Устройство, система и способ создания потока воздуха в виде столба - RU2006132914A

Реферат

1. Устройство для перемещения воздуха, содержащее корпус, снабженный воздушным впускным отверстием на первом конце и воздушным выпускным отверстием на втором конце, который отделен от первого конца расположенным между ними каналом для воздушного потока; вращающийся вентилятор, установленный в корпусе вблизи воздушного впускного отверстия, содержащий рабочее колесо с лопастями, которые создают воздушный поток с вращательной и осевой составляющими потока; отстоящие друг от друга и проходящие в осевом направлении воздушные направляющие лопатки, установленные в корпусе между рабочим колесом и воздушным выпускным отверстием для преобразования вращательной составляющей потока в ламинарный осевой воздушный поток в указанном корпусе, причем лопатки отделены от рабочего колеса зазором, величина которого выбрана не более определенного максимального размера из условия предотвращения образования турбулентности и из условия снижения статического противодавления в воздушном потоке, тем самым обеспечения выхода воздушного потока из воздушного выпускного отверстия в виде осевой струи, продолжающейся за пределами воздушного выпускного отверстия в виде столба с минимальным боковым растеканием.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что величина указанного зазора выбрана не менее определенного минимального размера из условия исключения шума.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что размер указанного зазора имеет величину, меньшую половины диаметра рабочего колеса.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что канал для воздушного потока имеет площадь поперечного сечения, которая уменьшается от воздушного впускного отверстия к воздушному выпускному отверстию, для увеличения скорости воздушного потока.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что указанная площадь поперечного сечения уменьшается на величину порядка 10-35%.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждая лопасть рабочего колеса наклонена к его оси вращения под выбранным углом, при этом для создания воздушного потока в корпусе каждая лопасть выступает радиально наружу и проходит вдоль оси в направлении указанного второго конца, а каждая лопатка содержит криволинейный участок, наклоненный под углом, противоположным наклону каждой лопасти, причем каждая лопатка выступает радиально внутрь и проходит вдоль оси в направлении второго конца, тем самым способствуя преобразованию вращательной составляющей воздушного потока в ламинарный осевой воздушный поток.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанные лопатки выполнены прямыми.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит статор, установленный съемным образом внутри корпуса, причем лопатки включают в себя верхние участки, принадлежащие статору, и нижние участки, закрепленные внутри корпуса по ходу потока воздуха после статора, при этом верхние участки работают совместно с нижними участками для направления воздушного потока через корпус.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит обтекатель, имеющий расположенный на первом конце корпуса наружный торец, поверхность которого плавно закруглена по радиусу, направляющий воздушный поток в зоне воздушного впускного отверстия с его втеканием в корпус по кривой для минимизации турбулентности и шума.

10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что внутренняя поверхность корпуса выполнена по существу гладкой и непрерывной для минимизации турбулентности и потерь энергии, при этом для снижения турбулентности при прохождении воздушного потока вдоль лопаток предусмотрено внутреннее тело корпуса, содержащее участок нижней ступицы корпуса, который отстоит от указанных лопаток внутрь корпуса и имеет форму торпеды, сходящуюся в направлении второго конца для направления воздушного потока и исключения турбулентности.

11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит подвес, который соединен с корпусом шарнирным образом для его подвешивания на опоре, при этом подвес выполнен с возможностью поворота корпуса на выбранный угол и фиксации на выбранном угле для направления воздушного потока под выбранным углом.

12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит средства крепления корпуса к утопленному в потолок стакану для установки осветительных ламп с целью подвешивания корпуса в указанном стакане, причем средства крепления включают в себя электрический соединитель, содержащий цоколь с наружной резьбой, соединяемый с патроном для осветительной лампы, расположенным на задней стороне стакана, установочный диск на первом конце корпуса, трубку, закрепленную на верхней стороне установочного диска, при этом средства крепления также содержат помещенную в трубку пружину сжатия, шток, расположенный в трубке с возможностью телескопического осевого перемещения, сопряженные друг с другом участки шпонок и шпоночных канавок, взаимодействующие с предотвращением относительного вращения между штоком и трубкой, причем указанный цоколь закреплен на штоке со стороны, противоположной пружине, а пружина поджимает цоколь к патрону.

