воздухораспределитель

Формула изобретения

ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ, содержащий первый цилиндрический корпус с входным окном, второй цилиндрический корпус с тангенциальным входным патрубком, выполненные в корпусах соосные односторонние круглые выходные отверстия, подающий цилиндрический патрубок, сообщенный с первым корпусом и имеющий один конец, охватывающий выходное отверстие первого корпуса и жестко присоединенный к нему, и свободный конец, установленный во втором корпусе с образованием в его выходном отверстии выпускной кольцевой щели, дополнительный патрубок, отличающийся тем, что воздухораспределитель снабжен обечайкой с выпускным отверстием, охватывающей первый корпус с возможностью поворота вокруг него, при этом дополнительный патрубок выполнен гофрированным, а входной патрубок прикреплен к обечайке и сообщен с ней посредством ее впускного отверстия.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к вентиляции и может быть использовано в системах вентиляции и кондиционирования воздуха в помещениях с большой рабочей разностью температур и интенсивным затуханием приточного факела.

Известен воздухораспределитель [1] содержащий цилиндрический корпус с тангенциальным патрубком и установленный в корпусе приточный направляющий воздуховод с впускным и выпускным отверстиями, причем воздуховод снабжен тангенциальным патрубком, подсоединенным к впускному отверстию.

Однако конструкция воздухораспределителя не позволяет изменять направление крутки воздушного потока и, следовательно, не обеспечивает эффективное затухание скорости потока.

Известно наиболее близкое к изобретению по совокупности признаков устройство для подачи приточного воздуха [2] содержащее пару цилиндрических корпусов с тангенциальными входными патрубками, выполненные в корпусах соосные односторонние круглые выходные отверстия, подающий цилиндрический патрубок, сообщающийся концом с первым корпусом при помощи его выходного отверстия и имеющий свободный конец, концентрично установленный во втором корпусе с образованием в его выходном отверстии выпускной кольцевой щели. Причем тангенциальные входные патрубки жестко прикреплены к соответствующему цилиндрическому корпусу и выполняются из того же материала, что и цилиндрические корпуса.

Однако в данном воздухораспределителе производится постоянная закрутка в противоположных направлениях приточных струй, чем и гасится скорость подачи приточного воздуха. Дальнобойность струи может регулироваться только поступательным перемещением подающего цилиндрического патрубка для совмещения потоков с "выступами" и "впадинами" закрученных струй, что значительно ограничивает ее регулировку. В производственных условиях в зависимости от периода года требуется регулирование дальнобойности струи в широких пределах, чтобы без перемонтажа оборудованная обеспечивать требуемые условия труда.

Предложенный воздухораспределитель позволяет регулировать дальнобойность струи в широких пределах. Это достигается тем, что воздухораспределитель, содержащий первый цилиндрический корпус с входным окном, второй цилиндрический корпус с тангенциальным входным патрубком, выполненные в корпусах соосные односторонние круглые выходные отверстия, подающий цилиндрический патрубок, сообщенный с первым корпусом и имеющий один конец, охватывающий выходное отверстие первого корпуса и жестко присоединенный к нему, и свободный конец, установленный во втором корпусе с образованием в его выходном отверстии выпускной кольцевой щели, дополнительный патрубок, согласно изобретению снабжен обечайкой с впускным отверстием, охватывающей первый корпус с возможностью поворота вокруг него, а дополнительный, выполненный гофрированным, входной патрубок прикреплен к обечайке и сообщен с ней посредством ее впускного отверстия.

Выполнение в первом цилиндрическом корпусе входного окна, установка обечайки, охватывающий цилиндрический корпус с возможностью поворота вокруг него, присоединение к обечайке дополнительного входного патрубка, выполненного из гофрированного воздуховода, позволяют поворотом обечайки вокруг корпуса над входным окном изменять относительно вертикальной оси корпуса положение входного патрубка и, следовательно, изменять интенсивность и направление (по часовой стрелке или против крутки приточной струи, в то время как направление крутки воздуха во втором цилиндрическом корпусе остается постоянным). Следовательно, при совпадении направления крутки струй в обоих корпусах увеличивается дальнобойность струи воздуха в помещении, а (в зависимости от времени года) при повороте обечайки с дополнительным патрубком в противоположную сторону уменьшается дальнобойность струи, так как крутка воздуха в корпусах осуществляется в противоположных направлениях. Кроме того, можно изменять и интенсивность (радиус) крутки воздуха в корпусах. Таким образом, данной конструкцией воздухораспределителя обеспечивается регулирование дальнобойности струи воздуха в помещении в самых широких пределах.

