ПАНЕЛЬ ВОЗДУХОВОДА
AIR DUCT PANEL

Область техники
[0001] Изобретение относится к панели воздуховода и к способу ее изготовления, а также к секции воздуховода и к способу монтажа воздуховода.
Уровень техники
[0002] Воздуховоды используются в комбинации с системой отопления, вентиляции и кондиционирования (ОВК) здания и предназначены для подведения и отведения воздуха. В типичном варианте воздуховод состоит из множества коротких секций, соединенных одна с другой. В зависимости от предъявляемых требований и строительных нормативов в здании могут быть установлены воздуховоды различных типов, имеющие разные размеры.
[0003] Обычно установка воздуховода на выбранное для него место является частью строительных работ, выполняемой непосредственно на месте. Например, металлические листы загибают в виде металлического трубопровода, а затем наносят вокруг него слой изолятора. В типичном варианте монтажную работу выполняют вручную. Качество воздуховода может изменяться в зависимости от характера строительства. В частности, возможен завышенный расход материалов и ухудшение качества изоляции.
[0004] При этом большинство воздуховодов устанавливают на уровне потолка, т.е. монтаж приходится выполнять на достаточно большой высоте. В результате может возникнуть опасность для рабочих, и, кроме того, снижается производительность работы по монтажу. Согласно известному техническому решению воздуховод можно изготовить в цехе завода, расположенном вне рабочей площадки, а затем транспортировать на нее. Однако в большинстве случаев воздуховод имеет большой объем, и его транспортировка на место установки может оказаться затруднительной и трудоемкой. Кроме того, воздуховоды имеют громоздкую конструкцию, неудобную в обращении, и для своего хранения требуют больших площадей.
[0005] Таким образом, существует потребность в разработке панели воздуховода, позволяющей устранить по меньшей мере некоторые из перечисленных проблем или найти для них эффективное альтернативное техническое решение.
Раскрытие изобретения
[0006] Согласно первому аспекту изобретения предлагается панель воздуховода, содержащая: слоистую конструкцию, содержащую теплоизолирующий (далее – изолирующий) слой, находящийся между первым поддерживающим слоем и вторым поддерживающим слоем, и имеющую поперечный край определенной ширины, и торцевую накладку, прикрепленную к поперечному краю и сконфигурированную с возможностью присоединения к монтажному фланцу, который сконфигурирован с возможностью монтажа панели воздуховода,  причем торцевая накладка и монтажный фланец выполнены из отличающихся материалов, а второй поддерживающий слой и монтажный фланец образуют цельную конструкцию.
[0007] Изолирующий слой может быть выполнен из полиизоцианурата.
[0008] Торцевая накладка может быть выполнена из пластикового материала, а монтажный фланец может быть выполнен из металла.
[0009] Пластиковый материал может представлять собой поливинилхлорид.
[0010] Первый поддерживающий слой сконфигурирован с возможностью образовывать внутреннюю поверхность воздуховода и может быть выполнен из материала, выбранного из группы, в которую входят оцинкованная сталь, алюминий и нержавеющая сталь.
[0011] Второй поддерживающий слой сконфигурирован с возможностью образовывать наружную поверхность воздуховода и может быть выполнен из материала, выбранного из группы, в которую входят оцинкованная сталь, алюминий и нержавеющая сталь.
[0012] Монтажный фланец может выступать наружу относительно второго поддерживающего слоя.
[0014] Торцевая накладка может содержать замыкающий компонент, сконфигурированный с возможностью сцепления с ответным замыкающим компонентом монтажного фланца.
[0015] Согласно второму аспекту изобретения предлагается секция воздуховода, которая состоит из нескольких панелей воздуховода, выполненных согласно первому аспекту изобретения и образующих конструкцию, имеющую замкнутое поперечное сечение.
[0016] Смежные панели воздуховода могут быть прикреплены одна к другой в продольном направлении каждой панели посредством замыкающего механизма.
[0017] Согласно третьему аспекту изобретения предлагается способ изготовления панели воздуховода, включающий следующие операции: помещают изолирующий слой между первым и вторым поддерживающими слоями, образуя слоистую конструкцию, имеющую поперечный край определенной ширины, к поперечному краю прикрепляют торцевую накладку, а к торцевой накладке присоединяют монтажный фланец, причем торцевая накладка и монтажный фланец выполнены из отличающихся материалов, а второй поддерживающий слой и монтажный фланец образуют цельную конструкцию.
[0018] Изолирующий слой может быть выполнен из полиизоцианурата.
