КРОВЕЛЬНОЕ ВЕНТИЛЯЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к области строительства, и именно, к вентиляционным устройствам, устанавливаемым на кровле, и может быть использована в системах вентиляции зданий и сооружений, преимущественно в паровентиляционных системах скатной кровли для удаления влаги из пористого утеплителя, например, для скатной кровли из битумной черепицы.
Известно вытяжное устройство для кровли, выполненное в виде вытяжной трубы и колпака (Свидетельство на полезную модель РФ №46788, МПК E04D 13/00, опубл. 27.07.2005). Известное устройство, являясь частью паровентиляционной системы кровли, требует сложных работ по его гидроизоляции и закреплению на кровле, При этом с течением времени герметичность соединения кровля-труба быстро нарушается, на скатной кровле под колпак легко проникает влага и твердые частицы, что ограничивает применение известного устройства.
Известно кровельное вытяжное устройство, выполненное в виде трубы с фланцем и установленного над трубой колпака (Авторское свидетельство СССР №1746896, МПК E04D 13/00, опубл. 07.07.1992). Известное устройство используется в паровентиляционной системе кровли и устанавливается на коньке крыши. При этом оно требует полной сборки на кровле, в силу наличия фланца, фарутука, а так же специального формирования слоев пористого материала и гидроизоляции, что увеличивает трудоемкость монтажа кровли. На скатной кровле под колпак и внутрь устройства проникает влага и твердые частицы, что ограничивает применение известного устройства плоскими кровлями. Изготовление устройства из оцинкованной стали ограничивает его долговечность вследствие нарушения целостности антикоррозионного покрытия при монтаже и эксплуатации.
Наиболее близким по технической сущности является кровельное вентиляционное устройство, содержащее изготовленные из полимерного материала корпус в виде трубы, основание образованное ее фланцем, колпак, установленный с образованием зазора между его боковой частью и боковой стороной трубы, втулку с внутренним вентиляционным каналом (Свидетельство на полезную модель РФ №32517, МПК E04D 13/00, E04D 13/16, E04D 13/17, опубл. 20.10.2003). Известное устройство используется в качестве дефлектора-аэратора в паровентиляционых системах кровли. Недостатками известного устройства являются его большая высота над кровлей, необходимая для создания тяги, но ухудшающая эстетический вид скатной кровли, увеличенная на скатной кровле возможность проникновения внутрь устройства под колпак через отверстия в трубе влаги и твердых частиц, что снижает эффективность удаления влаги и ограничивает применение известного устройства на скатной кровле. В прототипе колпак контактирует своей верхней частью с торцем трубы через посадочную втулку, перекрывая его, поэтому воздух может проходить только через отверстия в боковой стороне трубы. В силу этого тягу создает только часть трубы, расположенная до указанных отверстий, а кольцевой зазор создает высокое сопротивление потоку воздуха из трубы. Увеличение зазора и отверстий увеличивает на скатной кровле вероятность попадания осадков внутрь как непосредственно, так и за счет отекания их по скатной крыше, что является препятствием для уменьшения высоты устройства. Наличие стакана с перфорацией усложняет монтажные работы и ограничивает использование известного устройства только паровентиляционными системами вентиляции.
Полезная модель решает задачу создания кровельного вентиляционного устройства, выполняющего функции дефлектора и аэратора. Технический результат полезной модели заключается в уменьшении вероятности проникновения внутрь систем вентиляции влаги и твердых частиц при эксплуатации на скатных кровлях, расширении области применения устройства и уменьшение трудоемкости монтажных работ.
