prenosu rotačného pohybu prvej prerozdeľovacej klapky, ktorá je do pohybu uvádzaná prvou pohonnou jednotkou, na druhú prerozdeľovaciu klapku.

V nasledujúcom výhodnom uskutočnení je mechanické prepojenie prvej prerozdeľovacej klapky s druhou prerozdeľovacou klapkou tvorené pákovým mechanizmom. Pákový mechanizmus slúži na zabezpečenie synchronizovaného prenosu rotácie prvej prerozdeľovacej klapky od prvej pohonnej jednotky na druhú prerozdeľovaciu klapku v prípadoch, keď obe prerozdeľovacie klapky ležia vo vzduchových prúdniciach, ktoré nemajú jednu spoločnú stredovú os.

V ešte ďalšom výhodnom uskutočnení je decentrálnym regulátorom jednocestná prerozdeľovacia klapka, ktorá je tvorená druhou pohonnou jednotkou, hlavnou prerozdeľovacou klapkou a meracím zariadením na meranie objemu pretekaného vzduchu. Druhá pohonná jednotka je mechanicky prepojená s hlavnou prerozdeľovacou klapkou prostredníctvom druhého otočného hriadeľa.

V inom výhodnom uskutočnení sú prvou pohonnou jednotkou a druhou pohonnou jednotkou krokové elektromotory alebo servomotory.

V ďalšom výhodnom uskutočnení je každá prerozdeľovacia klapka usporiadaná tak, že rozsah maximálneho nastaviteľného uhla jej natočenia je nastaviteľný v rozmedzí od 0° do 90°, pričom súčet uhlov natočenia α prvej prerozdeľovacej klapky a β druhej prerozdeľovacej klapky je v ktoromkoľvek okamihu rovnaký pre všetky možné varianty vzájomného natočenia oboch prerozdeľovacích klapiek.

Hlavnou výhodou tohto technického riešenia je, že zariadenie na riadenie prietoku vzduchu určené predovšetkým pre podtlakové klimatizačné a vetracie vzduchotechnické rozvody v obytných a kancelárskych budovách, skladoch a výrobných prevádzkach umožňuje prerozdeliť konkrétny objem odsávaného vzduchu medzi hlavnou vzduchovou prúdnicou a z nej sa oddeľujúcimi dvoma a viac vzduchovými prúdnicami jediným spoločným pohonom s viacerými prerozdeľovacími klapkami. Zariadenie tak s oveľa menšími nákladmi umožňuje plynulú reguláciu viacerých odťahových smerov systémom priameho prerozdelenia odvádzaného vzduchu v jednej vetve potrubia a eliminuje akustické vplyvy spôsobené zrýchleným prúdením vzduchu prerozdeľovacou klapkou. Funkcia regulácie prietoku vzduchu od jednotlivých vetiev vzduchových prúdnic je doplnená aj decentrálnym regulačným prvkom riadiacim celkové množstvo zo systému odsávaného vzduchu. Zariadenie, tak ako je opísané, je konštrukčne jednoduché, ľahko implementovateľné do existujúcich a nových osvedčených systémov vzduchotechniky. Zariadenie celú vzduchotechnickú zostavu zlacňuje a zefektívňuje tým, že sa na správnu funkciu vzduchotechnickej inštalácie použije menej súčastí na prerozdelenie toku vzduchu obsahujúcich na rovnaký rozsah vzduchotechnických rozvodov menšie množstvo drahých, predovšetkým pohonných a ovládacích prvkov, klapiek a regulátorov. Systém umožňuje tak centrálne, ako decentrálne riadenie podtlakového klimatizačného a vetracieho vzduchotechnického rozvodu na úpravu privádzaného vzduchu do vetraných priestorov. Systém je schopný reakcie na vnútorné podnety z vetraných priestorov, tzv. systém BOOST, na rýchle odvetranie hygienických miestností, ako je kúpeľňa, kuchyňa alebo toaleta. Systém je ďalej schopný aj reakcie na senzorické podnety pružným zvýšením množstva alebo intenzity privádzaného a odvádzaného vzduchu. To všetko je uskutočniteľné bez potreby navyšovania celkového množstva odvádzaného vzduchu, pokiaľ to kapacita výmeny vzduchu vo vetraných priestoroch dovolí.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Technické riešenie bude bližšie objasnené pomocou výkresov, ktoré znázorňujú:

