紧凑型供气通风系统

技术领域

本发明涉及通风领域，主要涉及住宅场所的通风。专为从街道向房间强制提供净化的和可能是加热的空气而设计。

背景技术

已知的供气和通风设备(专利文件RU2194222，2002年12月10日公开)，该设备包括：隔热壳体，可调节的通风格栅，防护外墙格栅，位于壳体中的多孔绝缘材料，挡板，其为铰接在上部壳体或铰接在壳体侧壁中的板形成的防风阀形式，能够相对于固定轴线等角或不等角移动。

该设备的缺点是不能改变进入房间的空气的流动方向，结果是不能有效地向房间供气。

已知的供气和通风设备，设置在建筑物的外墙上(专利文件RU130050，2013年07月10日公开)。该设备包含：壳体，壳体的上、下表面由密封材料制成；可调节的通风格栅，立面保护格栅和多孔隔热层。相对于壳体的上表面和下表面分别成角度地固定至少两个由气密材料制成的层状隔板，彼此平行且相对地安装，并且在它们之间形成用于空气通过的通道。

该装置的缺点是用多孔隔热材料对来自街道的空气进行的过滤(清除气溶胶)不充分。

已知的供给和净化通风单元(专利文件RU 176378Ul 2018年01月17日公开)，其包含：位于壳体中的风扇单元，过滤器，流量控制阀，与流量控制阀电连接的控制单元，空气出口格栅在空气通道的开孔处将壳体连接到空气流出口，风扇单元配备有风扇，其中，在壳体中另外设置了进气格栅，并且二氧化碳传感器设置于其上，进气格栅在不同平面上形成，将进气格栅壳体与通道的开孔连接，控制单元与风扇电连接，并包含与二氧化碳传感器连接的控制板。

该设备的缺点是在出口格栅上会形成冷凝物，因此降低了向房间供应净化空气的效率。

已知的专利文献RU 80923Ul，2009年2月27日公开，公开了一种供气通风设备(原型)，包括：位于墙壁上的新鲜供气通道，带有过热保护元件的电加热器，内部绝热壳体，该内部绝热壳体形成用于室内空气再循环的通道，过滤器，风扇和安装在其中的阀门。该设备在房间出口处还配备了空气温度传感器，以及带有电驱动器的自动控制系统，该电驱动器可根据提供给房间的空气的当前温度值控制阀门状态。

该设备的缺点在于，由于电加热器和过滤器在通风管道的内部位置，导致供气不充分，这反过来增加了空气阻力，并使得难以通过通风管道供应空气。在这种情况下，空气从通风管道穿过壳体中的中央开口直接进入会导致各种涡流和设备内部的曲线层流，这会影响空气的供应效率。除了风扇在壳体上部的位置外，如果机箱的顶部和底部有开口连通设备壳体的内部和房间的内部，这也会对风扇的效率产生负面影响。由于风扇从通风管道吸入空气，并通过壳体的底部开口进入房间，因此可以为房间提供空气。

发明内容

本发明的目的是提供一种装置，该装置提供有效的供气，确保适当程度的空气净化并维持预定的噪声水平。

技术效果在于提高空气的供应效率。供气的效率被理解为在紧凑型供气通风系统中，在任何外部条件下，以预定的模式向室内供应空气，而内部空气动力阻力最小。

根据本发明的技术方案1，提供了一种紧凑型供气通风系统，其包括：进气格栅，空气通道，强制供气装置，波纹锥形过滤器通过弹性环和定心环设置在空气通道内。

所述紧凑型供气通风系统，使用3-8毫米的波纹间隔的过滤材料制成过滤器。

在这种情况下，紧凑型供气通风系统，能够安装强制供气装置，强制供气装置可以相对于空气通道的轴线旋转。

在本发明中，根据技术方案4，提供了一种强制供气装置，其包括：由装饰面板和具有基座的载板形成的壳体；包含与该基座相邻的涡旋件的主体和封盖，径向风扇固定在涡旋件中；风门和电子单元；在涡旋件的主体和封盖的内部设置有通道，通道深度和通道截面宽度沿空气流动方向逐渐增大，形成不对称的扩散器。

