EA009575B1 - Способ вентиляции помещения, устройство для вентиляции помещения - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области строительства, а именно к особым устройствам или приспособлениям на дверях или окнах для проветривания. Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности вентиляции воздуха оконным или дверным механизмом без потерь качества тепловой изоляции и шумоизоляции, снижение затрат на монтажные работы, снижение затрат энергии при вентиляции помещения, отказ от установки дополнительного оборудования для вентиляции. Поставленная задача решается тем, что в известном способе вентиляции помещения, оснащенного по меньшей мере одним герметичным стеклопакетом, включающим подачу наружного воздуха в помещение через устройство, размещенное в стеклопакете, и отвод внутреннего воздуха наружу через такое же устройство, согласно изобретению отвод воздуха из помещения и подачу свежего воздуха внутрь осуществляют в режиме бесконтактного теплообмена, при этом теплообмен осуществляют посредством трубок, размещенных в раме стеклопакета. Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве для вентиляции помещения, оснащенного по меньшей мере одним герметичным стеклопакетом, выполненным в виде трубчатого теплообменника, согласно изобретению трубчатый теплообменник размещен в раме стеклопакета или в коробке оконного проема. Имеются и другие отличия от прототипа. Преимуществом заявляемого изобретения является его более высокая эффективность, достигаемая за счет использования изобретения.

Description

Изобретение относится к области строительства, а именно к устройствам или приспособлениям на дверях или окнах для проветривания.

Известно окно или дверь с принудительной вентиляцией [1], содержащее полые профили с уплотнением между составной рамой и створкой, устройство для подачи наружного воздуха через составную раму, устройство для регулирования количества подаваемого наружного воздуха в зависимости от давления ветра. В передней камере составной рамы окна, в потоке наружного воздуха снаружи установлен по меньшей мере один завихритель. Составная рама выполнена по меньшей мере с одним отверстием, выходящим наружу, и по меньшей мере с одним отверстием, выходящим внутрь.

Это известное устройство реализует способ вентиляции помещения, по которому ветровой поток направляют в комнату через устройство для регулирования количества подаваемого наружного воздуха в зависимости от давления ветра. Регулируют количество подаваемого воздуха с использованием по меньшей мере одного завихрителя.

Недостатком известного решения является ухудшенная шумоизоляция в режиме вентиляции. В зимнее время при встрече в вентиляционном канале двух потоков воздуха (холодного с улицы, теплого из помещения) выпадает конденсат, что приводит к обледенению уплотнителей, закупорке вентиляционных отверстий льдом.

Известно окно с вентиляционным устройством [2], содержащее раму, импост и по меньшей мере один механизм запирания с клапаном, установленным с возможностью перекрытия по меньшей мере одного вентиляционного отверстия между рамой и импостом. Окно снабжено теплоизоляционной и внутренней перегородками, установленными между рамой и импостом, и образующими с ними вентиляционный короб. По меньшей мере одно указанное вентиляционное отверстие выполнено в теплоизоляционной перегородке. Внутренняя перегородка также имеет по меньшей мере одно вентиляционное отверстие. Указанный клапан механизма запирания выполнен теплоизолирующим и размещен в полости вентиляционного короба.

Недостатком известного решения является частичное смешивание в вентиляционной камере выходящего и входящего в помещение воздуха, что снижает эффективность вентиляции помещения.

Известен способ организации воздухообмена между помещением и улицей [3] через проходящий через окно воздуховод, использующий воздухопровод и активное регулирование тока воздуха в воздухопроводе, отличающийся тем, что ток воздуха между уличным и комнатным воздуховодными отверстиями воздухопровода регулируют не менее чем одним автоматическим регулятором температуры, а воздухопровод содержит приоконный воздуховод, по которому организуют ток воздуха сквозь окно.

Недостатком известного решения является необходимость создания пространств для изготовления воздухопровода, сложных систем управления, обусловленных использованием не менее чем одного регулятора температуры.

