ВОЗДУХОЗАБОРНАЯ ШАХТА ДЛЯ ВЕНТИЛЯЦИОННОЙ СИСТЕМЫ Российский патент 2015 года по МПК F24F13/06 

Настоящее изобретение относится к воздухозаборной шахте, содержащей регулировочные средства для вентиляционной системы здания, к вентиляционной системе, включающей по меньшей мере одну такую шахту, и к зданию, содержащему по меньшей мере одну такую вентиляционную систему.

Известные вентиляционные системы для здания, например для строения типа свинарника, содержат воздухозаборные шахты, установленные между двумя смежными клетями одного и того же ряда и предназначенные для засасывания вверх свежего воздуха, циркулирующего под этим рядом, через входное отверстие для воздуха. Эти вентиляционные системы содержат также, например, на концах рядов механические средства, связанные с выходным отверстием для воздуха и предназначенные для создания пониженного давления внутри свинарника, чтобы можно было засасывать воздух через входное отверстие в воздухозаборные шахты.

Эти системы используются для предотвращения образования высокой концентрации азотосодержащих токсичных газов, особенно внутри свинарника, и тем самым для создания удовлетворительных гигиенических условий для животных.

Каждая воздухозаборная шахта имеет нижнее входное отверстие, расположенное ниже пола клети, и верхнее выходное отверстие, расположенное под полом клети, но ниже потолка здания. Для регулировки объема воздуха, выходящего из верхнего выходного отверстия, предусмотрена заслонка, выполненная с возможностью поворота вокруг по существу горизонтальной оси. Заслонка находится внутри воздухозаборной шахты и может перемещаться, закрывая ее более или менее полностью.

Хотя такая заслонка является удовлетворительной, иногда ею сложно управлять.

Целью настоящего изобретения является создание воздухозаборной шахты для вентиляционной системы, содержащей:

- воздуховод, имеющий нижнее входное отверстие и верхнее выходное отверстие, и

- регулировочные средства, содержащие устройство для скольжения, установленное неподвижно относительно воздуховода, и заслонку, установленную на устройстве для скольжения с возможностью поступательного перемещения и расположенную заподлицо с одним из указанных отверстий, причем заслонка может перемещаться между закрытым положением, в котором она закрывает указанное отверстие, и открытым положением, в котором она не закрывает его.

Согласно одному варианту осуществления изобретения регулировочные средства расположены заподлицо с нижним входным отверстием.

Согласно другому варианту осуществления изобретения регулировочные средства расположены заподлицо с верхним выходным отверстием.

Заслонка предпочтительно выполнена в виде ползунка, а устройство для скольжения выполнено в виде направляющей, по которой скользит ползунок.

Заслонка предпочтительно выполнена в виде ползунка, а устройство для скольжения предпочтительно представляет собой два L-образных кронштейна, закрепленных на противоположных сторонах воздуховода, причем ползунок скользит по двум горизонтальным плечам кронштейнов.

Воздуховод предпочтительно состоит из множества каналов, которые проходят между нижним входным отверстием и верхним выходным отверстием.

Каналы расположены предпочтительно один за другим в направлении поступательного перемещения заслонки.

Согласно изобретению предложена также вентиляционная система для здания, имеющего пол, потолок и по меньшей мере один ряд клетей, предназначенных для нахождения в каждой из них по меньшей мере одного животного, содержащая:

- по меньшей мере один вход в здании, предназначенный для свежего воздуха,

- по меньшей мере один выход в здании, предназначенный для обедненного кислородом воздуха,

причем вход для свежего воздуха или каждый вход для свежего воздуха и выход для обедненного кислородом воздуха или каждый выход для обедненного кислородом воздуха соединен с отсасывающими средствами, предназначенными для создания повышенного или пониженного давления внутри здания, и

- по меньшей мере одну воздухозаборную шахту по любому из описанных выше вариантов, в которой воздуховоды проходят через пол, нижние входные отверстия находятся ниже пола и сообщаются с входами для свежего воздуха или с по меньшей одним входом для свежего воздуха, а верхние выходные отверстия находятся выше пола, но ниже потолка и сообщаются с выходами для обедненного кислородом воздуха или с по меньшей мере одним выходом для обедненного кислородом воздуха.

