УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В МЕСТЕ ИХ ОБРАЗОВАНИЯ
DEVICE FOR REMOVAL OF HAZARDOUS SUBSTANCES IN AREA OF THEIR GENERATION

Изобретение относится к средствам предотвращения распространения дыма, жаров, пыли и других продуктов, в том числе химических загрязнений из мест, где они образуются, т.е. сбор или удаление продуктов загрязнений из мест их скопления или образования из любой точки помещения.
Известно устройство для отсоса газообразных вредностей [см., патент России №2009730, приоритет 16.05.1991 г.], выделяющихся при сварке или резке изделий, содержащее гибкий шланг со спиральным металлическим каркасом, в котором механизм изменения и фиксации положения воздухоприемника выполнен в виде гибкой тяги.
Однако указанное устройство обеспечивает подвижность воздухоприемника для отсоса пыли и газов только в незначительных интервалах, чем объясняется ограниченная сфера его применения (сварка).
Известно устройство для местного отсоса загрязнений от перемещающегося источника загрязнений [см. авт. св. СССР №1052291, пр. 18.03.80 г.], содержащее стационарную вентиляционную систему, систему воздуховодов, связанных шарнирно между собой и жестко - с источником загрязнений и стационарной вентиляционной системой, и шарнирно-рычажную систему, связанную с подвижными воздуховодами. Шарниры имеют трубчатый корпус, на наружной поверхности которых размещены кольца. Шарниры объединены в звенья рычажной системы.
Как это очевидно, устройство конструктивно сложно, что снижает надежность его работы. Кроме того, механизм перемещения воздуховода, отсасывающего загрязнения, не обеспечивает его перемещение в помещении на достаточно удаленное расстояние из-за жесткости связей узлов устройства. Также несомненно отрицательным свойством является жесткая связь всасывающего воздуховода с источником загрязнений. Кроме того, устройство металлоемко и нетехнологично в изготовлении.
Известна заявка WO [№90/12663, публ. 01.11.90 г.], устройство для всасывания и очистки воздуха, выдыхаемого пациентами стоматолога, содержащее всасывающий узел, например вентилятор, соединенный с одним или несколькими отсосами, расположенными в зоне проведения лечебных процедур. Каждый отсос соединен с рабочей камерой гибким шлангом. Профильтрованный воздух выбрасывается вентилятором наружу.
Однако данная конструкция не обеспечивает достаточно надежного положения и фиксации узла отсоса в пространстве и ограничено по сфере применения. Подвижность узла отсоса ограничена длиной гибкого шланга, при этом при увеличении его длины, возможно его провисание, что создает неудобство в эксплуатации, загромождение рабочей зоны и др.
Известна вытяжная система [см. патент США №5427570, пр. 08.03.1994 г., публ. 27.06.95 г.], выбранная как наиболее близкая по своей технической сущности в качестве прототипа.
Вытяжная система содержит перемещаемый по комнате всасывающий колпак, прикрепленный к оконной раме вытяжной вентилятор, устройство, обеспечивающее перемещение колпака в требуемую зону комнаты и направляющее всасываемый в колпак воздух к вытяжному вентилятору, содержит поворотный соединительный узел с выходным отверстием, непосредственно сообщающимся с направляющей трубой, и несколько последовательно состыкованных один с другим полых кронштейнов, соединяющих всасывающий колпак с входным отверстием поворотного соединительного узла, каждый кронштейн образован несколькими подвижно сочлененными между собой трубчатыми секциями, которые можно поворачивать одна относительно другой, изгибая устройство в любом направлении. Кронштейны соединены между собой поворотными соединительными узлами.
Механизм изменения положения и фиксации всасывающего колпака конструктивно сложен и имеет высокую материалоемкость (наличие направляющей трубки, поворотного соединительного узла, полых кронштейнов, трубчатых секций и др. узлов). Перемещение всасывающего колпака но комнате ограничено длиной направляющей трубки, прикрепленной к стене, и системой полых кронштейнов. Надежность устройства, кроме того, зависит от прочностных характеристик конструкции, на которую крепится направляющая трубка, что потребовало вводить в конструкцию специальные устройства для компенсации усилий. Конструкция устройства не позволяет расширить область его применения.
В основу настоящего изобретения положена задача создания устройства для удаления вредных веществ в местах их образования с таким механизмом изменения положения и фиксации всасывающего колпака, а также такой конструкции самого всасывающего колпака, чтобы обеспечить расширение функциональных возможностей за счет достижения большей подвижности всасывающего колпака при упрощений конструкции, снижении материалоемкости механизма изменения положения и фиксации всасывающего колпака, достижении высоких эргономических показателей без ограничения установки прочего технологического оборудования в рабочем помещении, а также обеспечить улавливание вредных веществ с одинаковой эффективностью из любой точки рабочего помещения.