[0019] Торцевая накладка и монтажный фланец могут быть выполнены соответственно из пластикового материала и металла.
[0020] Пластиковый материал может представлять собой поливинилхлорид.
[0021] Первый поддерживающий слой может быть выполнен из материала, выбранного из группы, в которую входят оцинкованная сталь, алюминий и нержавеющая сталь.
[0022] Второй поддерживающий слой может быть выполнен из материала, выбранного из группы, в которую входят оцинкованная сталь, алюминий и нержавеющая сталь.
[0023] Согласно четвертому аспекту изобретения предлагается способ монтажа воздуховода, включающий следующие операции: осуществляют сборку нескольких панелей воздуховода, выполненных согласно первому аспекту изобретения, с формированием секции воздуховода, присоединяют, с использованием соответствующих монтажных фланцев, указанную секцию воздуховода по меньшей мере к одной смежной секции воздуховода.
Краткое описание чертежей
[0024] Для специалиста в этой области варианты изобретения, представленные только в качестве примеров, будут более понятны и очевидны из приведенного далее описания, которое следует рассматривать со ссылками на прилагаемые чертежи.
[0025] На фиг. 1A схематично проиллюстрирована панель воздуховода, выполненная согласно варианту изобретения.
[0026] На фиг. 1B панель воздуховода по фиг. 1A схематично проиллюстрирована в другой проекции.
[0027] На фиг. 2 схематично проиллюстрирована четырехсторонняя секция воздуховода, состоящая из четырех панелей по фиг. 1А и 1 В.
[0028] На фиг. 3 схематично проиллюстрированы две смежные четырехсторонние секции воздуховода, которые должны быть собраны, чтобы образовать воздуховод согласно варианту изобретения.
[0029] На фиг. 4 в увеличенном масштабе схематично проиллюстрирована сборка двух смежных монтажных фланцев, выполненная согласно варианту изобретения.
Осуществление изобретения
[0030] На фиг. 1А и 1В схематично проиллюстрирована панель 100 воздуховода, выполненная согласно варианту изобретения. Панель 100 содержит слоистую конструкцию 102, в состав которой входит изолирующий слой 104, расположенный между первым (металлическим) поддерживающим слоем 105 и вторым (металлическим) поддерживающим слоем 106. Слоистая конструкция 102 имеет по меньшей мере один поперечный край определенной ширины, соответствующий на фиг. 1А и 1В первому краю 108, и второй поперечный край 110 определенной ширины. К первому краю 108 и ко второму краю 110 прикреплены соответственно первая торцевая накладка 112 и вторая торцевая накладка 114, сконфигурированные с возможностью присоединения соответственно к первому монтажному фланцу 116 и ко второму монтажному фланцу 118. Первая и вторая торцевые накладки 112, 114 выполнены из материала, отличающегося от материала первого и второго монтажных фланцев 116, 118. Данные фланцы сконфигурированы с возможностью прикрепления панели 100 воздуховода к наружной конструкции (на чертежах не изображена), в том числе к монтажному фланцу смежной секции воздуховода.
[0031] В данном варианте изолирующий слой 104 представляет собой тонкий прямоугольный слой, имеющий первую поверхность 120 и вторую поверхность 122, которые прикреплены соответственно к первому металлическому слою 105 и ко второму металлическому слою 106, образуя слоистую конструкцию 102. У изолирующего слоя 104 есть две, по существу, параллельные продольные стороны, каждая из которых, когда две панели воздуховода соединены одна с другой, упирается в ответную продольную сторону смежного изолирующего слоя (на чертеже не изображен). Продольные стороны слоя 104 могут иметь разные структуры поверхности по его толщине (например с насечкой или с наклоном), выполненные в соответствии со структурой поверхности ответной продольной стороны. Наличие таких структур позволяет увеличить площадь контакта между упирающимися одна в другую продольными сторонами, тем самым способствуя плотному стыку. Предусмотрена возможность дополнительно усилить плотность стыка продольных сторон соответствующих панелей воздуховода, применив адгезивное средство, например клей. Специалисту в этой области будет понятно, что изолирующему слою 104 можно придать и другие формы, например в виде треугольников или других подобных конфигураций. Такой вариант может быть использован для связывания двух смежных панелей воздуховода, у которых поперечные края расположены перпендикулярно друг к другу.
2
[0032] В варианте изобретения изолирующий слой 104 выполнен из полиизоцианурата (ПИР). Этот материал пригоден в данном контексте вследствие своей относительно высокой термостойкости, большого коэффициента теплоизоляции (R6 на дюйм) и низкого коэффициента теплопередачи (0,0023 Вт/м⋅К). Специалисту в этой области будет понятно, что изолирующий слой 104 может быть изготовлен не только из ПИР (приведенного лишь в качестве примера), но и из других материалов.
