УСТРОЙСТВО ПЕРЕКРЫТИЯ ВОЗДУШНОГО ВЕНТИЛЯЦИОННОГО КАНАЛА

МПК: F16K 17/34
УСТРОЙСТВО ПЕРЕКРЫТИЯ ВОЗДУШНОГО ВЕНТИЛЯЦИОННОГО КАНАЛА
Область техники, к которой относится полезная модель
.
Настоящая полезная модель относится к оборудованию для перекрытия воздушных вентиляционных каналов при воздействии воздушной ударной волны и волны разрежения, а более конкретно к устройствам перекрытия воздушных вентиляционных каналов, содержащим два ряда противоположно направленных перекрывающих элементов, выполненных в виде заслонок, передние кромки которых ориентированы параллельно направлению воздушного потока, установленных на осях с возможностью поворота под действием критического изменения скорости воздушного потока и взаимодействующих с приспособлением удержания заслонок, обеспечивающим прохождение сквозь устройство потока воздуха со скоростями меньшими критической скорости, при этом устройство включает в себя приспособление одновременного принудительного закрывания и открывания заслонок каждого ряда, которое имеет соединенную с заслонками вертикальную подвижную тягу, и может быть использовано для экстренного перекрытия воздушных вентиляционных каналов при взрывах и аналогичных резких перепадах давления.
В настоящем описании под критическим изменением воздушного потока понимается любое резкое изменение параметров воздушного потока -  как градиенты  давления при прохождении  воздушной ударной волны или волны разрежения.
Уровень техники.
Из уровня техники известно устройство перекрытия воздушного вентиляционного канала, содержащее два ряда противоположно направленных перекрывающих элементов, выполненных в виде заслонок, передние кромки которых ориентированы параллельно направлению воздушного потока, установленных на осях с возможностью поворота под действием критического изменения скорости воздушного потока и взаимодействующих с приспособлением удержания заслонок, обеспечивающим прохождение сквозь устройство потока воздуха со скоростями меньшими критической скорости, при этом устройство включает в себя приспособление одновременного принудительного закрывания и открывания заслонок каждого ряда, которое имеет соединенную с заслонками вертикальную подвижную тягу, см. патент на полезную модель №53402, опубликованную 10.05.2006.
Данное устройство является наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к предлагаемому решению и взято за прототип предлагаемой полезной модели.
Недостатком его являются то, что оно недостаточно надежно, так как состоит из двух соединенных между собой узлов, не имеющих общего единого корпуса. Кроме того, оно недостаточно надежно, так как имеет множество автономных несъёмных элементов, упруго нагружающих заслонки, как минимум, по два на каждую заслонку. При этом, данное устройство имеет неудобства при эксплуатации, выраженные в том, что при необходимости изменить пороговую величину срабатывания устройства на перекрытие воздушного канала необходимо менять все множество автономных несъёмных элементов (пружин), упруго нагружающих заслонки, которых, как минимум, по два на каждую заслонку. Также неудобным является проведение проверки на работоспособность устройства. Это связано с тем, что устройство выполнено из двух независимых модулей и каждый из них нужно проверять отдельно.
Раскрытие полезной модели.
Опирающееся на это оригинальное наблюдение настоящая полезная модель, главным образом, имеет целью предложить устройство перекрытия воздушного вентиляционного канала, содержащее два ряда противоположно направленных перекрывающих элементов, выполненных в виде заслонок, передние кромки которых ориентированы параллельно направлению воздушного потока, установленных на осях с возможностью поворота под действием критического изменения скорости воздушного потока и взаимодействующих с приспособлением удержания заслонок, обеспечивающим прохождение сквозь устройство потока воздуха со скоростями меньшими критической скорости, при этом устройство включает в себя приспособление одновременного принудительного закрывания и открывания заслонок каждого ряда, которое имеет соединенную с заслонками вертикальную подвижную тягу, позволяющее, по меньшей мере, сгладить указанный выше недостаток, а именно обеспечить повышение надежности работы при повышении удобства эксплуатации, что и является поставленной технической задачей, которую призвана решить настоящая полезная модель.