Решение указанной задачи и достижение указанного технического результата обеспечивается тем, что в кровельном вентиляционном устройстве, содержащем изготовленные из полимерного материала корпус в виде трубы, основание, образованное ее фланцем, колпак, установленный над трубой с образованием кольцеобразного зазора между его боковой частью и боковой стороной трубы, втулку с внутренним вентиляционным каналом, колпак расположен над трубой с образованием внутреннего пространства между его верхней частью и торцем трубы, а в его боковой части со стороны кольцеобразного зазора выполнен сквозной паз для вывода воздуха, сообщающийся с внутренним пространством, втулка с внутренним вентиляционным каналом установлена внутри трубы и соединена с ней так, что ее торец расположен во внутреннем пространстве, а устройство дополнительно содержит две сетки, выполненные из полимерного материала, первая из которых установлена в области паза, а вторая размещена на торце втулки, размещенном во внутреннем пространстве. Кроме того, боковая сторона трубы расположена вплотную к боковой части колпака возможностью формирования в этом месте минимального кольцеобразного зазора, а первая сетка расположена с возможностью образования максимального кольцеобразного зазора с диаметрально противоположной стороной трубы.
Существо полезной модели заключается в следующем. В предложенной полезной модели колпак «надвинут» на трубу лишь частично, он расположен над торцем трубы, не перекрывая его, с возможностью образования над ним внутреннего пространства между торцем трубы и верхней частью колпака. Благодаря этому, воздух, выходящий из втулки, легко выходит через внутреннее пространство и паз, выполненный в боковой части колпака, испытывая минимальное сопротивление. Расположение втулки внутри трубы позволяет при указанной конструкции колпака и его расположении создавать достаточную тягу для работы устройства как дефлектора и сократить высоту трубы и устройства в целом. Первая сетка ограничивает проникновение осадков и твердых частиц внутрь устройства при его эксплуатации, вторая сетка так же способствует их задержке, но в значительной большей мере содействует выходу влаги из внутреннего вентиляционного канала. Формирование минимального и максимального зазоров в соответствии с вышеизложенным в максимальной степени препятствует проникновению частиц влаги на скатной кровле при минимальной высоте устройства, так как область минимального зазора служит дополнительным барьером для скатывающихся по кровле потоков воды или снега, а в области максимального зазора и первой сетки формируется пространственный экран для осадков.
На фигурах 1÷2 схематически изображено предлагаемое кровельное вентиляционное устройство: фигура 1-вид сбоку, в разрезе, а фигура 2 - его вид сбоку со стороны паза, На фигуре 3 изображен вариант выполнения устройства с колпаком в форме полуэллипсоида с усечением и с трубой удлиненной в сечении, вид сбоку, в разрезе, вдоль большей оси полуэллипсоида), а на фигуре 4 изображен этот вариант в разрезе и без, вид сбоку со стороны паза.
Кровельное вентиляционное устройство, выполненное согласно полезной модели, содержит изготовленные из полимерного материала корпус в виде трубы 1, основание 2 образованное ее фланцем, колпак 3, втулку 4 с внутренним вентиляционным каналом 5, первую 6 и вторую 7 сетки, причем колпак 3 установлен над трубой 1 с образованием кольцеобразного щелевого зазора 8 между его боковой частью и боковой стороной трубы 1 и с образованием внутреннего пространства 9 между верхней частью колпака 3 и торцем трубы 1, а в боковой части колпака 3 со стороны кольцеобразного зазора 8 выполнен сквозной паз 10 для вывода воздуха, сообщающийся с внутренним пространством 9, втулка 4 установлена внутри трубы 1 и соединена с ней так, что торец втулки 4 расположен во внутреннем пространстве 9, первая сетка 6 установлена в области паза 10, перекрывая его, а вторая сетка 7 размещена на торце втулки 4, расположенном во внутреннем пространстве 9, и перекрывает его. Щелевой зазор 8 в общем случае имеет непостоянное сечение по толщине и высоте, так как форма щели зависит от формы сечения трубы 1 и формы колпака 3 у его кромки (боковой части). Если 1 и 3 имеют форму коаксиальных цилиндров, то щелевой зазор 8 имеет форму кольца. В силу непостоянства размеров и формы в других случаях зазор 8 назван кольцеобразным. Основание 2 является фланцем трубы 1 и имеет форму и размеры соответствующую профилю и размерам кровельного материала, например, для кровли из битумной черепицы и для плоского шифера оно имеет форму плоского листа с отверстием для герметичного соединения с торцем трубы 1, для волнообразного шифера - форму волнообразного листа с отверстием и т.п.. На фигурах 1÷2 колпак 3 имеет форму цилиндра (боковая часть), ограниченного сверху частью сферической поверхности (верхняя часть). Колпак 3 может иметь различную форму, определяемую в верхней части преимущественно эстетическими факторами, главное, чтобы он имел кромки (боковую часть), нависающие над трубой 1 с образованием кольцеобразноого зазора 8, способность формировать внутреннее пространство 9 и паз 10, размеры которого обеспечивали бы преимущественный в выход воздуха.
