UA71959U - Пристрій для енергозберігаючої вентиляції - Google Patents

Abstract

Пристрій для енергозберігаючої вентиляції має вентиляційну трубу, рекуперативний поверхневий теплообмінник із зустрічно орієнтованими припливними й витяжними каналами, два вентилятори для одночасного роздільного продування зазначених каналів. Теплообмінник вбудований усередину вентиляційної труби і має паралельні її геометричній осі, розділені поздовжніми пластинами, що чергуються, припливні й витяжні канали. Торцеві частини вентиляційної труби перекриті повітророзподільними решітками.

Description

Корисна модель належить до конструкції пристроїв для децентралізованої енергозберігаючої вентиляції житлових, громадських і виробничих приміщень, які, як правило, обладнані кондиціонерами.

Вільне вентилювання таких приміщень через кватирки або фрамуги веде до втрат тепла, затрачуваного на опалення взимку, й до збільшення енерговитрат на охолодження повітря влітку. Втрати енергії тим більші, чим більший об'єм вентильованого приміщення, перепад температур зовні й усередині нього й задана кратність повітрообміну.

Для скорочення втрат застосовують пристрої для примусової вентиляції, які підігрівають або охолоджують подаване у приміщення свіже повітря шляхом рекуперативного теплообміну з повітрям, що викидається в атмосферу.

Перші зразки таких пристроїв були дорогими у виготовленні й малоефективними в експлуатації. Однак збільшення попиту стимулювало їх швидке вдосконалювання.

Відомий з опису до ОА 11134 ) пристрій для енергозберігаючої вентиляції, що має: (1) проточний порожнистий корпус, оснащений з однієї сторони парою патрубків для зв'язку з атмосферою й з іншої сторони парою патрубків для зв'язку з вентильованим приміщенням; (2) кожухотрубний теплообмінник, трубні дошки якого служать герметичними перегородками й розділяють порожнину корпуса на дві камери, що незалежно сполучаються з атмосферою й вентильованим приміщенням відповідно через міжтрубний простір і через труби цього теплообмінника й через згадані патрубки, (3) два вентилятори із зустрічно включеними приводами, які вбудовані в патрубки, що служать для зв'язку проточного корпуса з вентильованим приміщенням.

Використання кожухотрубного теплообмінника з розвинутою теплообмінною поверхнею помітно підвищило тепловий к.к.д. пристрою. Однак такі теплообмінники, по-перше, мають високу матеріалоємність і, по-друге, істотно підвищують аеродинамічний опір потокам свіжого й відпрацьованого повітря. Це змушує оснащувати кожний вентиляційний тракт досить потужним вентилятором. Мало того, використання двох пар патрубків у кожному із трактів повітрообміну ускладнює монтаж відомого пристрою.

Більш зручний в монтажі пристрій для енергозберігаючої вентиляції, який по технічній суті найближчий до пропонованого далі пристрою, розкрито в описі корисної моделі до ОА 27057 |.

Зо Він має: (1) порожнистий полімерний корпус, що включає центральну вентиляційну трубу, порожнина якої розділена на витяжну й припливну зони, й обичайку, що охоплює вентиляційну трубу з радіальним зазором; (2) вбудований у зазор між вентиляційною трубою й обичайкою металевий рекуперативний поверхневий теплообмінник типу "труба в трубі", зустрічно орієнтовані багаторазово вигнуті припливні й витяжні канали якого незалежно підключені до зазначених витяжної і припливної зон вентиляційної труби, та, (3) як правило, два вентилятори для одночасної роздільної продувки зазначених каналів рекуперативного теплообмінника.

Теплообмінник типу "труба в трубі" теж громіздкий і, у сукупності з обичайкою, істотно збільшує матеріалоємність відомого пристрою. Крім того, він має високий аеродинамічний опір, що збільшує експлуатаційні енерговитрати.

В основу корисної моделі поставлена задача зміненням конструкції теплообмінника і його розташування відносно вентиляційної труби створити менш матеріалоємний і енерговитратний в експлуатації пристрій для енергозберігаючої вентиляції.

Задача вирішена тим, що в пристрої для енергозберігаючої вентиляції, що має вентиляційну трубу, пов'язаний із цією трубою рекуперативний поверхневий теплообмінник із зустрічно орієнтованими припливними й витяжними каналами, які сполучаються відповідно з атмосферою й з вентильованим приміщенням, і два вентилятори для одночасної роздільної продувки зазначених каналів, згідно з корисною моделлю, теплообмінник вбудований усередину вентиляційної труби й має паралельні її геометричній осі, розділені поздовжніми пластинами, що чергуються, припливні й витяжні канали, а торцеві частини вентиляційної труби перекриті повітророзподільними решітками, отвори в яких відповідають профілям і розташуванню зазначених каналів і відкриті в одній із цих решіток у припливні й в другій решітці у витяжні канали.

