ВЕНТИЛЯЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОКОН Российский патент 2014 года по МПК F24F7/13 

Изобретение относится к вентиляционному устройству и, в частности, к вентиляционному устройству для окон, которое размещено в оконной раме с тем, чтобы выпускать воздух закрытых помещений в пространство снаружи, при этом впускать наружный воздух в пространство закрытых помещений, при этом оно также может осуществлять теплообмен между воздухом, выпущенным на улицу, и воздухом, введенным в пространство закрытых помещений.

Обычно содержание двуокиси углерода в воздухе закрытых помещений постепенно увеличивается с течением времени за счет дыхания живых существ. И поскольку повышенное содержание двуокиси углерода мешает дыханию живых существ, необходимо часто заменять воздух закрытых помещений свежим воздухом. С этой целью в жилых зданиях, офисных зданиях и т.п. вентиляция достигается путем открытия и закрытия окон или путем выполнения отдельной вентиляционной системы для вентиляции загрязненного воздуха в помещении. Система вентиляции может быть проклассифицирована на систему потолочного типа и оконного типа.

Однако в случае вентиляции, осуществляемой путем открытия и закрытия окон, существует проблема, что наружный шум и загрязнители могут попасть вместе с наружным воздухом. В случае вентиляционной системы потолочного типа, поскольку вентиляцию устанавливают обычно с возможностью соединения с впускным каналом и выпускным каналом, которые заранее выполняют на потолке, существует проблема, которая заключается в том, что потребуется дополнительно строить каналы для установки вентиляционной системы в потолке. В случае вентиляционной системы оконного типа, существует проблема, что потребуется отдельно создавать установочное пространство для вентиляционной системы в окнах существующих зданий.

Кроме того, если между воздухом закрытых помещений и наружным воздухом не осуществляется теплообмен, пока воздух закрытых помещений вынужденно выводится в наружное пространство, а наружный воздух вводится в пространство закрытых помещений, существуют проблемы в том, что требуются ненужные расходы для кондиционирования воздуха и нагрева пространства помещения, при этом у людей в здании может возникать неприятное ощущение за счет быстрой смены температуры.

Задачей настоящего изобретения является создание вентиляционного устройства для окон, которое может осуществлять тепловой обмен между воздухом, выводимым в пространство снаружи, и воздухом, введенным в пространство закрытых помещений, а также может решить проблемы традиционной вентиляционной системы.

Для осуществления задачи настоящего изобретения предложено вентиляционное устройство для окон, включающее в себя теплообменный модуль, который установлен в фрамуге вне рамы секционного окна; всасывающий модуль, который установлен в среднике, чтобы быть расположенным на верхней стороне фрамуги. И выпускной модуль, который установлен в среднике, с тем чтобы быть расположенным на верхней стороне всасывающего модуля, при этом теплообменный модуль подает наружный воздух, введенный из наружного пространства к выпускному модулю, а также принимает воздух закрытых помещений, введенный впускным модулем, и затем выпускает воздух закрытых помещений в наружное пространство, при этом достигается теплообмен между наружным воздухом и воздухом закрытых помещений без смешивания между ними.

Кроме того, в настоящем изобретении предложено вентиляционное устройство для окон, включающее в себя теплообменный модуль, который установлен в фрамуге вне рамы секционного окна; впускной модуль, который установлен в среднике, расположенном на боковой стороне фрамуги; и выпускной модуль, который установлен в среднике, с тем чтобы быть расположенным на нижней стороне всасывающего модуля, при этом теплообменный модуль подает наружный воздух, введенный из наружного пространства, к выпускному модулю и также принимает воздух закрытых помещений, введенный всасывающим модулем, и затем выпускает воздух закрытых помещений в наружное пространство, при этом достигается теплообмен между наружным воздухом и воздухом закрытых помещений, без смешивания между ними.

Теплообменный модуль предпочтительно включает в себя теплообменное устройство для осуществления теплообмена между воздухом закрытых помещений и наружным воздухом, при этом наружный воздух очищается фильтром для наружного воздуха, после того как он введен в теплообменный модуль и перед тем как он вводится в теплообменное устройство, при этом воздух закрытых помещений очищается с помощью фильтра для воздуха закрытых помещений, после того как он был введен в теплообменный модуль и перед тем как он был введен в теплообменное устройство.

