ОБРАТНЫЙ КЛАПАН

Полезная модель относится к системе вентиляции воздуха, а именно к обратным клапанам вентиляционных систем государственных учреждений, предприятий, офисов, квартир или коттеджей, где обеспечивается контроль притока воздуха внутрь помещений и его вытяжки наружу.
2
При принудительной механической вентиляции воздухообмен происходит за счет разности давления, создаваемой вентилятором. Этот способ вентиляции имеет ряд преимуществ, поскольку обеспечивает возможность предварительной очистки воздуха от пыли и доведения его температуры и влажности до требуемых значений. Причем кондиционирование воздуха может осуществляться автоматически, т.е. при отсутствии человека в помещении. Механическая вентиляция помещения позволяет подавать воздух в необходимом количестве и ограничивать его выход, срабатывая при сигнале соответствующих датчиков и понижая до определенного уровня CO или влажность воздуха в помещении.
Системы механической вентиляции помещений используются, как правило, в комбинации с обратным клапаном, функция которого заключается в обеспечении возможности пропускания нагнетаемого воздуха в помещение и в препятствовании его выхода наружу, в частности, после отключения принудительной системы вентиляции. Между тем, в современных вентиляционных системах обратные клапаны, устанавливаемые внутри вентиляционных каналов, имеют сложную для изготовления и установки конструкцию, которая в том числе понижает надежность их работы.
Из уровня техники известен обратный клапан (US 5797426 A, 25.08.1998), используемый в вентиляционной системе, который содержит трубчатый корпус, один конец которого закрыт крышкой, затвор, выполненный в виде шара и размещенный внутри трубчатого корпуса с возможностью свободного перемещения внутри него и перекрытия отверстия канала вентиляционной системы, и средства крепления, предусмотренные на трубчатом корпусе клапана. Корпус известного клапана выполнен сетчатым, таким образом, когда затвор под действием напора рабочей среды в канале открывает отверстие, указанная рабочая среда имеет возможность выходить через отверстия сетчатого корпуса. При отсутствии напора указанной рабочей среды затвор перекрывает отверстие, и воздух или иная внешняя среда не имеет возможность попадать в вентиляционную систему через указанный канал.
Из-за особенностей конструкции известный клапан может быть надет только на конечную часть трубы вентиляционной системы, например, для подключения к выпускным отверстиям системы слива влаги конденсата на кондиционерах, что обеспечивает слив конденсата и предотвращает попадание наружного воздуха. В большинстве случаев одного места установки обратного клапана в вентиляционной системе не достаточно, кроме того, отсутствует возможность установки известного клапана внутри вентиляционного канала.
Задачей полезной модели является разработка обратного клапана с простой надежной конструкцией для установки в любом месте воздушного канала вентиляционной системы.
Технический результат заключается в повышении надежности работы системы вентиляции.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что обратный клапан, устанавливаемый в воздушный канал вентиляционной системы помещения, содержит трубчатый корпус, один конец которого закрыт крышкой, а другой имеет часть с уменьшенным внутренним диаметром, действующую в качестве седла клапана;
- затвор, выполненный в виде шара и размещенный внутри трубчатого корпуса с возможностью свободного перемещения между крышкой указанного корпуса и седлом клапана;
- средства крепления, предусмотренные на трубчатом корпусе и герметично фиксирующие клапан в воздушном канале с обеспечением зазора между стенкой трубчатого корпуса и стенкой воздушного канала;
- по меньшей мере, одно отверстие, выполненное в стенке трубчатого корпуса и обеспечивающее пропускание воздуха от седла клапана в зазор между стенкой указанного корпуса и стенкой воздушного канала в случае смещения затвора от седла клапана под действием воздушного потока от внешнего источника.
Средства крепления обеспечивают возможность установки обратного клапана в воздушный канал с различной формой поперечного сечения, например, круглой, прямоугольной, овальной и т.д.
Например, для воздушного канала с круглой формой поперечного сечения средства крепления могут содержать усеченный конус, большее основание которого по всему периметру взаимодействует непосредственно с внутренней поверхностью стенки воздушного канала, а меньшее основание является продолжением части трубчатого корпуса с уменьшенным внутренним диаметром.
