ЭЛЕМЕНТ ВОЗДУХОВОДНОЙ СЕТИ Российский патент 2001 года по МПК F24F13/02 

Изобретение относится к системам воздушного отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и может быть использовано для отвода потока в воздуховодных сетях этих систем.

Известен элемент воздуховодной сети, в частности тройник, содержащий имеющие в поперечном сечении прямоугольную форму, сообщенные между собой ствол и ответвление. При этом две расположенные напротив друг друга стенки ответвления имеют в продольном сечении вид дугообразных кривых, ближняя из которых по ходу потока в стволе обращена выпуклой, а дальняя - вогнутой стороной к потоку (Справочник по специальным работам. Монтаж вентиляционных систем/ Под общей редакцией И.Г. Староверова. - М.: Госуд. изд-во литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам, 1961, с. 330-331).

Известен также элемент воздуховодной сети, в частности крестовина, содержащая имеющие в поперечном сечении прямоугольную форму ствол и сообщенные с последним, расположенные напротив друг друга по обе стороны продольной оси ствола два ответвления. При этом две расположенные напротив друг друга стенки каждого из ответвлений имеют в продольном сечении вид дугообразных кривых, ближняя из которых по ходу потока в стволе обращена выпуклой, а дальняя - вогнутой стороной к потоку (cм. там же).

При использовании для отвода потока в воздуховодных сетях вышеуказанных элементов (тройника или крестовины) благодаря криволинейной форме выполнения стенок их ответвлений обеспечивается значительное снижение аэродинамического сопротивления на границе перехода потока из ствола в ответвление. Это препятствует образованию мощных вихрей, способствуя плавному безотрывному входу потока воздуха в ответвление и как следствие снижению уровня генерируемого им шума. Однако недостатком вышеуказанных элементов воздуховодной сети является сложность как при изготовлении, так и при монтаже, что обусловлено криволинейной формой стенок ответвления.

Лишен указанного недостатка элемент воздуховодной сети, в частности тройник, содержащий имеющие в поперечном сечении прямоугольную форму, сообщенные между собой ствол и ответвление, продольные оси которых взаимно перпендикулярны, а стенки выполнены прямолинейными (Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства. В 3-х чaстях. Ч.3. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Кн. 2/Б.В. Баркалов, Н.Н. Павлов, С.С. Амирджанов и др. ; Под ред. Н.Н. Павлова и Ю.И. Шиллера.- 4-е изд. - М.: Стройиздат, 1992. - С. 217-218).

Однако ввиду того, что стенки ответвления выполнены прямолинейными, и ствол, и ответвление расположены под прямым углом относительно друг друга, участок канала для прохода воздуха на границе перехода потока из ствола в ответвление имеет высокое аэродинамическое сопротивление за счет образования мощных вихрей в месте отрыва потока и как следствие высокий уровень шума, генерируемый ответвлением. Кроме того, недостатком данного элемента воздуховодной сети является неравномерная эпюра скоростей потока воздуха в ответвлении, что в свою очередь приводит к неполному заполнению потоком приточных решеток.

Техническим результатом, который обеспечивает заявляемое изобретение, является снижение аэродинамического сопротивления потоку воздуха в ответвлении, выравнивание эпюры его скоростей, а также снижение уровня шума.

Указанный технический результат достигается тем, что в элементе воздуховодной сети, содержащем имеющие в поперечном сечении прямоугольную форму сообщенные между собой ствол и по меньшей мере одно ответвление с прямолинейными стенками, согласно изобретению внутренняя поверхность по меньшей мере на части своей длины, по меньшей мере ближней по ходу потока в стволе из двух стенок ответвления, меньшие стороны которых сориентированы поперек потока в стволе, снабжена направляющей вставкой, при этом обращенная к потоку поверхность упомянутой вставки имеет криволинейную форму, обеспечивающую безотрывный вход потока в ответвление.

Указанный технический результат достигается также тем, что обращенная к потоку поверхность направляющей вставки, размещенной на упомянутой ближней стенке по меньшей мере со стороны входа потока в ответвление примыкает к стенке последнего.