3
[0033] В типичном варианте толщина изолирующего слоя 104, выполненного из ПИР, составляет 20-40 мм. В общем случае ее увеличивают в зависимости от ширины панели 100 воздуховода, поскольку более широкие панели обычно используют для воздуховодов, подающих воздух с повышенной скоростью потока, а это, в свою очередь, требует улучшения изоляции. В варианте изобретения плотность изолирующего слоя ПИР равна примерно 50±2 кг/м. Изолирующий слой 104 обычно изготавливают со стандартными значениями длины, составляющими, например, менее 2 м. Это позволяет упростить процесс изготовления панели 100 воздуховода. Специалисту в этой области будет понятно, что в различных вариантах осуществления толщина и плотность изолирующего слоя 104, а также его длина будут выбираться, в частности, в зависимости от обеспечения требуемой изоляции, легкости транспортировки или хранения, а также от места, в котором будет устанавливаться панель воздуховода.
[0034] В типичном варианте первый металлический слой 105 выполнен из оцинкованной стали, алюминия или нержавеющей стали. Подобным образом, т.е. из оцинкованной стали, алюминия или нержавеющей стали, можно выполнить и второй металлический слой 106. Эти материалы характеризуются значительной износостойкостью, поэтому металлические слои 105, 106 обычно очень тонкие, их толщина составляет, например, менее 1 мм. Преимущество данных слоев 105, 106 состоит в том, что они, по сравнению с обычным воздуховодом, использующим алюминиевую фольгу, способны обеспечить наличие более жесткой конструкции, поддерживающей изолирующий слой 104. В добавление к этому, предусмотрена возможность выполнить поверхность металлических слоев 105, 106 антикоррозионной. Кроме того, чтобы дополнительно улучшить антикоррозионные или эстетические свойства воздуховода, данную поверхность можно подвергнуть обработке, например покрасить. В рабочем положении первый и второй металлические слои 105, 106 образуют соответственно внутреннюю и наружную поверхности воздуховода. Специалисту в этой области будет понятно, что, в зависимости, в частности, от затрат и строительных нормативов, первый металлический слой 105 и второй металлический слой 106 могут быть выполнены из различных материалов. Кроме того, должно быть понятно, что описанные материалы приведены только в качестве примеров, а первый и второй поддерживающие слои можно выполнить также из неметаллических материалов, имеющих сопоставимые термические и конструкционные свойства, например из композита или из пластика
[0035] На фиг. 1А и 1В показано также, что на втором металлическом слое 106 предусмотрен замыкающий механизм в виде защелкивающегося замкового компонента 124. Данный компонент 124 сконфигурирован с возможностью взаимного замыкания с ответным защелкивающимся замковым компонентом другой панели воздуховода, когда две смежных панели присоединяются одна к другой. Взаимное замыкание между защелкивающимися замковыми компонентами смежных панелей воздуховода позволяет облегчить работу по сборке и сделать соединение между смежными панелями более плотным. В другом варианте защелкивающийся замковый компонент 124 может быть установлен на первом металлическом слое 105 или на обоих металлических слоях, т.е. на первом слое 105 и на втором слое 106.
[0036] В примере, представленном на фиг. 1А и 1В, первая торцевая накладка 112 и вторая торцевая накладка 114 прикреплены соответственно к первому поперечному краю 108 и ко второму поперечному краю 110 слоистой конструкции 102. Конкретно, накладки 112, 114 захватывают конструкцию 102 у ее первого металлического слоя 105 и у второго металлического слоя 106.
[0037] В типичном варианте каждая боковая сторона торцевых накладок 112, 114 сконструирована с возможностью находиться на одном уровне с продольными сторонами изолирующего слоя. Например, на фиг. 1В обе боковые стороны торцевых накладок 112, 114 наклонены в соответствии со структурой поверхности данных продольных сторон, выполненных в наклонной конфигурации. В одном из вариантов поверхность торцевых накладок 112, 114 текстурирована, например, зубчатым контуром. Перед прикреплением текстурированной поверхности к первому поперечному краю 108 на нее можно нанести клей. Преимущество текстурированной поверхности состоит в том, что она позволяет обеспечить более надежное прикрепление.
