ДЕФЛЕКТОР-ВЕНТИЛЯТОР Российский патент 2013 года по МПК F24F7/00 

Изобретение относится к усройствам вентиляции с реверсивным движением воздуха, например, при точном регулировании микроклиматических параметров в высокопроизводительных теплицах, биотронах для научных исследований в области растениеводства и в других случаях. Изобретение может быть использовано и в обычных промышленных теплицах, работающих в режиме высокой интенсификации производства.

Известны дефлекторы Alipai для вентиляции пространств под кровлей (http://www.osb3.spb.ru/vilpe/katalog/deflectors/), дефлекторы - оголовки на трубах дымоходов (http://termostroy-spb.ru/deflektor), дефлекторы для многоквартирных домов и высотного стоительства ZeFir (http://www.climatspb.ru/catalog/ventilation/deflektors/zefir/default) и широкоизвестные в нашей стране дефлекторы ЦАГИ (http://www.promcomplex.ru/deflektory_cagi или http://pritochka.ru/productitem_3-87.htm). Достаточно полно описаны дефлекторы до начала 50-х годов в книге В.И.Ханжонкова "Вентиляционные дефлекторы". Л.: Стройиздат, 1947.

Изобретение, которое можно было бы взять за прототип, мы не смогли найти в доступной литературе. Но некоторые элементы нашего изобретения можно отождествить в патенте РФ №2099644 "Дефлектор".

Общим недостатком для всех существующих дефлекторов является их неуправляемость или недостаточная управляемость и отсутствие возможности подавать воздух в обратном направлении. Подобные задачи прежде не ставились перед конструкторами дефлекторов, поскольку не было необходимости усложнять элементы приточно-вытяжной вентиляции для целей, например, строгого ограничения заноса в вентилируемое помещение грязи, пыли, насекомых, грибков, микробов, вредных газов и другого заразного и нежелательного материала, а также в целях соблюдения герметичности и недопустимости иметь неконтролируемые отверстия, щели или неуправляемые каналы вентиляции в зданиях.

Задачей настоящего изобретения является создание конструкции дефлектора, способного работать как на удаление воздуха из заданного объема здания, так и на приток наружного воздуха (в случае необходимости) при соблюдении условий стерильности, достаточных для интенсивного растениеводства в теплицах специального типа (например, при селекционной работе, а также при санитарно-гигиенических исследованиях по оценке действия на растения разнообразных вредных факторов, среди которых могут быть загрязнения воздуха промышленными выбросами и ядами промышленного, военного и бытового характера).

Поставленная задача решается следующим образом. Основной патрубок дефлектора имеет в верхней конечной части ромбовидное расширение, внутри которого размещена турбина с определенной инерцией вращения. Величину инерции (величину сопротивления вращению) определяет усилие, необходимое для вращения вала мотора, на который насажена турбина.

В нижней части основного патрубка размещен управляемый герметичный клапан, перекрывающий движение воздуха сверху вниз, внутрь помещения теплицы.

На боковой поверхности основного патрубка выполнен приточный патрубок с фильтром для очистки воздуха, подаваемого в теплицу.

Ромбовидное расширение основного патрубка дефлектора закрыто сверху двойным зонтичным колпаком, позволяющим выходящему потоку воздуха рассеиваться не только в горизонтальном направлении, но и частично - в вертикальном, что снижает давление под нижним большим зонтичным колпаком и улучшает рассеивание удаляемого потока воздуха.

Наличие турбины в ромбовидном расширении внутри дефлектора препятствует резкому изменению скорости движения выбрасываемого в атмосферу воздуха при порывах ветра, что позволяет добиваться более ровного (по скорости) потока удаляемого воздуха и предотвращать резкое изменение концентраций веществ, и/или аэрозолей, и/или суспензий и дисперсий в разных частях здания (помещения теплицы), не нарушая требуемые условия экспериментальных исследований. Постоянная скорость удаления воздуха из теплицы становится особенно важным обстоятельством при работе с аэрозолями, которые необходимо воздушными потоками поднимать вверх и удалять из теплицы после заданной экспозиции по действию на растения.