Кровельное вентиляционное устройство работает следующим образом. Устройство размещают как лист кровельного материала на кровле над вентилируемым пространством, приклеивая, прибивая или иным образом прикрепляя к обрешетке. На скатной кровле устройство располагают пазом 10 вниз по направлению ската. При необходимости в обрешетке под отверстием основания 2 предварительно высверливают отверстие. Во втулке 4 формируется тяга и влажный воздух из вентилируемого пространства проходит по каналу 5 и вторую сетку 7 во внутреннее пространство 9 и через него, зазор 8, первую сетку 6 и паз 10 наружу. Вторая сетка 7 при этом препятствует формированию капель конденсата из выходящего воздуха непосредственно в верхней части колпака 3, разбивает случайные капли влаги попавшие на нее, а конденсат стекает по внутренней поверхности колпака 3, не попадая во втулку 4. Паз 10 обеспечивает преимущественный выход воздуха из внутреннего 9 пространства. В случае дождя или снега нависающие над трубой 1 кромки колпака 3 (боковая часть) препятствую проникновению влаги в кольцеобразный зазор 8, внутрь пространства 9 и в канал 5, а сетка 6 служит барьером, препятствующим проникновению капель или снежинок внутрь.
Вариант кровельного вентиляционного устройства, изображенный на фигурах 3÷4, отличается формой колпака и трубы и их взаимным расположением (смещением друг относительно друга в области зазора). Труба 1 имеет в поперечном сечении, пересекающем кольцеобразный зазор 8 форму удлиненного тела, вытянутого вдоль большой оси, проходящей в плоскости сечения. На фигурах 3÷4 - это сплюснутый цилиндр, имеющий в сечении, проходящем через кольцеобразный зазор 8, форму обтекаемой фигуры, ограниченной двумя выпуклыми дугами окружностей и двумя отрезками прямых (или ограниченного выпуклыми дугами окружностей, или имеющей форму эллипса и т.п.). Колпак 3 имеет форму полуэллипсоида, усеченного поперек его большой оси плоскостью, не пересекающей торец трубы 1, расположенный во внутреннем пространстве 9, причем область пересечения плоскости и колпака 3 образует паз 10, а большая полуось упомянутого полуэллипсоида расположена параллельно упомянутой большой оси в поперечном сечении трубы (либо совпадает с ней). Боковая сторона трубы 1, расположенная у точки пересечения трубы с большой осью, в установлена вплотную к внутренней боковой части колпака 3, примыкающей к области пересечения колпака 3 с большой осью полуэллипсоида, образуя при этом минимальный зазор 8. Плоская сетка 6 размещена вблизи паза 10 и образует с боковой стороной трубы 1 максимально большой зазор 8. На торце трубы 1, расположенном со стороны внутреннего пространства 9, размещена крышка 11, внутри которой выполнено отверстие, в котором жестко и герметично установлена втулка 4, а на торце втулки 4 размещена плоская сетка 7. При таком расположении крышка 11 перекрывает своей боковой стороной минимальный зазор 8. В соответствии со вторым вариантом и колпак 3 и труба 1 имеют обтекаемую форму для потоков воды или снега, скатывающихся по скатной кровле, а их указанное расположение (с образованием минимального зазора) препятствует проникновению этих потоков в кольцеобразный зазор 8 и во внутреннее пространство 9. Максимальный зазор 8 между сеткой 6 и стороной трубы так же в максимальной степени препятствует проникновению частиц влаги: случайно попавшие за сетку 6 частицы влаги падают вниз и удаляются из устройства через зазор 8. При этом сетка 7 приобретает дополнительную функцию барьера для животных. Благодаря указанным особенностям конструкции, для данного варианта высота устройства над основанием 2 может быть сведена к минимуму. Для этого варианта выполнения колпак 3 может иметь не только форму полуэллипсоида, усеченного плоскостью, но и форму другого удлиненного тела, например, заостренного полуцилиндра (полуцилиндра, имеющего с одной стороны (полуторца) сферическую или эллипсоидальную, или иную поверхность). Верхняя часть колпака 3 может иметь сложный, эстетически привлекательный рельеф, например, верхняя часть колпака 3 изнутри может быть подобной на полуэллипсоид, усеченный плоскостью для образования паза 10, а снаружи иметь волнообразную или иную декоративную форму.