obr. 1 schematický pohľad na zariadenie na riadenie prietoku vzduchu implementované do systémov vzduchotechniky, tu v uskutočnení s práve jedným uzlom s dvojcestnou klapkou s mechanickým prepojením podľa nárokov 2 až 4 a jedným decentrálnym regulátorom. V obrázku sú vyznačené vzťahy medzi objemami pretekajúceho vzduchu vzduchotechnickou sústavou, obr. 2 jeden z príkladov usporiadania uzla s prerozdeľovacím mechanizmom podľa nárokov 2 až 4, teda s použitím prvej pohonnej jednotky, prvého otočného hriadeľa a ťahadla, obr. 3 jeden z príkladov usporiadania uzla s prerozdeľovacím mechanizmom podľa nárokov 2 až 3 a 5, teda s použitím prvej pohonnej jednotky, prvého otočného hriadeľa a pákového mechanizmu.

Príklady uskutočnenia

Zariadenie na riadenie prietoku vzduchu, vyobrazené na obr. 1, je určené predovšetkým pre podtlakové klimatizačné a vetracie vzduchotechnické rozvody v obytných a kancelárskych budovách, skladoch a výrobných prevádzkach. Skladá sa z prepojeného systému jednotlivých komponentov, ktoré inštalované do podtlakových klimatizačných a vetracích vzduchotechnických rozvodov umožňujú vylepšiť činnosť inak z bežného stavu známych podtlakových rozvodov a zlacniť ich cenu. Podtlakové klimatizačné a vetracie vzduchotechnické rozvody sú podľa obr. 1 obvykle tvorené centrálnou ventilačnou jednotkou 16 s ventilátorom 17, centrálnou riadiacou jednotkou, aspoň jednou hlavnou vzduchovou prúdnicou 3, aspoň dvoma vzduchovými prúdnicami 2 a aspoň jedným spojovacím uzlom 1. Hlavná vzduchová prúdnica 3 je napojená svojím výstupom 21 na vstup 4 centrálnej ventilačnej jednotky 16. Označenie jednotlivých vstupov a výstupov je tu koncipované v smere prúdenia vzduchu pri podtlakových systémoch. Vstup 20 hlavnej vzduchovej prúdnice 3 je napojený na výstup 19 spojovacieho uzla 1, a ten je svojimi vstupmi 8, 8' napojený na výstupy 18 vzduchových prúdnic 2. Vzduchové prúdnice 2 majú svoje vstupy v jednotlivých vetraných priestoroch.

Zariadenie na riadenie prietoku vzduchu, podľa vyobrazenia na obr. 1, pozostáva z aspoň jedného decentrálneho regulátora 15, z aspoň jedného prerozdeľovacieho mechanizmu 6 a z ventilátora 17 s tlakovo závislou alebo nezávislou regulovateľnou rotačnou charakteristikou. Decentrálny regulátor 15 je usporiadaný v hlavnej vzduchovej prúdnici 3. Prerozdeľovací mechanizmus 6 je usporiadaný v spojovacom uzle 1. Ventilátor 17 s tlakovo závisle alebo nezávisle regulovateľnou rotačnou charakteristikou je súčasťou centrálnej ventilačnej jednotky 16. Decentrálny regulátor 15, prerozdeľovací mechanizmus 6 a ventilátor 17 sú napojené na nezobrazenú spoločnú centrálnu riadiacu jednotku, ktorá vykonáva spojité riadenie množstva odsávaného vzduchu z jednotlivých vetraných priestorov, z jednotlivých vzduchových prúdnic 2 a budovy ako celku.

