Патент на изобретение №2358204

(54) ТЕРМИНАЛЬНЫЙ УЗЕЛ, ПОДАЮЩИЙ ВОЗДУХ

(57) Реферат:

Терминальный узел предназначен для подачи и вентиляции воздуха помещения. Узел содержит два дроссельных элемента, в которые поступает воздух из подающей воздух трубы, причем каждый дроссельный элемент предназначен для снижения давления проходящего потока воздуха на заранее рассчитанную величину при незначительном уровне шума, причем один из дроссельных элементов, а именно первый, имеет предварительно установленный отсечной клапан, который обычно закрыт и имеет возможность переходить в состояние открытия для временного увеличения потока поступающего воздуха через подающий воздух терминальный узел. В закрытом состоянии клапан соединяет два дроссельных элемента последовательно в направлении потока поступающего воздуха, причем первый дроссельный элемент расположен дальше по направлению движения потока относительно второго дроссельного элемента, а в открытом состоянии соединяет два дроссельных элемента параллельно. Технический результат – снижение уровня шума. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к подающему воздух терминальному узлу такого типа, как указано в ограничительной части п.1 формулы изобретения.

Один из типов системы вентиляции, хорошо известный в строительной практике, включает центральный узел воздушной обработки, который, помимо прочего, включает вентиляционный агрегат, прогоняющий поступающий воздух через систему труб, ответвления которых в помещения здания проложены таким образом, что в каждое помещение, которое нужно вентилировать, входит как минимум одна подающая воздух труба. Чтобы потоки воздуха, подаваемого в разные комнаты, оставались на постоянном уровне, даже если поток подаваемого воздуха в одну или более конкретных комнат увеличится или снизится, нужно создать существенный перепад давления для потоков воздуха, подаваемых из системы труб в соответствующие комнаты, с помощью дроссельного элемента. Перепад давления (дроссельный элемент) обычно находится в подающем воздух терминальном устройстве, которое устанавливают в соответствующем помещении. Указанные перепады давления, которые на практике могут достигать порядок 100 Па, создают неприятный шум во многих типах подающих воздух терминальных узлов.

Однако в патенте NO-307583 раскрыт подающий воздух терминальный узел, который позволяет создавать надлежащий перепад давления для подаваемого воздуха и при этом производит очень мало шума. Для этой цели подающий воздух терминальный узел содержит дроссельный элемент, который может быть выполнен из фильтрующего материала, причем этот элемент может иметь форму эластичного мешка, горловина которого присоединена к концу трубы, подающей воздух.

В описании норвежского патента NO-33947 раскрыт подающий воздух терминальный узел для помещений, раскрытый в ограничительной части п.1 формулы изобретения. Этот подающий воздух терминальный узел содержит два отдельных дроссельных элемента, например, такого типа, как указано в NO-307583, причем один из дроссельных элементов на стороне выше по течению воздуха имеет клапан, который обычно закрыт, но выполнен с возможностью открытия для усиления вентиляции помещения. Благодаря тому, что подающий воздух терминальный узел может находиться в одном из двух определенных заранее состояний с возможностью переключения между ними, устраняется проблема шума, возникающего в противном случае из-за постепенного распределения потока поступающего воздуха между двумя дроссельными элементами, создаваемого дроссельной заслонкой.

Другой недостаток ранее известных типов двухступенчатых подающих воздух терминальных узлов состоит в том, что дроссельный элемент, через который постоянно поступает воздух, отделяет частицы, такие как пыль, от поступающего воздуха, причем один и тот же фильтр с течением времени засоряется, в частности, если он состоит из мешочного фильтра и т.п., в связи с чем поток воздуха, проходящий через фильтр, соответственно уменьшается, или появляется риск, что отделенные/скопившиеся частицы внезапно покинут узел. На практике это обычно компенсируется тем, что давление в вентиляторном агрегате постепенно меняют так, чтобы поток воздуха через подающий воздух терминальный узел поддерживать в выбранных пределах. Когда фильтры считают загрязнившимися или израсходованными, все фильтры в сети обычно заменяют одновременно, и вентиляторный агрегат перезапускают, так что давление воздуха возвращается к номинальному уровню.

Поскольку второй дроссельный элемент известного фильтрующего узла продувают поступающим воздухом лишь изредка в течение установленных коротких периодов усиленной вентиляции посредством терминального узла, этот дроссельный элемент получает гораздо меньший объем пыли и прочих частиц, чем другой дроссельный элемент. Поэтому, если клапан в подающем воздух узле открывается после более длительного срока работы системы вентиляции, поток воздуха через дроссельный элемент, который обычно не продувается поступающим воздухом, очевидно будет более сильным по сравнению с потоком воздуха через фильтр, который непрерывно продувается воздухом. Недостаток этого известного ранее подающего воздух терминального узла состоит в том, что он занимает сравнительно много места, поскольку включает два отдельных элемента, контактирующих с воздухом.

Поэтому целью изобретения является полное или частичное устранение вышеуказанных недостатков, связанных с двухступенчатыми подающими воздух терминальными узлами описанного выше типа.