Вентиляционная система предпочтительно содержит блок управления регулировочными средствами.

Согласно изобретению также предложено здание, содержащее:

- пол,

- потолок,

- по меньшей мере один ряд клетей, предназначенных для нахождения в каждой из них по меньшей мере одного животного, и

- вентиляционную систему по любому из описанных выше вариантов.

Указанные выше и другие особенности изобретения будут более понятны из дальнейшего описания одного варианта его осуществления. В описании даны ссылки на чертежи, на которых:

на фиг.1 схематично показан частичный разрез ряда клетей с вентиляционной системой согласно изобретению,

на фиг.2 показана в аксонометрии с вырезом воздухозаборная шахта согласно изобретению в закрытом положении,

на фиг.3 показана в аксонометрии с вырезом воздухозаборная шахта согласно изобретению в частично открытом положении,

на фиг.4 показана в аксонометрии с вырезом воздухозаборная шахта согласно изобретению в полностью открытом положении,

на фиг.5 показан вид по стрелке А на фиг.1 на регулировочные средства,

на фиг.6 показаны регулировочные средства согласно другому варианту осуществления изобретения и

на фиг.7 показана вентиляционная система согласно другому варианту осуществления изобретения.

На фиг.1 частично показан ряд 122 клетей 124 и 126, например клетей свинарника, находящихся под потолком 120 здания 400. На фиг.2 показан в аксонометрии вариант осуществления изобретения, представленный на фиг.1, в котором клети 124 и 126 разделены разделительной стенкой 202.

Каждая клеть 124, 126 ряда 122, предназначенная для нахождения по меньшей мере одного животного, имеет решетчатый пол 118, под которым расположено пространство для испражнений животных. Перед клетями 124 и 126 находится пол 116, например пол коридора. Пол 116 может представлять собой бетонную плиту, под которой находится защищенное пространство, куда не попадают испражнения.

Для оптимального разделения пространства для испражнений и защищенного пространства между полами 116 и 118 и фундаментной плитой 146 предусмотрена вертикальная стенка 152.

Вентиляционная система 150 предназначена для проветривания пространства между каждой клетью 124, 126 ряда 122 и потолком 120.

Согласно изобретению вентиляционная система 150 содержит по меньшей мере одну воздухозаборную шахту 100. В данном варианте осуществления изобретения шахта 100 установлена на полу 116 коридора и перед полом 118 клетей 124 и 126.

В варианте осуществления изобретения согласно фиг.2 воздухозаборная шахта 100 прилегает к разделительной стенке 202, которая здесь расположена перпендикулярно к шахте 100. Однако не обязательно, чтобы шахта 100 прилегала к этой стенке или прилегала к стенке, параллельной шахте 100 или расположенной как-либо иначе.

Каждая воздухозаборная шахта 100 содержит воздуховод 102 и нижний фланец 148 для установки на пол 118 каждой клети 124, 126 и пол 116 коридора. Воздуховод 102 имеет входное отверстие 104 внизу и выходное отверстие 106 наверху.

Вентиляционная система 150 также имеет по меньшей мере один вход (не показан) для свежего воздуха, например, под полом 116 коридора. Этот вход для свежего воздуха может сообщаться с входным отверстием 104, расположенным внизу каждой воздухозаборной шахты 100. Вход для свежего воздуха позволяет наружному свежему воздуху проникать в здание 400.

Входное отверстие 104, расположенное внизу каждого воздуховода 102, находится под полом 106 коридора. Выходное отверстие 106, расположенное наверху каждого воздуховода 102, находится над полом 106 и 108, но ниже потолка 120 здания 400.

