Устройство для распределения воздуха

(5 ц 5 Р 24 Е 13 /06 СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ И ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ 1(71) Кировоградский проектно-конструкторско-технологический институт почвообрабатывающих машин(56) Авторское свидетельство СССРМ 1413374, кл. Р 24 Р 13/06, 1987. 4) УСТРОЙСТВО ДОЗДУХА7) Использование: в системах приточнойентиляции помещений. Сущность изобретения: объемные элементы 3 и 7 образуют круговое сопло, Соосно с зазором расположены кольцевые диски 4 и 5. Нижний диск 5 с закрепленным на нем элементом 3 аксиально перемещается относительно верхнего диска 4. Завихритель потока 2 установлен в патрубке 1, Элементы 3 и 7 выполнены криволинейной формы. На элементе 3 выполнены прорези 11 с отогнутыми внутрь козырьками, расположенные перпендикулярно оси движения потока. На элементе 7 выполнено эжектирующее.отверстие; Радиус кривизны элемента 7 превышает радиус кривизны элемента 3 в 2,0-2,5. раза, 1 з.п. ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к вентиляции и может быть использовано в системах приточной вентиляции помещений.Известен воздухораспределитель, содержащий расширяющийся по ходу воздуха патрубок, снабженный кольцевым диском, расположенным по периметру патрубка в его выходном сечении, и установленный под ним с зазором на резьбовом штоке отражательный диск, в обоих дисках выполнены прорези, образующие радиальные лепестки, отогнутые в зазор.Недостатками воздухораспределителя являются недостаточная эжекция внутреннего воздуха, обусловленная, с одной стороны, большим сопротивлением прорезей в дисках, а с другой, тем, что количество этих прорезей ограничено и отсутствие возможности саморегулирования расхода воздуха.Известна конструкция воздухораспределительного устройства, содержащая соосно расположенные кольцевые диски, один из которых присоединен к патрубку, а второй - подпружинен относительно первого, на которых соосно патрубку закреплены объемные элементы, образующие круговое сопло,Однако недостаточная эжекция внутреннего воздуха не обеспечивает выравнивания температуры полученной воздушной смеси, что влечет конденсацию водяных паров, а это позволяет испольэовать приточный воздух с более низкой температурой.Потоки воздуха, двигающиеся по образующим объемных элементов при выходе пересекаются между собой, что ведет к резкому увеличению аэродинамического сопротивления и к снижению скорости истечения приточного воздуха,Целью изобретения является повышение эффективности саморегулирования расхода воздуха путем выравнивания температуры смеси и снижения аэродинамического сопротивления.Указанная цель достигается тем, что в устройстве для распределения воздуха, содержащем патрубок, объемные элементы, образующие круговое сопло, и соосно с зазором расположенные кольцевые диски, причем нижний кольцевой диск с закрепленным на нем объемным элементом установлен с возможностью аксиального перемещения относительно верхнего, дополнительно содержится завихрителль потока, установленный в патрубке, при этом объемные элементы выполнены криволинейной формы, на верхнем из них выполнены прорези, с отогнутыми во внутрь козырьками, расположенные перпендикулярно оси движения потока, на нижнем -5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 эжектирующее отверстие, ось которого совпадает с осью патрубка, а радиусы кривизны объемных элементов связаны соотношениемВн = (2,0 - 2,5)Вв,где Вн - радиус кривизны нижнего объемного элемента;В - радиус кривизны верхнего объемного элемента,А завихритель потока выполнен в виде лопаток, изогнутых в радиальном и осевом направлениях.На фиг.1 изображена схема устройства для распределения воздуха, продольный разрез; на фиг,2 - то же, вид сверху.Устройство для распределения воздуха содержит патрубок 1 в котором установлен завихритель 2 потока, На патрубке 1 закреплен верхний объемный элемент 3, выполненный криволинейной формы, с радиусом В, По периметру объемного элемента 3 в его выходном сечении с образованием кольцевой щели А, закреплен кольцевой диск 4 и установленный под ним с зазором Б кольцевой диск 5, на котором посредством кронштейнов б закреплен соосно объемному элементу 3 нижний объемный элемент 7 с отверстием С, ось которого совпадает с осью объемного элемента 3 и патрубка 1,Объемный элемент 7 выполнен криволинейной формы с радиусом В и закреплен на кольцевом диске 5 с образованием кольцевой щели О.