ВЕНТИЛЯЦИОННЫЙ ВОЗДУШНЫЙ РЕГУЛЯТОР С ВНУТРЕННИМИ НАКЛОННЫМИ ОТРАЖАТЕЛЯМИ

Полезная модель относится к области вентиляции и может быть использована в каналах вентиляционных керамзитобетонных или кирпичных шахт, оборудованных крышными зонтами и расположенных на крышах зданий, сооружений, помещений, преимущественно, на крышах жилых многоквартирных домов.
Известны устройства для создания тяги в вентиляционных трубах за счет использования энергии ветра, которые устанавливают на крышах на торцах вентиляционных труб в зоне их обдува ветром.
Известно, например, устройство для усиления тяги воздуха, содержащее вертикальную трубу, дефлектор в виде концентрических конусных колец, скрепленных радиальными перегородками и образующих по высоте и окружности конфузоры, и патрубок,
установленный над наружной поверхностью вентиляционной трубы (см. RU 2508504, МПК F23L 17/00, опубл. 27.02.2014).
Известное устройство усиливает тягу воздуха при большой скорости ветра и в безветренную погоду за счет использования энергии горизонтальных потоков наружного воздуха, изменяющих направление на вертикальное и ускоряющихся при выходе из трубы наверх. Недостатком данного устройства является его конструктивная сложность.
Известен дефлектор ветра для вентиляционных труб, принятый за прототип и содержащий выступающую в зону ветра часть вентиляционной трубы, выполненную с наклонными окнами, либо образованную наклонными отражателями для прохода воздуха, и оголовок (RU 2447367, МПК F23L 17/00, опубл. 10.04.2012).
За счет наклона поверхностей окон, либо отражателей поток наружного воздуха разворачивается от перпендикулярного стенкам трубы направления ближе к осевому направлению, где он частично смешивается с поднимающимся из помещения воздухом и передает ему энергию и количество движения (импульс), способствуя его удалению. Недостатком данной конструкции является то, что она не пригодна для эксплуатируемых домов, в которых вентиляционные шахты выстроены со сплошными глухими стенками, а также для домов, расположенных в северных регионах, поскольку отверстия в стенках вентиляционных шахт усиливают промерзание каналов, а сами отверстия забиваются снегом, который превращается в лед и перекрывает эти отверстия.
Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в упрощении конструкции вентиляционного воздушного регулятора и в возможности его применения в каналах вентиляционных шахт строящихся или эксплуатируемых зданий, сооружений, помещений, жилых многоквартирных домов.
Технический результат достигается тем, что в воздушном регуляторе, содержащем, как и устройство по прототипу, корпус и наклонные отражатели, в отличие от прототипа, корпус размещается внутри канала вентиляционной шахты, а наклонные отражатели расположены двумя рядами вдоль высоты корпуса на его внутренних противоположных сторонах и выполнены в виде перегородок, поднятых кверху, в сторону верхней части корпуса, концы которых располагаются в центральной части корпуса вдоль его продольной оси таким образом, что длина перегородок в плане не превышает половины внутреннего поперечного размера корпуса, при этом наклонные отражатели, выполненные на одной стороне корпуса, расположены со смещением по вертикали относительно наклонных отражателей, выполненных на противоположной стороне корпуса.
В частных случаях, в зависимости от формы канала вентиляционной шахты, корпус может быть выполнен в продольном направлении прямым или коническим и иметь круглое или прямоугольное поперечное сечение. При этом корпус, выполненный прямым, имеет в верхней части внешние боковые упоры, предназначенные для опоры на торец вентиляционной шахты.
Выполнение внутри корпуса двух рядов из наклонных перегородок предложенной конструкции создает условия для изменения направления потока атмосферного воздуха, поступающего сверху в канал вентиляционной шахты, а также для потери давления этим потоком. Внутри корпуса воздушного регулятора поток атмосферного воздуха встречает препятствие в виде перегородок и лишается возможности беспрепятственно направляться вниз по корпусу воздушного регулятора и далее по каналу вентиляционной шахты, тем самым исключаются условия для создания обратной тяги, препятствующей выходу снизу отработанного теплого воздуха. Перегородки образуют между собой воздушные ловушки, в которые ветер попадает, разворачивается от осевого направления и начинает вращаться в замкнутых кольцевых пространствах (воздушных ловушках), имеющихся между перегородками. За счет наклона перегородок вверх зажатый со всех сторон в кольцевом пространстве поток воздуха вынужден под действием образуемой центробежной силы направляться вверх, вытесняя сам себя естественным образом. Благодаря тому, что противоположные ряды перегородок расположены со взаимным смещением, в виде «елочки» на продольном разрезе, а также благодаря тому, что длина перегородок в плане составляет половину внутреннего диаметра (для корпусов с круглым поперечным сечением), либо внутреннего размера (для корпусов с прямоугольным поперечным сечением) корпуса, в центральной части корпуса воздушного регулятора имеется свободное пространство достаточного объема для беспрепятственного отвода воздушных потоков наверх, из канала вентиляционной шахты.