Podľa konkrétneho príkladu uskutočnenia technického riešenia, vyobrazenom na obr. 1, má vetrací systém jednoduché usporiadanie, ktoré má iba dve vzduchové prúdnice 2 privádzajúce vzduch z dvoch protiľahlých smerov. Tieto vzduchové prúdnice 2 sa spájajú v jedinom spojovacom uzle 1, na ktorý je pripojená jediná hlavná vzduchová prúdnica 3 vybavená jedným decentrálnym regulátorom 15 napojeným na práve jednu centrálnu ventilačnú jednotku 16 s práve jedným ventilátorom 17.

Podľa iného príkladu uskutočnenia technického riešenia, vyobrazeného na obr. 1 až 3, je prerozdeľovací mechanizmus 6 súčasťou spojovacieho uzla 1 a je tvorený iba jedinou prvou pohonnou jednotkou 5 a aspoň dvoma prerozdeľovacími klapkami 7, 7'. Prvá pohonná jednotka 5 a prerozdeľovacie klapky 7, 7' sú navzájom mechanicky prepojené tak, že prvá pohonná jednotka 5 poháňa priamo iba jednu prvú prerozdeľovaciu klapku 7 a ostatné sú poháňané sprostredkovane v rámci jedného spojovacieho uzla 1. Každá prerozdeľovacia klapka 7, 7' je samostatne otočne umiestnená v práve jednom vstupe 8, 8' spojovacieho uzla 1 v mieste jeho spojenia s výstupom 18 vzduchovej prúdnice 2. Prvá pohonná jednotka 5 je mechanicky prepojená s prvou prerozdeľovacou klapkou 7. Toto spojenie zabezpečuje prenos otáčavého pohybu od prvej pohonnej jednotky 5 na prvú prerozdeľovaciu klapku 7. Druhá prerozdeľovacia klapka 7' je potom mechanicky prepojená spriahnutým pohybovým mechanizmom s prvou prerozdeľovacou klapkou 7. Otáčavý pohyb od prvej pohonnej jednotky 5 je tak prenášaný sprostredkovane práve od prvej prerozdeľovacej klapky 7. Pohyb prvej prerozdeľovacej klapky 7 a druhej prerozdeľovacej klapky 7' je synchronizovaný tak, že v okamihu, keď aspoň jedna z týchto prerozdeľovacích klapiek 7, 7' úplne uzatvára príslušný vstup 8, 8' spojovacieho uzla 1, je druhá z prerozdeľovacích klapiek 7' v polohe jej maximálneho nastaveného otvorenia. Uhol pootočenia prerozdeľovacích klapiek 7, 7' je rovnaký pre obe prerozdeľovacie klapky 7, 7'. Pomer otvorenosti spriahnutým pohybovým mechanizmom spojených prerozdeľovacích klapiek 7, 7' je meniteľný v rámci servisného manuálneho nastavenia spojovacieho uzla 1. Z toho vyplýva, že ak je jedna z prerozdeľovacích klapiek 7, 7' úplne uzavretá, neznamená to automaticky, že druhá z týchto prerozdeľovacích klapiek 7, 7' je otvorená pod uhlom 90°.

V jednom z konkrétnych nezobrazených príkladov uskutočnenia technického riešenia je uhol otvorenia prvej prerozdeľovacej klapky 7 75° v momente, keď je druhá prerozdeľovacia klapka 7' plne uzavretá. Recipročne, ak je v tomto nezobrazenom príklade uskutočnenia technického riešenia nastavenia vzájomnej polohy prerozdeľovacích klapiek 7, 7' prvá prerozdeľovacia klapka 7 plne uzavretá, je uhol otvorenia druhej prerozdeľovacej klapky 7' práve 75°.

Podľa príkladu uskutočnenia technického riešenia, vyobrazenom na obr. 1 až 3, je mechanické prepojenie prvej pohonnej jednotky 5 s prvou prerozdeľovacou klapkou 7 uskutočnené prvým otočným hriadeľom 9. Podľa rovnakého príkladu uskutočnenia technického riešenia je mechanické prepojenie prvej prerozdeľovacej klapky 7 s druhou prerozdeľovacou klapkou 7' tvorené ťahadlom 10. Ťahadlo 10 zabezpečuje synchronizáciu prenosu rotačného pohybu prvej prerozdeľovacej klapky 7, ktorá je do pohybu uvádzaná prvou pohonnou jednotkou 5, na druhú prerozdeľovaciu klapku 7'.

