приточно-вытяжное устройство

Формула изобретения

1. Приточно-вытяжное устройство, содержащее вентиляторную установку, вертикальную вентиляционную шахту, сообщенную с атмосферой приемным вентиляционным патрубком, а с помещением - подающими окнами, вытяжной воздуховод, размещенный в шахте, сообщенный с помещениями вытяжными патрубками, а верхним концом - с выпускным патрубком, обеспечивающим сброс исходящего воздуха в атмосферу, кроме того, устройство снабжено подогревателем воздуха, подаваемого в помещения, отличающееся тем, что вентиляторная установка содержит подающий вентилятор, размещенный в воздушном канале, один конец воздушного канала которого связан с вентиляционным патрубком, а другой разделен на два канала: эжектирующий и подающий, при этом эжектирующий канал связан с входом выпускного патрубка, при этом вытяжной воздуховод связан с эжектирующим каналом через подогреватель воздуха, вход теплоотдающего контура которого связан с выходом вытяжного воздуховода, а выход теплоотдающего контура выполнен в виде эжектирующей насадки, размещенной в эжектирующем канале, кроме того, подающий канал связан с входом тепловоспринимающего контура подогревателя воздуха, выход которого связан с вертикальной вентиляционной шахтой.

2. Приточно-вытяжное устройство по п.1, отличающееся тем, что выход подающих окон в помещениях снабжен теплонагревателем.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к вентиляции и может быть использовано в системах вентиляции зданий различного назначения.

Известно приточно-вытяжное устройство с регенеративным теплоутилизатором, содержащее корпус, каналы для приточного и вытяжного воздуха, вентилятор, камеру с регенеративным теплоутилизатором (см. патент РФ № 2011127, МПК F24F 5/00, 1987 г.).

Недостатком известного устройства является сравнительно невысокая эффективность за счет перекрестной организации потоков воздуха.

Известно также приточно-вытяжное устройство, содержащее вентиляторную установку, вертикальную вентиляционную шахту, сообщенную с атмосферой приемным вентиляционным патрубком, а с помещением подающими окнами, вытяжной воздуховод, размещенный в шахте, сообщенный с помещениями вытяжными патрубками, а верхним концом с выпускным патрубком, обеспечивающим сброс исходящего воздуха в атмосферу, кроме того, устройство снабжено подогревателем воздуха, подаваемого в помещения (см. патент РФ № 2004885, МПК F24F 7/06, 1993 г.).

Основным недостатком данной схемы является низкий коэффициент теплопередачи между удаляемым и приточным воздухом, обусловленный конструкцией теплопередающего устройства, имеющего относительно малую поверхность теплопередачи при значительных площадях поперечного сечения. Это обуславливает малые скорости движения, что при относительно малых площадях теплообмена создает низкую эффективность работы теплообменника.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является обеспечение нормируемых параметров воздуха в помещении при существенной экономии электроэнергии, расходуемой на нагрев наружного воздуха.

Технический результат, который достигается при решении поставленной задачи, выражается в повышении производительности систем кондиционирования воздуха в холодный период года за счет экономии энергоресурсов, упрощения конструкции, монтажа и обслуживания. При использовании заявленного решения температура воздуха, подаваемого в помещение, мало отличается от температуры воздуха внутри (отсутствие разности плотностей), что является дополнительным преимуществом при небольших объемах помещений (известно, что для осуществления вентиляции температура подаваемого воздуха должна быть на 2-3°С ниже температуры воздуха, находящегося в помещении, а в условиях помещения малого объема с постоянным пребыванием людей - это невозможно, т.к. подача охлажденного воздуха в нижнюю часть помещения может привести к дискомфортному состоянию, тогда как применение предлагаемого решения при подаче воздуха в нижнюю зону помещения не оказывает неблагоприятного воздействия на человека (не вызывает неприятных ощущений из-за ее охлаждения).