提供一种强制供气装置，其中，在基座和涡旋件的主体中形成有彼此同轴的中心孔。

在这种情况下，在强制供气装置中，风门上设置有隔热材料。

强制供气装置的涡旋件的出口处，设置温度传感器。

强制供气装置在基座上设置有加热器。

强制供气装置的基座上设置有插入件适配器。

强制供气装置的非对称扩散器的打开角度为30至60度。

根据本发明的技术方案11，紧凑型供气通风系统包括：进气格栅；空气通道；强制供气装置，该强制供气装置包括：装饰面板和设置有基座的载板形成的壳体，包括封盖和与所述基座相邻的主体形成的涡旋件，和固定在涡旋件内的径向风扇；风门；电子单元；以及在涡旋件的主体和封盖内形成的通道，所述通道的通道深度和通道截面宽度沿空气运动方向逐渐增加，从而形成不对称扩散器，在紧凑型供气通风系统的空气通道内安装了具有弹性环和定心环的波纹锥形过滤器。

根据本发明的技术方案12，提供一种紧凑型供气通风系统的进气格栅，该进气格栅包括：中空圆柱形壳体，从外边缘向壳体内部延伸的倾斜薄板，在壳体的下部具有至少两个倾斜薄板，这些薄板具有延长的部分。

本发明的紧凑型供气通风系统的进气格栅，在中空圆柱形壳体的下部形成具有较短延长部分的倾斜薄板。

本发明的紧凑型供气通风系统的进气格栅，在壳体内倾斜薄板的中央形成垂直板型分隔器。

本发明的紧凑型供气通风系统的进气格栅，在壳体内的底部和顶部的倾斜薄板开始的位置设置用于固定元件的基座。

本发明通过降低空气通道内部的空气动力学阻力并确保其平稳，无明显涡旋，气流通过进气格栅从空气通道通过并进入强制供气装置的涡旋件中，进一步沿着通道流动，该通道深度和通道横截面宽度沿气流的运动方向逐渐增加，形成不对称的扩散器。

