Вентиляционная шахта
Владельцы патента RU 2703310:
Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Великолукская государственная сельскохозяйственная академия" (RU)
Изобретение относится к области вентиляции и кондиционирования воздуха. Вентиляционная шахта содержит вытяжную шахту и прикрепленный к ее оголовку нагревательный элемент. Вытяжную шахту выполняют из двух разделенных электроизоляций желобов полукруглого или иного сечения из разнородных проводников или проводников и полупроводников и спаивают между собой их концевые части для образования термопары-шахты, при этом через термопару-шахту пропускают постоянный электрический ток в направлении, обеспечивающем нагревание спая у ее оголовка и охлаждение спая, размещенного внутри помещения. Вентиляционная шахта позволяет защитить ее оголовок от обмерзания и снизить влажность внутреннего воздуха помещения. 1 ил.
Изобретение относится к области вентиляции и кондиционирования воздуха.
Известна вытяжная шахта, содержащая воздуховод прямоугольного поперечного сечения, выполненный из теплоизоляционных стенок и расположенной с южной стороны прозрачной для солнечного излучения панели с воздушной прослойкой, установленный в середине шахты параллельно прозрачной панели экран из теплопроводного материала, поверхность которого, обращенная в сторону панели, покрыта светопоглощающим слоем [1].
К причинам препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании данной шахты является низкая эффективность работы в темное время суток.
Известна также вентиляционная шахта, включающая вытяжную шахту, прикрепленный к ее оголовку нагревательный элемент, выполненный в виде охватывающей оголовок трубы с размещенной в ней поперечной разделительной перегородкой, образующей в трубе две секции, и подключенных к ним патрубков холодной и горячей воды водяной системы отопления, расположенных по обе стороны перегородки [2], принят за прототип.
К причинам препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известной вентиляционной шахты принятой за прототип, относится то, что круг ее применения ограничен помещениями оборудованными горячим водоснабжением, а также отсутствует возможность снижения содержания влаги в выбрасываемом воздухе, наличие которой в нем является одной из основных причин обмерзания оголовка вентиляционной шахты.
Сущность изобретения заключается в использовании возможности термопары, способной при пропускании через нее постоянного электрического тока нагревать спай на одном конце термопары и охлаждать второй спай на другом ее конце (реализуется эффект Пельтье) для защиты оголовка вентиляционной шахты от обмерзания и снижения концентрации влаги в выбрасываемом воздухе.
В частности, изготовление вентиляционной шахты круглого или иного поперечного сечения из двух металлических желобов, изготовленных из разнородных проводников, разделенных вдоль их длинной стороны электроизолирующим слоем, но спаянных по концам, позволяет ей превратиться в термопару-шахту способную при пропускании через нее постоянного электрического тока нагреть верхнюю часть термопары-шахты т.е. оголовок и охладить противоположный ее конец до температуры ниже точки росы, что приведет к тому, что оголовок шахты, размещенный снаружи помещения не будет обмерзать, а на охлажденном конце, расположенном внутри него будет скапливаться конденсат из внутреннего воздуха помещения, который можно собирать и удалять в канализацию.
Технический результат-защита оголовка вентиляционной шахты от обмерзания и снижение влажности внутреннего воздуха помещения.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известной вентиляционной шахте, содержащей вытяжную шахту, прикрепленный к ее оголовку нагревательный элемент, вытяжную шахту выполняют их двух разделенных электроизоляцией желобов полукруглого или иного сечения из разнородных проводников или проводников и полупроводников и спаивают между собой их концевые части для образования термопары-шахты, при этом через термопару-шахту пропускают постоянный электрический ток в направлении обеспечивающем нагревание спая у ее оголовка и охлаждение спая размещенного внутри помещения.
Защита оголовка вентиляционной термопары-шахты от обмерзания достигается тем, что ее верхняя часть, размещенная извне помещения, поддерживается при положительной температуре, что и предотвращает образование на ее оголовке снегообразной массы.