В качестве прототипа принят рекуператор тепла вентиляционного воздуха [4], имеющий в своем составе теплообменный элемент, имеющий, как правило, вентиляторы (обычно - два) для прокачивания через этот теплообменник потоков вытяжного, удаляемого из помещения, и свежего, подаваемого в помещение воздуха и, зачастую, оснащенный различными дополнительными приспособлениями, призванными автоматизировать работу устройства, улучшить качество подаваемого воздуха (или хотя бы, предотвратить его ухудшение). В таком устройстве тепло от воздуха, который должен быть удален из помещения, отдается воздуху, поступающему в помещение (а летом наоборот - поступающий воздух охлаждается более прохладным удаляемым воздухом, если, конечно, помещение оснащено кондиционером), т.е. без лишних затрат осуществляется тепловая подготовка воздуха перед подачей его в помещение. Размещается рекуператор тепла вентиляционного воздуха под подоконником или в образованной пазухе в стене, или за подвесным потолком.

Недостатком прототипа является его громоздкость, высокая стоимость оборудования, сложность в монтаже, снижение несущей способности стен за счет необходимости сквозной пробивки для воздуховодов рекуператора тепла.

В качестве прототипа для способа вентиляции помещения принят способ вентиляции помещения с использованием окна с вентиляционным устройством [2], по которому вентиляцию осуществляют через вентиляционный короб, установленный в раме окна, при этом используют термоизолирующий клапан, размещенный в полости вентиляционного короба.

Недостатком известного решения является частичное смешивание в вентиляционной камере выходящего и входящего в помещение воздуха, что снижает эффективность вентиляции помещения.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности вентиляции воздуха оконным механизмом без потерь качества тепловой изоляции и шумоизоляции, снижение затрат на монтажные работы, снижение затрат энергии при вентиляции помещения.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе вентиляции помещения, оснащенного по меньшей мере одним герметичным стеклопакетом, включающем подачу наружного воздуха в помещение через устройство, размещенное в стеклопакете, и отвод внутреннего воздуха наружу через такое же устройство, согласно изобретению отвод воздуха из помещения и подачу свежего воздуха внутрь осуществляют в режиме бесконтактного теплообмена, при этом теплообмен осуществляют посредством

- 1 009575 трубок, размещенных в раме стеклопакета.

Поставленная задача решается также тем, что вентиляцию осуществляют принудительно с помощью вентилятора, расположенного в теплообменнике или на краю его.

Поставленная задача решается также тем, что наружный воздух фильтруют от пыли, пуха и пыльцы растений.

Поставленная задача решается также тем, что наружный воздух дополнительно подогревают от дополнительного источника.

Поставленная задача решается также тем, что наружный воздух дополнительно охлаждают от дополнительного источника.

Поставленная задача решается также тем, что наружный воздух дополнительно кондиционируют.

Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве для вентиляции помещения, оснащенного по меньшей мере одним герметичным стеклопакетом, выполненным в виде трубчатого теплообменника, согласно изобретению трубчатый теплообменник размещен в раме стеклопакета или в коробке оконного проема.

Поставленная задача решается также тем, что трубки теплообменника расположены по крайней мере в одном рамном профиле, при этом корпус теплообменника выполнен в виде каркаса рамного профиля.

Поставленная задача решается также тем, что устройство оснащено элементом дополнительного нагрева, выполненным, например, в виде ТЭНа и размещенным в системе трубок теплообменника.

Поставленная задача решается также тем, что устройство оснащено вентилятором, расположенным в зоне забора воздуха теплообменника, при этом лопасти вентилятора в неподвижном положении перекрывают трубки теплообменника.

Поставленная задача решается также тем, что устройство дополнительно оснащено фильтрующим элементом.

Поставленная задача решается также тем, что трубчатый теплообменник выполнен И-образным.

Поставленная задача решается также тем, что трубки теплообменника выполнены волнообразными. Поставленная задача решается также тем, что трубчатый теплообменник выполнен сменным.

