Охлаждающий блок с функцией vav (переменного воздушного объема), действующий через регулировочную панель

Настоящее изобретение относится к охлаждающему блоку с VAV-функцией, который предназначается для подачи в помещения охлажденного либо нагретого приточного воздуха. Устройство для обработки воздуха, в котором охлаждающий блок оборудован напорной камерой для приточного воздуха с отверстиями для подачи потока приточного воздуха в смесительную камеру, в которую также поступает рециркулирующий воздух из помещения через змеевик, при этом количество приточного воздуха регулируется смещаемой регулировочной панелью, имеющей ряд отверстий, где отверстия в каждой из групп имеют различные размеры и где на поверхности напорной камеры под регулировочной панелью имеется отверстие под каждую группу регулировочной панели, и затем, когда смещаемая регулировочная панель переводится в такое положение, при котором выбранное отверстие совмещается с отверстием на поверхности, из напорной камеры в смесительную камеру всегда будет открываться одно и то же количество отверстий, при этом отверстия всегда имеют одно и то же положение, при этом отверстия на регулировочной панели и отверстия на поверхности располагаются по всей длине смесительной камеры, при этом поверхность и, соответственно, регулировочная панель расположена под наклоном по отношению к змеевику, посредством чего обеспечивается величина потока приточного воздуха, а также формируется поток рециркулирующего воздуха. Устройство отличается низким потреблением энергии и отвечает конкретным функциональным требованиям той или иной установки. 6 з. п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к охлаждающему блоку с VAV-функцией, который предназначается для подачи в помещения (особенно в установки для обработки воздуха) охлажденного либо нагретого приточного воздуха. В комплектные установки для обработки воздуха часто включаются специально разработанные охлаждающие блоки, которые выполняют функции, обеспечивающие соответствие качества воздуха в помещениях тем или иным выбранным критериям - таким, например, как температура, уровень С0₂ или же уровень нагрузки в помещении, в котором смонтирован тот или иной охлаждающий блок. Охлаждающий блок - это всеобъемлющий термин, применяемый к продуктам такого рода; тем не менее не исключено, что он будет способен также и нагревать воздух в помещении, т.е. такой комбинированный охлаждающий блок может применяться как для охлаждения, так и нагрева. В зависимости от нагрузки может также возникать необходимость изменять воздушный поток в помещении; в этом случае применяются так называемые решения VAV (переменного воздушного объема).

В конструктивных концепциях, существующих на сегодняшний день в области обработки воздуха, имеются такие решения, при которых приточный воздух в помещения зачастую подается через охлаждающий блок. В таких охлаждающих блоках приточный воздух подается в помещения в то же время, когда из этих же помещений на заградительный экран отсасывается определенный объем воздуха посредством эффекта эжектирующего действия воздушной струи через охладительный или обогревательный змеевик, при этом, соответственно, воздух обычно в нем охлаждается или нагревается.

От конструкции охлаждающего блока зависит, как именно будет смешиваться и рециркулировать приточный воздух в помещении и какие потоки будут при этом проходить через охлаждающий блок. В этой области имеется большое количество известных решений.

Общая часть таких решений - это пропорция между количествами воздуха и приточным воздухом в зависимости от контроля рециркуляции воздуха в помещении; таким образом, обеспечивается желаемое качество воздуха в том помещении, в котором смонтирован тот или иной охлаждающий блок, или же в том помещении, которое может включать в себя несколько взаимодействующих охлаждающих блоков.

Примеры таких известных решений описаны в патенте WO 02/42691 А1, где устройство входящего воздуха включает в себя камеру входящего воздуха (11), в которой имеется несколько сопел (12а1, 12а2 - 12М, 12b2 -) или же выходное отверстие и в которой размещается устройство коэффициента эжекции (15); из нее данное устройство управляет совместным воздушным потоком (L1+L2) или же осуществляет первичное регулирование потока (L2). Дополнительные примеры таких известных решений приводятся в патенте SE 523 292, где устройство (15) управляет коэффициентом эжекции, т.е. определяет, насколько большим должен быть воздушный поток (L2), который должен взаимодействовать с потоком свежего воздуха (L1); данная пропорция контролируется поворотным регулирующим диском (150).

В конструкциях, выполненных согласно примеру FI 2006 00 35, имеется проблема, которая состоит в том, что поступающий в помещение воздух неконтролируемо варьируется.