Цель достигнута благодаря изобретению.

Изобретение охарактеризовано в прилагаемом независимом пункте формулы изобретения.

Воплощения изобретения охарактеризованы в прилагаемых зависимых пунктах формулы изобретения.

Таким образом, важным признаком изобретения является то, что два дроссельных элемента узла обычно соединены последовательно так, что они оба продуваются поступающим воздухом при нормальном режиме работы. Поступающий воздух, подаваемый из системы труб, содержит частицы и пыль, оседающие на дроссельном элементе, расположенном раньше по ходу потока, особенно когда он выполнен в виде фильтра, но также оказалось, что дроссельный элемент, расположенный раньше по ходу потока, даже когда он выполнен в форме фильтра, пропускает значительное количество частиц, содержащихся в поступающем воздухе, так что дроссельный элемент, расположенный дальше по ходу потока, отделяет и поглощает значительную долю частиц из поступающего в узел воздуха. В результате два дроссельных элемента в узле на практике получают сопоставимые объемы частиц, благодаря чему эти два дроссельных элемента приобретают сходные приросты соответствующих сопротивлений потоку. Потом, по прошествии более длительного периода работы и после увеличения давления потока вентиляторного агрегата, когда клапан подающего воздух терминального узла открыт для усиления вентиляции в помещении, подаваемый воздух будет проходить только через один, а именно через первый дроссельный элемент, который обычно в узле расположен дальше по ходу потока относительно второго дроссельного элемента. Первый дроссельный элемент может быть выполнен в виде мешочного фильтра, имеющего размеры и объем, подходящие для того, чтобы пропускать через себя заранее определенный усиленный поток. Когда клапан закрыт, перепад давления во втором дроссельном элементе становится небольшим. Нормальный поток через подающий воздух терминальный узел регулируется выбором подходящих размеров, форм и объемов дроссельных элементов, соединенных последовательно.

В особо предпочтительном варианте изобретения дроссельные элементы состоят из фильтров, выполненных в виде мешков, причем узел выполнен таким образом, что один мешок вставлен в другой, при этом между горловинами мешков имеется кольцевая щель, причем имеется клапан, закрывающий или открывающий кольцевую щель, чтобы соответственно предотвратить или разрешить прямой приток поступающего воздуха через наружный мешок.

В предпочтительных воплощениях подающая воздух труба имеет круговую цилиндрическую форму и несет наружный мешок, в котором аксиально расположен раструб, несущий горловину внутреннего мешка, а пластина клапана имеет круговые концентрические внешние и внутренние края, которые расположены так, чтобы открывать и соответственно перекрывать кольцевую щель между горловинами мешков. В этой связи пластина клапана должна иметь возможность параллельного смещения между положением закрытия и открытия. Альтернативно, пластина клапана может быть диаметрально разделена, причем части ее установлены с возможностью поворота вокруг осей, расположенных рядом и параллельно относительно разделяющей плоскости.

Имеется исполнительное устройство, приводящее в действие части, расположенные ближе к разделяющей плоскости, чтобы производить синхронный поворот частей по направлению друг к другу или друг от друга. В простейшем случае исполнительное устройство может быть выполнено в виде неподвижного прутка из материала, имеющего большое термическое расширение, который нагревают, чтобы увеличить длину, чтобы его свободно двигающийся конец сдвигал половинки кольца относительно их нормального положения и, возможно, возвращал их в нормальное положение после охлаждения. Возможно половинки кольца клапана могут находиться в подпружиненном состоянии в нормальном положении.

Далее изобретение будет проиллюстрировано примерами со ссылками на прилагаемый чертеж.

На фиг.1 схематически показан продольный разрез подающего воздух терминального узла по изобретению.

На фиг.2 показан разрез по линии II-II, обозначенной на фиг.1.

На фиг.3 показан модифицированный вариант узла, показанного на фиг.2.

На фиг.4 схематически показан вид вдоль линии IV-IV, показанной на фиг.3.

На фиг.1 показано помещение 1, куда поступает воздух через терминальный узел 2, соединенный с концом подающей воздух трубы 3, которая подведена к помещению 1. Труба 3, в свою очередь, отходит от канала 4 для подачи воздуха, по которому воздух подается под давлением, например, на 100 Па выше, чем давление в помещении 1. Узел 2 включает два раструба 21 и 22, расположенных, по существу, концентрически относительно друг друга. Наружный раструб 21 несет мешок 31, а внутренний раструб 22 несет мешок 32, горловины которых плотно присоединены к соответствующим раструбам. Мешки 31 и 32 состоят из фильтрующего материала. Кольцеобразная пластина 40 клапана прикрывает кольцевую щель между раструбами 21 и 22, так что поступающий воздух может проходить через трубу 3 и отверстие 41 пластины 40 клапана в мешок 32 и в помещение 1 сначала через стенку мешка 32 и затем через стенку мешка 31, как показано стрелкой А. Если пластина клапана отведена в позицию 40′, как показано пунктиром на фиг.1, и кольцевая щель между раструбами 21 и 22 не закрыта, то воздух, поступающий через трубу 3, также может проходить между раструбами 21 и 22 и затем наружу через стенку внешнего мешка 31, как показано стрелкой В.