Выполнение отвода воздуха из помещения и подачи свежего воздуха внутрь осуществляют в режиме бесконтактного теплообмена, что позволяет предотвратить смешивание выходящего и входящего в помещение воздуха, что повышает интенсивность проветривания помещения без существенных потерь тепла. Выполнение трубчатого теплообменника, размещенного в раме стеклопакета или в коробке оконного проема, позволит сэкономить пространство помещения и сохранить эстетический вид помещения.

Выполнение вентиляции принудительно с помощью вентилятора, расположенного в теплообменнике или на краю его, позволяет увеличить производительность проветривания, причем лопасти в неподвижном (выключенном) положении перекрывают трубки теплообменника, перекрывая доступ воздуха.

Выполнение фильтрации воздуха от пыли, пуха и пыльцы растений путем установки фильтров не допускает проникновения в помещение взвешенных частиц, что особенно необходимо людям, страдающим аллергией.

Выполнение дополнительного подогрева наружного воздуха от дополнительного источника позволяет повысить температуру в помещении.

Выполнение дополнительного охлаждения наружного воздуха от дополнительного источника позволяет уменьшить температуру в помещении.

Выполнение дополнительного кондиционирования воздуха позволяет достичь необходимых заданных условий микроклимата помещения.

Выполнение трубчатого теплообменника И-образным, волнообразным, позволяет повысить интенсивность нагрева или охлаждения воздуха за счет увеличения поверхности теплообмена.

Выполнение трубчатого теплообменника сменным позволяет производить очистку, замену теплообменника, что повышает срок службы окна.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 показан общий вид окна с вертикальным расположением теплообменника, вид из помещения.

На фиг. 2 - общий вид окна с вертикальным расположением теплообменника, вид с улицы.

На фиг. 3 - общий вид окна с расположением теплообменника вдоль рамы.

На фиг. 4 - вариант продольного размещения трубок теплообменника.

На фиг. 5 - вариант И-образного размещения трубок теплообменника.

На фиг. 6 - вариант волнообразного размещения трубок теплообменника.

На фиг. 7 - разрез А-А фиг. 1, когда корпус теплообменника выполнен в виде каркаса рамного профиля.

На фиг. 8 - вариант исполнения оборудования теплообменника.

Устройство для вентиляции помещения состоит из рамы 1 и створки 2, изготовленных из полых профилей 3, используемых специально для стеклопакетов, теплообменника 4, выполненного, например, в виде каркаса рамного профиля 5, который в свою очередь состоит из трубок 6 теплообменника, пат

- 2 009575 рубков входящего наружного воздуха 7, выходящего наружного воздуха 8, входящего внутреннего воздуха 9, и выходящего внутреннего воздуха 10, фильтра очистки 11 входящего наружного воздуха, нагревательного элемента 12, вентилятора 13, элементов охлаждения 14, механизма кондиционирования 15, стекла 16, а также уплотнений 17. Если теплообменник встраивают в дверь, то дверь имеет подобную конструкцию, поэтому описание ограничивается пояснением изобретения на примере окна.