При резких штормовых порывах ветра использование данного дефлектора позволит перейти на полностью контролируемый по скорости поток удаляемого воздуха с помощью постоянной работы мотора с турбиной.

Изобретение поясняется фигурами 1, 2, где на фигуре 1 представлен общий вид предлагаемого дефлектора, на фигуре 2А и 2В показана работа дефлектора при вытяжном и приточном режимах.

Дефлектор-вентилятор состоит из основного патрубка 1 (фиг.1), имеющего на верхнем конце ромбовидное расширение 2 с размещенной в нем турбиной 3. Подшипники 4 стабилизируют вал мотора 5 с размещенной на валу турбиной. Мотор укреплен внутри основного патрубка крепежными элементами 6. Ромбовидное расширение основного патрубка закрыто зонтичным колпаком 7, укрепленным на ромбовидном расширении лапками 8. Зонтичный колпак завершен малым колпаком 9, выполненным с возможностью выхода через него части вертикального потока удаляемого воздуха.

В нижней части основного патрубка выполнен герметичный клапан 10 с креплением на шарнире 11. В режиме подачи воздуха в теплицу клапан опирается на эластичные кольца 12.

На боковой поверхности основного патрубка смонтирован отводящий приточный патрубок 13, который герметично соединен с фильтром 14, а последний - также герметично соединен с патрубком 15 для подачи приточного воздуха внутрь теплицы.

Работает дефлектор-вентилятор следующим образом.

При спокойном режиме (фиг.2А), когда скорость движения наружного воздуха не превышает 15-20 метров в секунду, турбина 3 в ромбовидном расширении 2 обеспечивает относительно равномерное движение выходящего из теплицы воздуха без работы мотора 5. Клапан 10 находится в приподнятом состоянии и пропускает поток выходящего воздуха, обеспеченный общей приточной вентиляционной системой теплицы (не показана). Выходящий поток воздуха рассеивается колпаками 7 и 9.

В случаях, когда скорость наружного воздуха становится слишком высокой и резко и неравномерно раскручивает турбину, включают реверсивный мотор 5, который стабилизирует вращение турбины с нужной скоростью и обеспечивает равномерность потока выходящего из теплицы воздуха.

В особых случаях, связанных с быстрым прекращением эксперимента или с аварийной ситуацией (фиг.2В), реверсивный мотор 5 включают на подачу свежего воздуха в теплицу. Клапан 10 перекрывает отверстие основного патрубка 1, и приточный воздух турбиной 3 перегоняется в приточный патрубок 13 и через фильтр 14 и патрубок 15 попадает в теплицу.

Таким образом, в кратком выражении мы имеем: дефлектор-вентилятор, включающий основной патрубок с ромбовидным расширением, внутри которого выполнена турбина, приводимая в действие реверсивным мотором, причем основной патрубок имеет клапан, перекрывающий поток приточного воздуха и направляющий его в боковое отведение, выполненное с возможностью фильтрации приточного воздуха перед подачей его в теплицу.

Дефлектор-вентилятор предназначен для экспериментальных теплиц с высокой интенсивностью выращивания растений и включает в себя основной патрубок с ромбовидным расширением, внутри которого выполнена турбина, приводимая в действие реверсивным мотором. Основной патрубок имеет клапан, перекрывающий поток приточного воздуха и направляющий его в боковое отведение, выполненное с возможностью фильтрации приточного воздуха перед подачей его в теплицу. При малых скоростях движения наружного воздуха турбина вращается под действием выходящего из теплицы потока воздуха. В случае резких порывов ветра включается мотор, вращающий турбину с постоянной скоростью, что обеспечивает повышение равномерности потока воздуха, выходящего из теплицы. При необходимости быстро прекратить эксперимент или в аварийных случаях мотор включают на вращение турбины в обратном направлении, и приточный воздух, проходя через фильтры, подается в теплицу. 3 ил.

Дефлектор-вентилятор, включающий основной патрубок с ромбовидным расширением, внутри которого выполнена турбина, приводимая в действие реверсивным мотором, причем основной патрубок имеет клапан, перекрывающий поток приточного воздуха и направляющий его в боковое отведение, выполненное с возможностью фильтрации приточного воздуха перед подачей его в теплицу.