В примере, представленном на фиг.1, вход для свежего воздуха сообщается с защищенным пространством между стенкой 152, полом 106 и фундаментной плитой 146, так что воздух под полом 116 коридора, поступающий через вход для свежего воздуха, не контактирует с нечистотами.

Вентиляционная система 150 также содержит, например, на конце каждого ряда 122 механические средства 128, 130 отсасывания воздуха, связанные с выходом для обедненного кислородом воздуха, находящимся выше или ниже полов 116 и 118, и служащие для создания пониженного давления воздуха внутри свинарника 400, чтобы засасывался воздух со входа для свежего воздуха через воздухозаборные шахты 100. Расположенные наверху выходные отверстия 106 сообщаются с выходом для обедненного кислородом воздуха, что позволяет вытеснять обедненный кислородом воздух из внутреннего пространства здания 400 наружу.

Отсасывающие средства 128 и 130 состоят, например, по меньшей мере одного вытяжного вентилятора. Если отсасывающие средства 130 находятся под полом 118, то они установлены в пространстве для испражнений и отсасываемый поток проходит через пол 118 клетей 124 и 126. Если же отсасывающие средства 130 находятся над полами 116 и 118, то они установлены под потолком 120.

Каждая воздухозаборная шахта 100 содержит регулировочные средства 108 для изменения объема воздуха, проходящего через воздуховод 102 между его входным отверстием 104 внизу и выходным отверстием 106 наверху.

Регулировочные средства 108 содержат заслонку 112 и устройство 110 для скольжения. Устройство 110 для скольжения закреплено неподвижно относительно воздуховода 102 ниже пола 116 коридора, т.е. в защищенном пространстве, а заслонка 112 установлена на устройстве 110 для скольжения с возможностью поступательного перемещения. Заслонка 112 может перемещаться между закрытым положением, в котором она закрывает входное отверстие 104, расположенное внизу, и открытым положением, в котором она не закрывает это входное отверстие 104. Заслонка 112 может занимать любое промежуточное положение между открытым положением и закрытым положением.

Заслонка 112 прикреплена к системе 144 тяг, соединенной с выходом блока 132 управления.

В данном варианте система 144 тяг и блок 132 управления установлены ниже пола 116 коридора.

Блок 132 управления имеет один или несколько управляющих входов 138 и 140, соединенных с одним или несколькими датчиками 134 и 136 (в данном случае с двумя). Датчики 134 и 136 находятся между поверхностью полов 116 и 118 и потолком 120. Они могут измерять характеристики окружающего воздуха, например температуру и относительную влажность.

Блок 132 управления служит для управления поступательным перемещением заслонки 112 относительно устройства 110 для скольжения соответствующей воздухозаборной шахты 100 (два возможных направления перемещения указаны стрелками А и В) с помощью системы 144 тяг в зависимости от сигналов, поступающих на его входы 138 и 140 по меньшей мере от одного из датчиков 134 и 136.

Система 144 тяг может быть соединена с одной или несколькими заслонками 112.

Вентиляционная система 150 может регулировать объем воздуха, выходящего из каждого воздуховода 102, так, что скорость воздуха, вытесняемого с выхода каждого воздуховода 102, остается постоянной во времени и достаточна для того, чтобы воздух, выходящий из расположенного наверху выходного отверстия 106, всегда достигал потолка 120 свинарника 400 (стрелка Е),

На фиг.2-4 показана воздухозаборная шахта 100, регулировочные средства 108 которой находятся соответственно в закрытом, частично открытом и полностью открытом положениях.

На фиг.5 показан один вариант выполнения регулировочных средств 108.

В этом варианте заслонка 112 представляет собой Т-образный ползунок, который скользит по устройству 110 для скольжения, выполненного в виде направляющей. Заслонка 112 имеет продольный паз 502, в который входит направляющая 110.

Верхняя поверхность 504 заслонки 112 находится заподлицо с входным отверстием 104, расположенным внизу воздуховода 102.

