Дефлектор

Изобретение относится к области строительства, и именно к дефлекторам для трубных вентиляционных устройств, устанавливаемых на кровле, и может быть использовано в системах вентиляции зданий и сооружений. Технический результат, на получение которого направлено изобретение, состоит в увеличении эффективности устройства, в том числе в отношении энергосбережения, за счет пониженной производительности при высоких скоростях ветра и повышенной производительности при низких скоростях ветра. Дефлектор трубного вентиляционного устройства, содержащий тарелки, расположенные вверх дном друг над другом с зазором, содержит нижнюю тарелку, выполненную с отверстием в дне, закрепленную над ней среднюю тарелку, дно которой выполнено с отрезком трубы, вставленным с зазором в отверстие в нижней тарелке, а также закрепленную над средней тарелкой верхнюю тарелку, позволяет достичь технического результата. 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области строительства, и именно к дефлекторам для трубных вентиляционных устройств, устанавливаемых на кровле, и может быть использовано в системах вентиляции зданий и сооружений.

Известно гравитационное вентиляционное устройство фирмы UNIWERSAL (Польша) типа Zefir-140, (прототип, опубликовано на http://www.uniwersal-poland.ru/gravitation-fans,page,94), выполненное в виде трубы с установленным в верхней ее части дефлектором. При этом дефлектор выполнен в виде расположенных друг над другом тарелок, обращенных кверху дном, за счет чего обеспечивается тяга и защита вентиляционной системы от дождя и ветра. Известны также подобные изделия PERFEKTA D 150 (http://www.wirplast.ru/predlozhenie/ventvyhody/) фирмы WIRPLAST (Польша).

Недостатком известных дефлекторов является то, что при увеличении скорости ветра их производительность увеличивается пропорционально скорости, что приводит выдуванию тепла из вентилируемого помещения при больших скоростях ветра, а это особенно важно для северных широт, где характерны высокие скорости ветров.

Технический результат, на получение которого направлено изобретение, состоит в увеличении эффективности устройства, в том числе в отношении энергосбережения, за счет пониженной производительности при высоких скоростях ветра и повышенной производительности при низких скоростях ветра.

Технический результат достигается в дефлекторе трубного вентиляционного устройства, состоящем из нижней тарелки дефлектора, выполненной в виде тарелки, обращенной вверх дном, закрепляемой на верхнем конце трубы вентиляционного устройства или изготавливаемой одновременно с трубой вентиляционного устройства, выполненной с отверстием в дне, а также из средней тарелки дефлектора, закрепленной в рабочем состоянии выше нижней тарелки с зазором, при этом средняя тарелка выполнена в виде тарелки обращенной вверх дном, в центре которого выполнено отверстие, соединенное или изготовленное одновременно с отрезком трубы, внешними размерами меньшим, чем размеры отверстия в нижней тарелке, в котором в рабочем состоянии отрезок трубы установлен с зазором, обеспечивающим тягу, и из верхней тарелки дефлектора, закрепленной в рабочем состоянии выше средней тарелки с зазором, при этом верхняя тарелка выполнена в виде тарелки, обращенной вверх дном.

Предпочтительно изготовление отрезка трубы, соединенного или изготовленного одновременно с со средней тарелкой с внутренним диаметром из диапазона 30…70 % от внутреннего диаметра трубы вентиляционного устройства и длиной из диапазона 20…30 % от длины трубы вентиляционного устройства.

Предпочтительно закрепление между собой нижней, средней и верхней тарелок дефлектора с помощью стоек. При этом предпочтительно формирование зазора между тарелками дефлектора из диапазона 30…50 мм. Предпочтительно выполнение тарелок с поперечными размерами не менее 150% от максимального поперечного внутреннего размера трубы вентиляционного устройства.

Предпочтительный радиус в поверхности тарелок из диапазона 700…1000 мм.

Предпочтительно перекрытие сеткой отверстия в дне средней тарелки для исключения попадания мусора внутрь помещения.

Предпочтительно для исключения попадания мусора внутрь помещения перекрытие сеткой зазора между отрезком трубы, соединенным или изготовленным одновременно со средней тарелкой, и краями отверстия в нижней тарелке.

Предпочтительно выполнение краев тарелок опущенными относительно дна на расстояние из диапазона 80…65% зазора между тарелками.

В одном из вариантов предусмотрено установление уровня на дефлекторе, предпочтительно в центре верхней тарелки, для облегчения вертикальности установки на скатных крышах.

Предпочтительно изготовление дефлектора из полимера.

На фиг.1 показан поперечный разрез дефлектора 1, установленного на трубе трубного вентиляционного устройства.

На фиг.2 приведены зависимости производительности (расхода) заявляемого дефлектора 1 и дефлектора-прототипа от скорости ветра.