При этом средства крепления могут дополнительно содержать ребра, выполненные на внешней поверхности трубчатого корпуса вдоль всей или части его длины и взаимодействующие непосредственно с внутренней поверхностью стенки воздушного канала.
Полезная модель поясняется фигурой, на которой представлен предлагаемый обратный клапан, установленный в воздушный канал вентиляционной системы.
На фигуре изображен воздушный канал вентиляционной системы со стенкой 1, в котором установлен обратный клапан 2. Указанный клапан 2 содержит трубчатый корпус 3, один конец которого закрыт крышкой 4, а другой конец имеет часть с уменьшенным внутренним диаметром, образующую седло 5 клапана 2. В указанном корпусе 3 с возможностью свободного перемещения между крышкой 4 и частью с уменьшенным внутренним диаметром установлен затвор 6, выполненный в виде шара.
Для фиксации обратного клапана 2 в воздушном канале вентиляционной системы на трубчатом корпусе 3 предусмотрены средства крепления, которые герметично фиксируют обратный клапан 2 в воздушном канале с обеспечением зазора между внешней поверхностью стенки трубчатого корпуса 3 и внутренней поверхностью стенки 1 воздушного канала. Указанные средства крепления могут иметь разную конструкцию и форму, соответствующую форме поперечного сечения воздушного канала, например, круглой, прямоугольной, овальной формы и т.д.).
В представленном на фигуре варианте (показан воздушный канал с круглым поперечным сечением) средства крепления содержат усеченный конус 7, большее основание которого по всему периметру взаимодействует непосредственно с внутренней поверхностью стенки 1 воздушного канала, а меньшее основание является продолжением части с уменьшенным внутренним диаметром трубчатого корпуса 3. Таким образом, усеченный конус 7, по сути, является частью трубчатого корпуса 3. Стоит указать, что для нормальной работы предложенного обратного клапана 2 средства крепления должны содержать элемент с аналогичной усеченному конусу 7 функцией, однако он может иметь разнообразное выполнение. Например, для воздушного канала с поперечным сечением в форме квадрата, он может быть выполнен в виде поперечного выступа, проходящего по всему периметру внешней поверхности стенки трубчатого корпуса 3, или в виде усеченной пирамиды с квадратным основанием.
Для дополнительной фиксации и жесткости обратного клапана 2, а также центрирования его части с крышкой 4 средства крепления могут содержать ребра 8, выполненные на внешней поверхности трубчатого корпуса 3 вдоль всей или части его длины. Ребра 8, также как и усеченный конус 7, взаимодействуют с внутренней стенкой 1 воздушного канала. Количество ребер 8 может быть разным (от 2-х и более) в зависимости от требуемой жесткости и необходимого усилия фиксации обратного клапана 2. Зазор между внешней поверхностью стенки трубчатого корпуса 3 и внутренней поверхностью стенки 1 воздушного канала обеспечивается за счет разности диаметра большего основания усеченного конуса 7, то есть поперечного размера воздушного канала, и поперечным размером трубчатого корпуса 3.
В стенке трубчатого корпуса 3 выполнено, по меньшей мере, одно отверстие 9, через которое обеспечивается пропускание воздуха от седла 5 обратного клапана 2 в зазор между внешней поверхностью стенки указанного корпуса 3 и внутренней поверхностью стенки 1 воздушного канала в случае смещения затвора 6 от седла 5 указанного клапана 2 под действием воздушного потока от внешнего источника.
Для эффективной работы обратного клапана 2 диаметр затвора 6 должен быть меньше внутреннего размера указанного корпуса 3, предпочтительно на 1 мм. При таких условиях затвор 6 без помех перемещается внутри трубчатого корпуса 3, но при этом способен надежно закрывать отверстие, образуемое седлом 5.
Для обычной вентиляции обратный клапан 2 целесообразно изготавливать из пластика методом штамповки, с затвором 6 из плотного пенопласта, то есть из нейтральных к влаге и температуре материалов, и использовать в комбинации с канальным вентилятором.
