Тепловой барьер для секции устройства транспортирования и/или обработки воздуха
Устройство предназначено для использования в воздуховоде системы кондиционирования для переноса воздуха по огражденной траектории. Панель содержит прямоугольную раму, выполненную из материала, имеющего относительно высокое значение R. Рама закрыта верхней пластиной и нижней пластиной, так что внутри панели образована полость. Эта полость заполнена отверждающимся материалом, который отверждается внутри панели для того, чтобы связать между собой стенки панели, а также стенки с пластинами. Уплотнение выполнено выпуклой формы, содержит L-образную деталь, первое плечо которой введено в нижнюю канавку, выполненную в стенке, а второе плечо снабжено упруго-деформируемой частью выпуклой формы, выполненной с возможностью упруго деформироваться при упоре в другую часть устройства траспортирования. Устройство обладает хорошими изоляционными свойствами, проходит по кромке смежных панелей, предотвращая энергообмен. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 13 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится в широком смысле к панели для использования в устройстве транспортирования и/или обработки воздуха, которая образует тепловой барьер для того, чтобы уменьшить проходящий через нее поток энергии.
Уровень техники
Многие устройства транспортирования и/или обработки воздуха, соответствующие уровню техники, представляют собой обычные трубопроводы (воздуховоды), изготавливаемые из металлических листов, которые соединяются друг с другом в месте их установки для формирования закрытого канала, по которому проходит воздух. Стенки таких трубопроводов, изготовленные из листового металла, хорошо проводят тепло и, следовательно, образуют очень слабый тепловой барьер. Поэтому энергия легко проникает в такие трубопроводы и выходит из них. Когда устройство транспортирования и/или обработки воздуха работает с относительно холодным, кондиционированным воздухом, поток энергии, поступающий в трубопроводы или выходящий из них, может приводить к значительным затратам и создает нежелательную нагрузку на оборудование для кондиционирования воздуха.
Кроме того, когда устройство транспортирования и/или обработки воздуха установлено в некондиционированном помещении и транспортирует охлажденный воздух, наружные стенки устройства будут запотевать в связи с конденсацией водяных паров, содержащихся в относительно теплом наружном воздухе, при их контакте со стенками. Формируемая описанным образом влага будет стекать на пол или на оборудование, находящееся в некондиционированном помещении. В результате могут возникать опасные или неприятные ситуации для людей, работающих в данной зоне; возможны также повреждения оборудования.
В патенте США №5870868 описана наружная панель для кондиционера воздуха. Известная панель содержит наружную периферийную раму, образованную четырьмя каналами, соединенными между собой четырьмя угловыми блоками, каждый из которых выполнен из теплоизолирующего материала. Верхняя и нижняя пластины крепятся к наружной стенке панели с образованием полости, заполняемой изолирующим материалом. У верхней и нижней пластин имеются фланцы, которые входят в каналы, формируемые в наружной стенке при ее сборке.
Раскрытие изобретения
Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в усовершенствовании существующих воздуховодов для прохождения воздуха по требуемой траектории.
Вторая задача, решаемая настоящим изобретением, заключается в сокращении энергетических потерь через стенки воздуховода, по которому проходит кондиционированный воздух.
Следующая задача состоит в создании усовершенствованной панели для использования в устройстве транспортирования и/или обработки воздуха.
Дальнейшая задача заключается в создании структурированной панели, предназначенной для использования в устройстве транспортирования и/или обработки воздуха и имеющей относительно высокое значение коэффициента R.
Еще одна задача, поставленная перед изобретением, состоит в предотвращении запотевания воздуховодов устройства транспортирования и/или обработки воздуха, по которым проходит кондиционированный воздух.
Эти и другие задачи решены созданием панели для использования в воздуховоде, предназначенном для транспортирования воздуха по огражденной траектории. Панель содержит периферийную стенку, имеющую верхний край и нижний край, а также верхнюю пластину и нижнюю пластину. У периферийной стенки имеются верхний канал, открытый в сторону верхнего края стенки, и нижний канал, открытый в сторону нижнего края стенки, причем каждый канал расположен по всей длине стенки. У верхней пластины и у нижней пластины имеется ассоциированная с ней отгибка, расположенная по всему периметру пластины. Отгибки верхней и нижней пластин введены соответственно в верхний и нижний каналы с образованием замкнутой полости внутри панели. Периферийная стенка имеет также верхнюю канавку, открытую в сторону верхнего края стенки, и нижнюю канавку, открытую в сторону нижнего края стенки. Панель дополнительно содержит L-образную деталь, первое плечо которой введено в одну из канавок стенки. Второе плечо L-образной детали снабжено упруго деформируемой частью выпуклой формы, выполненной с возможностью упруго деформироваться при упоре в другую часть устройства транспортирования и/или обработки воздуха, формируя уплотнение. Уплотнение препятствует проходу воздуха во внутреннюю полость или из внутренней полости, тем самым подавляя перенос энергии. В предпочтительном варианте полость может быть заполнена отверждающимся материалом, который отверждается внутри панели для того, чтобы связать между собой стенки панели, а также стенки с пластинами.