Достижению указанного технического результата способствует также то, что обращенная к потоку в ответвлении поверхность направляющей вставки, размещенной на упомянутой ближней стенке, имеет в продольном сечении вид дугообразной кривой, обращенной выпуклой стороной к потоку, или волнообразной кривой, состоящей из двух участков, первый из которых по ходу потока обращен выпуклой, а второй - вогнутой стороной к потоку, причем длина L₁ этой вставки вдоль стенки ответвления составляет по меньшей мере 1/4 калибра ответвления.

Усилению указанного технического результата способствует то, что упомянутые дугообразная и волнообразная кривые примыкают своими концами к упомянутой стенке ответвления, длина L₁ упомянутой вставки вдоль стенки ответвления составляет 1/2-2 калибра ответвления, а расстояние b от стенки ответвления до самой удаленной от нее точки каждой из упомянутых кривых связано с длиной вставки соотношением b = (1/8-1/4)L₁ при L₁ = (1/2-1) калибрa и b = (1/16-1/8)L₁ при L₁ > 1 калибра.

Усилению указанного технического результата способствует то, что обращенная к потоку поверхность направляющей вставки, размещенной на дальней из двух упомянутых стенок ответвления, имеет в продольном сечении вид дугообразной кривой, обращенной вогнутой стороной к потоку, при этом ширина канала между обращенными к потоку поверхностями направляющих вставок упомянутых ближней и дальней стенок ответвления сохраняется по ходу потока неизменной в пределах ± 15%.

Достижению еще более высокого технического результата способствует то, что обращенная к потоку поверхность направляющей вставки, размещенной на упомянутой дальней стенке ответвления, имеющая вышеуказанную форму, примыкает к этой стенке со стороны выхода потока.

Усилению указанного технического результата способствует то, что, при наличии направляющей вставки на ближней стенке ответвления с вышеуказанными соответствующими размерами, обращенная к потоку поверхность направляющей вставки, размещенной на дальней из двух упомянутых стенок ответвления, имеет в продольном сечении вид волнообразной кривой, состоящей из двух участков, первый из которых по ходу потока в ответвлении обращен вогнутой стороной к потоку, а второй - выпуклой, примыкая при этом своим концом со стороны выхода потока к стенке ответвления, ширина канала между обращенными к потоку в ответвлении поверхностями направляющих вставок сохраняется неизменной в пределах ± 15%, а длина L₂ этой вставки вдоль стенки ответвления составляет (1-2,5)L₁, где L₁ - длина направляющей вставки, размещенной на упомянутой ближней стенке ответвления.

Еще более высокий технический результат достигается тем, что при наличии направляющей вставки на ближней стенке ответвления с вышеуказанными параметрами обращенная к потоку поверхность направляющей вставки, размещенной на дальней из двух упомянутых стенок ответвления, имеет в продольном сечении вид примыкающей по меньшей мере со стороны выхода потока к стенке ответвления волнообразной кривой, состоящей из трех поочередно обращенных по ходу потока выпуклыми и вогнутыми сторонами к потоку участков, причем длина первого по ходу потока участка вдоль стенки ответвления не превышает 1/3L₁, общая длина L₂ этой вставки составляет (1-2,5)L₁, где L₁ - длина направляющей вставки, размещенной на упомянутой ближней стенке ответвления, а ширина канала между обращенными к потоку в ответвлении поверхностями направляющих вставок, начиная со второго участка, сохраняется по ходу потока неизменной в пределах ± 15%.

Достижению указанного технического результата в частном случае исполнения способствует выполнение направляющей вставки из листового материала.

Усилению указанного технического результата в случае выполнения упомянутой вставки из листового материала способствует то, что по меньшей мере ее обращенная к потоку поверхность облицована звукопоглощающим материалом.

Усилению указанного технического результата способствует выполнение обращенной к потоку стенки направляющей вставки из листового материала перфорированной, и заполнение отделенного ей от канала для прохода воздуха в ответвлении пространства звукопоглощающим материалом.

Достижению указанного технического результата способствует также выполнение направляющей вставки из сохраняющего форму звукопоглощающего материала.