Для горячих сред до 200°C указанный клапан 2 следует выполнять из высоколегированной стали методом штамповки, с затвором 6, изготовленным из аэрогеля диоксида кремния, нейтральным к температуре и влажности, при этом использовать радиальный вентилятор.
При установке обратного клапана 2 в помещениях с повышенной влажностью (в бассейнах, прачечных, душевых и т.д.) необходимо улучшить примыкании и герметичность. Для чего на кромке элемента (усеченного конуса) обратного клапана 2, взаимодействующей со стенкой 1 воздушного канала, может быть предусмотрена резиновая прокладка (на фигуре не указана). Причем для отвода образующегося конденсата на 4 мм выше примыкания указанной кромки к воздушному каналу в его стенке 1 выполняют отверстие. В указанное отверстие устанавливают трубка, через которую конденсат отводится в канализационную систему или систему кровельных водостоков.
Стенка трубчатого корпуса 3 обратного клапана 2 предпочтительно должна иметь толщину 2-3 мм, а сам указанный клапан 2 целесообразно выполнять в разных диаметрах и размерах, соответствующих, например, стандартной линейке типоразмеров вентиляционных каналов, т.е. 100, 150, 200, 250, 300 мм и так далее. Также стоит отметить, что предложенный обратный клапан 2 может быть использован и в качестве приточного клапана.
Предлагаемая полезная модель работает следующим образом.
Обратный клапан 2 устанавливается в воздушный канал вентиляционной системы и фиксируется там посредством средств крепления, например, посредством усеченного конуса 7 и ребер 8, предусмотренных на трубчатом корпусе 3. Обратный клапан 2 ориентируется таким образом, чтобы конец трубчатого корпуса 3 с крышкой 4 находился со стороны обратного потока воздуха, который необходимо перекрыть.
Усеченный конус 7, взаимодействуя кромкой своего большего основания с внутренней поверхностью стенки 1 воздушного канала вентиляционной системы, за счет трения герметично фиксирует в нем обратный клапан 2, а также направляет поток воздуха в трубчатый корпус 3. Ребра 8 при этом также взаимодействуют с указанной внутренней поверхностью стенки 1 воздушного канала, усиливая силу трения, за счет которой фиксируется указанный клапан 2, а также жестко центрируют часть трубчатого корпуса 3 с крышкой 4 в воздушном канале.
Таким образом, при включении внешнего источника подачи воздуха затвор 6, установленный в трубчатом корпусе 3, перемещается к крышке 4, открывая отверстие в седле 5. Воздух поступает внутрь трубчатого корпуса 3 и через, по крайней мере, одно отверстие 9 в его стенке и зазор между внешней поверхностью стенки указанного корпуса 3 и внутренней поверхностью стенки 1 воздушного канала направляется дальше по воздушному каналу вентиляционной системы. После выключения внешнего источника подачи воздуха затвор 6 под собственным весом или под действием обратного потока воздуха, проход которого необходимо исключить, перекрывает отверстие в седле 5 и предотвращает выход воздуха из помещения на улицу, т.е. туда, откуда осуществляют его забор.
Подытожить написанное можно следующим образом. Клапан устанавливается внутрь вентиляционного канала и поэтому не имеет отдельного внешнего корпуса. Работает только находясь внутри вентиляционного канала. Поэтому он является простым и оптимальным дополнением на пути воздуха, проходящего в вентиляционном канале. Не требует переделки вентиляционного канала путем усложнения системы креплений - он просто вставляется и все.
Предлагаемая полезная модель может быть установлена в любой свободной части воздушных каналов вентиляционной системы. При этом за счет простоты конструкции предлагаемого клапана уменьшается время, затрачиваемое на его изготовление и установку обратного клапана, что в совокупности приводит к повышению надежность работы как самого обратного клапана так и вентиляционной системы в целом. Кроме того предлагаемая конструкция обратного клапана при работе издает меньше шума, что понижает шум, издаваемый всей вентиляционной системой.