Краткое описание чертежей
Для более полного понимания перечисленных и других задач, решаемых настоящим изобретением, далее будет приведено его подробное описание, которое должно рассматриваться совместно с прилагаемыми чертежами.
Фиг.1 представляет собой перспективное изображение секции воздуховода для прохождения воздуха по требуемой траектории, причем одна панель воздуховода показана снятой с несущего каркаса.
Фиг.2 соответствует перспективному изображению панели, предназначенной для наложения на несущий каркас воздуховода, показанный на фиг.1.
На фиг.3 панель представлена с пространственным разделением ее компонентов, включая раму и пластины.
На фиг.4 в увеличенном масштабе, в сечении плоскостью 4-4 на фиг.3 представлена рама панели.
На фиг.5 показана панель в увеличенном масштабе, в сечении плоскостью 5-5 на фиг.2.
На фиг.6 в увеличенном масштабе показана угловая часть воздуховода с одной снятой панелью.
На фиг.7 представлен вид воздуховода, аналогичный приведенному на фиг.6, но с панелью, укрепленной на каркасе воздуховода.
На фиг.8 в увеличенном масштабе показан замок для фиксации панели в отведенном положении относительно каркаса.
На фиг.9, аналогичной фиг.8, замок изображен в выдвинутом (запирающем) положении.
Фиг.10 соответствует частичному виду секции панелей в сечении.
Фиг.11 - это схематичное изображение на виде сверху секции панелей, расположенной в крайней левой части показанного на фиг.1 воздуховода, причем панели секции расположены на каркасе одна рядом с другой по длине воздуховода.
Фиг.12 аналогична фиг.11, но с одной панелью, установленной на каркасе с возможностью шарнирного поворота и находящейся в откинутом положении относительно каркаса.
Фиг.13 аналогична фиг.11, но с одной панелью, снятой с петель и отделенной от каркаса.
Осуществление изобретения
Нижеследующее подробное описание предпочтительного варианта изобретения приводится для пояснения изобретения и не ограничивает его объема. В то время как некоторые конкретные детали приводятся для того, чтобы облегчить понимание рассматриваемого варианта изобретения, описание некоторых других элементов, признаков и технических приемов опущено, чтобы не загромождать текст излишней детальностью и тем самым не создавать ненужных трудностей для читателя. Специалистам в соответствующей отрасли должно быть понятно, что настоящее изобретение может быть осуществлено в различных вариантах, имеющих отличия от варианта, описываемого далее. Однако подобные отличия не выходят за рамки настоящего изобретения. Поэтому данное описание, как это уже упоминалось, не должно рассматриваться как вносящее какие-либо ограничения.
В нижеследующем описании аналогичным элементам соответствуют аналогичные цифровые обозначения. На фиг.1 представлена секция воздуховода или, в общем случае, устройства транспортирования и/или обработки воздуха (УТОВ), обозначенного в целом как 10. УТОВ содержит панели 12, образующие стенки УТОВ и выполненные в соответствии с настоящим изобретением. УТОВ выполнено в виде набора модулей прямоугольного сечения, у каждого из которых имеется каркас. В состав каркаса входит пара плоских прямоугольных концевых рам 13, 14, которые соединены на углах парой горизонтально расположенных верхних балок 15 и парой горизонтально расположенных нижних балок 16. У каждой концевой рамы имеются пара боковых перемычек 17, 18, а также верхняя перемычка 20 и нижняя перемычка 21. При сборке перемычки и балки вводятся со скольжением в угловые элементы 23 и удерживаются в них. Перемычки и балки в сборе образуют открытый каркас с прямоугольными окнами.
