Вентиляционное устройство с переменной скоростью воздуха - RU2681688C2
Код документа: RU2681688C2
Чертежи
Описание
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Вентиляция жилищ и других зданий и объектов недвижимости, включая как приточную вентиляцию, так и вытяжную вентиляцию.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Системы вентиляции, обычно используемые в зданиях, в частности в таких пространствах, как спальни и ванные комнаты, часто включают в себя вентиляционный канал, к одному концу которого присоединяется вентилятор. Вентиляционное устройство размещается на другом конце. Часто также одно или более дополнительные вентиляционные устройства присоединяются к устьям вентиляционных каналов в различных позициях вдоль вентиляционных каналов. Вентиляционный канал часто продолжается через несколько разных пространств в объекте недвижимости, для вентиляции этих пространств. Вентиляционное устройство имеет регулируемое отверстие, здесь называемое отверстие воздушного потока, с помощью которого можно регулировать расход воздуха через вентиляционное устройство между вентиляционным каналом и наружным пространством. Когда вентиляционное устройство присоединено к устью вентиляционного канала, воздушный поток в вентиляционный канал или из вентиляционного канала можно регулировать путем регулирования размера отверстия воздушного потока.
Расход воздуха через вентиляционное устройство зависит от ряда факторов, таких как действие вентилятора, размеры вентиляционного канала и размер отверстия воздушного потока вентиляционного устройства. Здесь размер вентиляционного канала относится к его диаметру. Когда система вентиляции содержит множество вентиляционных устройств, эти устройства обычно задаются таким образом, что различные вентиляционные устройства имеют разные размеры отверстия воздушного потока, чтобы тем самым регулировать распределение давления в системе вентиляции. Путем регулирования отверстия воздушного потока различных вентиляционных устройств, излишне высокие давления могут быть уменьшены с помощью дросселирования. Таким образом возможно получить предварительно заданный расход воздуха через соответствующие вентиляционные устройства, т.е. возможно получить желаемую степень вентиляции во всех пространствах, в которых размещаются одно или более вентиляционные устройства. Слишком низкий расход воздуха ведет к недостаточной вентиляции, а слишком высокий расход воздуха ведет к увеличению затрат на энергию.
Расход воздуха, т.е. количество приточного воздуха или вытяжного воздуха, обычно задается, согласно существующей практике, в соответствии с размерами вентиляционного канала.
Для достижения этого расхода воздуха требуется определенное распределение воздуха в системе вентиляции.
Эти системы имеют проблему, заключающуюся в том, что они генерируют звук, который может восприниматься как беспокоящий. Поэтому для этих систем вентиляции имеются пороговые значения для максимального рекомендуемого уровня звука. В частности, звук генерируется в вентиляционном устройстве при прохождении воздушного потока через соответствующее отверстие в направлении окружающей среды, т.е. через отверстие воздушного потока. Пороговые значения допустимого уровня звука, генерируемого соответствующими вентиляционными устройствами, задают пределы того, насколько большое падение давления может быть осуществлено в вентиляционном устройстве, т.е. какую степень открытия могут иметь соответствующие вентиляционные устройства. Это также задает пределы того, какой расход воздуха может быть получен через вентиляционное отверстие.
Как было упомянуто выше, система вентиляции обычно содержит множество вентиляционных устройств на разных расстояниях от вентилятора. Когда давление, генерируемое вентилятором, является наименьшим в вентиляционном устройстве, расположенном наиболее далеко от вентилятора, упомянутое вентиляционное устройство задается таким образом, что оно имеет максимальное открытие, т.е. упомянутое вентиляционное устройство имеет максимальный размер отверстия воздушного потока. Давление, требуемое для достижения в упомянутом вентиляционном устройстве конкретного расхода воздуха, определяет рабочие параметры вентилятора. Для минимизации потребления энергии падение давления должно быть настолько низким, насколько это возможно.
В то же время также должен быть получен конкретный расход воздуха через другие вентиляционные устройства, расположенные ближе к вентилятору и тем самым подвергающиеся действию более высокого давления от вентилятора. Поэтому в соответствующих вентиляционных устройствах требуется определенная степень дросселирования давления, т.е. определенная степень падения давления, для того, чтобы расход воздуха был и не выше и не ниже конкретного расхода воздуха. Однако рекомендованный максимальный уровень звука задает пределы того, насколько сильно может осуществляться дросселирование давления в вентиляционном устройстве, из-за звуков, генерируемых при прохождении воздушного потока через вентиляционное устройство. Как будет описано более подробно ниже, факторы, такие как размер отверстия воздушного потока вентиляционного устройства, размеры вентиляционного устройства и величина расхода воздуха через него, влияют на уровень звука, генерируемого в вентиляционном устройстве при прохождении воздушного потока через него. Поэтому максимальная степень дросселирования давления в вентиляционном устройстве, которая может быть получена в нем без превышения рекомендованного максимального уровня звука, должна быть настолько велика, насколько это возможно, чтобы получить эффективную вентиляцию во всей системе вентиляции. В общем эти факторы тем самым задают пределы в отношении системы вентиляции.