Снабжение элемента воздуховодной сети направляющей вставкой, размещенной по меньшей мере на внутренней поверхности ближней по ходу потока в стволе из двух указанных стенок ответвления, по меньшей мере на части ее длины при условии, что обращенная к потоку в ответвлении поверхность этой вставки имеет криволинейную форму, обеспечивающую безотрывный вход потока из ствола в ответвление, позволяет предотвратить образование мощных вихрей при переходе потока воздуха из ствола в ответвление. В результате этого происходит снижение аэродинамического сопротивления, выравнивание эпюры скоростей в ответвлении, способствующее полному заполнению потоком приточных решеток, а также снижение уровня шума.

Выполнение условия, когда обращенная к потоку поверхность направляющей вставки, размещенной на упомянутой ближней стенке по меньшей мере со стороны входа потока в ответвление, примыкает к стенке последнего, обеспечивает наиболее плавный вход потока из ствола в ответвление, усиливая этим эффект предотвращения вихреобразования, а следовательно, и указанный технический результат.

Указанные формы выполнения обращенной к потоку поверхности направляющей вставки, размещенной на упомянутой ближней стенке, имеющие в продольном сечении вид дугообразной кривой, обращенной выпуклой стороной к потоку, или волнообразной кривой, состоящей из двух участков, первый из которых по ходу потока обращен выпуклой, а второй - вогнутой стороной к потоку, причем с длиной L₁ вставки вдоль стенки ответвления, составляющей по меньшей мере 1/4 калибра ответвления, представляют собой одни из возможных видов выполнения упомянутой криволинейной формы указанной поверхности, обеспечивающей безотрывный вход потока из ствола в ответвление, что является необходимым условием для достижения указанного технического результата. Это объясняется тем, что указанные формы обращенной к потоку поверхности направляющей вставки соответствующей длины наиболее близко повторяют форму поверхности раздела между основным потоком и зоной вихреобразования, возникающего при отрыве потока от ближней стенки ответвления в случае отсутствия направляющей вставки. Наличие направляющей вставки с вышеуказанными параметрами предотвращает отрыв потока и образование интенсивных вихрей у ближней стенки ответвления, обеспечивая за счет этого выравнивание эпюры скоростей потока в ответвлении, что в свою очередь исключает потерю энергии потока на генерацию этих вихрей, т. е. снижает аэродинамические потери и снижает шум, источником которого являются вышеупомянутые вихри. При длине L₁ вставки менее 1/4 калибра наблюдается лишь в малой степени снижение вихреобразования и уменьшение аэродинамического сопротивления, а также снижение шума.

Выполнение направляющей вставки, имеющей вышеуказанную форму выполнения, длиной L₁ вдоль стенки ответвления от 1/2 до 2 калибров и рекомендуемым расстоянием b от стенки ответвления до самых удаленных от нее точек вышеуказанных кривых в зависимости от длины L₁ этой вставки, является наиболее оптимальным с точки зрения достигаемого технического результата. Увеличение длины направляющей вставки более 2-х калибров приводит к превышению ее длины над длиной зоны отрыва потока при скоростях воздуха, принятых в системах вентиляции и кондиционирования воздуха, и поэтому не ведет к достаточно заметному дополнительному снижению аэродинамического сопротивления, шума или еще большему выравниванию эпюры скоростей в ответвлении. При величине b менее рекомендуемых величин происходит значительное уменьшение вихреобразования, но не предотвращается полностью, а более - обращенная к потоку поверхность направляющей вставки выходит за пределы ширины зоны отрыва потока при скоростях воздуха, принятых в системах вентиляции и кондиционирования воздуха, что приводит к необоснованному уменьшению поперечного сечения ответвления.

Наличие направляющих вставок одновременно на упомянутых ближней и дальней стенках ответвления усиливает указанный технический результат.

