Приточная вентиляционная установка для монтажа внутри помещения
Техническое решение относится к устройству приточной вентиляционной установки для размещения внутри вентилируемого помещения. Приточная вентиляционная установка включает в себя корпус, выполненный с возможностью монтажа внутри помещения на стене, причём корпус содержит входное отверстие для воздуха, выполненное в стороне корпуса, в установленном состоянии прилегающей к стене помещения; по меньшей мере один вентилятор, расположенный внутри корпуса и выполненный с возможностью нагнетания воздуха из входного отверстия в один или несколько выходных воздушных каналов. При этом установка отличается тем, что содержит одно или несколько выходных отверстий для воздуха, выполненных таким образом, что угол между направлением выхода воздуха из выходных отверстий и проекцией этого направления на стену, на которой установлен корпус, составляет от -20 до +20 градусов; при этом совокупная длина выходных отверстий для воздуха составляет не менее 1/2 от периметра ортогональной проекции корпуса установки на стену помещения. Технический результат, достигаемый раскрытым техническим решением, заключается в снижении воздействия работы установки на органы чувств людей, находящихся в помещении, без увеличения площади, занимаемой установкой в помещении. 10 з.п. ф-лы, 1 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Техническое решение относится к области вентиляции помещений. Более конкретно, техническое решение относится к устройству приточной вентиляционной установки, предназначенной главным образом для размещения внутри вентилируемого помещения с монтажом на стене внутри помещения.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В ряде случаев приточная вентиляция для жилого помещения не может быть установлена на фасад здания, как это раскрыто в патентах RU 154823 (опубл.10.09.2015) или RU 186712 (опубл. 30.01.2019). В этих случаях применяются приточные вентиляционные установки, у которых корпус, вмещающий в себя элементы приточной вентиляционной установки (в частности, вентилятор), размещается внутри помещения. При этом, установка устанавливается на стену, расположенную между внешней средой и вентилируемым помещением. В стене под установкой выполняется сквозное отверстие, через которое пролегает воздуховод для забора воздуха из внешней среды.
Известна приточная вентиляционная установка (патент RU 2708105 опубл. 04.12.2019), которая включает в себя корпус, выполненный с возможностью монтажа внутри помещения на стене, причем корпус содержит входное отверстие для воздуха, выполненное в стороне корпуса, в установленном состоянии прилегающей к стене помещения. В корпусе известной установки располагаются вентиляторы, общей производительностью до 140 м³/ч. Выходное отверстие для воздуха в известной установке располагается в боковой поверхности, имеет длину не более 1/4 от периметра установки, площадь его поперечного сечения составляет примерно 0,0055 м². При производительности 100 м³/час скорость воздуха на выходе установки составляет около 5 м/сек. При максимальной производительности 140 м³/час скорость воздуха на выходе установки составляет более 7 м/с.
Производительность приточной вентиляции в 100 м³/час является оптимальной для помещения, в котором находятся два человека. Однако, уже при такой производительности известная установка генерирует высокий уровень шума. Фактический уровень шума, генерируемого установкой такой конструкции при производительности 60 м³/час составляет около 34 дБ, а при производительности 100 м³/час - порядка 40 дБ. При максимальной производительности (140 м³/ч) скорость выходящего воздуха и уровень шума, соответственно, еще выше. Кроме того, поток воздуха такой скорости ощутим людьми, находящимися в помещении.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задача, стоявшая перед разработчиками раскрытого технического решения, заключалась в создании приточной вентиляционной установки для монтажа на стене помещения, которая в ходе работы оказывала бы наименьшее влияние на органы чувств человека.
Для решения указанной задачи была создана приточная вентиляционная установка, включающая в себя корпус, выполненный с возможностью монтажа внутри помещения на стене, причем корпус содержит входное отверстие для воздуха, выполненное в стороне корпуса, в установленном состоянии прилегающей к стене помещения; по меньшей мере один вентилятор, расположенный внутри корпуса и выполненный с возможностью нагнетания воздуха из входного отверстия в один или несколько выходных воздушных каналов. При этом установка отличается тем, что установка содержит одно или несколько выходных отверстий для воздуха, выполненных таким образом, что угол между направлением выхода воздуха из выходных отверстий и проекцией этого направления на стену, на которой установлен корпус, составляет от -20 до 20 градусов; при этом совокупная длина выходных отверстий для воздуха составляет не менее 1/2 от периметра ортогональной проекции корпуса установки на стену помещения.
Технический результат, достигаемый раскрытым техническим решением, заключается в снижении воздействия работы установки на органы чувств людей, находящихся в помещении, без увеличения площади, занимаемой установкой в помещении.