В вышеупомянутых конструкциях предусматривается различная конструкция отверстий, через которые проходит приточный воздух. В них воздушный поток после таких отверстий создает условия для рециркуляции воздуха в помещении и попадания его в зону смешивания, где сводятся воедино оба воздушных потока перед тем, как они выходят из того помещения, в котором создается комфорт. В таких конструкциях поток из напорной камеры идет в определенного вида смесительную камеру и контролируется рядом отверстий, которые имеют различную форму, или же направляют его в различные проходные сечения путем смещения дисков или аналогичными устройствами, соответственно, имеющиеся в них подобные отверстия или проходные сечения приводят к тому, что зона потока может иметь любую мыслимую конструкцию. В то же время воздушный поток после отверстий такого исполнения принимает неопределенное направление и создает риск шума; в то же время имеют место различные нежелательные пропорции между количеством приточного воздуха и объемами рециркуляции.

Устройство, выполненное согласно настоящему изобретению, предлагает наилучшие функциональные возможности в плане потока приточного воздуха, идущего из напорной камеры через смесительную камеру и далее в помещение. Это относится также и к рабочим силам, обеспечивающим рециркуляцию воздуха в помещении. В нем отсутствует дополнительное регулирование тяги воздушных потоков, соответственно, предлагается такая система, в которой выдерживается уровень давления приточного воздуха в приточной воздушной системе, т.е. создается система, отличающаяся низким потреблением энергии и отвечающая в каждом отдельном случае конкретным функциональным требованиям той или иной установки. Такие улучшенные функциональные возможности обеспечиваются следующими факторами:

- постоянно одинаковое число отверстий для подачи приточного воздуха из напорной камеры в смесительную;

- постоянно одинаковое размещение отверстий в напорной камеры относительно охладительного или обогревательного змеевика и смесительной камеры;

- полная площадь рабочих отверстий ступенчато варьируется, так как индивидуальные размеры таких отверстий также варьируются;

индивидуальные отверстия всегда имеют определенную форму (предпочтительно круглую);

- всегда одинаковое (наружу) направление потока воздуха, выходящего из напорной камеры.

Таким образом, идея и цель настоящего изобретения состоит не только в том, чтобы устранить недостатки существующих на сегодня конструкций, но и усовершенствовать существующую технику. Дополнительные характеристики и преимущества данного изобретения излагаются в нижеследующем описании со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых показывается предпочтительное, однако не единственное, воплощение изобретения.

На них детально изображены следующие диаметральные, частично схематические поперечные сечения или же виды в перспективе:

Фиг.1: общий вид комплектного охлаждающего блока;

Фиг.2: схематичный разрез охлаждающего блока;

Фиг.3: регулировочная панель в различных рабочих положениях;

Фиг.4: регулировочная панель альтернативной конструкции.

На Фиг.1 представлен пример конструкции комплектного охлаждающего блока. На данном чертеже показано схематическое аксонометрическое изображение комплектного охлаждающего блока 1 с напорной камерой 2, смесительной камерой 4, охлаждающим/обогревательным змеевиком 5, регулирующей панелью на обоих сторонах напорной камеры 4, а также боковыми накладками 13. Дополнительно на Фиг.1 показан соединительный патрубок 12 под приточный воздух, идущий в напорную камеру 2.

В окончательном монтажном/установочном положении на комплектный охлаждающий блок нанесено определенное растровое изображение, которое покрывает сверху вниз его нижнюю поверхность, обращенную к тому помещению, в котором монтируется охлаждающий блок. Конструкция данного растра или конструкция боковых накладок, а также, соответственно, выходных зон 10 и 11, в данной заявке не предусмотрена, так как они являются широко известными конструкциями.

На Фиг.2 показан схематичный разрез охлаждающего блока из Фиг.1. На данном Фиг.2 схематически представлены соответственно маршруты перемещения приточного воздуха L1 и рециркулирующего воздуха L2 в помещении. Воздух L1 идет из напорной камеры 2 через отверстия 7 на регулирующую панель 6; показаны также места, где эти отверстия 7 взаимодействуют с отверстиями 3, проделанными в поверхностях 9 в напорной камере 2. Регулирующая панель монтируется напорной камере на поверхностях 9. Поверхности 9 предпочтительно выполняются под наклоном под установленным углом. Это означает, что воздушный поток L1 из напорной камеры получает такое направление, которое оказывает оптимальное эжектирующее действие на воздушный поток L2, в то же самое время полным воздушным потокам L1 и L2 независимо от их объема обеспечивается четко определенный профиль. Благодаря тому, что поток L1 направляется по желаемому маршруту, а структура потока в смесительной камере 4 остается стабильной безотносительно полного объема воздушных потоков L1 и L2, в смесительной камере создается такая структура потока, при которой проходящий через охлаждающий/обогревательный змеевик 5 воздушный поток L2 остается одинаковым на протяжении всего осуществляемого в результате контакта с поверхностью змеевика охлаждения/нагрева воздуха. Таким образом, повышается производительность охлаждающего/обогревательного змеевика 5 по сравнению со змеевиком с такой же геометрической формой, однако профиль скорости воздушного потока у которого по всей его охлаждающей/нагревательной поверхности не равномерен и не одинаков.