Выпускной модуль предпочтительно выполнен со множеством выпускных проходов для наружного воздуха, которые размещены в направлении длины выпускного модуля, для того чтобы выводить наружный воздух, при этом средник выполнен с отверстием, которое сообщается с выпускным проходом для наружного воздуха выпускного модуля, так что наружный воздух, выпущенный из выпускного прохода для наружного воздуха, подается в пространство закрытых помещений.

Всасывающий модуль предпочтительно выполнен со множеством впускных проходов для воздуха закрытых помещений, которые размещены в направлении длины всасывающего модуля для того, чтобы вводить наружный воздух, при этом средник выполнен с отверстием, которое сообщается с впускным проходом воздуха закрытых помещений всасывающего модуля таким образом, что воздух закрытых помещений подается к впускному проходу для воздуха закрытых помещений.

В соответствии с вентиляционным устройством для окон можно достичь теплообмена между воздухом, выпущенным в наружное пространство, и воздухом, вводимым в пространство закрытых помещений, и также есть возможность независимо и с возможностью съема установить каждый теплообменный модуль, всасывающий модуль и выпускной модуль в средник оконной рамы, посредством этого легко обслуживая каждый модуль и сокращая расходы на обслуживание каждого модуля.

Кроме того, поскольку всасывающий модуль и выпускной модуль расположены соответственно на среднике таким образом, чтобы быть расположенными сверху и снизу, и теплообменный модуль расположен на фрамуге, вентиляционное устройство для окон может быть эффективно установлено в маленьком пространстве, имея за счет этого компактную конструкцию.

Помимо этого, поскольку вентиляционное устройство для окон полностью установлено в фрамуге и в среднике, есть возможность обеспечить прекрасный внешний вид и роскошную атмосферу.

Вышеупомянутая и другие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения станут понятны из следующего описания предпочтительных вариантов осуществления изобретения, приведенных совместно с сопровождающими чертежами, на которых:

Фиг. 1 представляет собой частичный вид в перспективе секционного окна, в котором установлено вентиляционное устройство согласно настоящему изобретению;

Фиг. 2 представляет собой вид в перспективе с разнесенными в пространстве деталями установленного вентиляционного устройства для окон по фиг.1;

Фиг.3 представляет собой вид в перспективе теплообменного блока вентиляционного устройства для окон по п.2, в котором удалена нижняя поверхность теплообменного блока;

Фиг. 4 представляет собой вид в перспективе крышки вентилятора теплообменного блока по фиг.3;

Фиг.5 представляет собой вид в перспективе, если смотреть с верхней стороны, после того как теплообменный блок по фиг. 2 обрезан сбоку;

Фиг. 6 и 7 представляют собой частичные виды в разрезе, на которых показаны модифицированные примеры теплообменного блока по фиг.5;

Фиг. 8 представляет собой частичный вид в перспективе выпускного модуля вентиляционного устройства для окон согласно настоящему изобретению;

Фиг. 9 представляет собой частично вырезанный вид выпускного модуля по фиг.8.

Подробное описание основных элементов

110: фрамуга,

150, 160: средник,

200: теплообменный модуль,

210: теплообменный блок,

212: коробка,

214: выпускной канал для наружного воздуха,

215: нижняя крышка,

215а: канал,

216: впускное отверстие для воздуха закрытых помещений,

218: выпускной канал для воздуха закрытых помещений,

220: выпускной канал для наружного воздуха,

222: фильтр для наружного воздуха,

224: фильтр для воздуха закрытых помещений,

226: первое теплообменное устройство,

227: направляющая створка,

228: второе теплообменное устройство,

230: крышка вентилятора,

238: перегородка,

236: вентилятор для воздуха закрытых помещений,

238: вентилятор для наружного воздуха,

300: всасывающий модуль,

400: выпускной модуль,

410: верхний элемент,

430: нижний элемент.

Далее будут более подробно описаны варианты осуществления изобретения со ссылкой на сопровождающие чертежи. Термины и слова, используемые в описании, как оно описано ниже, не ограничены типичным определением или определением из словаря, и они могут быть проинтерпретированы как присущие значения и определения, согласующиеся с техническими идеями.

