УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЕНТИЛЯЦИИ ПОМЕЩЕНИЯ
INDOOR AIR VENTILATION DEVICE

Изобретение относится к вентиляции и может быть использовано в административных, общественных и промышленных зданиях.
Известно устройство для вентиляции помещения (см. а.с. СССР №1368581, кл. F24F 7/00, 1987), содержащее приточную магистраль с эжектирующим элементом, подключенную к воздухораспределителю, присоединенный к нему воздуховод и образованные тремя оконными стеклами вертикальные воздушные внешний и внутренний каналы, сообщенные в верхней части с воздуховодом и помещением.
Недостатком являются значительные энергетические затраты на подогрев и охлаждение приточного воздуха.
Известно устройство для вентиляции помещения (см. а.с. СССР №1402773, МКЛ F24F 7/06, 13/18, 3/00, 1988, Бюл. №22), содержащее приточную магистраль с эжектирующим элементом, подключенную к воздухораспределителю, присоединенный к нему воздуховод и образованные тремя оконными стеклами вертикальные воздушные внешний и внутренний с оконным стеклом из теплопоглощающего материала каналы, сообщенные в верхней части соответственно с воздуховодом и помещением, эжекционный кондиционер-доводчик, расположенный в помещении под окном и соединенный с нижней частью внутреннего канала, а внешний канал в нижней части соединен с помещением.
Недостатком является энергоемкость тепловой защиты и, соответственно, поддержание комфорта в помещении посредством вертикальных воздушных внешнего и внутреннего каналов, образованных тремя оконными стеклами.
Технической задачей предлагаемого изобретения является улучшение тепловой защиты вертикальными воздушными каналами с обеспечением комфортных условий в помещении путем турбулизации потока приточного воздуха во внешнем вертикальном воздушном канале.
Технический результат по снижению энергоемкости поддержания комфорта в помещении за счет улучшения тепловой защиты каналов, образованных оконными стеклами, обеспечивается тем, что устройство для вентиляции помещения содержит приточную магистраль с эжектирующим элементом, подключенную к воздухораспределителю, присоединенный к нему воздуховод и образованные тремя оконными стеклами вертикальные воздушные внешний и внутренний каналы, сообщенные в верхней части соответственно с воздуховодом и помещением, эжекционный кондиционер-доводчик, расположенный в помещении под окном и соединенный с нижней частью внутреннего канала, а внешний канал в нижней части соединен с помещением, при этом оконное стекло со стороны помещения выполнено из теплопоглощающего материала, причем на внутренней поверхности внешнего канала в нижней части соединения с помещением выполнены винтообразные канавки с направлением касательной по ходу часовой стрелки, а на внутренней поверхности воздуховода в верхней части его соединения с внешним каналом выполнены канавки с направлением касательной против хода часовой стрелки.
На фиг.1 представлена схема устройства для вентиляции помещения; на фиг.2 - внутренняя поверхность внешнего канала в нижней части; на фиг.3 - внутренняя поверхность внешнего канала в верхней части.
Устройство для вентиляции помещения 1 содержит приточную магистраль 2 с эжектирующим элементом 3, подключенную к воздухораспределителю 4, присоединенный к воздухораспределителю 4 воздуховод 5 и образованные тремя оконными стеклами вертикальные воздушные внешний 6 и внутренний 7 каналы, сообщенные в верхней части соответственно с воздуховодом 5 и помещением 1, эжекционный кондиционер-доводчик 8, расположенный в помещении 1 под окном и соединенный с нижней частью внутреннего канала 7. Оконное стекло 9 со стороны помещения 1 выполнено из теплопоглощающего материала, а внешний канал 6 в нижней части окна сообщен посредством канала 10 с помещением 1 и образован оконными стеклами 11. Внутренний канал 7 в верхней части щелью 12 соединен с помещением 1, а в нижней части его расположен эжекционный кондиционер-доводчик 8 с теплообменником 13. На внутренней поверхности 14 канала 10, соединяющего нижнюю часть внешнего канала 6 с помещением 1, выполнены винтообразные канавки 15 с направлением касательной по ходу часовой стрелки, а на внутренней поверхности 16 воздуховода 5 в верхней части его соединения с внешним каналом 6 выполнены винтообразные канавки 17 с направлением касательной против хода часовой стрелки.
Устройство для вентиляции помещения работает следующим образом.
В воздухораспределитель 4 воздух поступает из приточной магистрали 2 через эжектирующий элемент 3 и воздуховод 5. Далее из воздухораспределителя 4 воздух подается в помещение 1.
Одна часть воздуха из помещения 1 через щель 12 поступает во внутренний канал 7, образованный оконными стеклами, и далее в эжекционный кондиционер-доводчик 8, где он обрабатывается в теплообменнике 13 и смешивается с воздухом от центрального кондиционера (не показан). Затем смесь воздуха подается в помещение.
Другая часть воздуха из помещения 1 за счет действия эжектирующего элемента 3 поступает в канал 10 и перемещается по винтообразным канавкам 15, расположенным на его внутренней поверхности 14 с направлением касательной по ходу часовой стрелки (см., например, стр.509: Выгодский М.Я. Справочник по высшей математике. - М.: Наука, 1969. - 872 с., ил.). В результате образуется вихревой поток, вращающийся по ходу часовой стрелки (см., например, Меркулов А.П. Вихревой эффект и его применение в технике. - М.: Машиностроение, 1969. - 369 с., ил.) и перемещающийся по внешнему каналу 6, образованному оконными стеклами 11. На выходе из внешнего канала 6 вращающийся по ходу часовой стрелки поток воздуха начинает перемещаться по винтообразным канавкам 17, расположенным на внутренней поверхности 16 воздуховода 5 с направлением касательной против часовой стрелки. В результате образования двух вращающихся в противоположные стороны потоков в верхней части внешнего канала 6 на поверхности оконных стекол 11 ламинарный пограничный слой переходит в локонообразный, что приводит к резкому возрастанию термического сопротивления пограничного слоя (см., например, стр.389: Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. - М.: Высшая школа, 1980. - 490 с., ил.) по сравнению с ламинарным пограничным слоем. Таким образом, выполнение оконного стекла 9 со стороны помещения 1 из теплопоглощающего материала и получение повышенного термического сопротивления воздушного локонообразного потока в канале 6 обеспечивает снижение энергозатрат для поддержания микроклимата в помещении без установки дополнительной теплоизоляции со стороны оконных стекол.
Оригинальность предлагаемого решения по снижению энергозатрат на поддержание заданных условий вентиляции помещения достигается возрастанием термического сопротивления внешнего канала, образованного оконными стеклами, путем перевода прямоточного ламинарного движения рециркуляционного воздуха в данном канале на локонообразный характер, т.е. повышения толщины пограничного слоя движущегося потока.