ТЕПЛОВАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ Российский патент 2008 года по МПК F24F12/00 F24F7/08 F24F11/08 

Тепловая вентиляция относится к устройствам для создания воздухообменного процесса внутри жилых и промышленных помещений с функцией подогрева приточного воздуха.

Известен способ проветривания помещений при помощи вертикальной вентиляционной шахты с поэтажной разводкой коробами или трубами. Движение воздуха по шахте происходит за счет разности атмосферного давления у поверхности земли и выходного отверстия вертикальной вентиляционной шахты. Недостатками такого устройства вентиляции являются: нестабильная тяга при резких перепадах атмосферного давления, слабое движение воздуха по поэтажной разводке вентиляции на верхних этажах зданий, образование «пробок» из холодного, насыщенного влагой воздуха внутри шахты, потери тепловой энергии в холодное время года.

Известны устройства вентиляции с принудительным движением воздуха по шахте и поэтажной разводке, с утилизатором тепловой энергии (фирма PM-LUFT http//www.pm-luft.se) (фирма Frivent, Josef Friedl Gmbn-Luft und Warmetechnik). Применение большого количества электродвигателей, использование сложных комбинированных приточно-вытяжных установок ведет к значительным затратам электроэнергии при работе вентиляции. Неоправданная сложность вентиляционного оборудования ведет к большим финансовым затратам. Использование мощных электродвигателей и роторных вентиляторов увеличивает шумность приточно-вытяжных установок. Внутри установок размещены утилизаторы тепловой энергии, которые способны работать только при принудительном движении воздушных потоков. Время и площадь теплового контакта в таких утилизаторах мала, что снижает эффективность таких конструкций.

Целью изобретения является создание простого, удобного, дешевого, эффективного устройства тепловой вентиляции.

Достигаемые технические результаты - простота пользования, экономия электроэнергии, снижение уровня шумности, эффективное сбережение тепловой энергии.

Задача изобретения решается за счет того, что тепловая вентиляция состоит из вертикальной шахты, поэтажной разводки, согласно изобретению, вертикальная шахта выполнена двустенной. В местах присоединения поэтажной разводки, внутри шахты, расположены отсекатели воздушного потока. Нижнее сечение шахты перекрыто фланцем, на котором вертикально, при помощи кронштейнов закреплена тепловая пушка, состоящая из трубки и керамической вставки с тремя спиралями накаливания, электрода розжига и пятью выносными электрическими контактами. На уровне верхней кромки тепловой пушки, внутри шахты, установлены фотодатчик и три тепловых датчика. В верхней части шахты установлен диафрагменный манометр с тремя парами электрических контактов. Внутрь тепловой пушки, сквозь фланец, введен топливопровод с жиклером. Количество подачи топлива контролирует электромагнитный клапан. К выходному сечению шахты примыкает двустенная теплообменная камера, заполненная трубками, снаружи укрытая теплоизоляцией, которая имеет выводной канал. Приточный воздух в теплообменную камеру поступает через воздушный фильтр.

Кроме того, отсекатели воздушного потока, закрепленные внутри корпуса шахты при помощи шарниров, создают условия для подхвата и вывода воздушного потока из поэтажной вентиляционной разводки. Объем прохождения воздуха регулируется изменением угла отклонения отсекателя от вертикали, посредством тяги.

Кроме того, корпус шахты и корпус приточного воздуха образуют вертикальный канал приточного воздуха, соединенный с теплообменной камерой.

Кроме того, в корпусе приточного воздуха выполнены проемы, снабженные жалюзи и электровентиляторами.

Кроме того, автоматизация процесса вентиляции обеспечивается за счет применения тепловых датчиков и диафрагменного манометра с нормально-замкнутыми электрическими контактами, последовательно соединенными между собой электрическим кабелем управления, которые включают и выключают электромагнитные реле в пульте автоматического управления.

Кроме того, спирали накаливания при сжигании газа являются катализатором, что обеспечивает полное сгорание углеводорода и экономичный расход топлива.

Кроме того, розжиг газа внутри тепловой пушки происходит за счет применения электрода розжига и повышающего трансформатора.

Кроме того, при срабатывании электромагнитных реле, индуктивность катушек в электромагнитном клапане меняется, подвижный сердечник изменяет проходное сечение для газа.

На чертеже изображен разрез принципиальной схемы тепловой вентиляции. Узлы конструкций и автоматики выполнены не в масштабе.