附图说明

所要求保护的设备由以下附图示出。

图1示出了紧凑型供气通风系统的整体视图。

图2示出了强制供气装置。

图3示出了过滤器元件与中心导向元件直径的压力变化(压降)关系，其中实线是中心导向元件的压力变化，而虚线是过滤器元件的压力变化。

图4、5示出了进气格栅。

图6示出了安装标准进气格栅，而没有延长部分的倾斜薄板时，墙体空气通道中气流的分布，该气流在下部形成了的涡旋区域。

图7示出了安装带有延长部分的倾斜薄板的进气格栅时，墙体空气通道中气流的分布。

图8示出了波纹锥形过滤器。

图9示出了涡旋件的剖面。

附图标记：

1-进气格栅；

2-空气通道；

3-弹性环；

4-定心环；

5-波纹锥形过滤器；

6-强制供气装置；

7-装饰面板；

8-载板；

9-基座；

10-主体；

11-封盖；

12-通道截面宽度形成的不对称扩散器；

13-径向风扇；

14-风门；

15-电子单元；

16-加热器；

17-插入件适配器；

18-墙；

19-中空圆柱形壳体；

20-边缘环；

21-倾斜薄板；

22-具有延长部分的倾斜薄板；

23-空心圆柱体壳体下部的第一个倾斜薄板，延长部分较短；

24-分隔器；

25-温度传感器；

26-涡旋件；

27-出口格栅；

28-进气格栅上用于固定元件的基座；

29-空气通道中下部气流的涡旋和弯曲区域；

30-波纹间隔；

31-通道深度；

α-打开角度

具体实施方式

进气格栅1包括：中空圆柱形壳体19，壳体19的边缘形成有边缘环20，位于壳体内部的倾斜薄板21，而在中空圆柱形壳体19的下部至少有两个倾斜薄板22具有延长部分，在中空圆柱形壳体19底部的第一个倾斜薄板23具有较短的延长部分，壳体19内部在倾斜薄板21的中心设置有在竖直方向上垂直板型分隔器24。在壳体19的内部，从底部和顶部开始的第一个倾斜薄板21的中心，设置用于固定元件的基座28。优选的进气格栅1的进气口直径为96毫米，大量(9个)的倾斜薄板21额外减少了进气口的有效面积。另外，进气口的直径为126毫米时，倾斜薄板21的数量为7个。优选的具有延长部分的倾斜薄板22的数量为4个，设置在中空圆柱形壳体19的底部的第一薄板23，具有较短的延长部分。进气格栅1可以由金属、塑料的复合材料制成。

中空圆柱形壳体19的进气格栅在外边缘具有边缘环20，这确保了进气格栅1的壳体19的形状得以保持，并可以将壳体19紧密地安装进入空气通道2，以及保持进气格栅的壳体19的形状并提供了稳定的区域横截面，在有风和恶劣天气条件下确保向壳体19内部供气，进气格栅和空气通道2由于壳体19而没有变形和弯曲。

从外边缘向壳体内部延伸的倾斜薄板21，在中空圆柱形壳体的下部设置至少两个具有延长部分的倾斜薄板22，可以使通过进气格栅进入外壳19后的层流确保其均匀性，消除了下部区域的涡流的和气流的弯曲，这对供气的效率产生了积极的影响。

进气格栅1的壳体19与空气通道2紧密地连接，在中空圆柱形壳体19的下部设置的第一倾斜薄板23，该倾斜薄板23起到支撑的作用，这对可靠的固定以及在恶劣天气和强风中的空气输送效率具有积极作用。

在壳体19内部的进气栅格1中，在进气栅格1的下部和顶部的倾斜薄板21的中央位置设置用于固定元件的基座28，从而可以将进气栅格1的壳体19更可靠地固定至空气通道2上，以抵抗恶劣天气和强风，同时易于安装。

对于大直径的进气格栅1的壳体19而言，可以在壳体19的倾斜薄板21的中心以竖直板的形式设置分隔器24，在恶劣的天气和强风中，倾斜薄板21之间的特定的分隔器对供气的效率具有积极的影响。

强制供气装置6包括：由装饰面板7和带有基座9的载板8制成的主体，与基座9相邻的涡旋件26的主体10和封盖11，同时在涡旋件的封盖11和主体10的内部形成通道，通道深度31和通道截面宽度12沿空气运动的方向逐渐增加，形成不对称的扩散器。在通道的不对称的扩散器中，气流顺畅扩散的区域逐渐扩大，形成一个扩散角为α的扩散器，角度α的范围在30至60度之间变化。在这种情况下，选择的最佳角度α等于45度，为了避免形成涡流，将涡旋件表面上的所有角都进行倒圆处理。还包括，固定在涡旋件26内的径向风扇13，风门14和电子单元15，并且涡旋件的主体10和基座9都设置彼此同轴的中心孔。

在一个变形实施例中，强制供气装置6可以具有260×260×130毫米的总体尺寸，当然也可以单独地调整上述总体尺寸中的尺寸。具有上述规定总体尺寸的强制供气装置6的重量不得超过5千克。

在基座9(载板8)和涡旋件26的主体10中形成的同轴的中心孔，确保了空气从空气通道2进入到涡旋件26的内部空间，即涡旋件的通道中的空气的平稳流动。通道深度31和通道截面宽度12沿通道内空气运动的方向逐渐增加，形成不对称的扩散器，从而不会出现湍流，因此提供最小的空气阻力，并提高了空气供应效率。