В зависимости от положения заслонки 112 нижнее входное отверстие 104 открывается в большей или меньшей мере и объем отсасываемого воздуха соответственно изменяется.

На фиг.6 показан другой вариант выполнения регулировочных средств 108.

Здесь заслонка 612 представляет собой Т-образный ползунок, который скользит по устройству 610 для скольжения, выполненному в виде двух L-образных кронштейнов, прикрепленных, например, винтами к противоположным сторонам воздуховода 102. Заслонка 612 скользит по двум горизонтальным плечам кронштейнов 610, ориентированным в направлении друг к другу.

Верхняя поверхность 604 заслонки 612 расположена заподлицо с входным отверстием 104, расположенным внизу воздуховода 102.

Нижнее входное отверстие 104 открывается в большей или меньшей мере в зависимости от положения заслонки 612 и объем отсасываемого воздуха соответственно изменяется.

Воздуховод 102 шахты 100 состоит из множества каналов 114, проходящих прямолинейно между нижним входным отверстием 104 и верхним выходным отверстием 106.

Каналы 114 расположены один за другим в направлении поступательного перемещения заслонки 112, 612. Когда заслонка 112, 612 движется к своему открытому положения, она открывает каналы 114 один за другим.

Наличие каналов 114 гарантирует, что засасываемый через нижнее входное отверстие 104 воздух действительно выходит через верхнее выходное отверстие 106, а не создает турбулентный поток внутри воздуховода 102. Без этих каналов 114 воздуховод имел бы большой внутренний объем и при засасывании через нижнее входное отверстие 104 небольшого количества воздуха он распределялся бы по этому большому объему и выходил через верхнее выходное отверстие 106 с маленькой скоростью.

На фиг.7 показана вентиляционная система 750 согласно еще одному варианту осуществления изобретения, установленная в здании, имеющем пол 116.

Система 750 содержит по меньшей мере одну воздухозаборную шахту 700, включающую:

- воздуховод 702, имеющий входное отверстие 704 внизу и выходное отверстие 706 наверху, и

- регулировочные средства 708, установленные заподлицо с верхним выходным отверстием 706 и с возможностью перемещения между закрытым положением, в котором они закрывают верхнее выходное отверстие 706, и открытым положением, в котором не закрывают его.

Воздуховод 702 воздухозаборной шахты 700 состоит из множества каналов 714, проходящих прямолинейно между нижним входным отверстием 704 и верхним выходным отверстием 706.

Регулировочные средства 708 содержат устройство 710 для скольжения, закрепленное неподвижно относительно воздуховода 702, и гибкую заслонку 712, установленную с возможностью поступательного перемещения на устройстве 710 для скольжения. Устройство 710 для скольжения установлено на воздуховоде 702 на уровне верхнего выходного отверстия 706 и выполнено, например, в виде двух желобков, по которым перемещается заслонка 712, как показано на фиг.6.

Заслонка 712 прикреплена к системе 744 тяг, соединенной с блоком управления.

В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.7, заслонка 712 и система 744 тяг перемещаются в коридоре 713, который проходит прямолинейно между нижним входным отверстием 704 и верхним выходным отверстием 706.

Чтобы не занимать места в здании, система 744 тяг проходит под полом 16, но может проходить над полом 116.

На фиг.7 заслонка 712 находится в частично открытом положении.

Вентиляционная система 150, 750 для ряда 122 клетей 124 и 126 работает следующим образом.

Когда не надо вентилировать здание 400, заслонка 112, 612, 712 каждой воздухозаборной шахты 100, 700 ряда 122 находится в закрытом положении, показанном на фиг.2.

Блок 132 управления через свой выход 142 управляет перемещением системы 144, 744 тяг в зависимости от величин сигналов, поступающих на его вход от датчиков 134 и 136, в результате чего заслонки 112, 612, 712 перемещаются одинаково в направлении стрелки А или В и в каждую шахту 100, 700 поступает одинаковый объем воздуха.

