ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ
AIR DISTRIBUTOR

Изобретение относится к системам кондиционирования и вентиляции воздуха и может быть использовано в помещениях различного назначения.
Известен воздухораспределитель (патент РФ №2250419, 2005 г.), содержащий диффузорный корпус с выпускными отверстиями на его выходе, прикрепленный к воздуховоду с помощью цилиндрического входного патрубка, выполненные на поверхности последнего эжектирующие окна, эластичную манжету, имеющую возможность перемещения вдоль эжектирующих окон, установленную во входном патрубке конфузорную вставку, дно корпуса имеет сферическую форму, обращенную выпуклостью внутрь корпуса, и снабжено круглым отверстием, концентрично дну размещена перегородка, по форме аналогичная дну, имеющая отверстия с каналами для прохода воздуха, в которых установлены закручиватели воздуха.
Недостатками такого воздухораспределителя являются:
- отсутствие элементов конструкции, позволяющих использовать автоматическое управление эжектированием количества воздуха из помещения в воздухораспределитель;
- недостаточное эжектирование количества воздуха из помещения в воздухораспределитель для уменьшения перепада температур между воздухом помещения и приточным воздухом при большой разнице температур между этими воздухами.
Известен воздухораспределитель, содержащий направляющие лопатки, помещенные в прямоугольный корпус (справочник по специальным работам, гл.IV, под ред. Я.Я.Эрлихмана, гос. из-во по строительству, архитектуре и строительным материалам, Москва, 1992) - ближайший аналог.
Недостатки такого воздухораспределителя заключаются в невозможности регулирования перепада температур между приточным воздухом и воздухом помещения и невозможности использования воздухораспределителя в автоматических системах регулирования параметров воздуха, выходящего из направляющих лопаток.
Целью заявляемого изобретения является создание воздухораспределителя, позволяющего подмешивать к приточному воздуху воздух из помещения (рециркуляционный воздух) в количестве, позволяющем снизить перепад температур между приточным воздухом и воздухом помещения (относительно установленной нормированной) до заданного значения в автоматическом режиме, что, в конечном счете, позволит отказаться от второй рециркуляции системы кондиционирования, уменьшить количество воздуха, поступающего в помещение от этой системы, и снизить, таким образом, капитальные и эксплуатационные затраты на обработку воздуха.
Поставленная цель достигается за счет того, что воздухораспределитель содержит цилиндрический корпус с размещенными на выходе регулируемыми направляющими лопатками, на входе корпуса установлен осевой вентилятор, в боковой поверхности корпуса вырезано отверстие, оснащенное патрубком для присоединения к подающему воздуховоду, внутри корпуса соосно, с зазором от его внутренней поверхности размещен полый цилиндр, боковая поверхность которого перфорирована, между внутренней поверхностью корпуса и краями торцов цилиндра размещены герметизирующие кольцевые пластины, воздухораспределитель снабжен частотным регулятором, подключенным к электродвигателю осевого вентилятора, к частотному регулятору подключены через сравнивающие устройства два датчика температуры воздуха, один из которых установлен в помещении, а второй размещен на выходе воздуха из направляющих лопаток.
Такая конструкция воздухораспределителя позволяет осуществлять подмешивание к приточному воздуху воздух из помещения (рециркуляционный воздух) в таком количестве, которое обеспечивает снижение перепада температур между воздухом помещения и приточным воздухом относительно установленного нормированного значения до заданного значения в автоматическом режиме путем регулирования подмешивания необходимого количества воздуха из помещения изменением числа оборотов электродвигателя осевого вентилятора с помощью частотного регулятора, меняя тем самым расход этого воздуха, а контроль и подача сигналов частотному регулятору осуществляется датчиками температуры воздуха, установленными в помещении и на выходе воздуха из регулируемых направляющих лопаток. Сигналы от датчиков температуры поступают в сравнивающее устройство, которое подает команды частотному регулятору, управляющему скоростью вращения электродвигателя вентилятора. Регулируемые лопатки позволяют направлять выходящие из воздухораспределителя воздушные струи в нужном направлении, например, в потолок, в стену либо непосредственно в пространство помещения.
Таким образом, при реализации данного технического решения достигается технический результат, заключающийся в автоматическом регулировании разности температур между приточным воздухом и воздухом помещения путем изменения количества воздуха из помещения, нагнетаемого в воздухораспределитель, до достижения заданного значения разности температур между приточным воздухом и воздухом помещения, при этом обеспечивается нужное направление воздушных струй с выхода воздухораспределителя.