Указанная задача решается тем, что в устройстве для удаления вредных веществ в месте их образования, содержащем всасывающий колпак, связанный посредством трубчатых секций с вытяжным вентилятором, и механизм перемещения и фиксации в требуемом месте помещения всасывающего колпака, согласно изобретению, трубчатые секции выполнены гофрированными с возможностью изменения их по длине, со спиральным металлическим каркасом и содержат вертикально расположенную трубчатую секцию, соединенную со всасывающим колпаком и через колено неизменяемой геометрии с горизонтально расположенной трубчатой секцией, соединенной с вытяжным вентилятором посредством двух колен и патрубка, при этом колено, примыкающее к горизонтально расположенной трубчатой секции, выполнено подвижным относительно колена, жестко соединенного с патрубком, а механизм перемещения и фиксации всасывающего колпака содержит два параллельно установленных в помещении струнных несущих элемента, с установленным на каждом из них скользящим кольцом, между указанными элементами перпендикулярно к ним установлен перемещающийся вдоль этих струнных несущих элементов трос, концы которого жестко связаны со скользящими кольцами струнных несущих элементов, при этом на тросе также установлено скользящее кольцо, жестко связанное с коленом неизменяемой геометрии, а внутри колена неизменяемой геометрии и внутри колена, примыкающего к горизонтально расположенной трубчатой секции, установлены ролики, через которые перекинута гибкая тяга, один конец которой соединен со всасывающим колпаком, а другой - со средством, регулирующим и фиксирующим длину гибкой тяги.
Выполнение трубчатых секций гофрированными со спиральным металлическим каркасом позволяет повысить прочность трубчатых секций при изменении их продольной длины, а наличие колен, примыкающих к горизонтально расположенной трубчатой секции, позволяет разместить внутри секций ролики для гибкой тяги и обеспечить связь с тросом механизма перемещения и фиксации всасывающего колпака.
Выполнение механизма перемещения и фиксации в требуемом месте всасывающего колпака с применением струнных элементов, троса, гибкой тяги, охватывающей ролики, и средством, регулирующим и фиксирующим длину гибкой тяги, позволяет повысить подвижность всасывающего колпака, обеспечивая его перемещение как по площади помещения, так и по высоте, что расширяет эксплуатационные возможности устройства. Такое выполнение указанного механизма обеспечивает упрощение конструкции, снижение материалоемкости, повышение надежности и удобства эксплуатации в помещениях различного размера. Устройство позволяет размещать прочее технологическое оборудование по всей площади помещения, в котором оно установлено, а также достичь высоких эргономических показателей и обеспечить улавливание вредных веществ с одинаковой эффективностью из любой точки рабочего помещения.
По одному из вариантов выполнения устройства целесообразно внутри горизонтально расположенной трубчатой секции устанавливать по меньшей мере одно ребро жесткости.
Такое выполнение устройства позволяет использовать устройство в сколь угодно протяженных помещениях без угрозы провисания трубчатых секций.
Еще по одному варианту выполнения устройства целесообразно всасывающий колпак выполнять конической формы, что обеспечивает одинаково удобный круговой обзор обрабатывания или обслуживания под колпаком предмета или детали, а также лучшее улавливание вредных веществ. Кроме того, коническая форма обеспечивает улучшение технологических возможностей при изготовлении колпака.
Еще но одному варианту выполнения устройства целесообразно всасывающий колпак выполнять двухстенным с образованием кольцевой щели между стенками колпака. В случае нагнетания в кольцевую щель воздуха такое выполнение колпака позволяет дополнительно оградить помещение от воздействия вредных веществ, путем создания кольцевой воздушной завесы рабочей зоны, и при необходимости с одновременным ее подогревом.
Еще по одному варианту выполнения устройства целесообразно на всасывающем колпаке устанавливать калорифер. Подогрев большинства вредных веществ способствует более эффективному их удалению. Также при некоторых работах, например при окрашивании волос, требуется нагрев головы (сушка волос), что расширяет возможности применения устройства, используя его, например, в качестве фена.
Еще по одному варианту выполнения устройства целесообразно стенки всасывающего колпака выполнять из прозрачного материала. Такое выполнение всасывающего колпака позволяет производить любые работы, связанные с выделением вредностей непосредственно под колпаком, под визуальным наблюдением.
Еще но одному варианту выполнения всасывающего колпака целесообразно устанавливать в колпаке источник света, что также расширяет технологические возможности устройства путем увеличения освещенности самой рабочей зоны, вне зависимости от места расположения колпака в помещении.
Указанные выше и другие преимущества, а также особенности настоящего изобретения будут более понятными после рассмотрения приведенного ниже подробного описания, сопровождаемого чертежами, на которых:
фиг.1 изображает устройство для удаления вредных веществ в месте их образования, согласно изобретению;
фиг.2 - то же, что на фиг.1, вид сверху.