При этом, факторами, которые приводят к негативному воздействию на органы чувств могут быть направление движения и скорость воздуха, шум, генерируемый установкой, скорость воздуха и температура воздуха в помещении. На снижение влияния этих факторов и направлено раскрытое техническое решение.
Такая форма выходного отверстия позволяет выполнить его таким образом, что с одной стороны его площадь поперечного сечения будет достаточной для обеспечения низкого негативного влияния на органы чувств людей, находящихся в помещении (в том числе путем снижения скорости воздуха и уровня шума), с другой стороны не увеличивает габарит установки, соответствующий расстоянию, на которое установка в смонтированном состоянии выступает над поверхностью стены внутри помещения.
Далее в настоящем описании раскрытое техническое решение будет описано более детально со ссылкой на конкретные варианты осуществления и прилагаемые фигуры чертежей.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 - установка в соответствии с раскрытым техническим решением в разрезе.
ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с раскрытым техническим решением приточная вентиляционная установка включает в себя корпус 1, выполненный с возможностью монтажа внутри помещения на стене. Возможность монтажа внутри помещения на стене может быть обеспечена благодаря наличию элементов 2 соединения корпуса с анкерами или другими элементами крепления. Кроме того, соединение может быть обеспечено через входное отверстие 3 для воздуха, например с использованием устройства для крепления, аналогичного раскрытому в публикации патента RU 154823 (опубл. 10.09.2015), или любым другим известным способом.
Корпус 1 в соответствии с раскрытым техническим решением содержит входное отверстие 3 для воздуха, выполненное в стороне 4 корпуса 1, в установленном состоянии прилегающей к стене помещения.
В настоящем описании используется термин «сторона» корпуса 1, направленная к стене помещения в установленном положении вентиляционной установки. Необходимо понимать, что корпус 1 для монтажа внутри помещения в разных вариантах осуществления может содержать или не содержать стенку, которая ориентирована к стене помещения, на которой монтируется корпус 1, поэтому корректнее использовать термин «сторона».
Корпус 1 вентиляционной установки содержит по меньшей мере один вентилятор, расположенный внутри корпуса и выполненный с возможностью нагнетания воздуха из входного отверстия 3 в один или несколько выходных воздушных каналов 5. В предпочтительном варианте осуществления вентиляционная установка по раскрытому техническому решению выполняется для системы вентиляции жилых помещений. Для таких жилых помещений вентиляционная установка предпочтительно должна быть способна обеспечивать максимальную производительность от 100 до 400 кубических метров в час. В некоторых случаях корпус 1 установки может содержать несколько вентиляторов, что не выходит за рамки настоящего технического решения.
В соответствии с раскрытым техническим решением установка содержит одно или несколько выходных отверстий 6 для воздуха, выполненных таким образом, что угол между направлением выхода воздуха из выходных отверстий 6 и проекцией этого направления на стену (или на плоскость, параллельную этой стене), на которой установлен корпус 1, составляет от -20 до 20 градусов. В предпочтительном варианте осуществления одно или несколько выходных отверстий 6 для воздуха выполняются так, что угол между направлением выхода воздуха из выходных отверстий 6 и проекцией этого направления на стену, на которой установлен корпус 1, составляет от -5 до 5 градусов.
В соответствии с раскрытым техническим решением совокупная длина выходных отверстий 6 для воздуха составляет не менее 1/2 от периметра ортогональной проекции корпуса 1 установки на стену помещения (или на плоскость, параллельную этой стене). Увеличенная длина выходного отверстия 6 или отверстий позволяет при увеличении площади поперечного сечения выходного канала 5 сохранить небольшие габариты установки. В предпочтительных вариантах осуществления установки совокупная длина выходных отверстий 6 составляет не менее 3/4 от периметра ортогональной проекции корпуса 1 установки на стену помещения. В наиболее предпочтительном варианте осуществления длина отверстий 6 по существу равна периметру ортогональной проекции корпуса 1 установки на стену помещения. В предпочтительном варианте выполнения установки выходное отверстие 6 пролегает вдоль периметра корпуса установки по боковой стороне корпуса или вдоль нее. Отверстие 6 при этом представляет собой щель по существу постоянной ширины. Таким образом, воздух выходит в различных направлениях (предпочтительно вдоль стены), а корпус 1 формирует собой своего рода диффузор. В одном из вариантов осуществления установка была выполнена таким образом, что выходное отверстие простирается вдоль по существу всей боковой (смежной со стеной в установленном положении) поверхности установки вдоль по существу всего периметра лицевой (направленной от стены) поверхности установки. В одном из вариантов длина такого отверстия составила 2750 мм, а ширина 19 мм. То есть площадь совокупного поперечного сечения составила 0,052 м². При производительности 100 м³/ч установка в таком варианте генерирует шум на уровне 30-31 дБ.