Одной из возможных форм выполнения направляющей вставки, размещенной на дальней стенке ответвления, является вставка с обращенной к потоку поверхностью, имеющей в продольном сечении вид дугообразной кривой, обращенной вогнутой стороной к потоку, благодаря которой обеспечивается предотвращение отрыва потока от дальней стенки ответвления и образование около нее интенсивных вихрей за счет того, что эта поверхность достаточно близко повторяет форму поверхности раздела между основным потоком и зоной вихреобразования, возникающего при отрыве потока от дальней стенки ответвления в случае отсутствия направляющей вставки. Благодаря этому при соблюдении условия, при котором ширина канала между обращенными к потоку поверхностями направляющих вставок, размещенных на упомянутых ближней и дальней стенках ответвления, сохраняется по ходу потока постоянной в пределах ±15%, обеспечивается выравнивание эпюры скоростей потока в ответвлении, снижение аэродинамического сопротивления, а также снижение уровня шума, источником которого являются упомянутые вихри. Кроме того, такая форма указанной поверхности направляющей вставки предотвращает удар потока при повороте из ствола о дальнюю стенку ответвления, что также положительно сказывается на снижении аэродинамических потерь, уровня генерируемого шума и выравнивании эпюры скоростей потока в ответвлении. При отклонении указанной ширины канала от постоянной более чем на ±15% происходит рост аэродинамических потерь, связанных с генерацией вихрей и ударами потока о стенки, значительное искажение эпюры скоростей потока и повышение уровня шума.

Выполнение условия, при котором имеющая вышеуказанную форму обращенная к потоку поверхность направляющей вставки, размещенной на упомянутой дальней стенке ответвления, примыкает к ней со стороны выхода потока, способствует наиболее полному заполнению потоком приточных решеток без излишнего загромождения проходного сечения ответвления.

Наличие направляющей вставки, размещенной на упомянутой дальней стенке ответвления, с обращенной к потоку поверхностью, имеющей в продольном сечении вид волнообразной кривой, состоящей из двух участков, первый из которых по ходу потока в ответвлении обращен вогнутой стороной к потоку, а второй - выпуклой, примыкая при этом своим концом со стороны выхода потока к стенке ответвления, при условии соблюдения указанных параметров этой вставки и их взаимосвязи с параметрами упомянутой вставки, размещенной на ближней стенке ответвления, способствует усилению указанного технического результата. Выполнение направляющей вставки, размещенной на дальней стенке ответвления, длиной L₂, меньшей, чем длина L₁ вставки, размещенной на его ближней стенке, не предотвращает удар потока, входящего в ответвление, об его упомянутую дальнюю стенку и не способствует его плавному входу, что ведет к росту аэродинамических потерь и шумообразованию. Выполнение этой вставки длиной L₂, большей, чем 2,5L₁, нецелесообразно, так как она в этом случае выходит за границы процессов вихреобразования при скоростях воздуха, принятых в системах вентиляции и кондиционирования воздуха, и поэтому не приводит к дополнительному уменьшению аэродинамического сопротивления, уровня шума и выравниванию эпюры скоростей потока в ответвлении.

Форма обращенной к потоку поверхности направляющей вставки, размещенной на упомянутой дальней стенке ответвления, представляющая в продольном сечении волнообразную кривую, примыкающую по меньшей мере со стороны выхода потока к стенке ответвления и состоящую из трех поочередно обращенных по ходу потока выпуклыми и вогнутыми сторонами к потоку участков, а также соблюдение указанных для данного случая всех параметров, обеспечивает еще более плавный и безударный вход потока в ответвление за счет наличия обращенного к потоку выпуклой стороной размещенного первым по ходу потока в ответвлении участка, имеющего соответствующую длину. Выполнение этого участка длиной, превышающей 1/3L₁, приведет к тому, что поток будет входить в ответвление, ударяясь о стенку вставки, что отрицательно скажется на форме эпюры скоростей и приведет к росту аэродинамического сопротивления и уровня шума.

Выполнение направляющей вставки из изогнутого до требуемой формы листового материала является одним из частных случаев ее выполнения, обеспечивающих достижение указанного технического результата.

Облицовка по меньшей мере обращенной к потоку поверхности такой вставки звукопоглощающим материалом приводит к дополнительному снижению уровня шума.

Еще большее снижение уровня шума будет наблюдаться в случае выполнения обращенной к потоку стенки такой вставки перфорированной и заполнения отделенного ей от канала для прохода воздуха в ответвлении пространства звукопоглощающим материалом.