Podľa iného konkrétneho príkladu uskutočnenia technického riešenia je mechanické prepojenie prvej prerozdeľovacej klapky 7 s druhou prerozdeľovacou klapkou 7' tvorené pákovým mechanizmom 11. Pákový mechanizmus 11 slúži na zabezpečenie synchronizovaného prenosu rotácie prvej prerozdeľovacej klapky 7 od prvej pohonnej jednotky 5 na druhú prerozdeľovaciu klapku 7' v prípadoch, keď obe prerozdeľovacie klapky 7, 7' ležia vo vzduchových prúdniciach 2, ktoré nemajú jednu spoločnú stredovú os. Odborník v odbore jednoduchým experimentovaním a použitím všeobecných znalostí z odboru ľahko vyvodí aj iné možné príklady mechanického prepojenia, ktoré budú spĺňať rovnaký účel a funkciu. Takýmito typmi mechanického prepojenia môžu byť prepojenia ozubenými kolesami, remenicami s remeňom, ozubenými kolesami s reťazou, ozubeným hrebeňom s ozubenými kolesami a pod.

Podľa príkladu uskutočnenia technického riešenia, vyobrazenom na obr. 1, je decentrálnym regulátorom 15 jednocestná prerozdeľovacia klapka, ktorá je tvorená druhou pohonnou jednotkou 12, hlavnou prerozdeľovacou klapkou 14 a nezobrazeným meracím zariadením na meranie objemu pretekaného vzduchu. Druhá pohonná jednotka 12 je mechanicky prepojená s hlavnou prerozdeľovacou klapkou 14 prostredníctvom druhého otočného hriadeľa 13. Aj v tomto príklade uskutočnenia technického riešenia nie je možné považovať toto riešenie za končiaci zoznam možností. Aj tu odborník v odbore jednoduchým experimentovaním a použitím všeobecných znalostí z odboru ľahko vyvodí aj iné možné príklady mechanického prepojenia, ktoré budú spĺňať rovnaký účel a funkciu. Takýmito typmi mechanického prepojenia môžu byť opäť aj tu ozubené kolesá, remenicami s remeňom, ozubené kolesá s reťazou, ozubený hrebeň s ozubenými kolesami a pod.

Podľa konkrétneho príkladu uskutočnenia technického riešenia sú prvou pohonnou jednotkou 5 a druhou pohonnou jednotkou 12 krokové elektromotory alebo servomotory. Aj tu nie je zoznam pohonov konečný, pretože na pohon môžu byť použité aj iné odborníkovi v odbore známe pohony, ako sú iné typy elektromotorov, piestových pohonov a pod.

Podľa konkrétneho príkladu uskutočnenia technického riešenia je každá prerozdeľovacia klapka 7, 7' prerozdeľovacieho mechanizmu 6 usporiadaná tak, že rozsah maximálneho nastaviteľného uhla jej natočenia je v prípade práve dvoch prerozdeľovacích klapiek 7, 7' nastaviteľný v rozmedzí od 0° do 90°, pričom súčet uhlov natočenia α prvej prerozdeľovacej klapky 7 a β druhej prerozdeľovacej klapky 7' je v ktoromkoľvek okamihu rovnaký pre všetky možné varianty vzájomného natočenia α + β oboch prerozdeľovacích klapiek 7, 7'. Pritom platí podľa príkladu uskutočnenia technického riešenia podľa obr. 1, že ak sú prietoky A a B vzduchu privádzané zo vzduchotechnických prúdnic 2 do jedného spojovacieho uzla s veľkosťou X m³/h a Y m³/h, potom pre výstupný prietok C vzduchu z decentrálneho regulátora 15 platí C = A + B = (X + Y) m³/h.