Кольцевой диск 5 совместно с объемным элементом 7 установлен с возможностью аксиального перемещения относительно кольцевого диска 4 посредством шпилек 8, пружин 9 и подвижных упоров 10.Верхний объемный элемент 3 и нижний объемный элемент 7 образуют круговое сопло Е,На верхнем объемном элементе 3 выполнены прорези 11 с отогнутыми во внутрь козырьками, причем прорези 11 расположены перпендикулярно оси закручивания потока (фиг.2).Завихритель потока 2 выполнен в виде лопаток 12, изогнутых в радиальном и осевом направлениях.Кольцевой диск 4 закреплен на патрубке 1 при помощи кронштейнов 13,Патрубок 1 присоединен к воздуховоду 14.Радиус кривизны В нижнего объемного элемента 7 превышает радиус кривизны В верхнего объемного элемента 3 в 2,0 - 2,5 раза.Такое соотношение выбрано из условий; во-первых, гарантированного сжатиявоздушного потока, что позволяет увеличить скорость истечения из кругового сопла Е, а это увеличивает дальнобойность воздухораспределителя и эжекцию воздуха помещения через щели А и О;во-вторых, наименьшего коэффициента сопротивления, при истечении воздуха через сопло Е, так как такое соотношение позволяет получить угол сжатия, близкий к 30;в-третьих, такое соотношение снижает сопротивление при движении закрученного потока, так как поверхность нижнего объемного элемента 7 расположена таким образом, что уменьшает угол между вектором направления движения потока и поверхностью объемного элемента 7,Устройство для распределения воздуха работает следующим образом.Перед началом работы подвижными упорами 10, которые перемещаются по шпилькам 8, и пружинами 9 производится регулирование зазора А(между кольцевыми дисками 4 и 5) и кругового сопла Е (между объемными элементами 3 и 7) на требуемый расход воздуха.Нагнетаемый приточный (наружный) воздух Ь из воздуховода 14 подается в патрубок 1, где при помощи лопаток 12 завихрителя потока 2 приобретает вращательное движение, При дальнейшем движении закрученного потока между объемными элементами 3 и 7 происходит его сжатие и повышение скорости и через круговое сопло Е закрученный поток с постоянной скоростью поступает в зазор В между дисками 4 и 5.При движении закоученного потока 1 н в полость, образованной объемными элементами 3 и 7, под завихрителем 2 по оси патрубка 1 образуется зона разрежения и через отверстие С происходит подсос воздуха из помещения 1, Эжекция воздуха помещения происходит также через прорези 11, расположенные перпендикулярно оси движения закрученного потока, что приводит к снижению энергоемкости, так как направление движения эжектируемого через прорези 11 из помещения воздуха сп совпадает с направлением движения приточного воздуха. Поэтому при выходе из кругового сопла Е приточный воздух Ь уже смешан с некоторым количеством воздуха помещения тп и образует воздушную смесь т 1.Выходя из кругового сопла Е, закрученный по всему сечению лопатками 12 воздушный поток увеличивает скорость, так как происходит сужение потока за счет того, что радиус кривизны нижнего объемного элемента 7 больше радиуса кривизны верхнегообьемного элемента 3.В связи с увеличением скорости выходящей воздушной смеси О с внешней стороны5 обьемных элементов 3 и 7 создается пониженное давление и воздух помещения тчерез кольцевые щели А и О эжектируется впространство между кольцевыми дисками 4и 5, где перемешивается с воздушной10 смесью т 1 с образованием смеси тг.При выходе из устройства смесипроисходит ее смешивание с воздухом помещения тп с образованием воздушной смеси сз.При увеличении расхода приточного15 воздуха ь, проходящего через устройство,увеличивается давление на нижний объемный элемент 7, под действием чего пружины9 сжимаются, что ведет к увеличению рас 20 стояния между дисками 4 и 5 (зазор В) иобъемными элементами 3 и 7 (круговое сопло Е),При уменьшении расхода приточноговоздуха Ь давление на объемный элемент 725 уменьшается, пружины 9 расжимаются и зазор В, и круговое сопло Е уменьшаются. Врезультате этого поток воздушной смеси изустройства поступает в помещение с постоянной скоростью, не зависящей от расхода30 приточного (наружного) воздуха ь, что позволяет постоянно поддерживать требуемую температуру смеси 1 З.