[0038] Как показано на фиг. 1А и 1В, первый монтажный фланец 116 и второй монтажный фланец 118 образуют со вторым металлическим слоем 106 цельную конструкцию. В частности, предусмотрена возможность изготовить ее путем отгибки фланцев от единого металлического листа. Специалисту в этой области будет понятно, что для формирования такой цельной конструкции могут быть применены и другие технологические операции, например экструзия алюминия. В другом варианте фланцы 116 и 118 сконфигурированы с возможностью прикрепления ко второму металлическому слою 106 разъемным образом. Другими словами, оба фланца 116, 118 и слой 106 являются в этом варианте независимыми деталями. Для монтажа панели 100 воздуховода в обоих вариантах обычно во фланце предусмотрены сквозные отверстия. Для обычных условий монтажные фланцы 116, 118 изготавливают из материалов, обладающих существенной гибкостью, например из металла.
[0039] В устройстве, представленном на фиг. 1А и 1В, первая торцевая накладка 112 снабжена замыкающим компонентом 126, который сцепляется с ответным замыкающим компонентом 128 первого монтажного фланца 116, при этом данные компоненты 126, 128 замыкаются между собой, прилегая ко второму металлическому слою 106. По такому же принципу вторая торцевая накладка 114 тоже сцепляется со вторым монтажным фланцем 118. В результате относительно второго металлического слоя 106 первый и второй монтажные фланцы 116, 118 выступают наружу. Специалисту в этой области будет понятно, что сцепление торцевых накладок 112, 114 с соответствующими монтажными фланцами 116, 118 может быть сконфигурировано и другим образом. Например, предусмотрена возможность прикрепить фланцы 116, 118 к накладкам 112, 114, используя крепежное средство, такое как винт.
[0040] В процессе эксплуатации участок торцевых накладок 112, 114, прилегающий к первому металлическому слою 105, подвергается воздействию воздуха, протекающего в воздуховоде. Температура данного воздуха часто отличается от температуры воздуха, находящегося вне воздуховода. Чтобы уменьшить теплоперенос через накладки 112, 114 и предотвратить возможное образование так называемого теплового мостика в панели 100 воздуховода, в типичном варианте накладки 112, 114 выполнены из материала, имеющего высокое тепловое сопротивление, например из пластика, такого как поливинилхлорид (ПВХ). В данном случае преимущество состоит в уменьшении нежелательного поступления или нежелательной потери тепла применительно к воздуху, протекающему по воздуховоду. Специалисту в этой области будет понятно, что ПВХ - это только один из примеров таких материалов и что накладки 112, 114 можно выполнить из других материалов, обладающих достаточным тепловым сопротивлением.
[0041] На фиг. 2 схематично проиллюстрирована четырехсторонняя секция 200 воздуховода, состоящая из четырех панелей 202а, 202b, 202с, 202d, выполненных согласно фиг. 1А и 1В. Как показано на чертеже, первая панель 202а, вторая панель 202b и третья панель 202 с присоединены одна к другой, образуя три стороны секции 200 в виде С-образной конфигурации, в которую затем вмонтирована четвертая панель 202d. Как указывалось выше в связи с фиг. 1А и 1В, сборка двух смежных панелей воздуховода выполняется так, чтобы соответствующие продольные стороны изолирующих слоев в панелях упирались друг в друга. Конкретно, в данном примере продольные стороны изолирующего слоя четвертой панели 202d упираются в соответствующие продольные стороны изолирующих слоев первой панели 202а и третьей панели 202 с.
[0042] Четвертая панель 202d воздуховода снабжена первым и вторым монтажными фланцами 204а, 204b. В каждую их сторону введены первая, вторая, третья и четвертая угловые вставки, соответственно 206а, 206b и 206с, 206d, которые могут иметь разные конфигурации, например в виде цельной L-образной детали или комбинации двух l-образных деталей. Во вставках 206а, 206b, 206с, 206d выполнены сквозные отверстия 208, предназначенные для введения в них крепежных средств (на чертеже не изображены), например винтов или болтов. Угловые вставки 206а, 206b, 206с, 206d последовательно вводят в соответствующие монтажные фланцы первой панели 202а и третьей панели 202 с. Для прикрепления вставок 206а, 206b, 206с, 206d к соответствующим монтажным фланцам панелей 202а, 202с, 202d или, как описано далее со ссылками на фиг. 4, для прикрепления секции 200 воздуховода к прилегающей наружной конструкции (не изображена), в том числе к смежной секции воздуховода, предусмотрена возможность ввести в сквозные отверстия 208 крепежные средства. Кроме того, в каждой из панелей 202а, 202с, 202d защелкивающиеся замковые компоненты (например 210а, 210b) металлических слоев можно замкнуть с ответными защелкивающимися замковыми компонентами смежных панелей воздуховода.