В соответствии с раскрытым техническим решением совокупная (или суммарная) площадь поперечного сечения выходных каналов для воздуха в месте выхода из корпуса установки больше совокупной (или суммарной) площади поперечных сечений выходных отверстий (живое сечение выходного канала) по меньшей мере одного вентилятора в по меньшей мере 1,5 раза. Здесь имеется в виду, что совокупный воздушный канал, проходящего через установку воздуха расширяется от выхода из вентилятора (или вентиляторов) до выхода воздуха из корпуса установки по меньшей мере в 1,5 раза. В случае, если установке содержит вентилятор производительностью до 250 кубических метров в час, площадь поперечного сечения его выходного канала составляет около 0,009 квадратных метра. В более предпочтительном варианте осуществления технического совокупный воздушный канал, совокупная (или суммарная) площадь поперечного сечения выходных каналов для воздуха в месте выхода из корпуса установки больше совокупной (или суммарной) площади поперечных сечений выходных отверстий по меньшей мере одного вентилятора в по меньшей мере 2 раза. В наиболее предпочтительном варианте осуществления технического совокупный воздушный канал, совокупная (или суммарная) площадь поперечного сечения выходных каналов для воздуха в месте выхода из корпуса установки больше совокупной (или суммарной) площади поперечных сечений выходных отверстий по меньшей мере одного вентилятора в по меньшей мере 4 раза.
На фигуре 1 чертежей представлен корпус вентиляционной установки, в которой выходные отверстия 6 для воздуха расположены в боковых поверхностях корпуса 1 установки. В этом варианте осуществления угол между направлением выхода воздуха из выходных отверстий и проекцией этого направления на стену, на которой установлен корпус 1, составляет по существу 0 градусов. Отверстия 6 по существу представляют собой одно отверстие, которое проходит вдоль всего периметра установки и прерывается только элементами 7 соединения и шарнирными элементами. Выходной канал 5 в этом варианте осуществления сформирован пространством между задней П-образной стенкой (стороной 4) установки и основной частью 8 корпуса 1. Пространство между блоком фильтрации (в данном случае - фотокаталитическим фильтром) и стороной 4 корпуса 1 по существу представляет собой область статического давления перед (по ходу движения воздуха) выходным каналом 5. В этом пространстве давление воздуха перераспределяется перед выходом из установки. На выходе из этого пространства совокупная площадь поперечного сечения выходных каналов составляет около 0,021 квадратного метра. При этом, совокупная площадь поперечного сечения выходных каналов для воздуха в месте выхода из корпуса установки составляет около 0,052 квадратного метра. При такой конструкции и производительности 100 кубических метров в час уровень шума, генерируемого установкой, составляет не более 31 дБ. При этом выходные отверстия располагаются в боковой стенке установки и направлены по существу параллельно стенке. При этом скорость воздуха на выходе установки составляет всего менее 1,92 км/час (0,53 м/сек). Представленная на фигурах чертежей установка включает имеет максимальную производительность 250 кубических метров в час. При максимальной производительности скорость воздуха на выходе установки составляет около 4,8 км/час (1,34 м/сек).
Расположение выходных отверстий протяженными вдоль периметра лицевой поверхности установки и/или в боковой поверхности установки упрощает реализацию раскрытого технического решения, такое расположение является наиболее оптимальным, так как с одной стороны позволяет увеличить площадь поперечного сечения отверстий, без значительного увеличения габаритных размеров установки (ее глубины), а также направляет потоки воздуха вдоль стены, что снижает воздействие их на органы чувств людей, находящихся в помещении.
При этом, даже если совокупная площадь поперечных сечений выходных отверстий будет составлять 0,02 квадратного метра, в обычных условиях эксплуатации (производительность 100 кубических метров в час) скорость воздуха на выходе составит около 5 км/час (1,39 м/сек).
Чем выше скорость воздуха на выходе установки, тем, во-первых, выше шум, генерируемый установкой, и, во-вторых, сильнее ощущается поток воздуха людьми, находящимися в помещении.