Поставленная задача решается тем, что приточно-вытяжное устройство, содержащее вентиляторную установку, вертикальную вентиляционную шахту, сообщенную с атмосферой приемным вентиляционным патрубком, а с помещением подающими окнами, вытяжной воздуховод, размещенный в шахте, сообщенный с помещениями вытяжными патрубками, а верхним концом с выпускным патрубком, обеспечивающим сброс исходящего воздуха в атмосферу, кроме того, устройство снабжено подогревателем воздуха, подаваемого в помещения, отличается тем, что вентиляторная установка содержит подающий вентилятор, размещенный в воздушном канале, один конец которого связан с вентиляционным патрубком, а другой разделен на два канала - эжектирующий и подающий, при этом эжектирующий канал связан со входом выпускного патрубка, при этом вытяжной воздуховод связан с эжектирующим каналом через теплообменник, вход теплоотдающего контура которого связан с выходом вытяжного воздуховода, а выход теплоотдающего контура выполнен в виде эжектирующей насадки, размещенной в эжектирующем канале, кроме того, подающий канал связан со входом тепловоспринимающего контура теплообменника, выход которого связан с вертикальной вентиляционной шахтой. Кроме того, выход подающих окон в помещениях снабжен теплонагревателем.

Сопоставительный анализ существенных признаков предлагаемого технического решения с существенными признаками аналогов и прототипа свидетельствует о его соответствии критерию «новизна».

При этом отличительные признаки формулы изобретения решают следующие функциональные задачи.

Признак « вентиляторная установка содержит подающий вентилятор » обеспечивает забор свежего воздуха снаружи проветриваемого помещения и ввод его во внутрь этого помещения.

Признаки, указывающие, что подающий вентилятор размещен «в воздушном канале, один конец которого связан с вентиляционным патрубком, а другой разделен на два канала - эжектирующий и подающий», обеспечивают возможность разделения приточного воздуха на два потока, один из которых (больший по объему) идет на проветривание помещения, а другой обеспечивает формирование эжектирующего потока, стимулирующего отвод отработанного воздуха из помещения.

Признак « эжектирующий канал связан с входом выпускного патрубка » обеспечивает сброс отработанного воздуха из помещения в атмосферу.

Признаки « вытяжной воздуховод связан с эжектирующим каналом через подогреватель воздуха, вход теплоотдающего контура которого связан с выходом вытяжного воздуховода » обеспечивают отбор тепла из отработанного воздуха перед его сбросом в атмосферу, с возможностью отдачи этого тепла приточному воздуху.

Признаки, указывающие, что «выход теплоотдающего контура выполнен в виде эжектирующей насадки, размещенной в эжектирующем канале», обеспечивают возможность дополнительного подсоса воздуха из теплоотдающего контура теплообменника и тем самым дополнительного стимулирования процесса удаления воздуха из проветриваемого помещения.

Признаки « подающий канал связан с входом тепловоспринимающего контура подогревателя воздуха, выход которого связан с вертикальной вентиляционной шахтой » обеспечивают подвод свежего частично подогретого воздуха в помещение.

Признаки второго пункта формулы изобретения обеспечивают доводку подаваемого свежего воздуха до нормируемых (комфортных) температурных параметров.

На чертеже показаны приточно-вытяжное устройство и схема организации воздухообмена.

На чертеже показаны вентиляторная установка 1, вертикальная вентиляционная шахта 2, приемный вентиляционный патрубок 3, подающие окна 4, вытяжной воздуховод 5, воздушный канал 6, вытяжной патрубок 7, выпускной патрубок 8, подогреватель воздуха 9, эжектирующий и подающий каналы 10 и 11, эжектирующая насадка 12, потокоразделяющая перегородка 13 и теплонагреватель 14.