Во-первых, оконная рама имеет рамные элементы, которые расположены сбоку и продольно через равные интервалы. В данном случае боковой элемент оконной рамы назван «фрамуга», продольный элемент оконной рамы назван «средник».

Как видно на фиг.1, множество фрамуг 110, 130 расположены сбоку на секционном окне, при этом множество средников 160 расположены между фрамугами. Кроме того, вентиляционное устройство для окна полностью установлено в фрамугах и средниках, с тем чтобы не выступать из него наружу.

На фиг. 1 вентиляционное устройство для окон, которое установлено в фрамуге или в среднике, обозначено прерывистой линией. Вентиляционное устройство для окон включает в себя теплообменный модуль 200, который установлен в среднике, а также всасывающий модуль 300 и выпускной модуль 400, которые установлены вертикально в среднике.

Далее будет описано вентиляционное устройство для окон согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2 представляет собой вид в перспективе с разнесенными в пространстве деталями установленного вентиляционного устройства для окон по фиг.1, фиг. 3 представляет собой вид в перспективе теплообменного блока вентиляционного устройства для окон по фиг. 2, при этом нижняя поверхность теплообменного блока удалена. На чертежах теплообменный модуль 200 вентиляционного устройства для окон включает в себя теплообменный блок 210. Как показано на фиг. 3, теплообменный блок 210 включает в себя коробку 212 и нижнюю крышку 215, которая функционирует как нижняя крышка 215 коробки 212. В коробке 212 размещаются фильтр 222 для наружного воздуха, фильтр 224 для воздуха закрытых помещений, теплообменное устройство 226, 228, вентилятор 236 для воздуха закрытых помещений, вентилятор 238 для наружного воздуха, крышка 230 вентилятора и т.п.

На боковой поверхности коробки 212 выполнен впускной канал 214 для наружного воздуха для введения наружного воздуха в коробку 212, выпускной канал 220 для наружного воздуха для выпуска введенного в коробку 212 наружного воздуха наружу из коробки 212, впускное отверстие 216 для воздуха закрытых помещений для введения воздуха закрытых помещений в коробку 212 и выпускной канал 218 для воздуха закрытых помещений для выпуска введенного воздуха закрытых помещений наружу из коробки 212. Для того чтобы легко заменить фильтр 222 для наружного воздуха, фильтр 224 для воздуха закрытых помещений и энтальпийное теплообменное устройство, выполнена дверка (не показано), которая расположена с возможностью открытия/закрытия или съема.

Между тем, как показано на фиг. 2, если теплообменный блок 210 установлен в фрамуге, впускной канал 214 для наружного воздуха и выпускной канал 218 для воздуха закрытых помещений не вставлены в средник, впускное отверстие 216 для воздуха закрытых помещений направлено в направлении, в котором расположен всасывающий модуль, при этом выпускной канал 220 для наружного воздуха направлен в направлении, в котором расположен выпускной модуль 400.

Фильтр 222 для наружного воздуха выполнен для очистки введенного в коробку 212 наружного воздуха. Поэтому фильтр 22 для наружного воздуха расположен таким образом, чтобы очищать наружный воздух сразу же после того, как наружный воздух введен в коробку 212, или сразу же перед тем, как наружный воздух выводится наружу из коробки 212. Однако если введенный в коробку 212 наружный воздух напрямую проходит через теплообменное устройство 226, 228, то теплообменное устройство 226, 228 может забиваться. Таким образом, является предпочтительным, чтобы фильтр 222 для наружного воздуха был расположен таким образом, чтобы очищать наружный воздух сразу же после того, как наружный воздух введен в коробку 212. В этом случае, как показано на фиг. 3, фильтр 222 для наружного воздуха расположен между впускным каналом 214 для наружного воздуха и первым теплообменным устройством 226.

Фильтр 224 для воздуха закрытых помещений выполнен для очистки введенного в коробку 212 воздуха закрытых помещений. Если введенный в коробку 212 воздух закрытых помещений напрямую проходит через теплообменное устройство 226, 228, то теплообменное устройство 226, 228 может забиваться. Таким образом, является необходимым выполнять фильтр 224 для воздуха закрытых помещений. Фильтр 224 для воздуха закрытых помещений расположен таким образом, чтобы очищать воздух закрытых помещений сразу же после того, как воздух закрытых помещений введен в коробку 212. То есть фильтр 224 для воздуха закрытых помещений расположен между впускным отверстием 216 для воздуха закрытых помещений и первым теплообменным устройством 226.