Дефлектор 1 вентиляционного устройства, выполненный согласно изобретению, содержит изготовленные методом литья из полимерного материала и соединенные между собой нижнюю тарелку 2 дефлектора 1, выполненную в виде тарелки, обращенной вверх дном 3, закрепляемой на верхнем конце трубы 4 вентиляционного устройства или изготавливаемой одновременно с трубой 4 вентиляционного устройства, выполненной с отверстием 5 в дне 3 нижней тарелки 2, а также из средней тарелки 7 дефлектора 1, закрепленной в рабочем состоянии выше нижней тарелки 2 с зазором 8, при этом средняя тарелка 7 выполнена в виде тарелки, обращенной вверх дном 9, в центре которого выполнено отверстие 10 (перекрытое сеткой), соединенное или изготовленное одновременно с отрезком трубы 11, внешними размерами меньшими, чем размеры отверстия 5 в нижней тарелке 2, в котором в рабочем состоянии отрезок трубы 11 установлен с зазором 12 (перекрытым сеткой), обеспечивающим тягу, и из верхней тарелки 13 дефлектора 1, закрепленной в рабочем состоянии выше средней тарелки 7 с зазором 14, при этом верхняя тарелка выполнена в виде тарелки, обращенной вверх дном 15. Края 16 тарелок 2, 7 и 13 опущены вниз под углом, за счет чего формируются воздушные каналы между нижней 2 и средней 7, а также между средней 7 и верхней 13 тарелками.

Дефлектор работает следующим образом.

При воздействии ветра на тарелки 2, 7 и 13 дефлектора 1 происходит понижение давления во внутреннем воздушном канале трубы 4, за счет чего идет подсос воздуха из внутренних помещений сооружений, тем самым создается активная вентиляция. Принципиальным отличием дефлектора 1 от других дефлекторов является формирование двух воздушных каналов: один в зазоре 12, а второй в отрезке трубы 11, а также высота и угол наклона краев тарелок 2, 7, 13 дефлектора 1. Численное моделирование показало, что благодаря двум каналам обеспечивается циклический процесс поочередного изменения расхода в каждом из каналов, что приводит к менее интенсивному росту расхода при повышении скорости ветра свыше определенного. Благодаря колебаниям расхода в двух каналах и форме краев тарелок дефлектора (создающих воздушные пробки при определенных скоростях ветра) не происходит роста расхода в определенном интервале скоростей ветра.

На фиг.2 видно, что при скорости ветра до 30 км/час (интервал господствующих в центральных областях России ветров) производительность дефлектора 1 и дефлектора-прототипа примерно одинакова, притом что дефлектор 1 имеет проходное сечение на 40% меньше, то есть в этом диапазоне скоростей эффективность дефлектора 1 существенно выше, чем дефлектора-прототипа. При скоростях ветра свыше 50 км/час производительность дефлектора1 существенно ниже, чем дефлектора-прототипа, что является положительным свойством¸ поскольку при повышении производительности с большим потоком воздуха происходит выдувание тепла из дома, что особенно важно для северных широт, где экономия тепла особенно важна. На скоростях от 30 до 50 км/час дефлектор 1 обеспечивает отсутствие роста производительности при увеличении скорости ветра, что создает наиболее комфортные условия для вентиляции. Подобные характеристики вентиляционных устройств реализуются только с использованием электровентиляторов.

Таким образом, достигается технический результат, на получение которого направлено изобретение – наблюдается увеличение эффективности устройства, в том числе в отношении энергосбережения, за счет пониженной производительности при высоких скоростях ветра и повышенной производительности при низких скоростях ветра.

1. Дефлектор трубного вентиляционного устройства, содержащий тарелки, расположенные вверх дном друг над другом с зазором, отличающийся тем, что, содержит нижнюю тарелку, выполненную с отверстием в дне, закрепленную над ней среднюю тарелку, дно которой выполнено с отрезком трубы, вставленным с зазором в отверстие в нижней тарелке, а также закрепленную над средней тарелкой верхнюю тарелку.

2. Дефлектор по п.1, отличающийся тем, что тарелки дефлектора соединены с помощью стоек.

3. Дефлектор по п.1, отличающийся тем, что зазоры между тарелками дефлектора выбраны из диапазона 30…50 мм.

4. Дефлектор по п.1, отличающийся тем, что поперечные размеры тарелок выбраны из диапазона не менее 150% от максимального поперечного внутреннего размера трубы вентиляционного устройства.

5. Дефлектор по п.1, отличающийся тем, что края тарелок опущены относительно дна на расстояние из диапазона 80…65% зазора между тарелками.

6. Дефлектор по п.1, отличающийся тем, что детали дефлектора выполнены из полимера и/или из металла, и/или из композитного материала.

7. Дефлектор по п.1, отличающийся тем, что отрезок трубы средней тарелки выполнен с внутренним диаметром из диапазона 30…70 % от внутреннего диаметра трубы вентиляционного устройства и длиной из диапазона 20…30 % от длины трубы вентиляционного устройства.

8. Дефлектор по п.1, отличающийся тем, что предпочтительный радиус в поверхности тарелок из диапазона 700…1000 мм.

9. Дефлектор по п.1, отличающийся тем, что отверстие в дне средней тарелки выполнено с перекрытием его сеткой.

10. Дефлектор по п.1, отличающийся тем, что он выполнен с перекрытием сеткой зазора между отрезком трубы средней тарелки и краями отверстия в нижней тарелке.

11. Дефлектор по п.1, отличающийся тем, что верхняя тарелка выполнена с уровнем.