Тепловая вентиляция состоит: шахта вентиляции (1), корпус шахты (2), канал приточного воздуха (3), корпус приточного воздуха (4), фланец (5), тепловая пушка (6), кронштейн (7), трубка (8), керамическая вставка (9), спирали накаливания (10), выносные электрические контакты (11), топливопровод (12), жиклер (13), электрод розжига (14), электромагнитный клапан (15), поэтажная вентиляционная разводка (16), отсекатель воздушного потока (17), проем приточного воздуха (18), жалюзи (19), электровентилятор (20), межэтажные перекрытия (21), теплоизоляция теплообменной камеры (22), трубки теплообменной камеры (23), кровля здания (24), фильтр приточного воздуха (25), выводной канал (26), теплообменная камера (27), диафрагменный манометр (28), диафрагма (29), толкатель (30), нормально-замкнутые электрические контакты (31), тепловые датчики (32), фотодатчик (33), электрический кабель управления (34), силовой электрический кабель (35), пульт автоматического управления (36), электромагнитные реле (37), электромагнитное реле розжига (38), трансформатор розжига (39), трубка диафрагменного манометра (40), шарнир отсекателя воздушного потока (41), тяга (42).

Принцип работы тепловой вентиляции заключается в том, что теплый воздух стремится подняться вверх, вытеснить холодный и влажный воздух из вертикально расположенной шахты вентиляции (1). Воздух нагревается внутри тепловой пушки (6), формируется трубкой (8) в направленный тепловой поток, который проходит внутри корпуса шахты (2). Корпус шахты (2) и корпус приточного воздуха (4) образуют шахту вентиляции (1) и канал приточного воздуха (3). Вертикальная шахта вентиляции (1) является разгонным участком для восходящего потока теплого воздуха. Отсекатели воздушного потока (17), закрепленные внутри корпуса шахты (1) при помощи шарниров (41), создают условия для подхвата и вывода воздушного потока из поэтажной вентиляционной разводки (16). Объем прохождения воздуха из поэтажной вентиляционной разводки (16) можно регулировать, изменяя угол отклонения отсекателя воздушного потока (17) от вертикали, посредством тяги (42).

Корпус шахты (2) и корпус приточного воздуха (4) образуют вертикальный канал приточного воздуха (3), соединенный с теплообменной камерой (27).

В корпусе приточного воздуха(4), на каждом этаже здания выполнены проемы(18), снабженные жалюзи(19) и электровентиляторами (20). При включении электровентилятора жалюзи открываются, нагретый приточный воздух нагнетается в помещение.

Теплообменная камера (27) представляет собой двустенный короб, наполненный трубками (23), по которым через воздушный фильтр (25) проходит приточный воздух. Приточный воздух забирает тепловую энергию, попадает в канал приточного воздуха(3), нагнетается электровентиляторами (20) в жилые помещения, обогревая их. Так как поперечное сечение теплообменной камеры (27) больше поперечного сечения шахты (1), то поток теплого воздуха теряет скорость, увеличивается время теплообмена. Чтобы устранить потери тепловой энергии, теплообменная камера (27) укрыта теплоизоляцией (22). Вновь поступающий поток воздуха из шахты вентиляции(1) вытесняет остывший воздух из теплообменной камеры (27) в атмосферу через выводной канал (26).

В летний сезон кровля (24) разогревается, тепловую энергию можно использовать, нагнетая приточный воздух электровентиляторами (20). Корпус шахты (2) прогревается, что способствует возникновению тяги внутри шахты вентиляции (1). Просушка подвальных помещений тепловой вентиляцией снижает затраты на электроэнергию.

Тепловая пушка (6) расположена в нижней части шахты вентиляции (1), крепится кронштейнами (7) к фланцу (5) и состоит из трубки (8), формирующей тепловой поток. Внутри трубки (8) размещена керамическая вставка (9) с тремя спиралями накаливания (10) и с электродом розжига (14). Электрические контакты (11) вынесены за пределы тепловой пушки (6) и не подвержены перегреву. Электроэнергия к спиралям накаливания (10) поступает по силовому электрическому кабелю (35) от пульта автоматического управления (36). Электрическая энергия преобразуется в тепловую посредством разогрева спиралей накаливания (10). Теплый воздух с ускорением движется внутри тепловой пушки (6), создает интенсивный поток в вертикальной шахте вентиляции (1).

Автоматизация процесса тепловой вентиляции обеспечивается за счет применения тепловых датчиков (32) и диафрагменного манометра (28) с нормально-замкнутыми электрическими контактами (31), последовательно соединенными между собой электрическим кабелем управления (34), которые включают и выключают электромагнитные реле (37) в пульте автоматического управления (36). При возникновении избыточного давления или нагрева, внутри корпуса шахты (2), контакты размыкаются и поочередно отключают электромагнитные реле (37), обесточивают спирали накаливания (10), чем регулируют нагрев тепловой пушки (6).

Внутрь тепловой пушки (6), сквозь фланец (5) введен топливопровод (12) с жиклером (13). Количество подачи топлива контролирует электромагнитный клапан (15), подключенный к пульту автоматического управления (36). Тепловая пушка (6) может работать на природном газе. Спирали накаливания (10), при сжигании газа, являются катализатором, что обеспечивает полное сгорание углеводорода и экономичный расход топлива.