Выше была описана система вентиляции для приточной вентиляции. Это применимо также и для вытяжной вентиляции.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью настоящего изобретения является создание вентиляционного устройства, которое по существу сохраняет хорошие характеристики вентиляции с улучшением при этом акустических характеристик в том, что оно генерирует меньше звука. Тем самым, целью изобретения является создание вентиляционного устройства, в котором высокая степень дросселирования давления может быть получена без превышения рекомендованных пороговых значений для уровней звука. Дросселирование давления относится к ограничению расхода воздуха, вызываемого прилагаемым давлением, которое зависит от размера открытия вентиляционных устройств. Для ограничения расхода воздуха до определенного значения тем самым требуется более высокая степень дросселирования, когда в вентиляционном устройстве имеется высокое давление.
Распределение давления в системе вентиляции, как было описано выше, также должно быть оптимизировано таким образом, что падение давление в вентиляционном устройстве, которое определяет рабочие параметры вентилятора, будет настолько низким, насколько это возможно, чтобы минимизировать потребление энергии вентилятором. Это означает, что падение давления, которое необходимо преодолеть для получения конкретного расхода воздуха через вентиляционное устройство, расположенное на наибольшем расстоянии от вентилятора, должно быть настолько низким, насколько это возможно. Чтобы иметь возможность получить эффективную вентиляцию с желаемым расходом воздуха также и системах вентиляции с длинными вентиляционными каналами, должна быть обеспечена возможность дросселирования давления в достаточной степени в вентиляционных устройствах, расположенных ближе к вентилятору, без превышения порогового значения для допустимого уровня звука, при этом поддерживая конкретный расход воздуха.
Рекомендованное пороговое значение для уровня звука, генерируемого вентиляционным устройством, часто задается величиной 30 дБ(А), если измерять стандартизированными средствами измерения на определенном расстоянии от вентиляционного устройства. Для вентиляционных каналов с диаметром 125 мм часто стремятся получить расход воздуха 20 л/с. Эти значения приведены здесь в качестве примера. Для вентиляционных каналов с другими размерами существуют другие стандарты или другие используемые на практике значения расхода воздуха.
Предлагается вентиляционное устройство, выполненное с возможностью присоединения к вентиляционному каналу. Вентиляционное устройство содержит отверстие воздушного потока для прохождения воздушного потока. Воздухопроницаемый материал располагается в отверстии воздушного потока. Вентиляционное устройство выполнено с возможностью присоединения к устью вентиляционного канала таким образом, что отверстие воздушного потока вентиляционного устройства образует открытую часть вентиляционного канала в пространство, подлежащее вентиляции. Отверстие воздушного потока обращено к пространству, в котором размещается вентиляционное устройство, и представляет собой часть вентиляционного устройства, которая, в отношении воздушного потока, является наиболее удаленной от вентиляционного канала. Вентиляционное устройство может использоваться в различных типах вентиляционных устройств. В частности оно выполнено с возможностью использования в системах вентиляции на объектах недвижимости, таких как жилища, офисы и т.д. Вентиляционное устройство может быть выполнено в виде приточного устройства или вытяжного устройства. Если вентиляционное устройство является приточным устройством, отверстие воздушного потока представляет собой последний проход для воздушного потока из вентиляционного устройства, т.е. отверстие воздушного потока соответствует последнему дросселированию в системе вентиляции. Если вентиляционное устройство является вытяжным устройством, отверстие воздушного потока представляет собой первый проход для воздуха в вентиляционное устройство, т.е. отверстие воздушного потока соответствует первому дросселированию в системе вентиляции. Обычно отверстие воздушного потока имеет форму периферического зазора между двумя частями вентиляционного устройства. Было обнаружено, что размещение воздухопроницаемого материала в отверстии воздушного потока обеспечивает неожиданно хорошие акустические характеристики, при этом поддерживая желаемые характеристики вентиляции. В настоящее время существует теория, что воздухопроницаемый материал способствует уменьшению нежелательного звука, который в ином случае может генерироваться в вентиляционном устройстве.