Полезная модель поясняется чертежами, где изображено: на фиг. 1 - воздушный регулятор с прямым корпусом и прямоугольным поперечным сечением, продольный разрез; на фиг. 2 - воздушный регулятор на фиг. 1, разрез А-А; на фиг. 3 - воздушный регулятор с коническим корпусом, продольный разрез.
Предложенный вентиляционный воздушный регулятор с наклонными отражателями содержит корпус, который выполнен прямым (фиг. 1) или конусным (фиг. 3) в продольном исполнении и круглым или прямоугольным (фиг. 2) в поперечном сечении, в зависимости от вида вентиляционной шахты, для установки в канал которой воздушный регулятор предназначен. Воздушный регулятор с прямым или коническим корпусом и круглым сечением устанавливается вовнутрь каналов вентиляционных керамзитобетонных шахт, имеющих круглое сечение и, соответственно, прямой или конический, сужающийся книзу, канал. Воздушный регулятор с прямым корпусом и прямоугольным сечением устанавливается вовнутрь каналов вентиляционных кирпичных шахт с прямоугольным сечением канала.
Изготавливается предложенный воздушный регулятор из морозостойкого водостойкого полимерного материала путем отливки в формах одним монолитным изделием.
Воздушный регулятор (фиг. 1) содержит прямой корпус 1, выполненный с прямоугольным поперечным сечением. Корпус 1 имеет в своей верхней части на противоположных сторонах внешние боковые упоры 1.1, выполненные с длиной, достаточной для надежного удержания корпуса 1 на торцах вентиляционной шахты.
Внутри корпуса 1 имеются наклонные перегородки 2, расположенные двумя вертикальными рядами на противоположных внутренних стенках корпуса 1 со взаимным смещением. Концы 2.1 наклонных перегородок 2 подняты в направлении верхней части корпуса 1. Угол α наклона перегородок 2 может составлять от 5 до 85 градусов к продольной оси корпуса 1. Выполнение угла наклона за указанными пределами снижает эффективность действия.
Каждая из перегородок 2 выполнена с длиной, предпочтительно, равной в плане половине внутреннего размера корпуса 1, то есть кромки концов 2.1 каждой перегородки располагаются вдоль продольной оси корпуса 1. Выполнение перегородок 2 с большей длиной перекрывает свободное пространство в центре корпуса 1, затрудняя движение вверх поднимающихся воздушных потоков. Выполнение перегородок с меньшей длиной уменьшает силу тяги ветра за счет уменьшения радиальных размеров кольцевых воздушных ловушек, образуемых наклонными перегородками 2.
Работает полезная модель следующим образом.
Вентиляционный воздушный регулятор размещают корпусом 1 внутри канала вентиляционной шахты, оснащенной сверху крышным зонтом во избежание попадания осадков внутрь корпуса 1 и его обмерзания в зимний сезон. Воздушный регулятор с прямым корпусом 1 (фиг. 1) фиксируется внутри канала посредством боковых упоров 1.1, опирающихся на верхние торцы противоположных стенок вентиляционной шахты; воздушный регулятор с коническим корпусом (фиг. 3) фиксируется внутри конического канала за счет конической формы корпуса 1, от действия собственного веса.
Снизу из канала вентиляционной шахты по корпусу 1 между концами 2.1 наклонных перегородок 2 поднимается под низким давлением теплый отработанный воздух. В периоды затишья, между порывами ветра этот воздух заполняет пространства между перегородками 2, смешиваясь с потерявшим силу атмосферным воздухом и создавая помехи этому воздуху. Благодаря тому, что перегородки 2 направлены вверх и образуют между собой свободное пространство в центре корпуса 1, эти смешанные воздушные потоки, не встречая сопротивления, улетучиваются в атмосферу.
В то же время наружный атмосферный воздух, задувая внутрь корпуса 1, упирается в перегородки 2, которые не позволяют ему двигаться дальше вниз, заставляют завихряться и затем устремляться в направлении наименьшего сопротивления, то есть наверх, вдоль свободного пространства между концами 2.1 перегородок 2.
Предложенная конструкция вентиляционного воздушного регулятора предельно простым и вместе с тем эффективным способом препятствует задуванию ветра внутрь канала вентиляционной шахты и образованию в нем обратной тяги, что позволяет быстро и малозатратно оснащать данными воздушными регуляторами каналы вентиляционных шахт как строящихся, так и эксплуатируемых жилых домов, зданий, сооружений в любых требуемых количествах.