Выполнение направляющей вставки из сохраняющего форму звукопоглощающего материала также позволяет обеспечить дополнительное снижение уровня шума.

Изобретение иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1-5, на которых изображены в продольном разрезе различные варианты выполнения заявляемого элемента воздуховодной сети:
на фиг. 1 - с одним ответвлением (направляющая вставка выполнена из листового материала и размещена только на его ближней по ходу потока в стволе стенке по всей длине последней, а обращенная к потоку поверхность этой вставки имеет вид дугообразной кривой, обращенной выпуклой стороной к потоку и примыкающей к стенке ответвления только со стороны входа в него потока);
на фиг. 2 - с двумя ответвлениями, расположенными с одной стороны ствола, продольные оси которых расположены под углом к его продольной оси, направляющие вставки выполнены из листового материала, облицованного со стороны потока звукопоглощающим материалом и размещены также только на упомянутой ближней стенке каждого из ответвлений;
на фиг. 3 - с одним ответвлением, направляющие вставки в котором размещены на упомянутых ближней и дальней стенках, обращенные к потоку стенки вставок выполнены из листового перфорированного материала, а пространство, отделенное ими от канала для прохода воздуха, заполнено звукопоглощающим материалом;
на фиг. 4 и 5 - с двумя ответвлениями, имеющими общую продольную ось, перпендикулярную продольной оси ствола, с направляющими вставками, выполненными из сохраняющего форму звукопоглощающего материала и размещенными на ближней и дальней по ходу потока в стволе стенке каждого ответвления, причем на каждой из этих фигур представлены разные формы выполнения обращенных к потоку поверхностей направляющих вставок, размещенных на упомянутых дальних стенках ответвлений.

Элемент воздуховодной сети содержит выполненные, например, из оцинкованной стали, имеющие в поперечном сечении прямоугольную форму, сообщенные между собой ствол 1 и одно (фиг. 1 и 3) или, например, два (фиг. 2, 4 и 5) ответвления 2 с прямолинейными стенками.

