ПРИТОЧНО-ОЧИСТИТЕЛЬНАЯ ВЕНТИЛЯЦИОННАЯ УСТАНОВКА

2
Полезная модель относится к компактным установкам для вентиляции помещений различного типа, не оборудованных системами приточной вентиляции, в частности может быть использована для установки в жилых помещениях, домах и офисах, учебных классах и других помещениях площадью до 80 м.
Приточные вентиляционные установки широко используются для принудительного нагнетания потока свежего воздуха с улицы в помещения.
Так, например, известна приточная камера [Е.В. Стефанов «Вентиляция и кондиционирование воздуха» «АВОК-Северо-Запад», Санкт-Петербург, 2005, с. 101], содержащая приемный клапан, воздушный фильтр и подогреватель воздуха в качестве которого используют калорифер, установленный на входе наружного воздуха, после прохождения которой воздух поступает на дальнейшую обработку.
Такая приточная камера не имеет средств зашиты калорифера от угрозы замерзания при отрицательных температурах наружного воздуха. При замерзании приточной камеры ее работа полностью прекращается. Кроме того, основное назначение приточной вентиляции - обеспечение доступа в помещение кислорода воздуха. Применение калориферов уменьшает количество кислорода, т.е. использование калориферов в качестве нагревательного элемента приточной вентиляционной установки не способствует созданию здорового микроклимата в помещении. Кроме того, у такой вентиляции есть ряд ограничений по монтажу, связанных с запретом ставить такую систему в домах и квартирах, где существуют источники взрывоопасного газа.
Известна приточно-вытяжная установка [Патент RU №88110, 2009], которая содержит внешнюю решетку, вентиляционный канал и вентиляторный блок. Приточно-вытяжная установка устанавливается в отверстие стены помещения, вентиляционный канал соединяет помещение с наружной средой, внешняя решетка выходит к наружной среде, в вентиляционном канале установлены рекуператор, фильтры и вентиляторный блок. Вентиляторный блок содержит электрический осевой реверсивный вентилятор и жалюзи с электроприводом. Управление режимами работы установки осуществляется за счет блока управления, который расположен отдельно от приточно-вытяжной установки и подключен к электросети.
К недостаткам известной установки следует отнести расположение непосредственно в вентиляционном канале вентиляторного блока, что приводит к трудоемкому обслуживанию установки во время ремонтных либо профилактических работ, а также связана с необходимостью использования объемной системы теплоизоляции вентиляционного канала для поддержания нормального режима работы в холодное время года.
Наиболее близкой к предлагаемой является приточно-вытяжная установка [Патент RU №140092, 2014], которая содержит внешнюю решетку, вентиляторный блок и вентиляционный канал, выполненный как телескопическая труба, в которой установлен керамический рекуператор, а с обеих сторон которого установлены фильтры, служащие для защиты рекуператора от загрязненного воздуха и попадания в помещение загрязненного воздуха. Вентиляторный блок содержит круглый патрубок, в который вмонтирован электрический осевой реверсивный вентилятор и перпендикулярно патрубку фланец, где установлены жалюзи с электроприводом, блок управления, датчики. С фронтальной стороны фланца установлена лицевая панель для защиты от попадания посторонних предметов в электрическую часть вентиляторного блока. Вентиляционный канал соединяет помещение с наружной средой, причем внешняя решетка выходит к наружной среде, а вентиляторный блок к помещению и выполнен с возможностью отсоединения от вентиляционного канала.
Известная установка упрощает обслуживание во время ремонтных или профилактических работ и обеспечивает утилизацию тепла помещения посредством керамического рекуператора. Однако известная установка требует повышенной теплоизоляции вентиляционного канала, а при отсутствии такового в холодное время года отводимого тепла помещения явно недостаточно для термоподготовки входящего воздуха. Это должно приводить к образованию конденсата в холодное время года и нарушению нормального режима работы установки.
Задача полезной модели - расширение ассортимента компактных установок приточной вентиляции воздуха с предварительным подогревом входящего воздуха.
Технический результат - повышение эффективности нагрева входящего воздуха за счет сокращения зоны контакта холодного воздуха с рабочей частью корпуса приточной вентиляционной установки.
Поставленная задача решается тем, что заявляется приточно-очистительная вентиляционная установка, которая содержит вентиляторный блок, выполненный с возможностью соединения с воздуховодом, нагревательный элемент, фильтры, вентиляторный блок снабжен вентилятором, воздуховыпускной решеткой и блоком управления, при этом вентиляторный блок размещен в корпусе, в верхней части которого перпендикулярно продольной оси корпуса последовательно установлены фильтр грубой очистки, нагревательный элемент и клапан притока, разворачивающий поток воздуха в направлении продольной оси корпуса, фильтры установлены в средней части корпуса, вентилятор и воздуховыпускная решетка установлены в нижней части корпуса, в зоне расположения фильтра грубой очистки и нагревательного элемента в полости корпуса размещен теплоизолирующий материал.