Если сигналы датчиков 134 и 136 таковы, что согласно характеристикам воздуха в свинарнике 400 надо уменьшить объем воздуха, проходящего через каждый воздуховод 102, 702, то блок 132 реагирует так, что поддерживается постоянная минимальная скорость отсасываемого воздуха в выходном отверстии 106, 706 наверху каждой воздухозаборной шахты 100, 700.

Блок 132 выдает на своем выходе 142 команду на перемещение каждой заслонки 112, 612, 712 в направлении стрелки В, в результате чего уменьшается объем воздуха, пропускаемого через воздуховод 102, 702, при этом выходная скорость возвращается к своему постоянному значению и воздух, выходящий из каждой воздухозаборной шахты 100, 700, достигает потолка 120.

Если же согласно сигналам датчиков 134 и 136, поступающим на управляющие входы, надо увеличить объем воздуха, проходящего через каждый воздуховод 102, 702, то блок 132 выдает команду на перемещение каждой заслонки 112, 612, 712 в направлении стрелки А, в результате чего объем воздуха, пропускаемого через воздуховод 102, 702, увеличивается, выходная скорость возвращается к своему постоянному значению и воздух, выходящий из каждой воздухозаборной шахты 100, 700, достигает потолка 120.

В результате обеспечивается удовлетворительная долговременная вентиляция каждой клети 124, 126, занимаемой животным, на уровне ее пола 118 в ряду 122.

Преимуществом вентиляционной системы 150, 750 согласно изобретению является возможность регулировки скорости воздуха, выходящего из выходного отверстия 106, 706, расположенного наверху каждого воздуховода 102, 702, до минимального значения, которое требуется для вентиляции каждой части потолка 120, находящейся напротив воздуховода 102, 702, в зависимости по меньшей мере от одного параметра окружающего воздуха в соответствующем ряду 122 клетей 124 и 126.

Кроме того, в результате вентиляции значительно уменьшается концентрация токсичных газов в клетях 124 и 124 на уровне их пола 118 и, следовательно, улучшаются гигиенические условия содержания в них животных.

Вентиляционная система 150, 750 согласно изобретению может содержать несколько отдельных систем тяг 144, 744, которые могут независимо управлять перемещением заслонок 112, 612, 712 каждой воздухозаборной шахты 100, 700, так что расход воздуха, выходящего из каждой шахты 100, 700, обеспечивает благоприятные условия для животных, находящихся в смежных с ней клетях 124 и 126.

Изобретение не ограничено описанными примерами и допускает различные варианты осуществления, очевидные специалистам.

Например, изобретение было описано применительно к ситуации, когда давление в здании понижается, но может также использоваться в случае повышенного давления.

В последнем случае механические средства отсасывания воздуха связаны со входом для свежего воздуха, для всасывания наружного воздуха внутрь здания, при этом воздух проходит через шахту от ее входного отверстия внизу к выходному отверстию наверху. Таким образом механические средства отсасывания создают внутри свинарника повышенное давление.