При этом ответвление(я) 2 могут быть расположены относительно ствола 1 таким образом, что их продольные оси перпендикулярны оси ствола (фиг. 1, 4 и 5) или расположены относительно нее с наклоном (фиг. 2 и 3). Из двух стенок 3 и 4 ответвления, меньшие стороны которых сориентированы поперек потока в стволе, например, только одна из них, ближняя 3 (фиг. 1 и 2) по ходу потока в стволе или ближняя 3 и дальняя 4 (фиг. 3, 4 и 5), снабжены направляющими вставками, обращенные к потоку в ответвлении поверхности которых имеют криволинейную форму, обеспечивающую безотрывный вход потока в ответвление, и примыкают своими кромками по всей своей длине к двум другим противоположным стенкам ответвления. Такая направляющая вставка выполнена, например, из жесткого листового материала, например из оцинкованной стали, которая изогнута до необходимой формы, обращенной к потоку в ответвлении ее поверхности 5, например, как показано на фиг. 1, имеющей в продольном сечении вид дугообразной кривой, примыкающей к стенке ответвления только со стороны входа потока, а на фиг. 2 - также вид дугообразной кривой, обращенной выпуклой стороной к потоку, но примыкающей к стенке ответвления как со стороны входа, так и выхода из него потока, и прикреплена заклепками к стенкам ответвления за отгибы, выполненные по краям листа. Кроме того, обращенная к потоку поверхность 5 такой направляющей вставки для усиления эффекта снижения шума может быть облицована звукопоглощающим материалом, например, приклеенным к этой поверхности стекловолоконным листом 6, покрытым стекловойлоком (фиг. 2). Для дополнительного снижения уровня шума обращенные к потоку стенки 5 (фиг. 3) изготовленных из аналогичного листового материла направляющих вставок, размещенных на упомянутых ближней 3 и дальней 4 стенках ответвления, выполнены перфорированными, а пространства, отделенные ими от канала для прохода воздуха в ответвлении заполнены звукопоглощающим материалом, например минеральной ватой 7. Обращенные к потоку поверхности этих вставок (фиг. 3), обеспечивающие безотрывный вход потока в ответвление, имеют в продольном сечении вид, например на ближней стенке, волнообразной кривой, примыкающей своими концами к стенке ответвления и состоящей из двух участков, первый из которых по ходу потока в ответвлении обращен выпуклой, а второй - вогнутой стороной к потоку, а на дальней - дугообразной кривой, обращенной вогнутой стороной к потоку и примыкающей со стороны выхода потока к стенке 4 ответвления. При этом ширина t канала между обращенными к потоку поверхностями этих вставок, измеренная в направлении продольной оси ствола, сохраняется постоянной в пределах ±15%. Направляющие вставки на упомянутых ближней и дальней стенках для снижения шума могут быть выполнены из сохраняющего форму звукопоглощающего материала, приклеенного к стенке ответвления, например стекловаты 8 (фиг. 4 и 5), имеющей достаточно высокую плотность, например 200 кг/м³. Наиболее оптимальными для достижения указанного технического результата является выполнение направляющей вставки, размещенной на упомянутой ближней стенке 3 ответвления (фиг. 4 и 5), обращенная к потоку поверхность которой имеет в продольном сечении вид, например, дугообразной кривой, обращенной выпуклой стороной к потоку и примыкающей своими концами к стенке ответвления, но при этом соблюдено указанное соотношение ее размеров. Так, при размерах поперечного сечения ответвления, например 500 x 300 мм, его калибр равен 375 мм, длина L₁ этой вставки вдоль стенки ответвления, начиная от входа потока в ответвление, соответствующая указанному интервалу значений, составляет, например, 4/5 калибра ответвления или 300 мм, а расстояние b от стенки ответвления до самой удаленной от нее точки обращенной к потоку поверхности направляющей вставки в этом случае составляет, например, 1/5L₁, что соответствует 60 мм. Для более полного предотвращения вихреобразования и отрыва потока от упомянутых дальних стенок ответвлений размещенные на их поверхностях направляющие вставки выполнены с обращенными к потоку поверхностями, имеющими в продольном сечении вид волнообразной кривой, состоящей из двух участков (фиг. 4), первый из которых по ходу потока в ответвлении обращен выпуклой, а второй - вогнутой стороной к потоку, примыкая своим концом со стороны выхода потока к стенке ответвления. Наибольший эффект снижения аэродинамического сопротивления, выравнивания эпюры скоростей потока в ответвлении и снижения уровня шума обеспечивается при выполнении обращенной к потоку в ответвлении поверхности направляющей вставки, размещенной на упомянутой дальней стенке, имеющей в продольном сечении так же, как и в предыдущем случае, вид волнообразной кривой, примыкающей своими концами к стенке ответвления, но состоящей из трех (фиг. 5) поочередно обращенных по ходу потока выпуклыми и вогнутыми сторонами к нему участков. Однако при вышеуказанных формах выполнения обращенных к потоку поверхностях направляющих вставок, как в первом (фиг. 4), так и во втором случае (фиг. 5), для достижения указанного технического результата необходимым дополнительным условием является соблюдение указанной взаимосвязи длины L₂ такой вставки с вышеуказанной длиной L₁, а во втором случае (фиг. 5) еще и длины первого по ходу потока обращенного выпуклой стороной к потоку участка волнообразной кривой. При этом также ширина t канала в ответвлении между обращенными к потоку поверхностями направляющих вставок, размещенных на упомянутых ближней и дальней стенках ответвления, в первом случае (фиг. 4) по всей длине, а во втором (фиг. 5) - со второго по ходу потока участка волнообразной кривой, сохраняется постоянной в пределах ±15%. Так, например, при вышеуказанных размерах поперечного сечения ответвления и длине L₁ длина L₂ вставок (фиг. 4 и 5) составляет, например, 1.7 L₁ или 510 мм, а длина первого по ходу потока обращенного выпуклой стороной к потоку участка (фиг. 5) составляет, например, 1/3L₁, что соответствует 100 мм.