Как будет более подробно описано далее, панели, выполненные согласно изобретению, могут быть вставлены в окна, предусмотренные в каркасе, для того чтобы сформировать закрытые секции УТОВ. Каждая панель сконструирована таким образом, что она обладает очень высокими теплоизоляционными свойствами и благодаря этому создает значительное препятствие для потока тепла, направленного внутрь УТОВ или из него. Это, в свою очередь, предотвращает запотевание УТОВ.
Далее, как показано на фиг.2-5, каждая панель 12 содержит прямоугольную раму 25, имеющую пару противолежащих боковых стенок 27, 28 и пару противолежащих концевых стенок 29 и 30. Концы каждой стенки скошены под углом 45°, так что стенки могут стыковаться под прямым углом одна к другой. Каждая стенка изготовлена формованием из пластика, имеющего хорошие изоляционные свойства и низкую теплопроводность. Как лучше всего видно на фиг.4, каждая стенка содержит вертикальную перегородку 31, у которой имеется углубление 32 прямоугольного сечения, расположенное в центральной части перегородки 31 по всей ее длине. Данное углубление ориентировано внутрь панели относительно наружной поверхности перегородки 31. По обе стороны от углубления 32 на внутренней стороне перегородки 31 сформованы верхний и нижний язычки 33, 34. Язычки 33, 34, как и углубление 32, расположены по всей длине стенки. Язычки 33, 34 ориентированы параллельно перегородке 31 и в сочетании с ней образуют узкие верхний и нижний каналы 35, 36 соответственно. Верхний канал 35 открыт в сторону верхнего края стенки, а нижний канал 36 - в сторону нижнего края стенки. Полка 38, выполненная заодно с перегородкой 31, расположена вдоль ее верхнего края. Полка 38, выступающая наружу относительно перегородки 31, образует с ней угол, немного меньший 90°, так что она отходит от верхнего края перегородки 31 под небольшим углом вниз.
Как показано на фиг.5, у панели имеются также верхняя пластина 40 и нижняя пластина 41, которые служат для перекрывания рамы и формирования полости внутри панели. Каждая пластина 40, 41 снабжена обращенной внутрь отгибкой 45, которая расположена по всему периметру пластины. В процессе сборки отгибки 45 вводятся в верхний и нижний каналы, которые расположены по периметру рамы. Внутрь полости панели инжектируется отверждающийся пенопласт 43, который полностью заполняет полость. После отверждения пенопласт связывает стенки рамы, а также связывает пластины с рамой. Отверждающийся пенопласт предпочтительно представляет собой полиуретановый материал, который, как и рама панели, обладает хорошими изоляционными свойствами.
Размеры каждой панели выбраны такими, что она может быть введена со скольжением в одно из окон секции УТОВ, с точным соответствием размеров рамы панели размерам окна, образованного боковыми, а также верхней и нижней перемычками каркаса. Когда панель полностью вставлена в окно, полка 38, которая окружает раму панели, оказывается прижатой к наружным поверхностям перемычек и балок каркаса, образующих окно. Как показано на фиг.6 и 7, по периметру окна, в которое вводится панель, предпочтительно устанавливаются сжимаемые полые уплотнения 50. Когда панель находится в зафиксированном состоянии, нижняя пластина 41 панели сжимает уплотнения (как это показано на фиг.7) для того, чтобы предотвратить утечку находящегося внутри УТОВ воздуха по периметру панели.
Панели удерживаются в закрытом положении с помощью комплекта замков (запирающих механизмов), обозначенных в целом как 60. Эти замки установлены внутри перемычек и балок, окружающих каждое окно. Предпочтительно перемычки и балки представляют собой металлические трубы квадратного сечения, которые собираются путем ввода со скольжением в угловые элементы 23. Каждый замок содержит цилиндрический барабан 62, который установлен с возможностью фиксации внутри трубки 63. У барабана имеется наружный фланец 64 (см. фиг.8 и 9), в котором выполнен шестигранный вырез, проходящий сквозь фланец. В вырез может вводиться шестигранный торцевой ключ 67, который служит для поворота барабана из положения открывания в положение запирания замка и обратно. К барабану 62 прикреплена планка 64, которая выполнена с возможностью проходить снизу вверх через прорезь 69 в трубе, несущей замок. Ввод планки 64 в прорезь 69 происходит при повороте барабана 62 из положения открывания, представленного на фиг.8, в положение запирания, представленное на фиг.9. При этом планка 70 выполнена с возможностью входить в углубление 32, расположенное по периметру рамы панели, приводя тем самым панель в герметичный контакт с уплотнениями 50, окружающими окно для панели (см. фиг.7). Предпочтительно использовать, по меньшей мере, один замок на каждой из стенок, образующих раму 25 панели.
