ВЕНТИЛЯЦИОННОЕ ВОЗДУХОВЫПУСКНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к технике вентиляции и кондиционирования воздуха и может быть использовано для раздачи приточного воздуха в помещениях различного назначения, например, из тупиковых и транзитных воздуховодов, а также в качестве воздуховыпускного устройства, встраиваемого в холодный/теплый потолок. Воздуховыпускное устройство преимущественно предназначено для применения в системах вентиляции и кондиционирования помещений общественного и производственного назначения.

Системы вентиляции различных служебных помещений служат как для поддерживания в них оптимального газового состава воздуха, так и для обеспечения комфортных условий пребывания персонала. Поэтому главные требования к их вентиляции - она не должна быть шумной, а скорость выхода воздуха из воздухораспределительных устройств должна быть оптимальной, т.е. по возможности не вызывать сквозняков.

Известны вентиляционные жалюзийные решетки типа АМН, АЛН, выпускаемые компанией «Арктос» (www.arktos.ru/about.phtml) и предназначенные для установки на отверстия (окна) для выпуска воздуха в вентилируемые и кондиционируемые помещения. Эти решетки представляют собой установленную на отверстие раму прямоугольной формы с горизонтальными жалюзи, причем в решетках типа АЛН жалюзи фиксированные, а в решетках АМН жалюзи регулируются для изменения направления и (или) характеристик приточной струи.

Несмотря на широкую практику применения таких воздуховыпускных устройств, они формируют сосредоточенную струю, которая часто создает в помещениях избыточную подвижность воздуха и, кроме того, жалюзи проницаемы для аэродинамических шумов, создаваемых вентилятором и фасонными частями воздуховодов.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является вентиляционное воздуховыпускное устройство по патенту РФ №2059936, принятое за прототип. Устройство содержит опорную раму с установленными на ней жалюзийными узлами, каждый из которых состоит из спаренных Z- образных лопаток, средние стенки которых выполнены с выпускными щелями, причем одни из крайних их стенок обращены друг к другу. При этом средние стенки лопаток расположены относительно друг друга под углом 0÷90°, а крайние стенки лопаток расположены на расстоянии относительно друг друга, не превышающем 10 мм. Однако это устройство достаточно сложно по конструкции, что обусловлено сложным конструктивным выполнением его жалюзийных узлов.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание воздуховыпускного устройства, достаточно простого по конструкции, использование которого обеспечит получение такого технического результата, как снижение коэффициента затухания скорости приточного воздуха и повышение комфортности пребывания в вентилируемом помещении за счет высокой интенсивности гашения скорости приточной струи. Это позволит применять воздуховыпускное устройство в помещениях с малыми объемами, а также в помещениях с высокими гигиеническими требованиями к подвижности и температуре воздуха.

Сущность изобретения заключается в том, что вентиляционное воздуховыпускное устройство содержит обрамляющую отверстие для выпуска воздуха монтажную раму квадратной или прямоугольной формы, на которую со стороны вентиляционного потока установлена арка, представляющая собой выгнутую в виде полуцилиндра пластину.

В частном случае заявляемого решения воздуховыпускное отверстие воздухораспределителя может быть закрыто декоративной сеткой или жалюзийной решеткой.

В другом частном случае заявляемого решения в арку вмонтированы источники света, например светодиоды.

Заявленные частные случаи воздуховыпускного устройства должны отвечать требованиям дизайна внутреннего интерьера помещения (офиса), в котором устанавливается устройство.

Получение указанного технического результата основывается на использовании эффекта автоколебательного течения воздуха. Эмпирическим путем было обнаружено, что течения, формирующиеся при выходе воздуха или воды из прямоугольных отверстий, перекрытых арками (в некоторых источниках именуемые «лунками»), после обтекания кромок выходных отверстий под аркой происходит попеременное поджатие одного течения другим, что генерирует срыв вихревых структур, приводя к появлению устойчивого автоколебательного результирующего течения, направленного попеременно в разные стороны по оси арки (См., например, Авдеева Т.П. «Воздухораспределение динамически неустойчивыми потоками» Дис. на соискание уч. ст. д.т.н. - Л.: СПбГАСУ, 2001. - 360 с.).

При этом течения, формирующиеся при выходе воздуха из прямоугольного отверстия, перекрытого аркой, будут быстро затухать. В настоящее время установлено, что после обтекания кромок входных отверстий под аркой происходит поджатие одним течением другого и срыв вихревых структур, приводя к появлению автоколебания результирующего потока, а приточная струя быстрее утрачивает свою начальную кинетическую энергию.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется фиг. 1, на которой изображено вентиляционное воздуховыпускное устройство, содержащее монтажную раму 1, арку 2, перекрывающую отверстие в раме, декоративную решетку 3 и светодиоды 4.

На фиг. 2 и 3 представлены фотографии физического эксперимента: истечение воздуха, визуализированного водным аэрозолем (средний диаметр аэрозоля 2 мкм, работает ультразвуковой увлажнитель воздуха). На фиг. 2 показано истечение воздуха из обычного воздухораспределителя. Фиг. 3 демонстрирует результат автоколебательного процесса воздуха - угол раскрытия струи значительно расширен, завихренность воздуха интенсифицирована, поэтому процесс смешения свежего приточного воздуха и воздуха помещения происходит более интенсивно, но при этом скорость потока воздуха быстро затухает, не создавая сквозняков.

Комфорт при использовании различных устройств вентиляции и кондиционирования воздуха в основном зависит от двух показателей - минимально возможного шума и отсутствия сквозняков. В то же время второй показатель зависит в основном от самой конструкции воздуховыпускного устройства. В заявленной конструкции воздуховыпускного устройства воздух из воздуховода затекает под арку 2 и выходит через прямоугольное отверстие, обрамленное монтажной рамой 1. Эта рама может быть закрыта декоративной (жалюзийной) решеткой 3, вписывающейся в эстетику интерьера помещения. В этих же целях в арку могут быть вмонтированы какие-нибудь источники света, например светодиоды 4.