涡旋件26的内部的径向风扇13以及主体10和封盖11形成的内部的通道，其通道深度31和通道截面宽度12随着空气运动的方向逐渐增大。在涡旋件26内形成的不对称扩散器提供了平滑的空气循环流，即在通道中，通道深度31和通道宽度12沿空气运动的方向逐渐增加，形成不对称扩散器，从而使空气从空气通道2穿过涡旋件26进入通道内的涡流自由流动，这增加了供气的效率。而且，由于来自涡旋件主体中心孔的空气进入通道，通道深度31和通道截面宽度12沿空气运动的方向逐渐增大，从而形成不对称的扩散器，由于涡旋件26中的一部分空气进入房间，其余的空气再次通过具有通道深度31的通道，因此能在涡旋件26内发生圆周运动，从而加快了空气流动的效果。并且通过形成不对称的扩散器，通道截面宽度12沿空气运动的方向逐渐增大，形成有方向的气流，该方向为空气逐渐从空气通道2中被吸出，并形成圆周运动。在涡旋件26内部产生空气流，该空气流的特性趋向于层流的特性，这确保了快速有序的空气流，同时又增加了供气的效率。当风门14打开时，循环的空气流也会有利地影响供气的效率，因为在风门14的区域不会产生涡流和停滞区域，不会对空气流量产生不利的影响。

涡旋件26的设计避免了湍流的形成和不稳定的流动，并且同时确保了沿着空气通道、径向风扇13的叶轮，与涡旋件26的壁形成的通道的整个长度上的空气流量的均匀性，涡旋件26内形成的通道深度31和通道截面宽度12在空气运动方向上逐渐增加，形成了不对称的扩散器，同时，在涡旋件26的内表面进行平滑的倒圆处理。

通过在风门14上设置绝热材料，可以防止在风门14的表面上形成冷凝水，从而提高向室内的供气效率，并可以提高操作的可靠性。这种装置，并且尤其是在外界温度较低的情况下，可以减少因风门14表面的温度下降而造成的磨损和对装置的损坏。

在强制供气装置6的涡旋件26的出口处设置温度传感器25，可以对向房间内提供外部空气进行最佳的调节，从而可以提高供气的效率。传感器25实时地发送信号到电子单元15，同时也从电子单元15实时地向径向风扇13和风门14提供指令，使得可以维持由用户设定的供气的温度状态。

加热器16设置在载板8的基座9上，可以根据设定的温度状态提供加热，同时在紧凑型供气通风系统的通道中保持最小的空气动力学阻力，基座9的结构和位置是根据在系统通道中具有最小空气阻力条件，其自身的支撑可提供供气的高效率。同时，由于为了符合输入空气的温度设定范围，可以通过了解空气流的特性，根据电子设备中设置的程序，径向风扇13和风门14的运行模式可以针对气流的特性来控制。

在载板8的基座9上设置有插入件适配器，用于强制供气装置6的插入件适配器17满足在强制供气装置6上保持涡旋件26入口所需的结构，确保了最小的空气动力学阻力，因此提高了供气的效率。

强制供气装置的不对称的扩散器的打开度角为30-60度，确保了从空气通道2到通道内的空气流的平滑流动，其中通道深度31和通道截面宽度12在空气运动方向上逐渐增加，形成不对称的扩散器来确保空气流动，该扩散器确保空气无涡流运动，并因此通过减小气流所流经的通道中的空气动力学阻力来提高供气的效率。

在一个实施例中，提供一种紧凑型供气通风系统，其包括：进气格栅1，该进气格栅1包括：中空圆柱形壳体19，从该壳体的外边缘设置有边缘环20，倾斜薄板21从外部边缘向壳体内部延伸。在中空圆柱形壳体的下部具有至少两个倾斜薄板22，这些薄板22具有向空气通道2延伸的延长部分，空气通道2连接到强制供气装置6，在空气通道2内部设置波纹锥形过滤器5，该波纹锥形过滤器5通过弹性环3和定心4环进行安装。