Исходя из акустических параметров, рекомендуемая скорость воздуха на выходе из воздуховода прямоугольного поперечного сечения непосредственно внутри жилых помещений не должна превышать
2 м/с (В. Н. Боломатов, “Выбор скорости воздуха в воздуховодах систем вентиляции, кондиционирования, аспирации и противодымной защиты,” АВОК, no. 3, pp. 46-50, 2021. https://www.abok.ru/for_spec/articles/38/7786/7786.pdf). Приточная установка в соответствии с прототипом не удовлетворяет этим рекомендациям как при рабочей производительности (при производительности 100 м³/ч скорость составляет 5 м/с), так и при максимальной 140 м³/ч (при 140 кубических метров в час скорость составляет 7 м/с). Из-за такой высокой скорости воздуха такая установка создает при работе шум высокого уровня, а также потоки воздуха, воспринимаемые органами чувств человека. Приточная установка в приведенном варианте осуществления потенциально может обеспечивать скорость воздуха в допустимых пределах даже при значительно большей производительности. Так, если допустить, что максимально допустимая скорость воздуха на выходе из установки 2 м/с (7,2 км/час), при площади поперечного сечения выходного канала установки 0,052 квадратного метра, максимальная производительность может быть увеличена вплоть до 377,6 кубических метров в час. При этом, при выполнении выходного отверстия протяженным вдоль периметра лицевой стороны установки в ее боковой поверхности длина выходного отверстия может соответствовать периметру и составлять 2750 мм, а ширина 19 мм. То есть площадь совокупного поперечного сечения в этом варианте осуществления составляет 0,052 м²2.
В отдельных вариантах осуществления технического решения для обеспечения допустимой скорости выпускаемого воздуха 2 м/с (7,2 км/час) при производительности 100 м³/ч совокупная площадь поперечного сечения выходных отверстий составляет не менее 0,0139 квадратных метра (м²).
В предпочтительных вариантах осуществления технического решения для обеспечения допустимой скорости выпускаемого воздуха 2 м/с (7,2 км/час) при производительности 140 м³/ч совокупная площадь поперечного сечения выходных отверстий составляет не менее 0,0194 квадратных метра (м²).
В наиболее предпочтительных вариантах осуществления технического решения для обеспечения допустимой скорости выпускаемого воздуха 2 м/с (7,2 км/час) при производительности 250 м³/ч совокупная площадь поперечного сечения выходных отверстий составляет не менее 0,0347 квадратных метра (м²).
Настоящее техническое решение было подробно описано со ссылкой на отдельные варианты его осуществления, однако очевидно, что оно может быть осуществлено в различных вариантах, не выходя за рамки заявленного объема правовой охраны, определяемого формулой изобретения.
1. Приточная вентиляционная установка, включающая в себя
корпус, выполненный с возможностью монтажа внутри помещения на стене, причём корпус содержит входное отверстие для воздуха, выполненное в стороне корпуса, в установленном состоянии прилегающей к стене помещения;
по меньшей мере один вентилятор, расположенный внутри корпуса и выполненный с возможностью нагнетания воздуха из входного отверстия в один или несколько выходных воздушных каналов;
отличающийся тем, что
установка содержит одно или несколько выходных отверстий для воздуха, выполненных таким образом, что угол между направлением выхода воздуха из выходных отверстий и проекцией этого направления на стену, на которой установлен корпус, составляет от -20 до +20 градусов;
при этом совокупная длина выходных отверстий для воздуха составляет не менее 1/2 от периметра ортогональной проекции корпуса установки на стену помещения;
совокупная площадь поперечного сечения выходных каналов для воздуха в месте выхода из корпуса установки больше совокупной площади поперечного сечения выходного канала по меньшей мере одного вентилятора в по меньшей мере 1,5 раза.
2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что
выходные отверстия выполнены в боковой поверхности корпуса.
3. Установка по п. 2, отличающаяся тем, что
одно или несколько выходных отверстий для воздуха выполнены таким образом, что
угол между направлением выхода воздуха из выходных отверстий и проекцией этого направления на стену, на которой установлен корпус, составляет от -5 до +5 градусов.
4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что
совокупная площадь поперечного сечения выходных каналов для воздуха вместе выхода из корпуса установки больше площади поперечного сечения выходного канала вентилятора в по меньшей мере 2 раза.
5. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что
совокупная площадь поперечного сечения выходных каналов для воздуха в месте выхода из корпуса установки больше площади поперечного сечения выходного канала вентилятора в по меньшей мере 4 раза.
6. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что
выходные отверстия для воздуха расположены в боковых поверхностях корпуса установки.
7. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что одно или несколько выходных отверстий сформированы щелью в корпусе установки, проходящей вдоль по существу всей протяжённости боковой поверхности корпуса.
8. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что совокупная площадь поперечного сечения выходных каналов для воздуха в месте выхода из корпуса установки составляет не менее 0,0139 квадратного метра.
9. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что совокупная площадь поперечного сечения выходных каналов для воздуха в месте выхода из корпуса установки составляет не менее 0,0194 квадратного метра.
10. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что совокупная площадь поперечного сечения выходных каналов для воздуха в месте выхода из корпуса установки составляет не менее 0,0347 квадратного метра.
11. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что
совокупная площадь поперечного сечения выходных каналов для воздуха в месте выхода из корпуса установки составляет по меньшей мере 0,05 квадратного метра;
максимальная производительность установки составляет от 100 до 400 кубических метров в час.