На фиг.1 представлен воздухораспределитель, вид сверху, где входные патрубки цилиндрических корпусов расположены с одной стороны; на фиг.2 вид А на фиг.1; на фиг.3 то же, что и на фиг.1, но когда входные патрубки цилиндрических корпусов расположены с разных сторон; на фиг.4 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.5 разрез В-В на фиг.3; на фиг.6 то же, что и на фиг.4 и 5, но дополнительный (входной) патрубок занимает среднее положение; на фиг.7 воздухораспределитель, когда входные патрубки расположены с одной стороны; на фиг.8 то же, что и на фиг.7, но входные патрубки расположены с разных сторон по отношению к цилиндрическим корпусам.

Предложенный воздухораспределитель включает первый и второй цилиндрические корпуса. К второму цилиндрическому корпусу 1 тангенциально присоединен входной патрубок 2, а выпускная кольцевая щель 3 служит для выхода воздуха из корпуса 1 в помещение. В первый цилиндрический корпус 4 подача воздуха осуществляется с помощью дополнительного патрубка 5. В корпусе 4 имеется круглое отверстие 6 для выхода воздуха. К выходному отверстию 6 жестко присоединен один конец подающего цилиндрический патрубка 7. Причем цилиндрический патрубок 7 пропущен через второй цилиндрической корпус 1 таким образом, что свободный (другой) конец 8 цилиндрического патрубка 7 установлен во втором цилиндрическом корпусе 1 и служит отверстием для выпуска воздуха в помещение из первого цилиндрического корпуса 4. При таком расположении цилиндрического патрубка 7 во втором цилиндрическом корпусе образована выпускная кольцевая щель 3, которая служит отверстием для выхода воздуха из второго цилиндрического корпуса 1. Причем круговое выходное отверстие 6 расположено соосно с выпускной кольцевой щелью 3.

В корпусе первого цилиндрического корпуса 4 имеется входное окно 9. С наружной стороны цилиндрического корпуса 4 установлена обечайка 10. Она охватывает первый корпус и может поворачиваться (перемещаться) вокруг него. В обечайке 10 имеется впускное отверстие 11, а дополнительный входной патрубок 5 жестко прикреплен к обечайке 10 и сообщен с ней посредством ее впускного отверстия 11. Обечайка 10 плотно прилегает к корпусу 4 и служит для перекрывания входного окна 9 при повороте дополнительного патрубка 5 вместе с обечайкой 10 вокруг цилиндрического корпуса 4. Дополнительный патрубок 5 выполняется из гофрированного воздуховода.

Такое конструктивное выполнение позволяет изменять направление крутки воздуха (крутка воздуха осуществляется по часовой стрелке либо против часовой). Действительно при повороте по часовой стрелке обечайку 10 вместе с дополнительным патрубком 5 вокруг корпуса 4 патрубок 5 располагается справа от вертикальной оси корпуса 4 (фиг. 4). При этом дополнительный патрубок 5 располагается вертикально за счет сжатия гофр с левой стороны патрубка и растяжения гофр с его правой стороны (фиг.4 и 8), при этом дополнительный патрубок 5 располагается тангенциально по отношению к корпусу 4. Поток воздуха в корпусе закручивается по часовой стрелке. При этом интенсивность крутки зависит от радиуса крутки. Когда патрубок 5 занимает крайнее правое положение (на фигурах не показано), то радиус крутки воздуха имеет наибольшее значение и, следовательно, интенсивность крутки максимальна.

Патрубок 5 может располагаться и слева от вертикальной оси корпуса 4 (фиг. 5). Для этого обечайку 10 следует переместить вокруг корпуса 4 против часовой стрелки. При этом патрубок 5 располагается вертикально за счет сжатия гофр с правой стороны и растяжения гофр с левой стороны (фиг.5 и 7), при этом дополнительный патрубок 5 располагается тангенциально по отношению к корпусу 4. Поток воздуха в корпусе 4 закручивается против часовой стрелки. При этом интенсивность крутки (как и в первом случае) зависит от радиуса крутки.

Патрубок 5 может располагаться и на вертикальной оси корпуса 4 (фиг.6). Патрубок расположен нормально (перпендикулярно) по отношению к обечайке 10 и корпусу 4. При таком расположении патрубка 5 (фиг.6) воздух, входящий через патрубок 5 в корпус 4, практически не закручивается, так как радиус крутки равен нулю.