Podľa konkrétneho nezobrazeného príkladu uskutočnenia technického riešenia je pohyb prerozdeľovacích klapiek 7, 7', 14 v zariadení riadený elektrickými impulzmi z centrálnej riadiacej jednotky. Zariadenie ale umožňuje aj decentrálne riadenie pomocou vradeného impulzu alebo viacerých vradených impulzov. Centrálna riadiaca jednotka hodnotí a priraďuje všetkým impulzom ovládaciu prioritu. Vradeným impulzom je tu myslené zadanie podnetu pomocou fyzického ovládania tlačidiel BOOST alebo podnetom daným pomocou diaľkového ovládania, alebo z vradených senzorov umiestnených vo ventilačnom systéme.

Diaľkovým ovládaním alebo vradeným senzorom môžu byť snímače teploty, snímače CO2, NOx, snímače otvorenia okien a dverí, snímače spustenia digestora, požiarne snímače, mobilný telefón, počítač, tablet, notebook a mnoho ďalších snímačov a elektronických zariadení.

Priemyselná využiteľnosť

Zariadenie na riadenie prietoku vzduchu nájde uplatnenie v stavebníctve pri budovaní centrálnych vetracích a klimatizačných jednotiek a rozvodov vzduchu v rodinných domoch, bytových domoch, 10 kancelárskych budovách a výrobných prevádzkach.

Zoznam vzťahových značiek spojovací uzol vzduchová prúdnica hlavná vzduchová prúdnica vstup centrálnej ventilačnej jednotky prvá pohonná jednotka prerozdeľovací mechanizmus prvá prerozdeľovacia klapka ' druhá prerozdeľovacia klapka prvý vstup spojovacieho uzla ' druhý vstup spojovacieho uzla prvý otočný hriadeľ ťahadlo pákový mechanizmus druhá pohonná jednotka druhý otočný hriadeľ hlavná prerozdeľovacia klapka decentrálny regulátor centrálna ventilačná jednotka ventilátor výstup vzduchovej prúdnice výstup spojovacieho uzla vstup hlavnej vzduchovej prúdnice výstup hlavnej vzduchovej prúdnice

A prietok vzduchu jednou vzduchovou prúdnicou

B prietok vzduchu druhou vzduchovou prúdnicou

C výstupný prietok vzduchu decentrálnym regulátorom

Claims (8)

1. Zariadenie na riadenie prietoku vzduchu určené predovšetkým pre podtlakové klimatizačné a vetracie vzduchotechnické rozvody v obytných a kancelárskych budovách, skladoch a výrobných prevádzkach tvorené centrálnou ventilačnou jednotkou (16) s ventilátorom (17), centrálnou riadiacou jednotkou, aspoň jednou hlavnou vzduchovou prúdnicou (3), aspoň dvoma vzduchovými prúdnicami (2) a aspoň jedným spojovacím uzlom (1), pričom hlavná vzduchová prúdnica (3) je napojená svojím výstupom (21) na vstup (4) centrálnej ventilačnej jednotky (16), vstup (20) hlavnej vzduchovej prúdnice (3) je napojený na výstup (19) spojovacieho uzla (1), ktorý je svojimi vstupmi (8, 8') napojený na výstupy (18) vzduchových prúdnic (2) majúcich svoje vstupy v jednotlivých vetraných priestoroch, vyznačujúce sa tým, že pozostáva z aspoň jedného decentrálneho regulátora (15) usporiadaného v hlavnej vzduchovej prúdnici (3), z aspoň jedného prerozdeľovacieho mechanizmu (6) usporiadaného v spojovacom uzle (1) a z ventilátora (17) s tlakovo závislou alebo nezávislou regulovateľnou rotačnou charakteristikou, ktorý je súčasťou centrálnej ventilačnej jednotky (16), napojenými na spoločnú centrálnu riadiacu jednotku, na spojité riadenie množstva odsávaného vzduchu z jednotlivých vetraných priestorov, z jednotlivých vzduchových prúdnic (2) a budovy ako celku.