13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что включает в себя электрический соединитель, содержащий цоколь с наружной резьбой, установленный на верхней части корпуса, для присоединения к патрону для осветительных ламп, решетку на указанном корпусе для прохода воздуха к воздушному впускному отверстию и патрон для электрической осветительной лампы, установленный внутри корпуса для освещения помещения, в котором устанавливается указанный корпус.

14. Устройство по п.1, отличающееся тем, что включает в себя прикрепляемый к потолку держатель с решеткой, при этом корпус и указанный держатель имеют первую радиально выступающую выпуклую сферическую наружную опорную поверхность и вторую вогнутую сферическую внутреннюю опорную поверхность, которая сопряжена с первой опорной поверхностью и с трением посажена на нее для фиксации корпуса под потолком вертикально или с наклоном относительно вертикали на заданный угол и фиксации за счет трения в заданном положении.

15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что включает в себя решетку вогнутой формы, содержащую отстоящие друг от друга ребра и щели для пропускания воздуха, проходящие между наружным кольцом, прикрепляемым к потолку, и внутренним кольцом, которое соединено с указанными ребрами для обеспечения первой опорной поверхности, при этом воздух проходит через решетку вверх вдоль корпуса и входит в воздушное впускное отверстие.

16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что включает в себя стакан, имеющий открытую нижнюю сторону и прикрепляемый к потолку нижний фланец, при этом стакан охватывает указанный корпус с ограждением его верхней части и содержит в канале, в верхней своей части, по меньшей мере одно ребро для предотвращения завихрения воздуха перед его поступлением в воздушное впускное отверстие.

17. Устройство по п.15, отличающееся тем, что содержит фиксирующий элемент, имеющий основную часть и фланцевую часть, которая расположена на одном из концов указанной основной части, при этом фланцевая часть установлена в пазу стакана на его открытой нижней стороне, и предусмотрен крепежный элемент, пропускаемый через нижний фланец стакана и потолок и соединяемый с основной частью фиксирующего элемента для прижатия стакана к потолку.

18. Устройство по п.17, отличающееся тем, что предусмотрен ряд фиксирующих элементов, устанавливаемых с интервалом по окружности стакана.

19. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в корпусе установлена водяная магистраль с форсункой на одном конце для распыления воды в воздух, выходящий со второго конца корпуса для понижения температуры воздуха.

20. Устройство по п.1, отличающееся тем, что число лопастей выбрано отличным от числа лопаток для снижения шума.

21. Устройство по п.1, отличающееся тем, что предусмотрены три лопасти и четыре лопатки.

22. Устройство для перемещения воздуха, содержащее корпус, имеющий первый участок, второй участок, диаметр которого меньше диаметра первого участка, расположенный по ходу потока после первого участка, и внутреннюю полку, выступающую радиально внутрь от первого участка в направлении второго участка; статор, расположенный на первом участке с опорой на внутреннюю полку; вращающийся вентилятор, установленный в корпусе вблизи воздушного впускного отверстия по ходу потока перед центральным телом корпуса, содержащий рабочее колесо со ступицей, имеющей наружную поверхность и лопасти, выступающие от ступицы в радиальном направлении, при этом внутренняя и наружная поверхности определяют канал для воздушного потока, проходящего через корпус между первым и вторым участками, а лопасти создают в указанном канале воздушный поток с вращательной и осевой составляющими потока, причем вентилятор расположен в корпусе по ходу потока перед указанным статором и содержит рабочее колесо с лопастями, которые создают воздушный поток с вращательной и осевой составляющими потока; обтекатель, который установлен на корпусе по ходу потока перед вентилятором и проходит радиально внутрь корпуса по кривой для минимизации турбулентности; и воздушные направляющие лопатки, которые отстоят друг от друга и проходят в корпусе в осевом направлении между рабочим колесом и воздушным выпускным отверстием для преобразования вращательной составляющей потока в ламинарный осевой воздушный поток в указанном корпусе, при этом каждая лопатка включает в себя верхний участок, находящийся в статоре, и нижний участок, закрепленный на внутренней стороне корпуса, причем лопатки отделены от рабочего колеса зазором, величина которого выбрана не более определенного максимального размера из условия предотвращения образования турбулентности и из условия снижения статического противодавления в воздушном потоке, тем самым обеспечения выхода воздушного потока из воздушного выпускного отверстия в виде осевой струи, продолжающейся за пределами воздушного выпускного отверстия в виде столба с минимальным боковым растеканием.