Для достижения этой цели оба ряда перекрывающих элементов установлены в едином корпусе, выполненном в виде металлической рамы,  причем все заслонки одного ряда шарнирно связаны с двумя вертикальными подвижными тягами подпружиненной подвижной рамки с образованием приспособления удержания заслонок, при этом приспособления одновременного принудительного закрывания и открывания заслонок каждого ряда выполнены в виде упоров на подвижных рамках, которые взаимодействуют с рабочими поверхностями эксцентриков, закрепленных на общем для двух эксцентриков валу.
Благодаря таким выгодным характеристикам становится возможным обеспечить повышение надежности работы за счет выполнения устройства в едином корпусе, а также за счет того, приспособление, удерживающее заслонки в открытом положении и устройство принудительного закрывания заслонок объединены в одном механизме, позволяющем, в отличие от прототипа, производить одновременное закрытие всех (обоих рядов) заслонок устройства.
Также в сравнении с прототипом повышается технологичность изготовления устройства и упрощается процесс его сборки и разборки за счет сокращения количества деталей устройства. За счет сокращения количества деталей устройства, как следствие, также облегчается его обслуживание, повышается степень ремонтопригодности, что также увеличивает и надежность устройства в целом.
Кроме того, в сравнении с прототипом обеспечивается возможность настройки на заданную производительность канала и на заданный градиент давления по отдельности для ударной волны и для волны разрежения, что позволяет добиться оптимальных порогов срабатывания устройства. Это увеличивает удобство эксплуатации указанным устройством.
Существует преимущественный вариант полезной модели, в котором вал имеет съёмную рукоять для ручного привода.
Благодаря такой выгодной характеристике становится возможным производить одновременное закрытие всех (обоих рядов) заслонок устройства поворотом одной съёмной рукояти.
Совокупность существенных признаков предлагаемой полезной модели неизвестна из уровня техники для устройств аналогичного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для полезной модели.
Краткое описание чертежей.
Другие отличительные признаки и преимущества полезной модели ясно вытекают из описания, приведенного ниже для иллюстрации и не являющегося ограничительным, со ссылками на прилагаемые рисунки, на которых:
- фигура 1 схематично изображает вертикальный разрез устройства перекрытия воздушного канала, согласно полезной модели,
- фигура 2 схематично изображает вид сбоку устройства перекрытия воздушного канала, согласно полезной модели,
- фигуры 3 и 4 схематично изображают положения заслонок  устройства перекрытия воздушного канала в разных режимах работы, согласно полезной модели.
На фигурах  обозначено:
1 -  металлическая рама
2 - горизонтальные свободно вращающиеся оси
3 - поворотные заслонки
4 - оси заслонок
5 -  вертикальная тяга
6 - подвижная рамка первого ряда заслонок
7 - пружины, усилие которых удерживает заслонки под углом к потоку воздуха и препятствует их повороту под действием потока воздуха
8 - подвижная рамка второго ряда заслонок
9 и 10 -  упоры, направленные навстречу друг другу.
11 - эксцентрик
12 - вал
13 - съёмная рукоятка
Согласно фигурам 1-4 устройство перекрытия воздушного вентиляционного канал, содержит два ряда противоположно направленных перекрывающих элементов, выполненных в виде заслонок 3, передние кромки которых ориентированы параллельно направлению воздушного потока, установленных на осях 4 с возможностью поворота под действием критического изменения скорости воздушного потока и взаимодействующих с приспособлением удержания заслонок, обеспечивающим прохождение сквозь устройство потока воздуха со скоростями меньшими критической скорости, при этом устройство включает в себя приспособление одновременного принудительного закрывания и открывания заслонок каждого ряда, которое имеет соединенную с заслонками вертикальную подвижную тягу 5.
Оба ряда перекрывающих элементов установлены в едином корпусе, выполненном в виде металлической рамы 1. Все заслонки одного ряда шарнирно связаны с двумя вертикальными подвижными тягами  5 подпружиненной подвижной рамки 6 и 8 с образованием приспособления удержания заслонок. Приспособления одновременного принудительного закрывания и открывания заслонок каждого ряда выполнены в виде упоров 9 и 10  на подвижных рамках 6 и 8, которые взаимодействуют с рабочими поверхностями эксцентриков 11, закрепленных на общем для двух эксцентриков валу 12.