Пластини теплообмінників можна виготовляти з металевої фольги. Обмежені такими пластинами паралельні припливні й витяжні канали мають незначний аеродинамічний опір потокам повітря. Це різко знижує матеріалоємність пристрою й енерговитрати на його експлуатацію.

Перша додаткова відмінність полягає в тому, що теплообмінник має еквідистантно розташовані плоскі або дугоподібні поздовжні пластини, що чергуються, а припливні й витяжні канали мають вид рівномірних по ширині щілин між зазначеними пластинами. Теплообмінники такого типу найпростіші у виготовленні.

Друга додаткова відмінність полягає в тому, що усередині вентиляційної труби закріплений центральний стрижень, теплообмінник має поздовжні пластини, профіль яких обраний із групи, що складається з відрізка прямої, ламаної лінії, складеної щонайменше з двох прямих відрізків, і дуги кривої другого порядку, кожна така пластина зафіксована одним кінцем відносно стінки вентиляційної труби, а другим кінцем - відносно зазначеного стрижня, а припливні й витяжні канали, що чергуються, мають вид секторних щілин між зазначеними пластинами. Це дозволяє конструктивно регулювати сумарну площу поверхні теплообміну залежно від конкретного теплового навантаження.

Фахівцеві зрозуміло, що зазначені додаткові відмінності можуть бути використані в різних комбінаціях з основним винахідницьким задумом і що можливі інші форми профілів поздовжніх пластин і розмежованих ними припливних і витяжних каналів.

Суть корисної моделі пояснюється докладним описом конструкції й роботи з посиланнями на креслення, де на фіг. 1 зображено загальний вид найпростішого пристрою для енергозберігаючої вентиляції приміщень у поздовжньому розрізі площиною симетрії; на фіг. 2 - один з можливих варіантів декоративної панелі на торцевій частині пристрою, що розташована усередині вентильованого приміщення (поперечний переріз по А-А з фіг. 1); на фіг. З - перетин

Б-Б з фіг. 1, де показаний найпростіший варіант профілю припливних і витяжних каналів, розмежованих еквідистантно розташованими плоскими поздовжніми пластинами; на фіг. 4 - більш складний варіант профілю щілиноподібних припливних і витяжних каналів, розмежованих еквідистантно розташованими дугоподібними поздовжніми пластинами; на фіг. 5, 6 і 7 - варіанти профілю припливних і витяжних каналів у вигляді секторних щілин, розмежованих поздовжніми пластинами, кожна з яких зафіксована одним кінцем відносно стінки вентиляційної труби, а другим кінцем відносно центрального стрижня усередині цієї труби (для випадків, коли профіль пластин має вид відрізка прямої, ламаної лінії, що складена з відрізків прямих, і дуги кривої другого порядку); на фіг. 8 - приклад профілю повітророзподільних решіток, що відповідає

Зо плоским щілиноподібним припливним і витяжним каналам (вид з торця); на фіг. 9, 10,11 ї 12 - інші можливі варіанти профілю припливних і витяжних каналів.

Детальний опис корисної моделі

У загальному випадку запропонований пристрій (див. фіг. 1) має переважно круглий циліндричний (звичайно полімерний або теплоїзольований металевий) корпус у вигляді вентиляційної труби 1. У робочому положенні ця труба 1 пронизує стіну будинку, яка на фіг. 1 умовно позначена двома вертикальними штриховими лініями.

Усередину труби 1 вбудований рекуперативний поверхневий теплообмінник. Він має не позначені особливо зустрічно орієнтовані притомні й витяжні канали, що чергуються. Вони розмежовані поздовжніми пластинами 2 й сполучаються відповідно з атмосферою й вентильованим приміщенням через торцеві повітророзподільні решітки 3. Форми й розташування отворів у цих решітках З відповідають згаданим каналам.

Для одночасної роздільної продувки припливних і витяжних каналів перед решітками З установлені вентилятори 4.

На практиці для зменшення шуму вентилятор 4, розташований з боку вентильованого приміщення (див. на фіг. 1 праворуч), всунутий углиб труби 1. Її торець, що виступає на деяку відстань усередину вентильованого приміщення, звичайно прикритий декоративною панеллю 5, яка, зазвичай, перфорована на рівні випуску свіжого повітря (див. фіг. 2).

Варіанти конструкції пристрою різняться по профілях і взаєморозташуванню пластин 2 і відповідних профілях і взаєморозташуванню припливних і витяжних каналів і отворів в повітророзподільних решітках 3.