На Фиг.3а и 3b представлена принципиальная конструкция регулировочной панели 6, а также конструкция и ориентация отверстий 30.

На Фиг.3а и 3b показана регулировочная панель 6, снабженная рядом отверстий 7.

Общая черта данной конструкции состоит в том, что регулировочная панель 6 не стационарно монтируется на поверхности 9 напорной камеры 2. В поверхности 9 проделан ряд отверстий 3. Количество таких отверстий соотнесено с регулировочной панелью и ее размерами. Естественно, задача регулировочной панели состоит в том, чтобы регулировать ряд параметров воздушного потока, на который рассчитан тот или иной охлаждающий блок. Конструкция регулировочной панели 6 основана на том, что она имеет определенное число (предпочтительно 6) отверстий 7, а также на том, что они сгруппированы в группы 8. Соответственно, каждая группа состоит из 6-ти отверстий, предпочтительно размещенных на одной и той же осевой линии; при этом размеры отверстий различаются между собой (от самых малых до крупных). На чертежах отверстия 7 помечены кружками; тем не менее их геометрическая форма, разумеется, может в рамках настоящего изобретения варьироваться; это же относится и к размещению отверстий, относительно осевой линии, а также к количеству/размерам отверстий 7 в соответствующих группах. Каждая такая группа 8 повторяется с установленной частотой в продольном направлении в напорной камере 2.

Естественно, отверстия 3 на поверхности 9 согласуются с той геометрической схемой, по которой выполнены регулировочная панель 6 и ее отверстия 7. Понимается, что отверстия 3 на поверхности 9 имеют, по крайней мере, такие же размеры, что и самое большое отверстие 7. На поверхности 9 имеется свое отверстие на каждую группу 8. Соответственно, отверстия 3 повторяются в продольном направлении в напорной камере 2 с такой же частотой, что и группы 8; это делается для того, чтобы они соответствовали бы положению отверстий 7. Следует также всегда обеспечивать одинаковое количество отверстий для подачи приточного воздуха из напорной камеры в смесительную камеру, а также следить за тем, чтобы их размещение по отношению к охлаждающему/обогревательному змеевику и смесительной камере всегда было бы одинаковым. Утвержденный угол поверхности в сочетании с определенным положением и повторяющейся частотой отверстий для перетекания приточного воздуха L1 из напорной камеры в смесительную камеру обеспечивает оптимальное эжектирующее действие воздушной струи с оптимальным воздействием всей мощности охлаждающего/обогревательного змеевика на расчетную площадь помещения по всей длине охлаждающего блока безотносительно фактическим размерам отверстий 7. При смещении регулировочной панели (вручную или через какой-либо привод) отверстия 7 также соответственно смещаются. Таким образом, как это показано в примере на Фиг.3а, отверстие «среднего размера» открывает проход для приточного воздуха L1, который перетекает из напорной камеры 2 в смесительную камеру 4. Как показано на Фиг.3b, проход для воздуха открывает самое большое отверстие в каждой группе. Таким образом, напорная камера соединяется со смесительной камерой отверстиями различного размера.

На Фиг.4 представляется регулировочная панель 6 с двумя рядами отверстий 7. Естественно, в рамках настоящего изобретения можно выбирать число таких рядов.

Дополнительная возможность регулирования потока L1 создается в том случае, когда регулировочная панель 6, которая может индивидуально смещаться относительно отверстий 3 на поверхности 9 на одной стороне комплектного охлаждающего блока, смещается таким образом, что, к примеру, самое большое отверстие 7, как это показано на Фиг.3b, открывает проход для воздуха L1, тогда как регулировочная панель на другой стороне напорной камеры открывается только так, как показано на Фиг.3а. Такая возможность означает, что воздушный поток L1+L2 (например, в выходной зоне 10 на Фиг.2) будет больше, чем поток в выходной зоне 11. Подобный метод регулирования потоков может применяться в том случае, если один комплектный охлаждающий блок монтируется ближе к стене, чем другой, или же в случае, когда есть необходимость направлять воздушный поток в помещении в другом направлении.