Анализ аналогов показал, что заявляемое техническое решение является новым. Новизна решения заключается в том, что внутри цилиндрического корпуса с размещенными на его выходе регулируемыми направляющими лопатками и осевым вентилятором на входе, в корпусе размещен соосно с зазором от его внутренней поверхности полый цилиндр с перфорированной боковой поверхностью, между внутренней поверхностью корпуса и краями торцов цилиндра установлены герметизирующие кольцевые перегородки, а в боковой поверхности корпуса вырезано отверстие, оснащенное патрубком для присоединения подающего воздуховода, по которому в воздухораспределитель поступает воздух от системы центрального кондиционирования, попадающей в зазор между корпусом и полым цилиндром и через перфорацию внутрь цилиндра, в который поступает также нагнетаемый осевым вентилятором воздух из помещения и осуществляется смешение того и другого воздуха; количество воздуха, поступающего из помещения, может регулироваться путем изменения расхода этого воздуха за счет изменения числа оборотов электродвигателя вентилятора, которое регулируется частотным регулятором, получающим команды от сравнивающего устройства, в зависимости от сигналов, подаваемых сравнивающему устройству датчиками температуры воздуха (от разности температур, фиксируемых датчиками по отношению к заданной температуре воздуха в помещении), установленными в помещении и на выходе воздуха из направляющих лопаток. Если разность температур соответствует заданной, то сравнивающее устройство команд электродвигателю не посылает.
Таким образом, заявляемое техническое решение характеризуется новой совокупностью существенных признаков, дающих положительный эффект, и обладает признаками соответствия критерию «изобретательский уровень».
На фиг.1 изображен предлагаемый воздухораспределитель (в разрезе), включающий цилиндрический корпус 1 с регулируемыми направляющими лопатками 2, размещенными в выходном отверстии 3, и осевым вентилятором 4 с электродвигателем 5, установленным на входе 6 корпуса 1. В боковой поверхности корпуса 1 вырезано отверстие 7, оснащенное патрубком 8. Соосно с корпусом 1 внутри него установлен полый цилиндр 9, боковая поверхность 10 которого перфорирована - отверстия 11. Цилиндр 9 образует с внутренней поверхностью корпуса 1 зазор 12. Между внутренней поверхностью корпуса 1 и краями торцов цилиндра 9 закреплены герметизирующие кольцевые перегородки 13. Сравнивающее устройство 14 подключено к частотному регулятору 15, который подключен к электродвигателю 5 вентилятора 4, а датчики температуры воздуха 16 (размещен в помещении) и 17 (размещен на выходе воздуха и направляющих лопаток 2) подключены к сравнивающему устройству 14.
Воздухораспределитель работает следующим образом. Установленный в помещении датчик 16 настраивается на заданную температуру воздуха. Направляющие лопатки 2 устанавливаются так, чтобы направление выходящего из них воздушного потока было ориентировано в нужную сторону (в потолок, в стену - для гашения скоростей воздушных струй, либо непосредственно в помещение). Включается и настраивается на заданную разность температур сравнивающее устройство 14, включается и настраивается частотный регулятор 15, а затем включается электродвигатель 5 осевого вентилятора 4, при этом в корпус 1 через вход 6 начинает нагнетаться воздух из помещения, воздух поступает внутрь полого цилиндра 9. К патрубку 8 из подающего воздуховода (на фиг.1 не приведен) подают воздух от системы центрального кондиционирования, который через отверстие 7 в боковой поверхности корпуса 1 попадает в зазор 12 между внутренней поверхностью корпуса 1 и цилиндром 9, а оттуда через отверстия 11 (перфорация в поверхности цилиндра 9) - внутрь цилиндра 9, где смешивается с нагнетаемым вентилятором 4 через отверстие 6 на входе в корпус 1 воздухом из помещения. Образовавшаяся воздушная смесь через направляющие лопатки 2 выходит из воздухораспределителя. Установленный вблизи направляющих лопаток датчик температуры 17 передает данные о температуре воздуха на выходе из лопаток 2 сравнивающему устройству 14, в которое поступают также данные о температуре в помещении от датчика 16. Если разность температур между датчиками 16 и 17 отклоняется от заданных пределов, то сравнивающее устройство 14 посылает сигнал частотному регулятору 15 на подачу команды электродвигателю 5 вентилятора 4 на изменение числа оборотов в ту или иную сторону. При изменении числа оборотов электродвигателя 5 меняется производительность вентилятора 4 и, соответственно, меняется количество воздуха, нагнетаемого из помещения в воздухораспределитель, и меняется температура воздушной смеси, выходящей через лопатки 2. Если разность температур между датчиками 16 и 17 остается в заданных пределах, то от сравнивающего устройства сигналов частотному регулятору 15 не поступает, и электродвигатель 5 команды не получает, и число оборотов электродвигателя, а следовательно, и расход воздуха, поступающего от вентилятора 4 не меняется.
Предлагаемый воздухораспределитель является промышленно применимым, так как не содержит в себе элементов, представляющих трудности при изготовлении и монтаже. Осевой вентилятор, частотный регулятор, сравнивающее устройство и датчики температуры выпускаются промышленностью.
Предлагаемый воздухораспределитель по принципу действия, обусловленному новой совокупностью существенных признаков, позволяет снижать перепад температур между приточным воздухом и воздухом помещения до заданного значения в автоматическом режиме, что в итоге может обеспечить отказ от второй рециркуляции системы кондиционирования и снизить количество воздуха, поступающего в помещение от этой системы и уменьшить, таким образом, затраты на обработку воздуха.