Работа элемента воздуховодной сети осуществляется следующим образом. Поток воздуха, проходит по стволу 1 и, дойдя до ближней(их) 3 по ходу потока в стволе стенки(ок) ответвления(й) 2, часть этого потока поворачивает в ответвление(я) 2. Благодаря наличию направляющей(их) вставки(ок) поток воздуха двигается вдоль обращенной(ых) к потоку поверхности(ей) этой(их) вставки(ок), размещенной(ых) только на упомянутой(ых) ближней(их) 3 стенке(ах) (фиг. 1 и 2) или одновременно на ближней(их) 3 и дальней(их) 4 (фиг. 3,4 и 5) стенках ответвления(й) 2. Поскольку вышеуказанная(ые) форма(ы) и параметры обращенной(ых) к потоку поверхности(ей) 5 направляющих вставок соответствуют размерам и повторяют форму(ы) зоны (зон) отрыва потока, образующейся(ихся) в традиционных ответвлениях прямоугольного поперечного сечения без направляющих вставок, при скоростях потока, принятых в современных системах воздушного отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, то в данном случае отрыва потока от ближней(их) 3 (фиг. 1 и 2) или одновременно от ближней(их) 3 и дальней(их) 4 (фиг. 3, 4 и 5) стенки(ок) ответвления 2 не происходит. Это препятствует образованию интенсивных вихрей, что способствует выравниванию эпюры скоростей потока в ответвлении, снижению аэродинамического сопротивления и уменьшению уровня шума, источником которого являлось вихреобразование, причем более высокий результат наблюдается при наличии направляющих вставок одновременно на упомянутых ближней 3 и дальней 4 стенках ответвления. Кроме того, выравнивание эпюры скоростей потока в ответвлении способствует повышению полноты заполнения потоком приточных решеток. Благодаря выполнению направляющей вставки, размещенной на упомянутой дальней 4 по ходу потока в стволе стенке ответвления, обращенная к потоку поверхность 5 (фиг. 5) которой имеет в продольном сечении вид волнообразной кривой, состоящей из трех участков, первый из которых по ходу потока в ответвлении обращен выпуклой стороной к потоку и имеет вышеуказанные параметры, в наибольшей степени предотвращается удар потока о дальнюю стенку 4 и обеспечивается наиболее плавный вход потока в ответвление, что еще более усиливает указанный технический результат. При прохождении потока воздуха через ответвление(я) 2 с направляющей(ими) вставкой(ами), в конструктивном выполнении которой(ых) предусмотрено наличие звукопоглощающего материала (фиг. 2, 3, 4 и 5), благодаря тому что указанный материал поглощает энергию звуковых колебаний, обеспечивается дополнительное снижение уровня шума в ответвлении.

Таким образом, предлагаемый элемент воздуховодной сети, не требуя высокой трудоемкости при монтаже, обеспечивает выравнивание эпюры скоростей потока в ответвлении, способствующее полному заполнению потоком приточных решеток, снижение аэродинамического сопротивления, а также снижение уровня шума.