Теплообменное устройство выполнено для обмена теплом между воздухом закрытых помещений и наружным воздухом, введенными в коробку 212. Теплообменное устройство включает в себя первое и второе теплообменные устройства 226 и 228. В данном случае первое и второе теплообменные устройства 226 и 228 расположены таким образом, что воздух закрытых помещений и наружный воздух не смешиваются в коробке 212. В том случае, когда два теплообменных устройства включены в коробку 212, первое и второе теплообменные устройства 226 и 228 могут быть теплообменными устройствами явной теплоты или энтальпийными теплообменными устройствами или могут быть сочетанием теплообменного устройства и энтальпийного теплообменного устройства. Предпочтительно, для того чтобы обеспечить достаточное время для теплообмена, одно из теплообменных устройств выполнено в шестиугольной стойке (226 на фиг.5). Однако настоящее изобретение не ограничено этим вариантом осуществления изобретения. Как показано на фиг.6, все два теплообменных устройства могут быть выполнены в квадратных стойках. Далее, настоящее изобретение не ограничено выполнением двух теплообменных устройств. Как показано на фиг. 7, количество энтальпийных теплообменных устройств может быть равно одному или, если это необходимо, трем или более.

Вентилятор 236 для воздуха закрытых помещений выполнен, чтобы вводить воздух закрытых помещений в коробку 212 через впускное отверстие 216 для воздуха закрытых помещений и затем выводить воздух закрытых помещений через выпускной канал 218 для воздуха закрытых помещений наружу из коробки 212. Вентилятор 238 наружного воздуха выполнен для того, чтобы вводить наружный воздух через впускной канал 214 для наружного воздуха в коробку 212 и затем выпускать наружный воздух через выпускной канал 220 для наружного воздуха наружу из коробки 212. Крышка 230 вентилятора работает, чтобы закрывать вентилятор 236 для воздуха закрытых помещений и вентилятор 238 для наружного воздуха. Как показано на фиг.4, перегородка 232 выполнена на крышке 230 вентилятора, с тем чтобы предотвратить смешивание друг с другом наружного воздуха и воздуха закрытых помещений, проходящих через второе теплообменное устройство 228.

Нижняя крышка 215 теплообменного модуля выполнена, чтобы закрывать нижнюю поверхность коробки 212, при этом канал 215а выполнен на наружной поверхности нижней крышки, с тем чтобы образовать проточный канал для воздуха закрытых помещений. Вход 215b, сообщающийся с всасывающим модулем 300 для введения воздуха закрытых помещений, выполнен на одном конце канала 215а, при этом другой конец канала 215а сообщается с впускным отверстием 216 для воздуха закрытых помещений коробки 212. Воздух закрытых помещений вводится во всасывающий модуль 300 и затем вводится в канал 215а через вход 215b канала 215а и также вводится в коробку 212 через впускное отверстие 216 для воздуха закрытых помещений.

Фиг. 5 представляет собой вид в перспективе, если смотреть с верхней стороны, после того как сбоку был вырезан теплообменный блок по фиг.2, при этом фиг. 6 и 7 представляют собой частичные виды в разрезе, на которых показаны модифицированные примеры теплообменного блока по фиг. 5.

Возвращаясь к чертежам, является предпочтительным, чтобы направляющая створка 227 была расположена на нижней поверхности коробки 212, с тем чтобы направлять наружный воздух или воздух закрытых помещений, протекающий в коробку 212. Направляющая створка 227 расположена между фильтром 222 для наружного воздуха и первым теплообменным устройством 226 и между первым и вторым теплообменными устройствами 226 и 228, с тем чтобы направлять поток наружного воздуха и воздуха закрытых помещений. Кроме того, направляющая створка 227, имеющая требуемую высоту, выполнена криволинейной формы, имеющей требуемую кривизну, то есть формы округлой арки, которая выступает по направлению к боковой поверхности коробки 212.