Следовательно, дополнительный патрубок 5 может располагаться слева или справа от вертикальной оси корпуса 4. При этом радиус крутки воздуха в корпусе 4 может изменяться от нуля (фиг.6) до максимального значения, равного радиусу корпуса 4, т.е. в этом случае патрубок 5 занимает крайнее правое или крайнее левое положение (на фигурах не показано). Следовательно, и интенсивность крутки воздуха изменяется в широких пределах от минимального значения до максимального.

Воздухораспределитель работает следующим образом.

Из воздухоподающей магистрали (не показано) приточный воздух одновременно подается в тангенциальный патрубок 2 и дополнительный патрубок 5 второго и первого цилиндрических корпусов. Учитывая, что патрубки 2 и 5 расположены тангенциально к соответствующим корпусам 1 и 4, воздух в корпусах 1 и 4 приобретает вращательное движение, т.е. закручивается и из второго цилиндрического корпуса 1 выход через кольцевую щель 3 в виде закрученной струи. Из первого цилиндрического корпуса 4 воздух в виде закрученной струи выходит через отверстие 6 по подающему цилиндрическому патрубку 7 и из отверстия 8 выходит в помещение.

Выходящая из кольцевой щели 3 закрученная струя в помещении развивается по спирали, а у спирали имеются "выступы" (зоны, где наблюдается повышенное давление) и "впадины" (зоны, где наблюдается пониженное давление). По мере удаления от щели 3 интенсивность крутки воздуха уменьшается, т.е. поток постепенно распрямляется. Закрученная струя, выходящая из отверстия 8, развивается в помещении аналогично. В помещении образуются две закрученные струи, причем одна струя расположена в другой.

Если патрубок 2 и 5 расположены с одной стороны (фиг.1 и 7), то в помещении образуются две закрученные по часовой стрелке струи. При своем движении в помещении приточные струи расширяются, происходит перенос масс приточного воздуха, при этом кинетическая энергия струй теряется, скорость затухает и происходит выравнивание температуры приточного воздуха, т.е. энергия закрученных потоков используется для подачи приточного воздуха. При таком расположении входных патрубков 2 и 5 дальнобойность струи максимальна.

Когда необходимо уменьшить дальнобойность приточной струи, необходимо дополнительный патрубок 5 первого цилиндрического корпуса повернуть против часовой стрелки (фиг.3,5 и 8). При этом обечайка 10 поворачивается (скользит) по цилиндрической поверхности корпуса 4, а так как дополнительный патрубок 5 жестко прикреплен к обечайке 10, то патрубок 5 перемещается против часовой стрелки (фиг.3 и 5) в крайнее левое положение (если смотреть со стороны выходного отверстия 8). В этом случае входное окно 9 остается закрытым обечайкой, воздух в первом корпусе 4 закручивается против часовой стрелки, а из отверстия 8 выходит струя, закрученная против часовой стрелки. Из кольцевой щели 3 выходит струя, закрученная по часовой стрелке. В помещении образуются две закрученные в противоположные стороны струи. Причем одна струя расположена в другой.

При своем движении в помещении приточные струи расширяются, происходит интенсивный перенос масс приточного воздуха, при этом кинетическая энергия струй теряется, скорость быстро затухает и происходит выравнивание температуры приточного воздуха. В этом случае дальнобойность приточного факела минимальна, так как обеспечивается наибольший поперечный перенос масс приточного воздуха, выходящего из щели 3 и отверстия 8, за счет того, что струи закручены в разные стороны.

Дополнительный патрубок 5 может быть установлен в любом промежуточном положении (например, на фиг.6 он находится в среднем положении). В этом случае воздух в первом корпусе практически не закручивается.

Когда струи закручиваются в разные стороны, дальнобойность приточного факела минимальна, так как в этом случае обеспечивается наибольший поперечный перенос масс приточного воздуха, выходящего из щели 3 и отверстия 8, за счет того, что на "выступах" одной струи давление больше, чем во "впадинах" другой струи. Воздух из зоны большего давления перемещается в зону с меньшим давлением.

Таким образом, в зависимости от периода года возможно регулировать дальнобойность приточного факела путем изменения направления крутки воздуха (по часовой стрелке или против), а это улучшает условия труда без капитальных затрат на переоборудование приточной установки.