Таким образом, суть заявляемого технического решения состоит в расположении нагревательного элемента на входе в вентиляционную установку в непосредственной близости от фильтра грубой очистки.
Фильтр грубой очистки выполнен с возможностью извлечения из корпуса для достижения дополнительного результата, связанного с удобством обслуживания. Указанная возможность обеспечивается тем, что фильтр грубой очистки снабжен ручкой, а сам фильтр грубой очистки установлен в пазах и может извлекаться вертикально, т.е. в направлении продольной оси корпуса.
В качестве материала изготовления корпуса может быть использован любой пригодный для этих целей пластический материал.
Воздуховод предпочтительно размещен в стене.
Корпус приточно-очистительной вентиляционной установки условно разделен на три зоны: зону первичной очистки и нагрева входящего воздуха, зону тонкой очистки входящего воздуха и зону нагнетания воздуха с улицы и выпуска очищенного воздуха в помещение. На входе в зону первичной очистки в пазы установлен фильтр грубой очистки, в качестве которого могут быть использованы любые пригодные для этих целей известные фильтры, например фильтр класса G1-G4. Фильтр грубой очистки задерживает крупные частицы пыли, пух, насекомых, препятствуя попаданию механических загрязнений на нагревательный элемент.
Клапан притока представляет собой теплоизолированную подвижную заслонку, перекрывающую в закрытом положении прохождение воздуха с улицы через воздуховод внутрь корпуса установки, установленную на заднюю стенку вентиляционной установки, закрепленную на подвижный штифт, управляемую электромотором. Клапан притока имеет два положения: открыт/закрыт. При открытом клапане притока вентиляционная установка работает в режиме притока (вентиляции), забирая воздух с улицы через отверстие воздуховода, нагревая его до заданной температуры в диапазоне от +10 до +25 C, очищая путем прохождения через систему фильтров и выпуская в помещение в подогретом и очищенном состоянии.
В качестве нагревательного элемента могут быть использованы, например, керамические, спиральные, трубчатые, стич нагревательные элементы. Предпочтительно используют керамический нагревательный элемент мощностью 1000 Вт, который позволяет подогревать входящий воздух до заданной пользователем температуры в диапазоне от +10 до +25 C, например, марки RFB441A1A.
В качестве теплоизоляционного материала используют вспененный полиэтилен, который укладывают в зоне первичной очистки и нагрева входящего воздуха.
В зоне тонкой очистки последовательно установлены фильтры, обеспечивающие многоступенчатую очистку подогретого воздуха. Фильтры установлены на направляющие и задерживают мелкодисперсную пыль и другие загрязнения.
В качестве вентилятора могут быть использованы любые приемлемые вентиляторы - центробежные, осевые, диагональные или тангенциальные. Предпочтительно используют тангенциальные вентиляторы марок Ebmpapst QLK45/1818-3030.
Вентилятором наружный воздух нагнетается с улицы, проходит через вентиляционную решетку и поступает в канал воздуховода, установленный внутри стены, далее поступает во входное отверстие корпуса вентиляторного блока на фильтр грубой очистки, и сразу попадает на нагревательный элемент, подогревается до заданной температуры, а затем подогретый воздух клапаном притока направляется в среднюю и нижнюю части вентиляторного блока.
Сравнение заявляемой приточно-очистительной вентиляционной установки с прототипом показывает, что она отличается следующими признаками:
- размещение вентиляторного блока в корпусе, имеющего три функциональные зоны - в верхней части - зона первичной очистки и нагрева входящего воздуха, в средней - зона тонкой очистки входящего воздуха и нижняя зона - зона нагнетания и выпуска воздуха в помещение;
- в верхней части корпуса последовательно размещены фильтр грубой очистки, нагревательный элемент и клапан притока, оси которых перпендикулярны продольной линии корпуса;
- клапан притока установлен с возможностью разворота потока воздуха в направлении продольной оси корпуса;
- в средней части корпуса размещены фильтры, установленные последовательно;
- в нижней части корпуса размещены вентилятор и воздуховыпускная решетка;
- корпус выполнен с возможностью крепления к стене и подсоединения к воздуховоду с вентиляционной решеткой;
- теплоизолирующий материал размещен в полости корпуса в месте расположения фильтра грубой очистки и нагревательного элемента.