Изобретение предназначено для отвода потока в воздуховодных сетях систем воздушного отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и позволяет снизить аэродинамическое сопротивление потоку воздуха и уровень шума. Элемент воздуховодной сети содержит имеющие в поперечном сечении прямоугольную форму сообщенные между сoбoй ствол 1 и по меньшей мере одно ответвление 2 с прямолинейными стенками. В ответвлении 2 на его одной ближней 3 из двух расположенных напротив друг друга по ходу потока в стволе 1 стенок или одновременно и на дальней 4 размещены направляющие вставки, обращенные к потоку, поверхности 5 которых имеют криволинейнуную форму, обеспечивающую безотрывный вход потока в ответвление. 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Элемент воздуховодной сети, содержащий имеющие в поперечном сечении прямоугольную форму сообщенные между собой ствол и, по меньшей мере, одно ответвление с прямолинейными стенками, отличающийся тем, что внутренняя поверхность, по меньшей мере, на части своей длины, начиная от входа потока в ответвление, по меньшей мере, ближней по ходу потока в стволе из двух стенок ответвления, меньшие стороны которых сориентированы поперек потока в стволе, снабжена направляющей вставкой, при этом обращенная к потоку поверхность направляющей вставки имеет криволинейную форму, обеспечивающую безотрывный вход потока из ствола в ответвление. 2. Элемент по п.1, отличающийся тем, что обращенная к потоку поверхность направляющей вставки, размещенной на упомянутой ближней стенке, примыкает к ней, по меньшей мере, со стороны входа потока в ответвление. 3. Элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что обращенная к потоку в ответвлении поверхность направляющей вставки, размещенной на упомянутой ближней стенке, имеет в продольном сечении вид дугообразной кривой, обращенной выпуклой стороной к потоку, или волнообразной кривой, состоящей из двух участков, первый из которых по ходу потока обращен выпуклой, а второй - вогнутой стороной к потоку, причем длина L₁ этой вставки вдоль стенки ответвления составляет, по меньшей мере, 1/4 калибра ответвления. 4. Элемент по п.3, отличающийся тем, что упомянутые дугообразная и волнообразная кривые примыкают своими концами к упомянутой стенке ответвления, длина L₁ упомянутой вставки вдоль стенки ответвления составляет 1/2 - 2 калибра ответвления, а расстояние b от стенки ответвления до самой удаленной от нее точки каждой из упомянутых кривых связано с длиной вставки соотношением b = (1/8 - 1/4)L₁ при L₁ = (1/2 - 1) калибр и b = (1/16 - 1/8)L₁ при L₁ > 1 калибра. 5. Элемент по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что обращенная к потоку поверхность направляющей вставки, размещенной на дальней из двух упомянутых стенок ответвления, имеет в продольном сечении вид дугообразной кривой, обращенной вогнутой стороной к потоку, при этом ширина канала между обращенными к потоку поверхностями направляющих вставок упомянутых ближней и дальней стенок ответвления сохраняется по ходу потока неизменной в пределах ± 15%. 6. Элемент по п.5, отличающийся тем, что обращенная к потоку поверхность направляющей вставки, размещенной на упомянутой дальней стенке ответвления, примыкает к ней со стороны выхода потока. 7. Элемент по п.3 или 4, отличающийся тем, что обращенная к потоку поверхность направляющей вставки, размещенной на дальней из двух упомянутых стенок ответвления, имеет в продольном сечении вид волнообразной кривой, состоящей из двух участков, первый из которых по ходу потока в ответвлении обращен вогнутой стороной к потоку, а второй - выпуклой, примыкая при этом своим концом со стороны выхода потока к стенке ответвления, ширина канала между обращенными к потоку в ответвлении поверхностями направляющих вставок сохраняется неизменной в пределах ± 15%, а длина этой вставки вдоль стенки ответвления L₂ = (1 - 2,5)L₁, где L₁ - длина направляющей вставки, размещенной на упомянутой ближней стенке ответвления. 8. Элемент по п.3 или 4, отличающийся тем, что обращенная к потоку поверхность направляющей вставки, размещенной на дальней из двух упомянутых стенок ответвления, имеет в продольном сечении вид примыкающей, по меньшей мере, со стороны выхода потока к стенке ответвления волнообразной кривой, состоящей из трех поочередно обращенных по ходу потока выпуклыми и вогнутыми сторонами к потоку участков, причем длина первого по ходу потока участка вдоль стенки ответвления не превышает 1/3L₁, общая длина L₂ этой вставки составляет (1 - 2,5)L₁, где L₁ - длина направляющей вставки, размещенной на упомянутой ближней стенке ответвления, а ширина канала между обращенными к потоку в ответвлении поверхностями направляющих вставок, начиная со второго участка, сохраняется по ходу потока неизменной в пределах ± 15%. 9. Элемент по любому из пп.1 - 8, отличающийся тем, что направляющая вставка выполнена из листового материала. 10. Элемент по п.9, отличающийся тем, что, по меньшей мере, обращенная к потоку поверхность направляющей вставки облицована звукопоглощающим материалом. 11. Элемент по п. 9, отличающийся тем, что обращенная к потоку стенка вставки выполнена перфорированной, а отделенное ей от канала для прохода воздуха в ответвлении пространство заполнено звукопоглощающим материалом. 12. Элемент по любому из пп.1 - 8, отличающийся тем, что направляющая вставка выполнена из сохраняющего форму звукопоглощающего материала.