Приточно-вытяжное устройство содержит вентиляторную установку 1, вертикальную вентиляционную шахту 2, сообщенную с атмосферой приемным вентиляционным патрубком 3, а с помещением подающими окнами 4, вытяжной воздуховод 5, размещенный в вертикальной шахте 2, сообщенный с помещениями вытяжными патрубками 7, а верхним концом с выпускным патрубком 8, обеспечивающим сброс исходящего воздуха в атмосферу. Устройство снабжено подогревателем 9 воздуха, подаваемого в помещения, например пластинчатым рекуперативным теплообменником. Вентиляторная установка 1 содержит подающий вентилятор, например, осевого типа, размещенный в воздушном канале 6, необходимый для побуждения движения воздуха по воздушным каналам и через подогреватель воздуха 9, а также для работы эжектирующей насадки 12. Один конец воздушного канала 6 связан с приемным вентиляционным патрубком 3, а другой разделен на два канала - эжектирующий 10, обеспечивающий работу эжектирующего насадка 12 с помощью напора приточного воздуха, и подающий 11, для подачи воздуха непосредственно в помещение, потокоразделяющей перегородкой 13. При этом эжектирующий канал 10 связан с входом выпускного патрубка 8, а вытяжной воздуховод 5 связан с эжектирующим каналом 10 через подогреватель воздуха 9 для эффективного отбора теплоты удаляемого воздуха, с использованием ее для нагрева приточного воздуха. Вход теплоотдающего контура подогревателя воздуха 9 связан с выходом вытяжного воздуховода 5, а выход теплоотдающего контура выполнен в виде эжектирующей насадки 12, размещенной в эжектирующем канале 10 и используемой для побуждения движения удаляемого воздуха, работа которого осуществляется с помощью напора потока части приточного воздуха. Кроме того, подающий канал 11 связан с входом тепловоспринимающего контура подогревателя воздуха 9, выход которого связан с вертикальной вентиляционной шахтой 2. При этом выход подающих окон 4 в помещениях снабжен теплонагревателем 14.

Устройство работает следующим образом.

Наружный воздух без предварительной подготовки поступает в вентиляторную установку 1 через приемный вентиляционный патрубок 3. После прохождения по приемному вентиляционному патрубку 3 поток воздуха от вентиляторной установки 1 разделяют на два независимых потока потокоразделяющей перегородкой 13 (на эжектирующий канал 10 и подающий канал 11). Далее приточный воздух направляют в пластинчатый рекуперативный теплообменник 9 (подогреватель воздуха), который по вертикальной вентиляционной шахте 2 доходит до теплонагревателя 14, представляющего собой отопительный прибор в декоративном коробе. После обработки в теплонагревателе 14 воздух попадает непосредственно в помещение (приточная струя, нагреваясь в подогревателе воздуха 9, конечно, не достигает необходимого (нормируемого) значения температуры и для достижения этого ее направляют на догрев в теплонагреватель 14). Отработанный воздух через вытяжной патрубок 7 поступает в вытяжной воздуховод 5. Далее, отдав теплоту приточному воздуху в подогревателе воздуха 9, отработанный воздух по вытяжному патрубку 8 удаляют тем объемом воздуха, который проходит через эжектирующий канал 10, обеспечивая «работу» эжектирующей насадки 12. Вытяжной воздуховод 5 коаксиально монтируют в вертикальной вентиляционной шахте 2, что позволяет дополнительно нагреть приточный воздух, попадающий в нее после подогревателя воздуха 9 и тем самым повысить эффективность установки. Таким образом, приточный воздух последовательно проходит три ступени нагрева: в теплообменнике 9, в вытяжном воздуховоде 5 и в теплонагревателе 14.

Подачу свежего воздуха непосредственно в помещение осуществляют снизу, а удаление отработанного воздуха - сверху. Данное решение обеспечивает использование энергии только для привода осевого вентилятора. Движение воздуха осуществляется с помощью простых и надежных устройств (воздушные эжекторы) и сил естественной его циркуляции.