23. Система для перемещения воздуха, содержащая верхнее устройство для перемещения воздуха, снабженное воздушным впускным отверстием на первом конце и воздушным выпускным отверстием на втором конце, противоположном первому концу, причем указанное верхнее устройство создает воздушный поток, выходящий из воздушного выпускного отверстия в виде осевой струи, продолжающейся по существу за пределами воздушного выпускного отверстия в виде столба с минимальным боковым растеканием; нижнее устройство для перемещения воздуха, снабженное воздушным впускным отверстием на первом конце и воздушным выпускным отверстием на втором конце, противоположном первому концу, причем указанное нижнее устройство создает воздушный поток, выходящий из воздушного выпускного отверстия в виде осевой струи, продолжающейся по существу за пределами воздушного выпускного отверстия в виде столба с минимальным боковым растеканием; и трубу, расположенную между воздушным выпускным отверстием верхнего устройства и воздушным впускным отверстием нижнего устройства для передачи воздушного потока от верхнего устройства к нижнему устройству, при этом нижнее устройство соединено с верхним устройством через указанную трубу.

24. Система по п.23, отличающаяся тем, что труба выполнена гибкой и огнестойкой.

25. Система по п.23, отличающаяся тем, что верхнее устройство имеет большую производительностью, чем нижнее устройство.

26. Система по п.23, отличающаяся тем, что верхнее устройство имеет производительность порядка 21,6 м³/мин, а нижнее устройство имеет производительность около 14,9 м³/мин.

27. Способ перемещения воздуха, в котором создают воздушный поток через удлиненный корпус от воздушного впускного отверстия на первом конце корпуса к воздушному выпускному отверстию на втором конце корпуса, отстоящем от первого конца корпуса; и направляют указанный воздушный поток в виде ламинарного осевого потока через корпус и воздушное выпускное отверстие с получением осевой струи, продолжающейся за пределами воздушного выпускного отверстия в виде столба с минимальным боковым растеканием.

28. Способ по п.27, отличающийся тем, что воздушный поток направляют горизонтально и под выбранными углами к горизонтали для внедрения в воздушный объем и обеспечения циркуляции воздуха в указанном воздушном объеме.

29. Способ по п.27, отличающийся тем, что воздушный поток направляют вертикально и под выбранными углами к вертикали для внедрения в воздушный объем и обеспечения перемешивания слоев воздуха в указанном объеме и циркуляции воздуха.

30. Способ уменьшения количества тепла, требуемого для обогрева помещения, имеющего боковые стены, потолок и пол, в котором обеспечивают устройство для перемещения воздуха, не содержащее воздухопроводов, которое создает воздушный поток в виде осевой струи, продолжающейся за пределами указанного устройства в виде столба с минимальным боковым растеканием, устанавливают указанное устройство под потолком, и направляют посредством указанного устройства теплый воздух из-под потолка в сторону пола с передачей тепловой энергии указанного теплого воздуха полу и ее аккумулированием в полу, а также с обеспечением движения воздуха вдоль внутренней стороны боковых стен и его возврата вверх к потолку и указанному устройству для обеспечения циркуляции воздуха в помещении.

31. Способ по п.30, отличающийся тем, что высвобождают аккумулированную в полу тепловую энергию, когда потолок холоднее, чем пол, для нагрева внутреннего пространства помещения.

32. Способ по п.30, отличающийся тем, что помещение представляет собой тент, имеющий вершину и расходящиеся вниз боковые стены с проемами между боковыми стенами и полом, причем указанное устройство помещают ниже вершины тента.