L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий
Дефлектор
| Название | Дефлектор |
|---|---|
| Разработчик (Авторы) | Аверкин А.Г., Еремкин А.И., Аверкин Ю.А., Кулаков Н.С., Сергеев М.О. |
| Вид объекта патентного права | Полезная модель |
| Регистрационный номер | 214419 |
| Дата регистрации | 26.10.2022 |
| Правообладатель | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный университет архитектуры и строительства" |
| Область применения (класс МПК) | F24F 7/007 (2006.01) F23L 17/02 (2006.01) F24F 13/08 (2006.01) |
Описание изобретения
Полезная модель относится к технике вентиляции и кондиционирования воздуха и может быть использована в естественной канальной вентиляции зданий и сооружений различного назначения: жилых, общественных, промышленных, а также погребов, подвалов, гаражей и др.
Известны специальные насадки - дефлекторы, устанавливаемые на концах вытяжных труб или в устье шахт гражданских зданий, а также непосредственно над вытяжными отверстиями в крышах производственных зданий. Назначение дефлектора - усилить вытяжку загрязненного воздуха из различных помещений. Работа дефлектора основана на использовании энергии потока воздуха - ветра, который, ударяясь о поверхность корпуса дефлектора и обтекая его, создает возле большей части его периметра разряжение, что вызывает эжекцию внутреннего воздуха и его вытяжку из помещений.
Предлагаемой полезной моделью решается задача повышения эффективности работы дефлектора для вытяжки загрязненного воздуха из помещений в системе естественной вентиляции в процессе эксплуатации, в частности, путем изменения внешней формы поверхности дефлектора.
Предлагаемый дефлектор содержит корпус из диффузора с фланцем, цилиндрический патрубок, коаксиально расположенный относительно диффузора, зонт-колпак, закрепленный при помощи лапок к диффузору совместно с цилиндрическим патрубком. На внешней поверхности цилиндрического патрубка расположена по периметру на всю его высоту гофрированная лента, образующая вертикальные углубления и каналы путем стыковки ребристых равносторонних треугольных элементов, глубина которых составляет 10 - 15% диаметра патрубка.
Данное конструктивное исполнение позволяет повысить скорость струи ветра, истекающей к торцевым сечениям цилиндрического патрубка из-за увеличения его расхода за счет одновременного снижения расхода в тангенциальном направлении от патрубка дефлектора. Повышение скорости ветрового воздушного потока увеличит динамическое давление, соответственно, на ту же величину уменьшит статическое давление воздуха на торцевых сечениях корпуса дефлектора согласно уравнению Бернулли [1]. Большее снижение статического давления на торцевых сечениях корпуса предлагаемого дефлектора создает большее разрежение в вытяжной трубе (вентиляционном стояке), что увеличит в ней линейную скорость воздуха, соответственно, объемный расход удаляемого воздуха из помещений.
Достоинством заявляемой полезной модели - дефлектора с внешней поверхностью в виде гофрированной ленты является повышение эффективности работы канальной естественной вентиляции за счет увеличения разрежения в вентиляционном стояке и объемного расхода удаляемого воздуха.
Предлагаемая полезная модель относится к технике вентиляции и кондиционирования воздуха и может быть использована в естественной канальной вентиляции зданий и сооружений различного назначения: жилых, общественных, промышленных, а также погребов, подвалов, гаражей и др.
Известны специальные насадки - дефлекторы [1], устанавливаемые на концах вытяжных труб или в устье шахт гражданских зданий, а также непосредственно над вытяжными отверстиями в крышах производственных зданий. Назначение дефлектора - усилить вытяжку загрязненного воздуха из различных помещений. Работа дефлектора основана на использовании энергии потока воздуха - ветра, который, ударяясь о поверхность корпуса дефлектора и обтекая его, создает возле большей части его периметра разряжение, что вызывает инжекцию и вытяжку воздуха из помещений.
Известен дефлектор ЦАГИ [1], устанавливаемый на вертикальном вентиляционном стояке, содержащий корпус из диффузора, цилиндрического патрубка, коаксиально расположенного относительно диффузора, также зонт-колпак, закрепленный при помощи лапок к диффузору совместно с цилиндрическим патрубком. Однако эффективность его работы не в полной мере использует энергию ветра. Цилиндрическая поверхность обечайки дефлектора, при ее обтекании ветровым потоком, позволяет использовать лишь часть энергии потока при его срыве (сходе) вблизи верхнего и нижнего оснований. Вектор скорости ветрового потока направлен перпендикулярно поверхности цилиндровой обечайки, т.е. параллельно плоскости его оснований. Поэтому увеличение динамического давления на цилиндровую обечайку уменьшает статическое давление на ее торцовых плоскостях на меньшую величину, как следует из уравнения Бернулли [2], т.е. имеется резерв повышения скорости эжекции внутреннего воздуха, поступающего из канала естественной вентиляции.