Отличительной особенностью заявляемой установки является то, что нагревательный элемент установлен непосредственно на входе холодного воздуха, предварительно прошедшего очистку на фильтре грубой очистки, т.е. в верхней части корпуса. Поскольку холодный воздух контактирует только со стенками верхней части корпуса в месте расположения фильтра грубой очистки, постольку теплоизолирующий материал размещен в корпусе только в зоне расположения фильтра грубой очистки и нагревательного элемента, что препятствует замерзанию установки в холодной время года и исключает возможность образования конденсата на корпусе установки. Заявляемое расположение элементов установки друг относительно друга позволяет сократить площадь теплоизоляции и повысить эффективность установки в целом.
Наличие признаков, отличающих заявляемую установку от известной, позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна».
Заявляемая приточно-очистительная вентиляционная установка поясняется примером конкретного выполнения, приведенного на чертежах, но не ограничивается им.
На фиг. 1 показана 3D модель заявляемой установки, вид сбоку в разрезе;
На Фиг. 2 показана 3D модель заявляемой установки вид сзади;
На фиг. 3 показана 3D модель заявляемой установки, вид со снятой передней стенкой корпуса;
На фиг. 4 показана схема прохождения воздуха.
Приточно-очистительная вентиляционная установка состоит из корпуса 1 с входным отверстием 2 и фильтром грубой очистки 3, установленного в пазы между входным отверстием 2 и задней стенкой корпуса 1 и снабженного ручкой 4 для снятия и очистки, нагревательного элемента 5, установленного в пластиковый держатель 6, закрепляемый на болтах к задней стенке корпуса 1, теплоизоляционного материала 7 и клапана притока 8, последовательно расположенных таким образом, что их оси направлены перпендикулярно продольной оси корпуса 1. В средней части корпуса 1 на направляющих 10 последовательно установлены три фильтра 9 тонкой очистки. В нижней части корпуса 1 на днище закреплен вентилятор 11, снабженный кожухом 14 и соединенный с источником тока и блоком управления (не показаны), реализованного в виде платы управления. Вентилятор 11 обеспечивает нагнетание наружного воздуха и вывод подогретого и очищенного воздуха через воздуховыпускную решетку 12 в помещение. Клапан притока 8 установлен на подвижном штифте 16 на задней части корпуса, имеет два положения - открыт/закрыт, изменяемые электромотором 17, подключенным к блоку управления посредством пульта.
Фильтр грубой очистки 3 легко вынимается за ручку 4 вверх без необходимости снятия корпуса 1 со стены и очищается методом сухой или влажной очистки.
Заявляемая установка работает следующим образом.
Приточно-очистительная вентиляционная установка посредством элементов крепления 15 крепится к стене, в которой методом алмазного бурения бурится сквозное отверстие диаметром 125 мм и устанавливается воздуховод 13, в качестве которого устанавливают тепло-шумоизоляционную трубу, снабженную со стороны улицы круглой пластиковой вентиляционной решеткой 18. Входное отверстие 2 сообщается с воздуховодом 13 таким образом, что теплоизоляционный материал 7 и клапан притока 8 препятствуют проникновению воздуха из отверстия воздуховода 13 в помещение, минуя корпус 1. Включают вентилятор 11, который нагнетает воздух с улицы. Весь поток воздуха с улицы попадает в корпус 1, проходит фильтр грубой очистки 3, на котором остаются крупные частицы: пух, насекомые, препятствуя попаданию вредных частиц на нагревательный элемент 5. Далее воздух проходит через нагревательный элемент 5, мощностью 1000 Вт и при необходимости подогревается до заданной пользователем температуры путем регулирования в диапазоне от +10 до +25 с помощью пульта дистанционного управления. Проход нагнетаемого воздуха внутри корпуса 1 осуществляется при открытом положении клапана притока.
Очищенный и подогретый (при необходимости) воздух проходит очистку путем последовательного прохождения через фильтры 9 и направляется через воздуховыпускную решетку 12 в помещение. Нагревательный элемент 5 может быть отключен с пульта управления. В этом случае воздух с улицы проходит в помещение, очищаясь на фильтрах 3,9. Наличие теплоизоляционного материала 7 в верхней части корпуса препятствует образованию конденсата и при выключенном нагревательном элементе.
Заявляемая приточно-вентиляционная установка обеспечивает вентиляцию и очистку воздуха в помещениях путем активного нагнетания насыщенного кислородом воздуха с улицы через воздуховод в стене в помещение, при этом воздух проходит очистку от загрязнений и при необходимости подогревается по заданной температуры с помощью нагревательного элемента. Заявляемая установка обеспечивает эффективность нагрева входящего воздуха в том числе при температуре входящего воздуха до -40 C, за счет сокращения зоны контакта холодного воздуха с корпусом вентиляторного блока, может быть использована в помещениях, оборудованных газовыми колонками, стабильно поддерживает оптимальный уровень кислорода в помещении при закрытых окнах в любое время года, обеспечивая здоровый микроклимат.