Устройство для удаления вредных веществ в месте их образования содержит всасывающий колпак 1 (фиг.1), связанный посредством трубчатых секций 2 с вытяжным вентилятором 3, и механизм 4 (по стрелке) перемещения и фиксации в требуемом месте помещения всасывающего колпака 1. Трубчатые секции 2 выполнены гофрированными с возможностью изменения их по длине, со спиральным металлическим каркасом 5 и содержат вертикально расположенную секцию 6, соединенную со всасывающим колпаком 1 и через колено 7 неизменяемой геометрии с горизонтально расположенной трубчатой секцией 8, соединенной с вытяжным вентилятором 3 посредством двух колен 9 и 10 и патрубка 11. Колено 9, примыкающее к горизонтально расположенной трубчатой секции 8, выполнено подвижным относительно колена 10, жестко соединенного с патрубком 11. Механизм 4 (по стрелке) перемещения и фиксации всасывающего колпака 1 содержит два параллельно установленных в помещении струнных несущих элемента 12 (фиг.1, 2), с установленным на каждом из них скользящим кольцом 13 (фиг.2). Между указанными элементами 12 перпендикулярно к ним установлен перемещающийся вдоль этих струнных несущих элементов 12 трос 14, концы которого жестко связаны со скользящими кольцами 13 струнных несущих элементов 12. На тросе 14 также установлено скользящее кольцо 15, жестко связанное с коленом 7 неизменяемой геометрии посредством стержня 16. Внутри колена 7 неизменяемой геометрии и внутри колена 9, примыкающего к горизонтально расположенной трубчатой секции 8, установлены ролики.17 (фиг.1), через которые перекинута гибкая тяга 18, один конец которой соединен со всасывающим колпаком 1 посредством решетки 19, установленной в указанном колпаке, а другой - со средством 20, регулирующим и фиксирующим длину гибкой тяги 18. Гибкая тяга 18 соединена с решеткой 19 в ее центральной части, т.е. проходит через ось симметрии всасывающего колпака 1, что обеспечивает его уравновешивание, а сама решетка 19 жестко соединена со всасывающим колпаком 1. Средство 20, регулирующее и фиксирующее длину гибкой тяги 18, может быть выполнено в виде противовеса (на чертежах не показано) со стопорирующим устройством (на чертежах не показано), что позволяет повысить удобство эксплуатации особенно при многоразовых перемещениях устройства.
Внутри горизонтально расположенной трубчатой секции 8 установлено но меньшей мере одно ребро 21 жесткости. Всасывающий колпак 1 выполнен конической формы, и в нем может быть размещен колпак меньшего диаметра с образованием кольцевой щели 22. При этом стенки колпака 1 могут быть выполнены из прозрачного материала, и на нем может быть установлен калорифер 23, а внутри колпака 1 может быть установлен источник 24 света. Перед вытяжным вентилятором 3 может быть установлен фильтр 25, если концентрация отсасываемых вредных веществ достаточно высока. За вентилятором 3 установлен обратный клапан 26 для предотвращения обратного потока воздуха при неработающем устройстве. Стрелками обозначены движения трубчатых секций 2 и троса 14, а также штоки воздуха и вредных веществ.
Работа устройства осуществляется следующим образом. Рассмотрим работу устройства, установленного в парикмахерской для осуществления операции окраски волос. Химические красящие средства вредны для людей и в особенности для постоянно находящегося в помещении рабочего и обслуживающего персонала.
В помещении парикмахерской натягивают под потолком параллельно друг другу два струнных несущих элемента 12 (фиг.1, 2) и устанавливают на каждом из них скользящие кольца 13 (фиг.2). Поперек струнным несущим элементам 12 натягивают трос 14 со скользящим кольцом 15. Всасывающий колпак 1 путем перемещения вместе с трубчатыми секциями 2 (фиг.1) по тросу 14 (фиг.20 и перемещения троса 14 вдоль струнных несущих элементов 12 устанавливают над рабочим местом парикмахера, производящим операцию окраски волос. Высоту всасывающего колпака 1 устанавливают путем освобождения или натягивания гибкой тяги 18 (фиг.1). Затем включают калорифер 23, так как при окраске и сушке волос требуется определенная температура, и, при необходимости, источник 24 света. При окраске и сушке волос лучше использовать всасывающий колпак 1 с кольцевой щелью 22, так как при этом в окружающую среду попадает меньше вредных веществ за счет создания кольцевой воздушной завесы, которая не дает попасть выделяющимся вредностям в помещение и которые будут удалены вентилятором 3. Всасывающий колпак 1 для удобства работы мастера и визуального наблюдения выполнен с прозрачными стенками. Если концентрация вредных веществ высока, то перед вентилятором 3 смесь воздуха с вредными веществами фильтруется в фильтре 25.
Данное устройство может быть использовано и для других целей в других помещениях. Следует учесть, что благодаря такой конструкции устройство может эффективно работать в протяженных помещениях, при этом не загромождая их лишним оборудованием. Благодаря такой конструкции устройства, оно может обслуживать несколько рабочих мест, находящихся на большом расстоянии друг от друга.
Устройство может быть установлено не только в проектируемые, но и в существующие бытовые и промышленные помещения. При изготовлении устройства могут быть использованы стандартизованные элементы, что обеспечивает максимальное удешевление его производства.