ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ РЕШЕТКА Российский патент 2013 года по МПК F24F13/14 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к вентиляции и кондиционированию воздуха и может быть использовано для подачи приточного воздуха в помещения различного назначения.

Уровень техники

Известна воздухораспределительная решетка, содержащая корпус с установленной в нем по меньшей мере одной группой направляющих лопаток, выполненных в виде параллельных неподвижных пластин, при этом параллельные между собой лопатки одной группы, в случае выполнения упомянутой решетки, содержащей несколько групп лопаток, могут быть установлены относительно параллельных между собой лопаток других групп параллельно или под углом (см. патент US 4887522, кл. E24F 13/14, 1991 г.).

Недостатком данной воздухораспределительной решетки является невозможность регулирования направления распределения потока приточного воздуха и интенсивности его перемешивания с воздухом рабочей зоны.

Наиболее близкой по количеству существенных признаков и достигаемому техническому результату является принятая в качестве прототипа воздухораспределительная решетка, содержащая корпус с установленной в нем по меньшей мере одной группой направляющих лопаток, выполненных в виде параллельных пластин, которые со стороны выхода воздуха выполнены разрезными с образованием поочередно отогнутых на угол 15-30° в противоположные стороны участков. При этом направляющие лопатки могут быть установлены в корпусе неподвижно или закрепленными на осях с возможностью поворота вместе с последними (см. патент RU №2115867, F24F 13/06, 1998 г.).

Данная воздухораспределительная решетка хотя и дает возможность повышения интенсивности затухания приточной струи, а также регулирования расхода воздуха и направления его потока, однако не обеспечивает возможности регулирования угла раскрытия и интенсивности затухания струи и тем самым расстояния удаленности и размеров зоны формирования необходимых параметров в процессе смешения приточного воздуха с воздухом помещения.

Задача изобретения - создание воздухораспределительной решетки, обеспечивающей управление интенсивностью процесса смешения приточного воздуха с воздухом помещения и регулирования угла раскрытия в пределах от 30 до 90° при снижении энергозатрат на формирование приточной струи.

Технический результат - управление углом раскрытия и интенсивностью затухания приточной струи при снижении энергозатрат на ее формирование.

Указанный технический результат достигается тем, что в воздухораспределительной решетке, содержащей корпус с установленными в нем по меньшей мере двумя группами направляющих лопаток в виде плоских пластин, которые согласно изобретению для каждой из групп выполнены с отклонением их плоскостей направляющими в противоположном направлении от оси корпуса и со стороны входа на них воздуха шарнирно закреплены на штанге, выполненной с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси корпуса.

Усилению указанного технического результата способствует то, что смещение направляющих для плоскостей лопаток от оси их шарнирных креплений, начиная с ближайших к оси корпуса, выполнено с пошаговым возрастанием на 0,2 величины максимального перемещения штанги.

Кроме того, усилению указанного технического результата способствует то, что максимальная величина возвратно-поступательного перемещения штанги составляет не менее 0,69 длины лопатки.

Достижению указанного технического результата способствует также то, что величина начального заглубления штанги внутрь корпуса составляет не менее 0,87 длины лопатки.

Выполнение направляющих лопаток шарнирно закрепленными, со стороны входа на них воздуха, на штанге, выполненной с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси корпуса, при котором плоскости лопаток движутся по направляющим, попарно закрепленным на противоположных стенках корпуса с разнонаправленным от его центра смещением для каждой из групп лопаток относительно оси их шарнирных креплений так, что плоскость каждой из лопаток направлена под углом к оси корпуса, способствует тому, что поток воздуха, проходящий по каналам, образуемым упомянутыми лопатками, разделяется на ряд потоков, направление движения которых совпадает с направлением плоскостей лопаток. При этом, сходя с лопаток, потоки образуют веерную струю, угол раскрытия которой определяют углы наклона лопаток к оси корпуса воздухораспределительной решетки, значение которых определяет величина смещения направляющих каждой из лопаток относительно оси их шарнирных креплений к штанге. При смещении направляющих каждой из лопаток, начиная от ближайших к оси корпуса, выполненном с приращением в размере 0,2 величины максимального перемещения штанги, угол наклона лопаток для максимально вдвинутого их положения, определяемого заглублением штанги в корпусе не менее чем на 0,87 длины лопатки, составляет от 2° у центральных до 15° у крайних лопаток.

При этом угол расширения потоков в межлопаточных каналах решетки не превышает 5°, что способствует их безотрывному течению с минимальными потерями энергии. По данным экспериментальных исследований, коэффициент местного сопротивления решетки, соответствующий названным условиям, не превышает значений 0,96, что значительно ниже значений прототипа, составляющих 1,7-1,8.

Перемещением штанги в направлении выпуска воздуха из решетки, за счет заявленного смещения направляющих, лопатки выдвигаются из корпуса с увеличением угла наклона их плоскостей относительно оси корпуса в максимально выдвинутом положении до 4° у центральных и до 35° у крайних лопаток. При этом угол расширения потоков в межлопаточных каналах увеличивается не более чем до 8°, что обеспечивает сохранение условий безотрывного течения с минимальными потерями энергии. По данным экспериментов, коэффициент местного сопротивления решетки, соответствующий максимальному выдвижению лопаток из ее корпуса, не превышает величины 1,13, что существенно ниже его значений у прототипа 1,7-1,8. Сходящие с лопаток потоки образуют веерную струю, угол раскрытия которой для предельно выдвинутого, положения лопаток составляет не менее 30°, а для предельно выдвинутых из корпуса лопаток составляет не менее 70°. Перемещение штанги между этими двумя предельными положениями ее перемещения, составляющего 0,69 длины лопатки, способствует регулированию угла раскрытия веерной струи в названных пределах от 30° до более чем 70°.