Как показано, исполнительное устройство 44 подвешено в трубе 3 при помощи несущих рычагов 48 и несет элемент 45, установленный с возможностью сдвига по направлению к раструбам 21 и 22 и от них и который с помощью передачи, например, соединительного элемента 46 присоединен к кольцевой пластине 40, чтобы передвигать ее между двумя указанными положениями. Исполнительное устройство 44 может иметь электропривод.

На фиг.3 изображен альтернативный вариант выполнения пластины 40 клапана, которая в данном случае разделена по центру на две части 41. На некотором расстоянии от разделяющей плоскости Р части 41 прикреплены, например, к стене трубы 3 таким образом, чтобы их можно было поворачивать вокруг осей, параллельных разделяющей плоскости Р и расположенных в плоскости пластины 40 клапана. Показано, что исполнительное устройство 44 представляет собой устройство линейно запускаемого типа и это устройство присоединено к частям 41 с помощью передачи, включающей пруток 45, который может двигать части 41 в позиции, расположенные ближе к плоскости Р, чем поворотные опоры 48 частей 41. В этой связи пруток 45, который соответственно может двигаться по направлению к плоскости, определяемой опорами 48, или от нее и который может быть расположен в плоскости Р, может быть присоединен к частям 41 в позициях 47, которые расположены ближе к плоскости Р, чем опоры 48. В этой связи конец балки 45 может быть шарнирно прикреплен к двум соединительным рычагам, причем эти рычаги, в свою очередь, шарнирно прикреплены к точкам 47. Альтернативно, пруток 45 может действовать непосредственно на части 41 около плоскости Р.

Упрощенная передача может состоять из прутка 45, один конец которого присоединен неподвижно, а другой конец 46 действует непосредственно или опосредованно на части 41, опуская и поднимая их из исходного положения, причем пруток 45 может быть выполнен из материала, имеющего большой коэффициент теплового расширения, так что его конец 46 можно смещаться на необходимое расстояние только путем нагревания прутка 41, например, с помощью резистивного нагревателя. Поскольку поступающий воздух проходит по трубе 3, пруток 45 будет быстро охлаждаться воздушным потоком после нагрева.

Формула изобретения

1. Терминальный узел, подающий воздух для вентиляции помещения, включающий два дроссельных элемента (21, 31; 22, 32), в которые поступает воздух из подающей воздух трубы (3), причем каждый дроссельный элемент предназначен для снижения давления проходящего потока воздуха на заранее рассчитанную величину при незначительном уровне шума, причем один из дроссельных элементов, а именно первый (21, 31), имеет предварительно установленный отсечной клапан (40, 44, 45), который обычно закрыт и имеет возможность переходить в состояние открытия (40′) для временного увеличения потока поступающего воздуха через подающий воздух терминальный узел, отличающийся тем, что каждый из дроссельных элементов имеет раструб (21, 22), закрытый воздушным фильтром (31, 32), причем раструбы (21, 22) размещены таким образом, чтобы между ними была кольцевая щель, причем фильтр (31) первого дроссельного элемента в направлении потока поступающего воздуха расположен дальше по потоку относительно фильтра (32) второго дроссельного элемента, причем клапан (40, 44, 45) содержит кольцевую пластину, установленную с возможностью ее установки в два разных положения, в которых кольцевая пластина закрывает и соответственно открывает кольцевую щель, в следствие чего два воздушных фильтра оказываются связаны последовательно по направлению движения потока поступающего воздуха, когда кольцевая пластина находится в положении закрытия, и оказываются связаны параллельно, когда кольцевая пластина находится в положении открытия.

2. Терминальный узел, подающий воздух по п.1, отличающийся тем, что фильтры (31, 32) дроссельных элементов выполнены в виде мешков и фильтрующий мешок (32) второго дроссельного элемента расположен внутри мешка (31) первого дроссельного элемента.

3. Терминальный узел, подающий воздух по п.2, отличающийся тем, что пластина (40) клапана имеет форму кольцевой пластины, разделенной осевой плоскостью с образованием двух частей (41) пластины клапана, установленных с возможностью поворота вокруг поворотных опор (48), оси которых расположены параллельно разделяющей плоскости и на малых расстояниях от нее, причем клапан имеет исполнительные устройства (44, 45) для поворота частей (41) пластины клапана вокруг их поворотных опор.

4. Терминальный узел, подающий воздух по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что исполнительное устройство (44, 45) клапана содержит пруток (45), выполненный из материала, имеющего большой коэффициент теплового расширения, один из концов которого закреплен неподвижно, а другой конец (46) предназначен для подъема и опускания пластины (40) клапана, причем пруток (45) снабжен электрическим нагревательным элементом (44).

РИСУНКИ