На фиг.10 представлен частичный вид в сечении двух панелей, установленных на каркасе бок о бок. Каждая из панелей, по существу, идентична панелям, описанным выше. В дополнение каждая боковая стенка панели, обращенная к боковой стенке смежной панели, снабжена U-образной канавкой 90, ассоциированной с каналом. Как видно из фиг.10, каждая канавка 90 выполнена в соответствующей стенке параллельно ассоциированному с ней каналу, располагаясь снаружи от него. При этом глубина каждой канавки 90 выбрана существенно меньше глубины канала, составляя, например, от одной четвертой части до половины глубины данного канала. Каждая канавка 90 предпочтительно формируется в процессе формования соответствующей стенки.
В представленном на фиг.10 варианте, по меньшей мере, одна из панелей содержит L-образную деталь 92, первое плечо 94 которой выполнено с возможностью упираться в стенку соответствующего ему канала с вхождением в ассоциированную с каналом канавку 90. При этом первое плечо 94 снабжено выступом 95, который выполнен с возможностью опираться на верхнюю кромку канавки 90, т.е. действовать, как упор. L-образная деталь 92 имеет также второе плечо 96, которое предпочтительно снабжено упруго деформируемой частью 98 выпуклой формы, выполненной с возможностью упруго деформироваться при взаимодействии с пластиной смежной панели, обеспечивая герметичное соединение, как это показано на фиг.10 и 11.
Часть 98 выпуклой формы предпочтительно имеет конфигурацию трубки с внутренней полостью. При этом следует отметить, что второе плечо 96 может иметь конфигурацию, обеспечивающую ее упругую деформацию, но отличную от выпуклой формы, представленной на чертеже. Та часть второго плеча L-образной детали 92, которая находится за пределами части 98 выпуклой формы, предпочтительно выполнена гибкой. При этом L-образная деталь 92 в целом может быть выполнена в форме уплотнения выпуклой формы с различной твердостью его частей. В предпочтительном варианте данная деталь 92 полностью перекрывает зону между двумя противолежащими стенками смежных панелей.
Как лучше всего видно на фиг.10 и 11, часть 98 выпуклой формы предотвращает протекание воздуха между внутренним объемом воздуховода и окружающим его пространством, т.е. протекание воздуха через зону между противолежащими стенками смежных панелей.
В недеформированном состоянии (состоянии покоя) часть 98 выпуклой формы предпочтительно имеет поперечное сечение, близкое к эллиптическому, как это хорошо видно на фиг.12 и 13. Хотя часть 98 предпочтительно является трубчатой и имеет полость, открытую с двух концов, согласно изобретению эта часть может быть также выполнена трубчатой с закрытыми концами и быть заполненной текучей средой. Кроме того, полость части 98 может быть заполнена деформируемым твердым веществом, таким как пенорезина или какой-либо иной эластомер. Альтернативно часть 98 выпуклой формы может быть выполнена без полости, в виде сплошной части из материала, такого как пенорезина или иной эластомер. При этом данная часть может быть изготовлена из иного материала, чем материал, из которого изготовлена остальная часть L-образной детали 92. Соответственно, часть 98 может быть приклеена или каким-либо иным образом прикреплена к остальной части L-образной детали 92.
L-образная деталь 92 может быть съемно закреплена на соответствующей ей панели с помощью винта 100, проходящего через ее первое плечо 94, через ассоциированный канал и отгибку в пенопласт 43, обладающий изолирующими свойствами, как это показано на фиг.10. Хотя в представленном варианте L-образная деталь 92 устанавливается на стенке соответствующей ей панели посредством ввода ее первого плеча 94 в соответствующую ему канавку 90 и фиксации с помощью винта 100, могут быть реализованы и другие варианты. Например, L-образная деталь может быть изготовлена заодно со стенкой, приклеена к стенке или прикреплена к ней соответствующими зажимами.
В соответствии с еще одним альтернативным выполнением L-образной детали ее первое плечо 94 может быть расположено, по существу, параллельно второму ее плечу 96, устанавливаемому на пластину 41 соответствующей панели. Следует также отметить, что хотя L-образная деталь 92 устанавливается на соответствующую панель предпочтительно съемно, настоящее изобретение охватывает также вариант жесткого закрепления L-образной детали 92 на ассоциированной с ней панели.