Осуществление изобретения

На фиг.1 представлено схематичное изображение воздухораспределительной решетки с двумя группами направляющих лопаток, шарнирно закрепленных со стороны входа воздуха на штанге так, что плоскости лопаток каждой из групп отклоняются в противоположных от его оси направлениях установленными на корпусе направляющими; штанга выполнена с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси корпуса: на фиг.1 штанга находится в максимально задвинутом в корпус положении, при котором плоскости лопаток образуют минимальные углы отклонения от его оси - до 2° у ближайших к оси и до 15° у наиболее удаленных от нее лопаток; на фиг.2 штанга находится в предельно выдвинутом положении, при котором плоскости лопаток, перемещенных в предельно выдвинутое положение, отклоняются от оси корпуса с увеличением угла отклонения до 4° у ближайших к ней лопаток и до 35° у наиболее отдаленных.

Воздухораспределительная решетка содержит корпус 1, в котором размещены две группы (фиг.1 и фиг.2) направляющих лопаток 2, выполненных в виде плоских пластин, которые со стороны входа воздуха шарнирно 3 закреплены на штанге 4, причем последняя выполнена с возможностью возвратно-поступательного перемещения по направляющим 5 так, что плоскости лопаток каждой из групп разнонаправлено отклоняются от оси корпуса попарно закрепленными на внутренней поверхности его стенок для каждой лопатки направляющими 6. На фиг.1 показаны лопатки при максимально вдвинутом положении штанги внутрь корпуса на глубину 0,87 длины лопатки. На фиг; 2 показано положение лопаток при максимальном перемещении штанги на 0,69 их длины из заглубленного ее положения.

Воздухораспределительная решетка работает следующим образом.

Поток приточного воздуха по воздуховоду системы вентиляции (не показано) под нагнетательным действием вентилятора сначала поступает в корпус 1, двигаясь в котором кромками направляющих лопаток 2 разделяется на ряд потоков, движущихся по каналам, образованным лопатками 2. При этом направление движения потоков совпадает с направлением плоскостей лопаток, которое задает величина смещения их направляющих 6. Посредством смещения направляющих 6 лопатки занимают веерообразное положение в корпусе 1 и тем самым формируют веерообразно движущиеся потоки, которые, сходя с направляющих лопаток, образуют веерную струю. При предельно задвинутом в корпусе положении штанги (фиг.1) угол ее раскрытия составляет не более 30°, а при предельно выдвинутом положении штанги (фиг.2) угол раскрытия не менее 70°. Изменение положения штанги 4 ее перемещением от предельно вдвинутого до предельно выдвинутого положения обеспечивает регулирование угла раскрытия веерной струи в указанных пределах, обеспечивая этим регулирование величины (ширины) зоны эффективного воздействия приточной струи в объеме вентилируемого помещения. Разделение потока кромками лопаток не создает их повышенной турбулентности, а движение в межлопаточных каналах, угол раскрытия которых не превышает 11° (в предельно выдвинутом положении штанги 4), не вызывает отрыва от плоскостей лопаток 2, обеспечивая этим минимальные потери напора в воздухораспределительной решетке, т.е. энергозатраты на распределение воздуха.

Изобретение предназначено для использования в системах вентиляции и кондиционирования при подаче воздуха в различные помещения. Техническим результатом является управление углом раскрытия и интенсивностью затухания приточной струи при снижении энергозатрат на ее формирование. Воздухораспределительная решетка содержит корпус с установленными в нем не менее двух групп направляющих лопаток в виде плоских пластин, при этом последние, для каждой из групп, выполнены с отклонением их плоскостей направляющими в противоположном направлении от оси корпуса и со стороны входа воздуха шарнирно закрепленными на общей штанге с возможностью ее возвратно-поступательного перемещения вдоль оси корпуса. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Воздухораспределительная решетка, содержащая корпус с установленными в нем не менее чем двумя группами направляющих лопаток, выполненных в виде плоских пластин, отличающаяся тем, что последние для каждой из групп выполнены с отклонением их плоскостей направляющими в противоположном направлении от оси корпуса и со стороны входа воздуха шарнирно закрепленными на общей штанге с возможностью ее возвратно-поступательного перемещения вдоль оси корпуса.

2. Решетка по п.1, отличающаяся тем, что смещение направляющих для плоскостей направляющих лопаток от осей их шарнирных креплений к штанге, начиная с ближайших к оси корпуса, выполнено с пошаговым возрастанием на 0,2 величины максимального перемещения штанги.

3. Решетка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что максимальная величина возвратно-поступательного перемещения штанги вдоль оси корпуса составляет не менее 0,69 длины направляющей лопатки при величине начального заглубления штанги внутрь корпуса не менее 0,87 длины лопатки.