Если вентиляционное устройство является приточным устройством, отверстие воздушного потока представляет собой последний проход для воздушного потока из вентиляционного устройства, соответствуя последнему дросселированию в системе вентиляции. Если вентиляционное устройство является вытяжным устройством, отверстие воздушного потока представляет собой первый проход для воздуха в вентиляционное устройство, соответствуя первому дросселированию в системе вентиляции. Было обнаружено, что размещение воздухопроницаемого материала в отверстии воздушного потока является неожиданно эффективным для уменьшения и даже исключения возникновения шума, при этом сохраняя желаемые характеристики вентиляции. Воздухопроницаемый материал и его положение в отверстии воздушного потока способствуют уменьшению, и даже предотвращению, образования турбулентности. Воздухопроницаемый материал, расположенный в отверстии воздушного потока, противодействует возникновению вибраций и уменьшает вибрации и генерирование нежелательного звука, который в ином случае может генерироваться в вентиляционном устройстве. Кроме того, воздухопроницаемый материал, расположенный в отверстии воздушного потока, способствует уменьшению турбулентности и тем самым вибраций и генерирования шума, который в ином случае может генерироваться в вентиляционном устройстве и распространяться далее в системе вентиляции. Воздухопроницаемый материал, расположенный в отверстии воздушного потока, уменьшает турбулентность и вибрации, и уменьшает возникновение шума в вентиляционном устройстве при втекании и вытекании воздуха через вентиляционное устройство, так что нежелательный звук не распространяется далее в системе вентиляции. За счет размещения воздухопроницаемого материала в отверстии воздушного потока вентиляционного устройства, турбулентность и вибрации уменьшаются, и возникновение шума в вентиляционном устройстве при втекании и вытекании воздуха через вентиляционное устройство полностью исключается, так что нежелательный звук не распространяется далее в системе вентиляции и не возникает позднее в пути прохождения воздуха через вентиляционное устройство. Эти преимущества и эффекты достигаются посредством вентиляционного устройства согласно изобретению в качестве приточного устройства или вытяжного устройства.
Воздухопроницаемый материал располагается таким образом, что при прохождении воздушного потока через отверстие воздушного потока по меньшей мере часть воздушного потока проходит через воздухопроницаемый материал.
Воздухопроницаемый материал может быть выполнен с возможностью влиять на профиль скоростей воздушного потока через отверстие воздушного потока, взятый в поперечном сечении отверстия воздушного потока, таким образом, что скорость воздушного потока на первой стороне передней крышки является более низкой, чем на первом крае наружного корпуса.
Воздухопроницаемый материал может быть выполнен с возможностью влиять на профиль скоростей воздушного потока через отверстие воздушного потока, взятый в поперечном сечении отверстия воздушного потока, таким образом, что скорость воздушного потока является наименьшей на первой стороне передней крышки и наибольшей на первом крае наружного корпуса.
Воздухопроницаемый материал может иметь форму, обеспечивающую, что, при прохождении воздушного потока через отверстие воздушного потока, воздушный поток имеет профиль скоростей, взятый в поперечном сечении воздухопроницаемого материала в отверстии воздушного потока, в котором скорость воздушного потока является наименьшей в позиции, ближайшей к первой стороне передней крышки, и наибольшей в части воздухопроницаемого материала, наиболее удаленной от первой стороны передней крышки.
Воздухопроницаемый материал может быть выполнен таким образом, чтобы по меньшей мере частично покрывать отверстие воздушного потока. Измерения показали, что эффективное глушение звука получают даже в том случае, когда фильтр не покрывает все отверстие воздушного потока. Воздухопроницаемый материал может быть выполнен таким образом, чтобы покрывать отверстие воздушного потока по меньшей мере на 1/4, предпочтительно на 1/3, 1/2 или 3/4, когда отверстие воздушного потока максимально открыто. Воздухопроницаемый материал может, например, иметь толщину, обеспечивающую покрытие определенной части размера отверстия воздушного потока. Размер отверстия воздушного потока относится к его размеру в направлении, по существу перпендикулярном заданному направлению воздушного потока.
Воздухопроницаемый материал может быть выполнен таким образом, чтобы по существу полностью покрывать отверстие воздушного потока, когда отверстие воздушного потока максимально открыто.
Вентиляционное устройство предпочтительно выполнено с возможностью регулирования размера отверстия воздушного потока. Это позволяет регулировать расход воздуха через вентиляционное устройство. Как было описано выше, падение давления и расход воздуха в системе вентиляции определяются такими факторами, как действие вентилятора и размеры вентиляционного канала. Благодаря тому, что размер отверстия воздушного потока может регулироваться, давление в вентиляционном устройстве может дросселироваться, и распределение давления в системе вентиляции может быть задано таким образом, что осуществляется эффективная вентиляция во всех пространствах, соединенных с системой вентиляции.
Воздухопроницаемый материал может иметь толщину в недеформированном состоянии, взятую в поперечном сечении отверстия воздушного потока, причем воздухопроницаемый материал выполнен с возможностью деформирования таким образом, что его толщина соответствует размеру отверстия воздушного потока, когда упомянутая толщина больше, чем размер отверстия воздушного потока.