Как показано на фиг.11 и 12, в том случае, когда требуется обеспечить легкий доступ внутрь УТОВ 10, вместо описанных выше панелей 12 могут использоваться откидывающиеся панели 114, установленные на петлях. Соответствующий замок, взаимодействующий с боковой перемычкой 18, удерживает откидывающуюся панель в закрытом состоянии. Эту же функцию может альтернативно выполнять замок, установленный на верхней или на нижней стенке. У откидывающейся панели 114 имеется гибкий шарнир 122, который включает в себя монтажную планку 124 для установки панели 114 на боковую перемычку 18, петлю 126, которая может изгибаться, не ломаясь, и экструдированную полку 128, которая соединяет шарнир 122 с периметром панели. Уплотнение 50, предпочтительно выполненное полым и сжимаемым, закреплено на боковой перемычке 18. Когда панель 114 закрыта, она сжимает уплотнение 50 с образованием герметичного стыка с боковой перемычкой 18.
Хотя настоящее изобретение было описано и проиллюстрировано на прилагаемых чертежах на примерах своих предпочтительных вариантов, для специалистов в данной области будет понятно, что в детали изобретения могут быть внесены изменения, не выходящие за границы идеи и объема изобретения, определяемого формулой изобретения.
1. Панель для устройства транспортирования и/или обработки воздуха, образующего внутреннее пространство для прохождения воздуха по огражденной траектории, содержащая периферийную стенку, имеющую верхний край и нижний край, верхний канал, открытый в сторону верхнего края стенки, и нижний канал, открытый в сторону нижнего края стенки, причем каждый канал расположен по всей длине стенки, которая дополнительно снабжена верхней канавкой, открытой в сторону верхнего края стенки, и нижней канавкой, открытой в сторону нижнего края стенки, верхнюю и нижнюю пластины, у каждой из которых имеется ассоциированная с ней отгибка, расположенная по всему периметру пластины, причем отгибки верхней и нижней пластин введены соответственно в верхний и нижний каналы с образованием замкнутой полости внутри панели, отличающаяся тем, что содержит L-образную деталь, первое плечо которой введено в нижнюю канавку, выполненную в стенке, а второе плечо снабжено упругодеформируемой частью выпуклой формы, выполненной с возможностью упруго деформироваться при упоре в другую часть устройства транспортирования и/или обработки воздуха, формируя уплотнение, препятствующее проходу воздуха во внутреннее пространство или из внутреннего пространства.
2. Панель по п.1, отличающаяся тем, что деформируемая часть выпуклой формы имеет трубчатую конфигурацию и снабжена внутренней полостью.
3. Панель по п.2, отличающаяся тем, что деформируемая часть выпуклой формы в недеформированном состоянии имеет поперечное сечение, близкое к эллиптическому.
4. Панель по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что полость заполнена инжектированным в нее отверждающимся пенопластом, который после отверждения связывает периферийную стенку с пластинами.
5. Устройство транспортирования и/или обработки воздуха, образующее внутреннее пространство для прохождения воздуха по требуемой траектории, причем указанное устройство содержит каркас и, по меньшей мере, две одинаковые панели, установленные бок о бок на каркасе, отличающееся тем, что каждая панель содержит периферийную стенку, имеющую верхний край и нижний край, верхний канал, открытый в сторону верхнего края стенки, и нижний канал, открытый в сторону нижнего края стенки, причем каждый канал расположен, по существу, по всей длине стенки, которая дополнительно снабжена верхней канавкой, открытой в сторону верхнего края стенки, и нижней канавкой, открытой в сторону нижнего края стенки, верхнюю и нижнюю пластины, у каждой из которых имеется ассоциированная с ней отгибка, расположенная по всему периметру пластины, причем отгибки верхней и нижней пластин введены соответственно в верхний и нижний каналы с образованием замкнутой полости внутри панели, и L-образную деталь, первое плечо которой введено в одну из канавок стенки, а второе плечо снабжено упругодеформируемой частью выпуклой формы, выполненной с возможностью упруго деформироваться при упоре в другую часть устройства транспортирования и/или обработки воздуха, формируя уплотнение, препятствующее проходу воздуха во внутреннее пространство или из внутреннего пространства.
6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что деформируемая часть выпуклой формы имеет трубчатую конфигурацию и снабжена внутренней полостью.
7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что деформируемая часть выпуклой формы в недеформированном состоянии имеет поперечное сечение, близкое к эллиптическому.
