ВОЗДУШНО-ТЕПЛОВАЯ ЗАВЕСА Российский патент 2007 года по МПК F24F9/00 

Предлагаемое изобретение относится к области кондиционирования и вентиляции воздуха, в частности с применением воздушных потоков для экранирования, например, в воздушных завесах.

Известна тепловая завеса (RU №2122686, F24F 9/00, от 17.11.97 г., опубл., 27.11.98 г.).

Завеса содержит радиальный вентилятор, привод, входной и выходной коллекторы, направляющее устройство, язык, отделяющий входной коллектор от выходного, опорную раму, кожух и сетку ограждения.

Недостатком указанной конструкции тепловой завесы является то, направляющая потоков и рассекатель потоков выполнены сложной конфигурации, что нетехнологично. Кроме того, теплоотдача данного устройства достаточно мала за счет несовершенства конструкции корпуса.

Данная конструкция завесы выбрана авторами в качестве ближайшего аналога (прототипа).

Техническими задачами предлагаемого изобретения являются технологичность конструкции и повышение теплоотдачи устройства, достигаемые за счет усовершенствования формы корпуса и конструкции направляющей и рассекателя потоков воздуха.

Поставленные задачи достигаются тем, что в воздушно-тепловой завесе, содержащей корпус с цилиндрическим и плоским участками, тангенциальное колесо вентилятора, установленное в корпусе, привод, электронагревательные элементы, закрепленные на боковых перегородках корпуса, направляющую потоков воздуха, установленную в корпусе, рассекатель потоков, согласно изобретению корпус между цилиндрическим и плоским участками выполнен криволинейного профиля, ось тангенциального колеса смещена в сторону плоского участка корпуса, электронагревательные элементы закреплены на боковых перегородках корпуса соосно цилиндрическому участку корпуса, направляющая потоков закреплена на боковых перегородках корпуса и выполнена в виде Г-образного элемента, установленного на расстоянии 1-10 мм от тангенциального колеса, при этом горизонтальная полка перпендикулярна плоскому участку корпуса, а вертикальная расположена по отношению к нему под углом 5-10°, рассекатель потоков установлен в верхней части вертикальной полки направляющей потоков и выполнен в виде изогнутой пластины, острая кромка отогнутой части которой расположена по касательной к лопастям тангенциального колеса на расстоянии от него 1-10 мм, причем между вертикальной полкой направляющей потоков и плоским участком корпуса установлен электронагревательный элемент.

Выполнение корпуса в виде части корпуса криволинейного профиля, т.е. от цилиндрического участка плавно сужающимся в сторону плоского участка, позволяет обеспечить тангециальность потока, что повышает производительность устройства за счет лучшей организации потока воздуха.

Смещение оси тангенциального колеса на некоторое расстояние в сторону плоского участка корпуса оптимизирует скорость потока за счет исключения "мертвых зон" между стенкой корпуса и колесом.

Закрепление электронагревательных элементов на перегородках по окружности, сосной окружности цилиндрической части корпуса, способствует более равномерному прогреву потока, что улучшает эффективность устройства.

Выполнение направляющей потоков в виде Г-образного элемента и установка ее на расстоянии 1-10 мм от колеса обеспечивает высокую эффективность, конструкция направляющей технологична. Кроме того, наклон вертикальной полки направляющей под углом 5-15° по отношению к плоскому участку корпуса позволяет образовать сужающийся в направлении выходного коллектора диффузор, что увеличивает скорость потока на выходе из устройства.

Установка направляющей потока на расстоянии 1 мм от колеса не обеспечивает достаточной эффективности направления потока. А наклон ее вертикальной полки под углом 5° по отношению к плоскому участку корпуса недостаточен, чтобы увеличить скорость потока за счет образовавшегося диффузора.

Установка направляющей потока на расстоянии 5,5 мм от колеса обеспечивает необходимую эффективность направления потока. А наклон ее вертикальной полки под углом 10° по отношению к плоскому участку корпуса обеспечивает оптимальную скорость потока на выходе из устройства, что повышает производительность устройства.

Установка направляющей потока на расстоянии 10 мм от колеса не обеспечивает достаточной эффективности направления потока, т.к. расстояние слишком велико. А наклон ее вертикальной полки под углом 15° по отношению к плоскому участку корпуса слишком велик, скорость потока настолько велика, что это отрицательно скажется на потребителе, т.к. предполагается, что завеса устанавливается в дверных проемах, через которые проходят люди, для которых слишком мощный поток будет неприятен.

Установка рассекателя потоков в верхней части вертикальной полки направляющей потоков и выполнение его в виде изогнутой пластины, острая кромка отогнутой части которой расположена по касательной к лопастям тангенциального колеса на расстоянии от него 1-10 мм, обеспечивает эффективность рассекания потока.