Настоящее изобретение относится к воздухозаборной шахте, содержащей регулировочные средства для вентиляционной системы здания, к вентиляционной системе, включающей по меньшей мере одну такую шахту, и к зданию, содержащему по меньшей мере одну такую вентиляционную систему. Воздухозаборная шахта для вентиляционной системы содержит: воздуховод, имеющий нижнее входное отверстие и верхнее выходное отверстие и состоящий из множества каналов, которые проходят между нижним входным отверстием и верхним выходным отверстием, регулировочные средства, содержащие устройство для скольжения, установленное неподвижно относительно воздуховода, и заслонку, установленную на устройстве для скольжения с возможностью поступательного перемещения и расположенную заподлицо с одним из указанных отверстий, причем заслонка может перемещаться между закрытым положением, в котором она закрывает указанное отверстие, и открытым положением, в котором она не закрывает это отверстие, каналы расположены один за другим в направлении поступательного перемещения заслонки, и когда заслонка движется к своему открытому положению, она открывает каналы один за другим, а когда она движется к своему закрытому положению, она закрывает каналы один за другим. Это позволяет осуществлять регулирование потока воздуха без потери скорости потока и без образования турбулентности. 3 н.. и 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Воздухозаборная шахта (100, 700) для вентиляционной системы (150, 750), содержащая:
- воздуховод (102, 702), имеющий нижнее входное отверстие (104, 704) и верхнее выходное отверстие (106, 706) и состоящий из множества каналов (114, 714), которые проходят между нижним входным отверстием (104, 704) и верхним выходным отверстием (106, 706),
- регулировочные средства (108, 708), содержащие устройство (110, 610, 710) для скольжения, установленное неподвижно относительно воздуховода (102, 702), и заслонку (112, 612, 712), установленную на устройстве (110, 610, 710) для скольжения с возможностью поступательного перемещения и расположенную заподлицо с одним из указанных отверстий (104, 704, 106, 706),
- причем заслонка (112, 612, 712) может перемещаться между закрытым положением, в котором она закрывает указанное отверстие (104, 704, 106, 706), и открытым положением, в котором она не закрывает это отверстие (104, 704, 106, 706),
- каналы (114, 714) расположены один за другим в направлении поступательного перемещения заслонки (112, 612, 712),
- и когда заслонка (112, 612) движется к своему открытому положению, она открывает каналы (114) один за другим, а когда она движется к своему закрытому положению, она закрывает каналы (114) один за другим.

2. Воздухозаборная шахта (100) по п.1, отличающаяся тем, что регулировочные средства (108) расположены заподлицо с нижним входным отверстием (104).

3. Воздухозаборная шахта (700) по п.1, отличающаяся тем, что регулировочные средства (708) расположены заподлицо с верхним выходным отверстием (706).

4. Воздухозаборная шахта (100) по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что заслонка (112) выполнена в виде ползунка, а устройство (110) для скольжения выполнено в виде направляющей, по которой скользит ползунок.

5. Воздухозаборная шахта (100, 700) по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что заслонка (612, 712) выполнена в виде ползунка, а устройство (610, 710) для скольжения представляет собой два L-образных кронштейна, закрепленных на противоположных сторонах воздуховода (102, 702), причем ползунок скользит по двум горизонтальным плечам кронштейнов (610, 710).

6. Вентиляционная система (150, 750) для здания (400), содержащего пол (116, 118), потолок (120) и по меньшей мере один ряд (122) клетей (124, 126), предназначенных для нахождения в каждой из них по меньшей мере одного животного, содержащая:
- по меньшей мере один вход в здании (400) для свежего воздуха,
- по меньшей мере один выход в здании (400) для обедненного кислородом воздуха,
причем вход для свежего воздуха или каждый вход для свежего воздуха и выход для обедненного кислородом воздуха или каждый выход для обедненного кислородом воздуха соединен с отсасывающими средствами (128, 130), предназначенными для создания повышенного или пониженного давления воздуха внутри здания (400), и
- по меньшей мере одну воздухозаборную шахту (100, 700) по любому из пп.1-5, в которой воздуховоды (102, 702) проходят через пол (116, 118), нижние входные отверстия (104, 704) находятся ниже пола (116, 118) и сообщаются с входами для свежего воздуха или с по меньшей одним входом для свежего воздуха, а верхние выходные отверстия (106, 706) находятся выше пола (116, 118), но ниже потолка (120), и сообщаются с по меньшей мере одним выходом для обедненного кислородом воздуха.

7. Вентиляционная система (150, 750) по п.6, отличающаяся тем, что она содержит блок (132) управления регулировочными средствами (108, 708).

8. Здание (400), содержащее:
- пол (116, 118),
- потолок (120),
- по меньшей мере один ряд (122) клетей (124, 126), предназначенных для нахождения в каждой из них по меньшей мере одного животного, и
- вентиляционную систему (150, 750) по п.6 или 7.