Работа этого варианта устройства не отличается от вышеуказанного варианта, изображенного на фигурах 1÷2. При этом выполнение колпака в виде усеченного пулуэллипсоида, другого удлиненного тела, трубы в виде удлиненного тела, крышки с размешенной втулкой и вышеуказанное их расположение обеспечивают наилучшие условия для эксплуатации на скатной крыше, поскольку сводят к минимуму вероятность проникновения влаги и обеспечивают наиболее эффективное ее удаление. Это обеспечивается благодаря обтекаемой форме и перекрытию зазора для скатывающихся по кровли потоков, причем эллипсоидальная форма и возвышение торца втулки над торцем трубы препятствуют возврату сконденсировавшейся влаги обратно в вентиляционный канал.
Легко видеть, что расположение боковой части трубы вплотную к внутренней боковой части колпака с формированием минимального кольцеобразного зазора и расположение первой сетки с образованием максимального кольцеобразного зазора с диаметрально противоположной стороной трубы, так же существенно уменьшает вероятность проникновения влаги и твердых части, скатывающихся со скатной кровли, внутрь вентиляционного канала 5, что по позволяет уменьшить высоту устройства для варианта, изображенного на фигурах 1÷2.
В паровентиляционных системах кровельное устройство располагают втулкой 4 над отверстием в обрешетке, а под последней расположен вентилируемый зазор, затем слой пористого утеплителя и слой пароизоляции. Наличие у втулки 4 свободного торца обеспечивает возможность присоединения кровельного вентиляционного устройства к другим системам вентиляции.
Кровельное вентиляционное устройство выполняют из нескольких модулей, например: корпуса и основания, колпака с первой сеткой, втулки (вместе с крышкой) и второй сеткой (см., фигуры 3÷4). Модули выполняют из полиэтилена, полистирола или иного полимерного материала методом литья под давлением. Модули соединяют крепежными элементами (на фигурах не показаны). Возможны различные способы и приспособления для жесткого соединения модулей друг с другом. Так втулка 4 может быть установлена с натягом внутри трубы 1 и соединена с последней клеем или саморезами, крышка 11 может быть аналогично прикреплена в области торца трубы 1. Простым способом присоединения колпака 3 к трубе 1 может быть выполнение ребер с ограничивающими выступами на боковой стороне трубы (в области зазора 8) 1 и закрепление колпака 3 к ним клеем и саморезами через глухие отверстия (пазы), выполненные в его кромке. Сложным способом закрепления колпака 3 на трубе 1 может быть выполнение ограничительных ребер и упругих элементов с захватами на внутренней стороне колпака 3 таким образом, что при размещении колпака 3 на трубе 1 ограничительные ребра упираются в крышку 11, упругие захваты зацепляются за крышку 11 по ее периметру, причем колпак 3 еще дополнительно закрепляют к ребрам саморезами через глухие отверстия (пазы) в крышке 11. Крепление, таким образом, может быть разнообразным, но не препятствующим движению воздушных потоков. Собранное устройство, как правило, не требует дополнительной сборки на кровле.
Свободный конец втулки 4 может быть присоединен через гибкую вентиляционную трубу к вентиляционному каналу различных систем вентиляции, что позволяет использовать предлагаемое кровельное вентиляционное устройство не только в качестве кровельного дефлектора и аэратора, но и как кровельный вентиляционный выход.