Розжиг газа внутри тепловой пушки происходит за счет применения электрода розжига (14) и повышающего трансформатора розжига (39). С пульта автоматического управления (36) электрический ток подается к электромагнитному клапану (15) и электромагнитному реле розжига (38). Трансформатор (39) преобразует электрический ток и на электроде розжига (14) появляется электрическая дуга, которая зажигает струю газа, выходящую из жиклера (13). При освещении фотодатчик (33) размыкает контакт и отключает электромагнитное реле розжига (38). Электромагнитный клапан (15) способен контролировать количество подачи топлива в тепловую пушку (6). При срабатывании электромагнитных реле (37) индуктивность катушек в электромагнитном клапане (15) меняется, подвижный сердечник изменяет проходное сечение для газа.

Тепловая вентиляция способна работать, как на электроэнергии, так и на природном газе. Широкая газификация частных домов и промышленных зданий позволяет применять природный газ при пользовании тепловой вентиляцией, снижает финансовые затраты на устройство принудительной вентиляции и электроэнергию.

Тепловая вентиляция предназначена для создания воздухообменного процесса внутри жилых и промышленных помещений с функцией подогрева приточного воздуха. Тепловая вентиляция состоит из вертикальной шахты и поэтажной разводки, при этом вертикальная шахта выполнена двустенной. В местах присоединения поэтажной разводки, внутри шахты, расположены отсекатели воздушного потока. Нижнее сечение шахты перекрыто фланцем, на котором вертикально, при помощи кронштейнов закреплена тепловая пушка, состоящая из трубки и керамической вставки с тремя спиралями накаливания, электрода розжига и пятью выносными электрическими контактами. На уровне верхней кромки тепловой пушки, внутри шахты установлены фотодатчик и три тепловых датчика. В верхней части шахты установлен диафрагменный манометр с тремя парами электрических контактов. Внутрь тепловой пушки, сквозь фланец, введен топливопровод с жиклером. Количество подачи топлива контролирует электромагнитный клапан. К выходному сечению шахты примыкает двустенная теплообменная камера, заполненная трубками, снаружи укрытая теплоизоляцией, которая имеет выводной канал. Приточный воздух в теплообменную камеру поступает через воздушный фильтр. Технический результат - создание простого, удобного, дешевого, эффективного устройства тепловой вентиляции. 7 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Тепловая вентиляция из вертикальной шахты, поэтажной разводки, отличающаяся тем, что вертикальная шахта выполнена двустенной, в местах присоединения поэтажной разводки, внутри шахты, расположены отсекатели воздушного потока, нижнее сечение шахты перекрыто фланцем, на котором вертикально при помощи кронштейнов закреплена тепловая пушка, состоящая из трубки и керамической вставки с тремя спиралями накаливания, электрода розжига, и пятью выносными электрическими контактами, на уровне верхней кромки тепловой пушки, внутри шахты, установлены фотодатчик и три тепловых датчика, в верхней части шахты установлен диафрагменный манометр с тремя парами электрических контактов, внутрь тепловой пушки, сквозь фланец, введен топливопровод с жиклером, количество подачи топлива контролирует электромагнитный клапан, к выходному сечению шахты примыкает двустенная теплообменная камера, заполненная трубками, снаружи укрытая теплоизоляцией, которая имеет выводной канал, приточный воздух в теплообменную камеру поступает через воздушный фильтр.2. Тепловая вентиляция по п.1, отличающаяся тем, что отсекатели воздушного потока, закрепленные внутри корпуса шахты при помощи шарниров, создают условия для подхвата и вывода воздушного потока из поэтажной вентиляционной разводки, объем прохождения воздуха регулируется изменением угла отклонения отсекателя от вертикали посредством тяги.3. Тепловая вентиляция по п.1, отличающаяся тем, что корпус шахты и корпус приточного воздуха образуют вертикальный канал приточного воздуха, соединенный с теплообменной камерой.4. Тепловая вентиляция по п.1, отличающаяся тем, что в корпусе приточного воздуха выполнены проемы, снабженные жалюзи и электровентиляторами.5. Тепловая вентиляция по п.1, отличающаяся тем, что автоматизация процесса вентиляции обеспечивается за счет применения тепловых датчиков и диафрагменного манометра с нормально замкнутыми электрическими контактами, последовательно соединенными между собой электрическим кабелем управления, которые включают и выключают электромагнитные реле в пульте автоматического управления.6. Тепловая вентиляция по п.1, отличающаяся тем, что спирали накаливания при сжигании газа являются катализатором, что обеспечивает полное сгорание углеводорода и экономичный расход топлива.7. Тепловая вентиляция по п.1, отличающаяся тем, что розжиг газа внутри тепловой пушки происходит за счет применения электрода розжига и повышающего трансформатора.8. Тепловая вентиляция по п.1, отличающаяся тем, что при срабатывании электромагнитных реле индуктивность катушек в электромагнитном клапане меняется, подвижный сердечник изменяет проходное сечение для газа.