Выведение влаги из внутреннего воздуха помещения обеспечивается путем охлаждения спая, расположенного внутри помещения ниже точки росы, способного конденсировать на своей внутренней и внешней поверхности влагу, которую собирают и направляют в канализацию.
Предлагаемое устройство поясняется чертежом.
Вентиляционное устройство содержит вентиляционную термопару-шахту 1, выполненную из двух разнородных проводников, например, из меди и константана, соединенных по концам спаями 2 и 3, верхняя половина термопары-шахты 1 покрыта теплоизоляционным слоем 4, обе части термопары-шахты 1 разделены между собой электроизоляцией 5, например, резиновой лентой, для подключения термопары-шахты 1 к клеммам 6 и 7 источника постоянного электрического тока в ней делается разъем за счет разрыва в одной из ее желобообразных половинок, а к концам разъема подключают отводы 8 и 9 соединенные с клеммами 6 и 7 источника постоянного электрического тока.
Для сбора конденсата 10 под термопарой-шахтой 1 помещают V-образный лоток 11 (крепление лотка не показано).
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата.
Устройство работает следующим образом.
Удаляемый влажный воздух по действием тяги, создаваемой теплым воздухом подогретым в верхней части термопары-шахты 1 от нагретого спая 2, поднимается по ней вверх, за счет этого внутри термопары-шахты 1 создается разряжение и осуществляется отсос загрязненного влажного воздуха из помещения.
Засасываемый в термопару-шахту 1 влажный воздух, проходя мимо зоны действия спая 3, размещенного внутри помещения и охлажденного ниже точки росы, конденсируется в виде капель влаги 10 на внешней и внутренней поверхности нижней части термопары-шахты 1, которая под действием сил гравитации стекает в V-образный лоток 11 и выводится в канализацию вместе с примесями вступающими в соединение с конденсатом.
Далее очищенный от влаги воздух движется по термопаре-шахте 1 к ее оголовку, поддерживаемому с помощью нагретого спая 2 при положительной температуре, в результате чего предотвращается образование на нем снегообразной массы, образующейся из влаги удаляемого воздуха и закупорка оголовка.
Для уменьшения тепловых потерь верхняя часть термопары-шахты 1 с наружной стороны покрыта термоизоляцией 4, а ее желобообразные половинки разделены электроизоляционным слоем 5.
Использование одного устройства, а именно термопары-шахты 1 для одновременного обезвоживания внутреннего воздуха помещения и обогрева оголовка, а также то, что ее можно использовать не только как самостоятельное устройство, но и как вкладыш в уже существующие обычные вентиляционные шахты, является более простым, надежным и удобным в эксплуатации устройством, работающим в помещениях различного назначения, даже без горячего водоснабжения, что свидетельствует о повышенной эффективности предложенной вентиляционной шахты.
Таким образом, изложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения (устройства) следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленное устройство при его осуществлении предназначено для использования в промышленности, сельском хозяйстве и жилых объектах, а именно для создания микроклимата в помещениях, в частности, очистки внутреннего воздуха от влаги и вредных примесей, а также защиты оголовка от обмерзания;
- для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».
Источники информации
1. Авторское свидетельство на изобретение SU №1762081 А1, 1992.
2. Авторское свидетельство на изобретение SU №1788394 А2, 1990, прототип.
Вентиляционная шахта, содержащая вытяжную шахту, прикрепленный к ее оголовку нагревательный элемент, отличающаяся тем, что вытяжную шахту выполняют из двух разделенных электроизоляцией желобов полукруглого или иного сечения из разнородных проводников или проводников и полупроводников и спаивают между собой их концевые части для образования термопары-шахты, при этом через термопару-шахту пропускают постоянный электрический ток в направлении, обеспечивающем нагревание спая у ее оголовка и охлаждение спая, размещенного внутри помещения.