Устройство для вентиляции помещения работает следующим образом. Рама 1 и створка 2 стекла 16 выполнены герметичными с установленными уплотнениями 17. Входящий внутренний воздух проходит в патрубок 9 самотеком, либо при помощи вентилятора 13. Далее он движется по системе трубок 6, которые конструктивно могут быть выполнены прямыми, и-образными, волнообразными внутри теплообменника 4. Теплообменник 4 может быть выполнен в виде каркаса рамного профиля 5, встроенного в полый профиль 3 с возможностью замены, а может быть выполнен стандартных размеров и вставлен в специальную полость рамы. Затем воздух выбрасывается наружу через патрубок 10 выходящего внутреннего воздуха. В то же время через патрубок 7 входящего наружного воздуха через фильтрующий элемент 11 в полость между трубками входит либо самотеком, либо принудительно при помощи вентилятора 13 наружный (свежий) воздух и через патрубок 8 выходящего наружного воздуха выбрасывается в помещение. В зимний период при прохождении наружного воздуха в теплообменнике он подогревается от выходящего теплого воздуха помещения при этом теплый воздух помещения отдает свое тепло входящему и выходит охлажденным. Для более интенсивного разогрева можно установить дополнительный нагревательный элемент 12, например, в виде ТЭНа. В летний период при прохождении наружного теплого воздуха в теплообменнике он охлаждается от более холодного воздуха, выходящего из помещения. Для более интенсивного охлаждения устанавливают элементы охлаждения 14, а также для придания наружному воздуху необходимых параметров микроклимата помещения установлен механизм кондиционирования 15. Расположение заборных и выходных патрубков устроено так, что они находятся на удаленном расстоянии друг от друга. Это отсекает контакт выходящего и входящего воздуха.

Вся совокупность существенных отличий позволяет повысить эффективность работы вентиляции помещения без открытия оконного проема, без понижения температуры в помещении, без нарушения шумоизоляции окна.

В настоящее время завершены опытно-конструкторские работы и готовится серийное производство устройств для вентиляции помещений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент РФ № 2184199, МПК Е06В7/02, опубл. 06.27.2002 г.

2. Патент РФ № 2222680, МПК Е06В7/02, опубл. 01.27.2004 г. (прототип для способа).

3. Заявка РФ № 2001123571, МПК Е06В7/02, опубл. 27.06.2003 г.

4. 1Шр://\\'\\лу.1ер1ооЬтеп.Ьоот.ги/РиЫ|с;Шоп5/РЕС'7аг13.1ит (прототип для устройства).

Claims (14)

1. Способ вентиляции помещения, оснащенного по меньшей мере одним герметичным стеклопакетом, включающий подачу наружного воздуха в помещение через устройство, размещенное в стеклопакете, и отвод внутреннего воздуха наружу через такое же устройство, отличающийся тем, что удаление воздуха из помещения и подачу свежего воздуха внутрь осуществляют в режиме бесконтактного теплообмена, при этом теплообмен осуществляют посредством трубок, размещенных в раме стеклопакета.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что вентиляцию осуществляют принудительно с помощью вентилятора, расположенного в теплообменнике или на краю его.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что наружный воздух фильтруют от пыли, пуха и пыльцы растений.

4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что наружный воздух дополнительно подогревают от дополнительного источника.

5. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что наружный воздух дополнительно охлаждают от дополнительного источника.

6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что наружный воздух дополнительно кондиционируют.

7. Устройство для вентиляции помещения, оснащенного по меньшей мере одним герметичным стеклопакетом, выполненное в виде трубчатого теплообменника, отличающееся тем, что трубчатый теплообменник размещен в раме стеклопакета или в коробке оконного проема.

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что трубки теплообменника расположены по крайней мере в одном рамном профиле, при этом теплообменник выполнен в виде каркаса рамного профиля.

9. Устройство по п.7 или 8, отличающееся тем, что дополнительно оснащено вентилятором, расположенным в зоне забора воздуха теплообменника, при этом лопасти вентилятора в неподвижном положении перекрывают трубки теплообменника.

10. Устройство по любому из пп.7-9, отличающееся тем, что дополнительно оснащено элементом дополнительного нагрева, выполненным, например, в виде ТЭНа и размещенным в системе трубок теп

- 3 009575 лообменника.

11. Устройство по любому из пп.7-10, отличающееся тем, что дополнительно оснащено фильтрующим элементом.

12. Устройство по любому из пп.7-11, отличающееся тем, что трубчатый теплообменник выполнен и-образным.

13. Устройство по любому из пп.7-11, отличающееся тем, что трубки теплообменника выполнены волнообразными.

14. Устройство по любому из пп.7-13, отличающееся тем, что трубчатый теплообменник выполнен сменным.