Установка изогнутой пластины рассекателя потоков на расстоянии 1 мм от лопастей тангенциального колеса не обеспечивает эффективное рассечения потока, т.к. расстояние слишком мало.

Установка изогнутой пластины рассекателя потоков на расстоянии 5,5 мм, которое является оптимальным, от лопастей тангенциального колеса обеспечивает эффективное рассечения потока.

Установка изогнутой пластины рассекателя потоков на расстоянии 10 мм от лопастей тангенциального колеса не обеспечивает эффективное рассечения потока, т.к. расстояние слишком велико.

Установка между вертикальной полкой направляющей потоков и основанием корпуса (в выходном коллекторе) электронагревательных элементов обеспечивает дополнительный нагрев потока, что повышает эффективность теплоотдачи устройства.

В результате проведенных патентных исследований не выявлено известных из уровня техники аналогичных технических решений, характеризуемых заявляемой совокупностью признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого изобретения критериям патентоспособности "новизна" и "изобретательский уровень", может найти применение в промышленности, т.е. соответствует критерию "промышленная применимость".

На одном из предприятий Челябинской области разработан, изготовлен и испытан опытный образец устройства воздушно-тепловой завесы.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 - общий вид устройства; на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1, на фиг.3 - разрез по В-В на фиг.1.

Воздушно-тепловая завеса содержит корпус 1 с отверстиями 2 и боковыми пергородками 3, тангенциальное колесо 4, установленное в корпусе 1, электропривод 5, электронагревательные элементы 6, закрепленные на боковых перегородках 3 корпуса 1, направляющую потоков с горизонтальной полкой 7 и вертикальной полкой 8, рассекатель 9, электронагревательный элемент 10, состоящий из двух пластин 11, между которыми закреплена змеевидная спираль 12. Электронагревательный элемент 10 установлен в выходном патрубке 13. Устройство содержит также систему управления 14, сигнализатор работы устройства 15, устройство защиты от перегрева (не показано).

Устройство работает следующим образом.

Поток воздуха через отверстия 2 поступает в корпус 1, где подогревается электронагревательными элементами 6 и подается на тангенциальное колесо 4 и направляется в выходной патрубок 13. Направляющая потоков своей горизонтальной полкой 7 препятствует смешиванию холодного и горячего потоков. Рассекатель потока 9, острая кромка которого расположена по касательной к лопастям тангенциального колеса 4, оптимизирует поток воздуха (увеличивает его скорость). А за счет образовавшегося сужения (диффузора) в входном патрубке благодаря установленной под углом вертикальной полке 8 скорость потока еще больше увеличивается. Кроме того, выходящий поток дополнительно подогревается усановленным в выходном патрубке 13 электронагревательным элементом 10, что повышает эффективность теплоотдачи устройства.

Таким образом, конструкция заявляемого устройства технологична. За счет конструктивных усовершенствований значительно повышены теплоотдача и производительность устройства.

Воздушно-тепловая завеса предназначена для кондиционирования и вентиляции воздуха. Воздушно-тепловая завеса состоит из корпуса с цилиндрическим и плоским участками, тангенциального колеса вентилятора, установленного в корпусе, привода, электронагревательных элементов, закрепленных на боковых перегородках корпуса, направляющей потоков воздуха, установленных в корпусе, рассекателя потоков, причем корпус между цилиндрическим и плоским участками выполнен криволинейного профиля, ось тангенциального колеса смещена в сторону плоского участка корпуса, электронагревательные элементы закреплены на боковых перегородках корпуса соосно цилиндрическому участку корпуса, направляющая потоков закреплена на боковых перегородках корпуса и выполнена в виде Г-образного элемента. Техническиий результат - технологичность конструкции и повышение теплоотдачи устройства. 3 ил.

Воздушно-тепловая завеса, содержащая корпус с цилиндрическим и плоским участками, тангенциальное колесо вентилятора, установленное в корпусе, привод, электронагревательные элементы, закрепленные на боковых перегородках корпуса, направляющая потоков воздуха, установленная в корпусе, рассекатель потоков, отличающаяся тем, что корпус между цилиндрическим и плоским участками выполнен криволинейного профиля, ось тангенциального колеса смещена в сторону плоского участка корпуса, электронагревательные элементы закреплены на боковых перегородках корпуса соосно цилиндрическому участку корпуса, направляющая потоков закреплена на боковых перегородках корпуса и выполнена в виде Г-образного элемента, установленного на расстоянии 1-10 мм от тангенциального колеса, при этом горизонтальная полка перпендикулярна плоскому участку корпуса, а вертикальная - расположена по отношению к нему под углом 5-10°, рассекатель потоков установлен в верхней части вертикальной полки направляющей потоков и выполнен в виде изогнутой пластины, острая кромка отогнутой части которой расположена по касательной к лопастям тангенциального колеса на расстоянии от него 1-10 мм, причем между вертикальной полкой направляющей потоков и плоским участком корпуса установлен электронагревательный элемент.