Когда вентилятор 236 для воздуха закрытых помещений и вентилятор 238 для наружного воздуха работают, наружный воздух вводится через впускной канал 214 для наружного воздуха в коробку 212 и затем вводится через фильтр 222 для наружного воздуха в первое теплообменное устройство 226, при этом воздух закрытых помещений проходит через канал 215а нижней крышки 215 и затем вводится через впускное отверстие 216 для воздуха закрытых помещений в коробку 212. Введенный в коробку 212 воздух закрытых помещений вводится через фильтр 224 для воздуха закрытых помещений в первое теплообменное устройство 226. И затем, после того как произошел теплообмен явной теплоты или энтальпийный теплообмен между воздухом закрытых помещений и наружным воздухом в первом теплообменном устройстве 226 без смешивания между ними, воздух закрытых помещений и наружный воздух вводятся во второе теплообменное устройство 228. После того как теплообмен явной теплоты или энтальпийный теплообмен между воздухом закрытых помещений и наружным воздухом произошел во втором теплообменном устройстве 228 без смешивания между ними, воздух закрытых помещений и наружный воздух вводятся в крышку 230 вентилятора. После этого воздух закрытых помещений и наружный воздух проходят через вентилятор 236 для воздуха закрытых помещений и вентилятор 238 для наружного воздуха, при этом воздух закрытых помещений выпускается через выпускной канал 218 для воздуха закрытых помещений наружу из коробки 212 и наружный воздух выпускается через выпускной канал 220 для наружного воздуха наружу из коробки 212. На фиг. 3, 5 и 7 поток наружного воздуха обозначен стрелкой сплошной линии, поток воздуха закрытых помещений обозначен стрелкой прерывистой линии.

В оконном вентиляционном устройстве по настоящему изобретению выполнен выпускной модуль 400 для приема наружного воздуха из теплообменного блока 210 и затем для выпуска наружного воздуха в пространство закрытых помещений. Как показано на фиг. 8 и 9, выпускной модуль 400 включает в себя верхний элемент 410 и нижний элемент 430, соединенный с верхним элементом 410. Канал 402 для наружного воздуха выполнен путем соединения верхнего и нижнего элементов 410 и 430. Кроме того, множество направляющих устройств 434 (фиг. 9) выполнено на нижнем элементе 430 с возможностью размещения в направлении длины и продолженными в вертикальном направлении к направлению длины. Выпускной проход 432 для наружного воздуха выполнен между направляющими устройствами 434 таким образом, что направление наружного воздуха, протекающего через проход 402 для наружного воздуха, меняется с помощью направляющего устройства 434 и затем вводится в пространство закрытых помещений через выпускной проход 432 для наружного воздуха. Хотя на чертежах не показано, поскольку отверстие, сообщающееся с выпускным проходом 432 для наружного воздуха, выполнено в среднике, наружный воздух, выпускаемый из выпускного прохода 432 для наружного воздуха, может быть выпущен в пространство закрытых помещений через отверстие средника.

На надлежащем месте фрамуги или средника выполнена кнопка для ввода порядка работы вентиляционного устройства, такого как старт, остановка и объем воздуха вентилятора 238 для наружного воздуха и вентилятора 236 для воздуха закрытых помещений.

Как показано на фиг. 2 и 3, вентиляционное устройство для окон по настоящему изобретению включает в себя всасывающий модуль 300, установленный в среднике. Всасывающий модуль 300 выполнен для приема воздуха закрытых помещений из пространства закрытых помещений и затем передачи воздуха закрытых помещений к теплообменному блоку 210. Всасывающий модуль 300 в основном включает в себя верхний элемент и нижний элемент и имеет такую же конструкцию, что и вышеупомянутый выпускной модуль 400, например, впускной проход для воздуха закрытых помещений для ввода воздуха закрытых помещений выполнен на нижнем элементе. Средник, принимающий всасывающий модуль, имеет отверстие, сообщающееся с впускным проходом для воздуха закрытых помещений всасывающего модуля таким образом, что воздух закрытых помещений подается к впускному проходу для воздуха закрытых помещений всасывающего модуля. Для того чтобы избежать повторного объяснения, подробное описание всасывающего модуля будет пропущено.