Предлагаемой полезной моделью решается задача повышения эффективности работы дефлектора для вытяжки загрязненного воздуха из помещений в системе естественной вентиляции в процессе эксплуатации, в частности, путем изменения внешней формы поверхности дефлектора. Для достижения указанного технического результата на внешней поверхности цилиндрического патрубка расположена по периметру на всю его высоту гофрированная лента, образующая вертикальные углубления и каналы путем стыковки ребристых равносторонних треугольных элементов, глубина которых составляет 10-15% диаметра патрубка.
Данное конструктивное исполнение позволяет повысить скорость струи ветра, истекающей к торцевым сечениям цилиндрического патрубка в дефлекторе ЦАГИ, из-за увеличения его расхода за счет одновременного снижения расхода в тангенциальном направлении от патрубка дефлектора. Повышение скорости ветрового воздушного потока увеличит динамическое давление, соответственно, на ту же величину уменьшит статическое давление воздуха на торцевых сечениях корпуса дефлектора согласно уравнению Бернулли [1]. Большее снижение статического давления на торцевых сечениях корпуса предлагаемого дефлектора создает большее разрежение в вытяжной трубе (вентиляционном стояке), что увеличит в ней линейную скорость воздуха, соответственно, объемный расход удаляемого воздуха из помещений.
Схема предлагаемого дефлектора для вытяжки загрязненного воздуха из помещений представлено на фиг. 1, общий вид дефлектора - на фиг. 2.
Позиции на фиг. 1 обозначают
1 - вентиляционный стояк; 2 - диффузор с фланцем; 3 - цилиндрический патрубок; 4 - лапки для крепления; 5 - зонт-колпак; 6 - гофрированная лента (внешняя поверхность цилиндрического патрубка).
Позиции на фиг. 2 обозначают
1 - вентиляционный стояк; 2 - диффузор с фланцем; 3 - цилиндрический патрубок; 5 - зонт-колпак; 6 - гофрированная лента (внешняя поверхность цилиндрического патрубка).
Дефлектор для вытяжки загрязненного воздуха из помещений жестко крепится к вентиляционному стояку 1. Дефлектор содержит корпус из диффузора с фланцем 2, цилиндрический патрубок 3, коаксиально расположенный относительно диффузора, также зонт-колпак 5, закрепленный при помощи лапок 4 к диффузору совместно с цилиндрическим патрубком. На внешней поверхности цилиндрического патрубка расположена по периметру на всю его высоту гофрированная лента, образующая вертикальные углубления и каналы путем стыковки ребристых равносторонних треугольных элементов, глубина которых составляет 10-15% диаметра патрубка.
Дефлектор для вытяжки загрязненного воздуха из помещений работает следующим образом.
Наружный воздух за счет энергии ветра, ударяясь и обтекая параллельными струями поверхность цилиндрического патрубка, на внешней поверхности которого расположена по периметру на всю его высоту гофрированная лента, образующая вертикальные углубления и каналы путем стыковки ребристых равносторонних треугольных элементов, глубина которых составляет 10-15% диаметра патрубка, снижает в ее торцевых сечениях статическое (боковое) давление воздуха за счет существенного увеличения его динамического давления. Это создает большое разрежение в вентиляционном стояке, что повышает в нем линейную скорость воздуха, соответственно, объемный расход удаляемого воздуха из помещений.
Применение внешней вертикальной ребристой поверхности цилиндрического патрубка дефлектора в виде гофрированной ленты способствует значительному повышению динамического давления ветрового потока в его торцевой части, соответственно, снижению статического давления и, как следствие, увеличению скорости эжекции внутреннего воздуха внешней поверхностью дефлектора.
Таким образом, достоинством заявляемой полезной модели - дефлектора с внешней вертикальной ребристой поверхностью цилиндрического патрубка дефлектора в виде гофрированной ленты для вытяжки загрязненного воздуха из помещений является повышение эффективности работы канальной естественной вентиляции за счет увеличения разрежения в вентиляционном стояке и объемного расхода удаляемого воздуха.
Источники информации
1. Тихомиров К.В., Сергиенко Э.С. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция. - М: Стройиздат, 1991. 480 с.
2. Касаткин, А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии [Текст]: учеб. для вузов. - М.: «Химия», 1971. - 784 с.
Формула полезной модели
Дефлектор системы вентиляции, устанавливаемый на вентиляционном стояке, содержащий корпус из диффузора, цилиндрического патрубка, коаксиально расположенного относительно диффузора, также зонт-колпак, закрепленный при помощи лапок к диффузору совместно с цилиндрическим патрубком, отличающийся тем, что на внешней поверхности цилиндрического патрубка расположена по периметру на всю его высоту гофрированная лента, образующая вертикальные углубления и каналы путем стыковки ребристых равносторонних треугольных элементов, глубина которых составляет 10-15% диаметра патрубка.
Медаль Альфреда Нобеля