2. Zariadenie na riadenie prietoku vzduchu podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že prerozdeľovací mechanizmus (6) je tvorený prvou pohonnou jednotkou (5), ktorá je súčasťou spojovacieho uzla (1), aspoň dvoma prerozdeľovacími klapkami (7, 7'), z ktorých každá je otočne umiestnená v práve jednom vstupe (8, 8') spojovacieho uzla (1) v mieste jeho spojenia s výstupom (18) vzduchovej prúdnice (2), pričom prvá pohonná jednotka (5) je mechanicky prepojená s prvou prerozdeľovacou klapkou (7) na zabezpečenie jej otáčavého pohybu a druhá prerozdeľovacia klapka (7') je mechanicky prepojená s prvou prerozdeľovacou klapkou (7) pre súčasný sprostredkovaný prenos otáčavého pohybu od prvej pohonnej jednotky (5) cez spriahnutý pohybový mechanizmus, pričom pohyb prvej prerozdeľovacej klapky (7) a druhej prerozdeľovacej klapky (7') je synchronizovaný tak, že v okamihu, keď aspoň jedna z týchto prerozdeľovacích klapiek (7, 7') úplne uzatvára príslušný vstup (8, 8') spojovacieho uzla (1), je druhá z prerozdeľovacích klapiek (7, 7') v polohe jej maximálneho nastaveného otvorenia, pričom uhol pootočenia prerozdeľovacích klapiek (7, 7') je rovnaký pre obe prerozdeľovacie klapky (7, 7'), ale pomer otvorenosti spriahnutým pohybovým mechanizmom spojených prerozdeľovacích klapiek (7, 7') je meniteľný.

3. Zariadenie na riadenie prietoku vzduchu podľa nároku 2, v y z n a č u j ú c e s a t ý m , ž e mechanické prepojenie prvej pohonnej jednotky (5) s prvou prerozdeľovacou klapkou (7) je uskutočnené otočným hriadeľom (9).

4. Zariadenie na riadenie prietoku vzduchu podľa nárokov 2 a 3, vyznačujúce sa tým, že mechanické prepojenie prvej prerozdeľovacej klapky (7) s druhou prerozdeľovacou klapkou (7') je tvorené ťahadlom (10), na zabezpečenie synchronizovaného prenosu rotačného pohybu prvej prerozdeľovacej klapky (7), uvádzané do rotačného pohybu od prvej pohonnej jednotky (5), na druhú prerozdeľovaciu klapku (7').

5. Zariadenie na riadenie prietoku vzduchu podľa nárokov 2 a 3, vyznačujúce sa tým, že mechanické prepojenie prvej prerozdeľovacej klapky (7) s druhou prerozdeľovacou klapkou (7') je tvorené pákovým mechanizmom (11) na zabezpečenie synchronizovaného prenosu rotácie prvej prerozdeľovacej klapky (7), od prvej pohonnej jednotky (5) na druhú prerozdeľovaciu klapku (7').

6. Zariadenie na riadenie prietoku vzduchu podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že decentrálnym regulátorom (15) je jednocestná prerozdeľovacia klapka tvorená druhou pohonnou jednotkou (12), hlavnou prerozdeľovacou klapkou (14) mechanicky prepojenou s druhou pohonnou jednotkou (12) druhým otočným hriadeľom (13), a meracím zariadením na meranie objemu pretekaného vzduchu.

7. Zariadenie na riadenie prietoku vzduchu podľa nárokov 1 až 3 a 6, vyznačujúce sa tým , ž e prvou pohonnou jednotkou (5) a druhou pohonnou jednotkou (12) sú krokové elektromotory alebo servomotory.

8. Zariadenie na riadenie prietoku vzduchu podľa nárokov 4 a 5, vyznačujúce sa tým, že každá prerozdeľovacia klapka (7, 7') je usporiadaná tak, že rozsah maximálneho nastaviteľného uhla jej natočenia je nastaviteľný v rozmedzí od 0° do 90°, pričom súčet uhlov natočenia α prvej prerozdeľovacej klapky (7) a β druhej prerozdeľovacej klapky (7') je v ktoromkoľvek okamihu rovnaký pre všetky možné varianty vzájomného natočenia oboch prerozdeľovacích klapiek (7, 7').