Перечень компонентов.

1. Комплектный охлаждающий блок

2. Напорная камера

3. Отверстие

4. Смесительная камера

5. Охлаждающий/обогревательный змеевик

6. Регулировочная панель

7. Отверстие

8. Группа

9. Поверхность

10. Выходная зона

11. Выходная зона

12. Соединительный патрубок

13. Боковые накладки

1. Устройство комплектного охлаждающего блока (1) установки для обработки воздуха, в котором охлаждающий блок оборудован напорной камерой (2) для приточного воздуха L1 с отверстиями (3) для подачи потока приточного воздуха в смесительную камеру (4), в которую также поступает рециркулирующий воздух L2 из помещения через охлаждающий/обогревательный змеевик (5), в которой рецикулирующий воздух L2 смешивается с приточным воздухом L1, при этом охлажденный либо нагретый воздух L2 вместе с приточным воздухом L1 поступает в помещение, отличающееся тем, что количество приточного воздуха L1 регулируется смещаемой регулировочной панелью (6), имеющей ряд отверстий (7), сориентированных в группы (8), где отверстия (7) в каждой из групп (8) имеют различные размеры и где на поверхности (9) напорной камеры (2) под регулировочной панелью (6) имеется отверстие (3) под каждую группу (8) регулировочной панели (6), и затем, когда смещаемая регулировочная панель (6) переводится в такое положение, при котором выбранное отверстие (7) совмещается с отверстием (3) на поверхности (9), из напорной камеры (2) в смесительную камеру (7) всегда будет открываться одно и то же количество отверстий (7), при этом отверстия (7) всегда имеют одно и то же положение, а осевая центральная линия каждого отверстия имеет одно и то же направление относительно охлаждающего/обогревательного змеевика (5) и относительно смесительной камеры (4) и тем, что отверстия (7) на регулировочной панели (6) и отверстия (3) на поверхности (9) располагаются по всей длине смесительной камеры (4), при этом поверхность (9) и, соответственно, регулировочная панель (6) расположена под наклоном по отношению к охлаждающему/обогревательному змеевику (5), посредством чего обеспечивается четко определенная величина потока приточного воздуха L1, а также формируется поток рециркулирующего воздуха L2.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отверстия (3) на поверхности (9) напорной камеры (2) имеют, по крайней мере, такие же размеры, что и самое большое отверстие (7) на регулировочной панели (6).

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что объем потока приточного воздуха L1 регулируется путем смещения регулировочной панели (6) (вручную или каким-либо приводом) таким образом, что большое или малое отверстие (7) в каждой группе (8) на регулировочной панели (6) взаимодействует с отверстиями (3), в результате этого формируется новый поток приточного воздуха L1 при одном и том же количестве отверстий (7), открытых из напорной камеры (2) в смесительную камеру (4), при этом технические параметры потоков L1 и L2 будут одними и теми же.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отверстия (7) всегда имеют определенную форму (предпочтительно круглую), а также тем, что объем потока L1 соответственно имеет определенные прогнозируемые параметры, которые создают условия для его количественной оценки безотносительно процента имеющихся отверстий.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отверстия (7) на регулировочной панели (6) последовательно увеличиваются в размерах от самых малых до самых крупных, при этом число групп (8) варьируется в соответствии с размерами отдельных установок, необходимых для подачи воздуха.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что размещение регулировочной панели (6) относительно смесительной камеры (4) и конструкция отверстий (7) на регулировочной панели обеспечивает такую структуру потока приточного воздуха L1 в смесительной камере, в результате которой гарантируется равномерная скорость воздушного потока L2, проходящего через охлаждающий змеевик (5), по всей предполагаемой поверхности такого змеевика, соответственно обеспечивается оптимизация термо-технических параметров охлаждающего воздуха.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что общий объем воздушного потока L1+L2 в первой выходной зоне (1) комплектного охлаждающего блока (1) больше, чем объем потока L1+L2 во второй выходной зоне (11), обеспечивающееся тем, что регулировочная панель (6) в той части смесительной камеры (2), которая расположена ближе к первой выходной зоне (10), принимает такое управляющее положение, которое открывает более значительное сечение потока, идущего из напорной камеры в смесительную камеру (4), чем это делает регулировочная панель, расположенная поблизости от второй выходной зоны (11).