ДЕФЛЕКТОР ВЫТЯЖНОЙ ТРУБЫ

Заявляемая полезная модель относится к системам естественной вентиляции помещений, в частности к устройствам для усиления тяги, устанавливаемым на верхней части вытяжных труб.
Известен дефлектор вытяжной трубы, содержащий зонт, установленный над устьем вытяжной трубы, при этом диаметр зонта превышает диаметр устья вытяжной трубы (патент RU №2298136, МПК F23L 17/02).
Этот дефлектор, для усиления тяги, дополнительно содержит цилиндрический кожух, закрывающий горизонтальный воздушный канал между зонтом и устьем вытяжной трубы, и трубу Вентури, которые однако, не обеспечивают необходимую эффективность использования энергии ветра для усиления тяги вытяжной трубы и значительно усложняют конструкцию дефлектора.
Известен дефлектор вытяжной трубы, содержащий зонт, установленный над устьем вытяжной трубы, при этом диаметр зонта превышает диаметр устья вытяжной трубы (В.Н.Богословский, В.П.Щеглов. Отопление и вентиляция, Стройиздат, 1970 г., стр.209, рис XIV. 12).
В этом дефлекторе вытяжной трубы, являющемся наиболее близким к заявляемому по совокупности признаков, зонт выполнен в виде полого конуса с открытым нижним основанием и в сочетании с обычным устьем вытяжной трубы не способен сформировать над устьем вытяжной трубы необходимое прямолинейное горизонтальное направление движения ветряного потока и, следовательно, не позволяет обеспечить необходимую эффективность использования энергии ветра для усиления тяги вытяжной трубы.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в повышении эффективности использования энергии ветра для усиления тяги вытяжной трубы.
Указанный технический результат достигается тем, что в дефлекторе вытяжной трубы, содержащем зонт, установленный над устьем вытяжной трубы, при этом диаметр зонта превышает диаметр устья вытяжной трубы, дефлектор снабжен фланцем, выполненным за одно целое с патрубком для коаксиальной установки в устье вытяжной трубы, зонт выполнен в виде диска, соединенного с фланцем с образованием прямолинейного горизонтального воздушного канала, диаметральная длина которого превышает диаметр устья вытяжной трубы.
Кроме того, дискообразный зонт и фланец снабжены периферийными участками, которые выполнены в виде изгибов для совместного образования окружного конфузорного входа в прямолинейный горизонтальный воздушный канал и окружного диффузорного выхода из прямолинейного горизонтального воздушного канала. На периферийном изгибе зонта выполнены дренажные щели, расположенные вдоль профиля изгиба, и дефлектор выполнен из композиционных материалов.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый дефлектор отличается тем, что дефлектор снабжен фланцем, выполненным за одно целое с патрубком для коаксиальной установки в устье вытяжной трубы, зонт выполнен в виде диска, соединенного с фланцем с образованием прямолинейного горизонтального воздушного канала, диаметральная длина которого превышает диаметр устья вытяжной трубы. Такое отличие от прототипа дает основание утверждать о соответствии заявляемого технического решения критерию патентоспособности полезной модели «новизна».
Кроме того, дискообразный зонт и фланец снабжены периферийными участками, которые выполнены в виде изгибов для совместного образования окружного конфузорного входа в прямолинейный горизонтальный воздушный канал и окружного диффузорного выхода из прямолинейного горизонтального воздушного канала. На периферийном изгибе зонта выполнены дренажные щели, расположенные вдоль профиля изгиба, и дефлектор выполнен из композиционных материалов.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 представлен дефлектор вытяжной трубы, общий вид в разрезе; на фиг.2 - дефлектор вытяжной трубы с дополнительным усовершенствованием, общий вид в разрезе; на фиг.3 - вид А на фиг.2.
Дефлектор вытяжной трубы содержит (фиг.1) зонт 1, установленный над устьем вытяжной трубы 2. Дефлектор снабжен фланцем 3, выполненным за одно целое с патрубком 4, который непосредственно установлен в устье вытяжной трубы 2. Зонт 1 выполнен в виде диска, соединенного с фланцем 3 с помощью шпилек (болтов) 5 с образованием прямолинейного горизонтального воздушного канала 6, диаметральная длина которого равна диаметру D дискообразного зонта 1 и превышает диаметр d устья вытяжной трубы 2.
Кроме того, дискообразный зонт 1 и фланец 3 снабжены (фиг.2, фиг.3) периферийными участками, которые выполнены в виде изгибов 7 для совместного образования окружного конфузорного входа 8 в прямолинейный горизонтальный воздушный канал 6 и окружного диффузорного выхода 9 из прямолинейного горизонтального воздушного канала 6.На периферийном изгибе 7 зонта 1 выполнены дренажные щели 10, расположенные вдоль профиля изгиба 7. Дефлектор в целом предпочтительно выполнен из композиционных материалов, обладающих малым коэффициентом теплопроводности и исключающих образование конденсата и обледенения на поверхности дефлектора. Размерные величины диаметра D дисковой части зонта 1 и высоты Н прямолинейного горизонтального воздушного канала 6 дефлектора, находящиеся в прямой зависимости от диаметра d устья вытяжной трубы 2, определяются по известным формулам расчета систем естественной вентиляции помещений и струйных насосов, поскольку принцип работы предлагаемого дефлектора в определенной мере подобен принципу работы струйного насоса.
Предлагаемый дефлектор вытяжной трубы работает следующим образом.
Ветряной поток, показанный стрелками, (фиг.1) любого направления, пройдя входной участок, образованный параллельно расположенными плоскостями дискообразного зонта 1 и фланца 3, формируется в слой, толщиной равной высоте Н, прямолинейного горизонтального сквозного движения, который протекает над устьем вытяжной трубы и далее на выход, не встречая на своем пути никаких препятствий, т.е без потерь энергии на преодоление отсутствующего аэродинамического сопротивления. При этом, поскольку сформированный в дефлекторе поток ветра имеет прямолинейное горизонтальное направление движения, скорость которого на входе в дефлектор в среднем находится в пределах 3-12 м/сек., взаимодействует с восходящим потоком воздуха вертикального направления в вытяжной трубе, скорость которого в патрубке дефлектора принимается равной 0,2 - 0,4 скорости ветра, (В.Н.Богословский, В.П.Щеглов Отопление и вентиляция, М.; 1970, с.217), то, в соответствии с известным принципом работы простейшего типа струйного насоса, работающего в режиме эжектора, ветряной поток производит интенсивный отсос воздуха из устья вытяжной трубы пропорционально скорости ветра на входе в дефлектор. Таким образом, эффективность работы заявленного дефлектора, основанной на принципе работы струйного насоса, значительно выше, чем в прототипе или в дефлекторе ЦАГИ (В.Н.Богословский, В.П.Щеглов Отопление и вентиляция, М.; 1970, с.216-217).
С целью дальнейшего повышения эффективности использования энергии ветра для усиления тяги вытяжной трубы, дискообразный зонт 1 и фланец 3 (фиг.2 и фиг.3) снабжены периферийными участками в виде изгибов 7 для совместного образования окружного конфузорного входа 8 в прямолинейный горизонтальный воздушный канал 6, который способен повышать скорость движения газов. Дренажные щели 10 на периферийном изгибе 7 зонта 1 не допускают чрезмерного скопления атмосферных осадков в виде дождя, поскольку через эти щели вода стекает вниз.