В настоящем изобретении, поскольку всасывающий модуль и выпускной модуль, соответственно, расположены на среднике с возможностью размещения наверху и внизу и теплообменный модуль расположен на фрамуге, вентиляционное устройство может быть эффективно установлено на маленьком пространстве, имея за счет этого компактную конструкцию. Кроме того, поскольку вентиляционное устройство для окон полностью встроено в фрамугу и средник, можно обеспечить прекрасный внешний вид и роскошную атмосферу.

Поскольку настоящее изобретение было описано по отношению к конкретному варианту осуществления изобретения, специалистам в данной области техники будет понятно, что различные изменения и модификации могут быть выполнены, не выходя за существо и объем изобретения, как они определены в нижеследующей формуле изобретения.

Изобретение относится к вентиляционному устройству для окон. Вентиляционное устройство содержит: теплообменный модуль; всасывающий модуль и выпускной модуль, установленные в среднике, расположенном на боковой поверхности фрамуги; при этом модули расположены соответственно на среднике с возможностью перемещения вверх и вниз, причем выпускной модуль расположен на верхней или нижней стороне всасывающего модуля, при этом выпускной модуль снабжен множеством выпускных проходов для наружного воздуха, размещенных в направлении длины выпускного модуля, при этом всасывающий модуль снабжен множеством впускных проходов для воздуха закрытых помещений, которые размещены в направлении длины всасывающего модуля; и теплообменный модуль выполнен с возможностью подачи вводимого снаружи наружного воздуха к выпускному модулю и также приема введенного всасывающим модулем воздуха закрытых помещений с последующим выпуском воздуха закрытых помещений в пространство снаружи, при этом теплообмен между наружным воздухом и воздухом закрытых помещений осуществляется без смешивания между ними. Технический результат настоящего изобретения заключается в создании вентиляционного устройства для окон, которое может осуществлять тепловой обмен между воздухом, выводимым в пространство снаружи, и воздухом, введенным в пространство закрытых помещений, а также может решить проблемы традиционной вентиляционной системы. 4 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Вентиляционное устройство для окон, содержащее:
теплообменный модуль, установленный в фрамуге рамы секционного окна; и
всасывающий модуль и выпускной модуль, установленные в среднике, расположенном на боковой поверхности фрамуги; при этом
всасывающий модуль и выпускной модуль расположены соответственно на среднике с возможностью перемещения вверх и вниз, причем выпускной модуль расположен на верхней стороне или на нижней стороне всасывающего модуля, при этом
выпускной модуль снабжен множеством выпускных проходов для наружного воздуха, размещенных в направлении длины выпускного модуля для того, чтобы выпускать наружный воздух, при этом
всасывающий модуль снабжен множеством впускных проходов для воздуха закрытых помещений, которые размещены в направлении длины всасывающего модуля для того, чтобы вводить наружный воздух; и
теплообменный модуль выполнен с возможностью подачи вводимого снаружи наружного воздуха к выпускному модулю и также приема введенного всасывающим модулем воздуха закрытых помещений с последующим выпуском воздуха закрытых помещений в пространство снаружи, при этом теплообмен между наружным воздухом и воздухом закрытых помещений осуществляется без смешивания между ними.

2. Вентиляционное устройство по п.1, в котором теплообменный модуль включает в себя теплообменное устройство для осуществления теплообмена между воздухом закрытых помещений и наружным воздухом, при этом наружный воздух очищается с помощью фильтра для наружного воздуха после введения в теплообменный модуль и перед введением в теплообменное устройство.

3. Вентиляционное устройство по п.2, в котором воздух закрытых помещений очищается с помощью фильтра для воздуха закрытых помещений после того, как воздух введен в теплообменный модуль, и перед введением в теплообменное устройство.

4. Вентиляционное устройство по п.1, в котором средник выполнен с отверстием, сообщающимся с выпускным проходом для наружного воздуха выпускного модуля таким образом, что выпущенный из выпускного прохода для наружного воздуха наружный воздух подается в пространство закрытых помещений.

5. Вентиляционное устройство по п.1, в котором средник выполнен с отверстием, сообщенным с впускным проходом для воздуха закрытых помещений всасывающего модуля, так что воздух закрытых помещений подается к впускному проходу для воздуха закрытых помещений.