Так, на фігурах З і 4 показані найпростіші плоскі або дугоподібні щілиноподібні притомні й витяжні канали, які розмежовані еквідистантно розташованими плоскими або дугоподібними поздовжніми пластинами 2. Приклад форми повітророзподільних решіток З, що відповідає за профілем і розташуванням отворів каналам з фіг. 3, показаний на фіг. 8.

Аналогічно, на фігурах 5, 6 і 7 показані варіанти профілю каналів у вигляді секторних щілин, розмежованих поздовжніми пластинами, кожна з яких зафіксована одним кінцем відносно стінки труби 1, а другим кінцем - відносно центрального стрижня 5 усередині неї. Профіль показаних на цих фігурах пластин 2 обраний із групи, що складається з відрізка прямої, ламаної лінії, що складена щонайменше з двох прямих відрізків, і дуги кривої другого порядку. Це істотно збільшує питому площу поверхні теплообміну в розрахунку на одиницю об'єму вентиляційної труби 1. Фахівцеві зрозуміло, що профілі припливних і витяжних каналів і відповідних їм пластин 2 можуть мати інші форми (див., наприклад, фігури 9, 10, 11 і 12), що припливний тракт може бути оснащений придатним фільтром аерозолів, адсорбером або абсорбером шкідливих газоподібних забруднень атмосферного повітря, засобом зволоження й/або ароматизації свіжого повітря й іншими додатковими пристосуваннями, та що пристрій може мати систему автоматизованого керування (наприклад, на основі програмованої мікросхеми), що включає датчики фактичної температури повітря усередині й ззовні вентильованого приміщення, регульований задатчик температури повітря усередині цього приміщення, компаратор і блок керування роботою вентиляторів 4.

Описаний пристрій у будь-якому конструктивному варіанті працює в такий спосіб.

При синхронній роботі вентиляторів 4 зустрічні потоки свіжого й відпрацьованого повітря (див. стрілки на фіг. 1) ефективно обмінюються теплом через тонкі пластини 2, що розділяють припливні й витяжні канали. Ручне або автоматичне регулювання тяги вентиляторів 4 забезпечує бажану швидкість повітрообміну.

Вбудований у вентиляційну трубу рекуперативний поверхневий теплообмінник на основі тонких (зокрема, виготовлених з алюмінієвої або мідної фольги) поздовжніх пластин забезпечує інтенсивний теплообмін навіть у малому об'ємі. Високоточний лазерний розкрій заготовок таких пластин нині не є істотно трудомістким.

Тому запропонований пристрій для енергозберігаючої вентиляції може бути продуктом серійного виробництва.

Claims (4)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ

1. Пристрій для енергозберігаючої вентиляції, що має вентиляційну трубу, пов'язаний із цією трубою рекуперативний поверхневий теплообмінник із зустрічно орієнтованими припливними й витяжними каналами, які сполучаються відповідно з атмосферою і з вентильованим приміщенням, і два вентилятори для одночасного роздільного продування зазначених каналів, Зо який відрізняється тим, що теплообмінник вбудований усередину вентиляційної труби і має паралельні її геометричній осі розділені поздовжніми пластинами, що чергуються, припливні й витяжні канали, а торцеві частини вентиляційної труби перекриті повітророзподільними решітками, отвори в яких відповідають профілям і розташуванню зазначених каналів і відкриті в одній із цих решіток у припливні й в другій решітці - у витяжні канали.

2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що теплообмінник має еквідистантно розташовані плоскі або дугоподібні поздовжні пластини, що чергуються, а припливні й витяжні канали мають вид рівномірних за шириною плоских або вигнутих щілин між зазначеними пластинами.

3. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що усередині вентиляційної труби закріплений центральний стрижень, теплообмінник має поздовжні пластини, профіль яких вибраний із групи, що складається з відрізка прямої, ламаної лінії, складеної щонайменше з двох прямих відрізків, і дуги кривої другого порядку, кожна така пластина зафіксована одним кінцем відносно стінки вентиляційної труби, а другим кінцем - відносно зазначеного стрижня, а припливні й витяжні канали, що чергуються, мають вид секторних щілин між зазначеними пластинами. і я КЕ ї хх д Киї а пиши Я -кт хро хі Кк '

Фіг. 1 ре: ри 4 ДК Ви Ти - ; шия Фіг Фіг. З -ї Її за Й І Вк: шт Мт мак І ША век й ПИШУ - С

Фіг.

4 Фіг. а Меса ше я ще У Си

ВЕ. ех,

Фіг. б Фіг. 7 / Ен Я б в хх

Фіг. 8 Фіг. 9 ї ї РА А АТ» МИ пиши ОХМИня Ен ЩЕ «Фіг. 10 «Фіг. 11 ї А ЕЕ

С М

У

Мовні «Фіг. 12