[0043] На фиг. 3 схематично проиллюстрированы две смежные четырехсторонние секции 302а, 302b воздуховода, соединяемые в единое целое, чтобы образовать воздуховод. Как показано на чертеже, первую секцию 302а прикрепляют ко второй секции 302b. Каждая из секций 302а, 302b снабжена четырьмя монтажными фланцами, выступающими наружу. В типичном варианте предусмотрена возможность между монтажными фланцами 304а, 304b, 304с, 304d первой секции 302а и монтажными фланцами 306а, 306b, 306с, 306d второй секции 302b проложить уплотнение, обладающее достаточным тепловым сопротивлением, чтобы сделать соединение между перечисленными фланцами, т.е. фланцами 304а, 304b, 304с, 304d первой секции 302а и фланцами 306а, 306b, 306с, 306d второй секции 302b, по существу, непроницаемым для текучей среды.
[0044] На фиг. 4 в увеличенном масштабе схематично проиллюстрирован пример сборки двух смежных монтажных фланцев 402а, 402b. Как показано на чертеже, первый монтажный фланец 402а и второй монтажный фланец 402b прикреплены соответственно к первой панели 404а и ко второй панели 404b воздуховода. В данном варианте и первый фланец 402а, и второй фланец 402b образуют соответственно с первым металлическим слоем 406а и вторым металлическим слоем 406b цельную конструкцию. Кроме того, каждая панель 404а, 404b снабжена торцевой накладкой 408а, 408b, прикрепленной к поперечному краю панели. Каждая из накладок 408а, 408b имеет замыкающий компонент 410а, 410b соответственно, который сцепляется с ответным замыкающим компонентом 412а, 412b монтажных фланцев 402а, 402b соответственно.
[0045] В проиллюстрированном варианте между первой и второй панелями 404а, 404b воздуховода проложено уплотнение 414. Первый монтажный фланец 402а прикреплен ко второму монтажному фланцу 402b с использованием болта 416 и гайки 418. Кроме того, предусмотрена возможность использовать защелкивающийся прижимной компонент 420, чтобы прижать фланцы 402а, 402b друг к другу и, тем самым, дополнительно повысить прочность монтажа и предотвратить накопление воды или грязи, если воздуховод установлен под открытым небом. Специалисту в этой области будет понятно, что применение болтов и гаек - это только один из примеров и что для монтажа смежных монтажных фланцев 402а, 402b можно использовать и другие крепежные средства. В добавление к этому, должно быть понятно, что сборка смежных монтажных фланцев 402а, 402b может содержать другие структурные компоненты, например упрочняющий компонент, установленный внутри фланцев 402а, 402b и предотвращающий их разрушение.
[0046] По сравнению с обычной панелью воздуховода предлагаемая панель 100, выполненная согласно приведенным примерам, способна обеспечить более эффективное использование энергии в системах ОВК. Конкретно, в результате улучшенной изоляции, обеспеченной в воздуховоде, могут быть снижены поступление или потеря энергии. Например, торцевые накладки 112, 114, выполненные из ПВХ, позволяют уменьшить теплоперенос в панели 100 воздуховода, поскольку они не пропускают через себя тепло. В таком варианте предотвращается также образование теплового мостика в панели воздуховода и, соответственно, в воздуховоде.
[0047] Панели воздуховода, выполненные согласно предлагаемым примерам, изготавливаются вне рабочей площадки и транспортируются на нее, имея относительно компактную форму. Их можно соединить друг с другом на месте, используя для формирования секции воздуховода защелкивающееся прижимное сцепление. Например, торцевые накладки 112, 114 присоединяются к монтажным фланцам 116, 118с использованием замыкающих компонентов. Дополнительная изоляция для такого воздуховода может не потребоваться. В результате можно существенно уменьшить объем изоляционных работ и снизить уровень шума на рабочей площадке. Кроме того, по сравнению с обычным воздуховодом преимуществом является возможность сделать воздуховод легче и прочнее. К другим преимуществам предлагаемой панели воздуховода можно отнести уменьшение отходов вследствие снижения объема ручных изоляционных работ, повышение производительности на рабочем месте, а также получение продукта, экологически безопасного вследствие применения материалов, не содержащих формальдегида.
[0048] Специалисту в этой области будет понятно, что в изобретение, описанное на примере его конкретных вариантов, могут быть внесены многочисленные изменения и/или модификации, не выходящие за границы его идеи или объема, трактуемые в широком смысле. Таким образом, представленные варианты следует считать во всех отношениях иллюстративными, а не ограничивающими.