Вал 12 имеет съёмную рукоять 13 для ручного привода
Все заслонки одного ряда через оси 4 шарнирно связаны с двумя вертикальными тягами 5 подвижной рамки 6, подпружиненной одной,  двумя, четырьмя или пятью пружинами 7, усилие которых удерживает заслонки под углом к потоку воздуха и препятствует их повороту под действием потока воздуха вплоть до некоторой критической скорости потока, при превышении которой давление потока может пересилить действие пружин и синхронно повернуть заслонки одного ряда, перекрывая проходное сечение рамы устройства. При этом заслонки другого ряда остаются в открытом положении. Величина критической скорости может варьироваться в значительных пределах за счет изменения количества установленных пружин. Заслонки второго ряда при этом работают аналогично при изменении направления потока на противоположное.
Осуществление полезной модели.
Устройство перекрытия воздушного вентиляционного канала работает следующим способом.
Устройство, установленное в воздушном канале приточной или вытяжной системы вентиляции, работает следующим образом. В нормальном режиме эксплуатации поток воздуха свободно проходит по каналу, обтекая заслонки 3 обоих рядов, удерживаемых в исходном (открытом) положении усилиями соответствующих пружин 7 (см. Фиг. 3)
При прохождении через устройство ударной волны в канале и на заслонках возникает градиент давления, под действием которого заслонки 3 первого по ходу волны ряда одновременно поворачиваются, сжимая пружины 7, и перекрывают канал, как это показано на Фиг.4.
Вслед за ударной волной через устройство проходит волна разрежения, создающая в канале градиент давления обратного направления, под действием которого канал перекрывают заслонки второго ряда, а заслонки первого ряда автоматически открываются. При снижении градиента давления менее некоторой заданной величины автоматически (под действием пружин) открываются и заслонки второго ряда, после чего воздушный канал может работать в нормальном режиме.
При вращении валика от руки посредством съёмной рукояти 13 эксцентрики через воздействие на упоры перемещают обе подвижные рамки 6 и 8 вниз, сжимая пружины 7 и  поворачивая заслонки 3 обоих рядов одновременно на закрытие канала, (см. Фиг. 3). При обратном вращении рукоятки все заслонки одновременно возвращаются в исходное (открытое) положение под действием разжимающихся пружин 7.
Последовательность этапов является примерной и позволяет переставлять, добавлять или производить некоторые операции одновременно без потери возможности обеспечивать выполнение всех функций предлагаемого устройства.
Промышленная применимость.
Предлагаемое устройство перекрытия воздушного вентиляционного канала может быть реализовано специалистом на практике и при реализации обеспечивает выполнение заявленного назначения. Возможность реализации специалистом на практике следует из того, что для каждого признака, включённого в формулу полезной модели на основании описания, известен материальный эквивалент, что позволяет сделать вывод о соответствии критериям «полнота раскрытия» и «промышленная применимость» для полезной модели.
В соответствии с предложенной полезной моделью заявителем были проведены испытания конструкции устройства перекрытия воздушного вентиляционного канала.
Испытания показали, что устройство перекрытия воздушного вентиляционного канала может позволить:
- повысить надежность работы устройства за счет того, что  оба механизма перекрытия канала (и от ударной волны, и от волны разрежения) размещены в одном корпусе;
- повысить надежность работы устройства за счет того, что  исключено множество автономных несъёмных элементов, упруго нагружающих заслонки (как минимум, по два на каждую заслонку), а упругое нагружение всех заслонок производится не менее чем двумя и не более чем десятью легкосъёмными пружинами посредством тяг и шарниров, которые в прототипе служат только для синхронизации поворота заслонок и для ручного привода;
- повысить удобство эксплуатации устройства за счет того, что одной съёмной рукояти 13 можно производить одновременное закрытие всех (обоих рядов) заслонок устройства.
Кроме того:
- повышается технологичность изготовления устройства;
-  упрощается процесс его сборки и разборки за счет сокращения количества деталей устройства;
- облегчается его обслуживание;
- повышается степень ремонтопригодности,
- обеспечивается возможность настройки на заданную производительность канала и на заданный градиент давления по отдельности для ударной волны и для волны разрежения, что позволяет добиться оптимальных порогов срабатывания устройства.
Все это, в конечном счете, обеспечивает выполнение достигаемого технического результата - повышение надежности работы при повышении удобства эксплуатации.