在另一个实施例中，紧凑型供气通风系统包括：进气格栅1，空气通道2，强制供气装置6，该强制供气装置6包括：装饰面板7和具有基座9的载板8形成的壳体，包括与基座9相邻的主体10和封盖11的涡旋件26，而在涡旋件的主体10和封盖11的内部，具有通道深度31和通道截面宽度12沿空气运动的方向逐渐增大的通道，形成不对称扩散器，波纹锥形过滤器5通过弹性环3和定心环4安装在空气通道2内。

波纹锥形过滤器5通过过滤材料打褶形成3至8毫米的波纹间隔30(图8)，过滤器5的一端外径为67毫米。随着过滤器5直径的增加，通道的横截面积减小，在该过滤器上的压降增加(图3中的实线)，同时，当过滤材料靠近定心环4时，压降因波纹间隔30减小而变化(图3中的虚线)。定心环4和弹性环3由塑料制成。

当定心环4的(中心导向元件)直径为67毫米时，整个过滤器5的压降最小。

紧凑型供气通风系统的工作原理如下，由于径流风扇13的工作，来自街道的空气被吸入并进入空气通道2，穿过进气格栅1以防止异物进入系统和空气通道2。同时，通过进气格栅1，气流在倾斜薄板21上平齐并且有序地流动。此外，有序的气流流过空气通道2，首先漂浮在定心环4的波纹锥形过滤器5的较小直径的端部。然后，有序的气流逐渐穿过波纹锥形过滤器5的过滤材料被过滤。由于波纹锥形过滤器5的圆锥形形状，净化过程均匀地发生而没有涡旋，并且由于设置了弹性环3，未净化的空气也无法渗透到波纹锥形过滤器5之后，该弹性环3分离并密封了净化空气和污染空气的区域。之后，清洁的气流到达空气通道2的端部并流入强制供气装置6的载板8上基座9的区域，在此，设置有加热器16和适配器插入件17，清洁的气流在加热器16和适配器插入件17上，经过它们之后，净化的气流进入涡旋件26，即，径向风扇13的叶片和通道，该通道的通道深度31和通道截面宽度12沿空气运动的方向逐渐增大，形成涡旋件26的不对称扩散器。此外，气流流经涡旋件的通道并最终通过出口格栅27，在通过出口格栅27之后，空气被排出，由于强制供气装置6的工作，气流可以自由地排出并将进入到房间中现有的空气循环中。

波纹锥形过滤器5为设置有3至8毫米的波纹间隔30的过滤材料。在这样的参数设定下，可以最小的空气动力学阻力确保波纹锥形过滤器5的过滤的最佳吞吐量，这对供气效率有积极的影响。

放置在空气通道2内的波纹锥形过滤器5可确保在过滤器5的表面上以及在空气通道2内的空气阻力最小。传统的网状或袋式过滤器会阻塞空气通道2并具有较高的空气阻力，波纹锥形过滤器5显著降低阻止空气流动，这是由于：波纹锥形过滤器不会在空气通道2的空腔内的某一位置堵塞，而在空气通道2的局部(在截面中)仅有限地阻塞。由于波纹锥形过滤器5在长度方向逐渐封闭了空气通道2的腔，并且由于空气在过滤器5的波纹中被过滤，并在空气通道2中流动的气流逐渐、平稳且无湍流地在波纹锥形过滤器5上过滤，然后流入强制供气装置6的涡旋件26内，提供了有效的供气。在这种情况下，波纹锥形过滤器5增加了过滤表面的面积。

紧凑型供气通风系统的强制供气装置6，可以相对于空气通道的轴线旋转，从而可以将输出气流定向到任何方向，在具有复杂几何形状的房间或考虑到房间中现有的空气流，最佳的循环空气可以实现复杂的空气循环，从而提高向房间供气的效率。

因此，本发明提供的技术解决方案通过减少空气通道内部的空气动力阻力并确保从街道通过进气格栅、通过空气通道进入的气流，确保气流平稳而无明显湍流，从而提高了供气效率。供气装置的通道深度和通道截面宽度并进一步沿着空气的流动方向逐渐增加，并在内部形成不对称的扩散器。