Таким образом, повышение эффективности предлагаемого устройства путем вы 35 равнивания температуры смесидостигается в три этапа.Первый этап. Эжекция воздуха помещения ь через отверстие С и прорези 11 исмешивание его с приточным воздухом Ь в40 полости, образованной объемными элементами 3 и 7. В результате при выходе изкругового сопла Е образуется воздушнаясмесь т.Второй этап, Эжекция воздуха помеще 45 ния 1 п через кольцевые щели А и О и смешивание его со смесью т 1 между дисками 4 и 5с образованием воздушной смеси 2Третий этап, Смешивание смеси 12, выходящей из устройства, с воздухом помеще 50 ния тг с образованием воздушной смеси 1 з,В известных воздухораспределителяхсмешивание приточного воздуха с воздухомпомещения происходит в два этапа,Так как смешивание приточного возду 55 ха ь с внутренним т происходит в три этапа, то достигается повышение.интенсивности перемещения приточноговоздуха Ь с воздухом помещения Ь, чтоведет к повышению эффективности устройства за счет выравнивания температурысмеси, выходящей из устройства,1725034 40 45 50 55 Предлагаемое устройство позволяет по сравнению с известными использовать наружный воздух с более низкой температурой, так как он перемешивается с большим количеством внутреннего воздуха.Саморегулирование расхода воздуха обеспечивает в рабочей зоне постоянство температурных и скоростных полей, гидравлического сопротивления при изменяющемся расходе воздуха.Предлагаемое устройство позволяет уменьшить величину камеры смешивания (образованную кольцевыми дисками 4 и 5), так как воздушный поток движется по спирали и проходит более длинный путь, чем при радиальном движении воздушного потока. А это ведет к снижению металлоемкости устройства.Истечение воздушной смеси из устройства по спирали позволяет более интенсивно перемещать воздух, что ведет к уменьшению застойных явлений в помещении (особенно в углах).Выполнение объемных элементов криволинейной формы позволяет повысить скорость истечения и снизить аэродинамическое сопротивление, так как потоки воздуха, двигающиеся по образующим, при выходе не пересекаются, а это приводит к увеличению дальнобойности и повышению степени эжекции воздуха из помещения.Повышение радиуса кривизны нижнего объемного элемента радиуса кривизны верхнего позволяет гарантировано сжать воздушный поток, что позволяет увеличить скорость истечения, а это ведет к повышению эжекции воздуха из помещения и увеличению дальнобойности устройства,При использовании предлагаемого устройства повышается экономичность вентиляционной системы. 5 Формула изобретения1. Устройство для распределения воздуха, содержащее патрубок, объемные элементы, образующие круговое сопло и соосно с зазором расположенные кольце вые диски, причем нижний кольцевой дискс закрепленным на нем объемным элементом, установлен с возможностью аксиального перемещения относительно верхнего, о тличающееся тем,что,сцельюповыше ния эффективности саморегулирования расхода воздуха путем выравнивания температуры смеси и снижения аэродинамического сопротивления, оно дополнительно содержит завихритель потока 20 установленный в патрубке, при этом объемные элементы выполнены криволинейной формы, на верхнем из них выполнены прорези, с отогнутыми во внутрь козырьками, расположенные перпендикулярно оси дви жения потока, на нижнем - эжектирующееотверстие, ось которого совпадает с осью патрубка, а радиусы кривизны объемных элементов связаны соотношением 30 йн = (2,0 - 2,5)йв,где Ян - радиус кривизны нижнего объемного элемента;Яе - радиус кривизны верхнего объемного элемента.35 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что завихритель потока выполнен ввиде лопаток, изогнутых в радиальном иосевом направлениях,1725034 едактор О.Головач оизвод Заказ 1168 ВНИИПИ Гос оставитель Р.Белековскийехред М.Моргентал Корректор Л.Пат Тираж Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 нно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гага