Толщина воздухопроницаемого материала может быть такой, что воздухопроницаемый материал покрывает отверстие воздушного потока по меньшей мере на 1/4, предпочтительно на 1/3, 1/2 или 3/4, когда отверстие воздушного потока максимально открыто.
Толщина воздухопроницаемого материала может быть такой, что воздухопроницаемый материал покрывает отверстие воздушного потока по существу полностью, когда отверстие воздушного потока максимально открыто.
Первый край наружного корпуса и первая сторона передней крышки могут быть выполнены с возможностью деформировать воздухопроницаемый материал, когда размер отверстия воздушного потока меньше толщины воздухопроницаемого материала.
Размер отверстия воздушного потока может иметь возможность непрерывного или пошагового регулирования между максимально открытым положением и закрытым положением и положениями между ними. Когда отверстие воздушного потока находится в закрытом положении, по существу отсутствует расход воздуха через вентиляционное устройство. В максимально открытом положении отверстие воздушного потока имеет максимальный размер. Насколько большим является отверстие воздушного потока в максимально открытом положении, зависит от конкретного исполнения вентиляционного устройства. В частности, эта величина определяется размером вентиляционного канала, к которому должно присоединяться вентиляционное устройство.
В вентиляционном устройстве достигается уменьшение генерирования шума посредством того, что воздушный поток в отверстии воздушного потока проходит полностью или частично через воздухопроницаемый материал. Воздухопроницаемый материал, который, например, может представлять собой волокнистый материал, предпочтительно содержащий волокна, изготовленные из ПЭТ (полиэфир), предпочтительно является пористым. Когда воздух течет через воздухопроницаемый и пористый материал, воздушный поток будет распространяться из-за пористости материала, и часть воздуха будет распространяться вверх в направлении крышки.
Скорость воздуха или воздушного потока через воздухопроницаемый материал определяется сопротивлением, которое воздушный поток встречает, когда проходит через воздухопроницаемый материал. На это сопротивление влияет длина пути через материал, который должен пройти воздух, а также степень пористости материала. Чем длиннее путь через воздухопроницаемый материал, который проходит воздух, тем ниже его скорость. Профиль скоростей воздушного потока, взятый в поперечном сечении материала в направлении по существу перпендикулярном направлению воздушного потока, тем самым будет в каждой точке зависеть от длины пути, который воздух должен пройти через воздухопроницаемый материал. Тем самым профиль скоростей показывает тем более низкие скорости, чем длиннее путь, который воздух должен пройти через материал. Воздухопроницаемый материал, расположенный в отверстии воздушного потока, тем самым способствует созданию благоприятного, в отношении уменьшения уровня звука, профиля скоростей воздушного потока через вентиляционное устройство. Это эффективным образом уменьшает, и даже исключает, возникновение шума, при этом достигаются желаемые характеристики вентиляции. Воздухопроницаемый материал, расположенный в отверстии воздушного потока, уменьшает и предотвращает образование турбулентности. Воздухопроницаемый материал, расположенный в отверстии воздушного потока, также противодействует возникновению вибраций и уменьшает вибрации в вентиляционном устройстве. Воздухопроницаемый материал, расположенный в отверстии воздушного потока, уменьшает и предотвращает генерирование нежелательного звука в вентиляционном устройстве и от вентиляционного устройства. Воздухопроницаемый материал уменьшает, а также может полностью исключить, возникновение турбулентности, которая может создавать шум в вентиляционном устройстве, и предотвращает дальнейшее распространение любого нежелательного звука в систему вентиляции.
Воздухопроницаемый материал может предпочтительно содержать волокнистый материал. Волокнистый материал может представлять собой материал, в котором волокна изготовлены из ПЭТ. Пористый воздухопроницаемый материал, например, может содержать волокнистый материал, например фильтр грубой очистки класса G3 или G4, но также возможны другие материалы, имеющие высокую пористость и хорошую пропускную способность для воздуха, например, пенистые или литые структуры. Предпочтительно может использоваться материал даже с более высокой пористостью, чем указанный выше фильтр грубой очистки. Также было обнаружено, что чем тоньше волокна, тем лучше получаемое глушение звука. Кроме того, на характеристики глушения звука влияют толщина и/или конфигурация пористого воздухопроницаемого материала. На падение давления/профиль скоростей в воздухопроницаемом материале влияют такие факторы, как толщина материала и степень пористости. Тонкий диск воздухопроницаемого материала с низкой пористостью может тем самым обеспечить падение давления/профиль скоростей, сравнимые с более толстым диском воздухопроницаемого материала с высокой пористостью. Было обнаружено, что особенно хорошее глушение звука можно получить с воздухопроницаемым материалом, имеющим относительно высокую пористость и толщину, обеспечивающую покрытие по меньшей мере большей части отверстия воздушного потока.
Воздухопроницаемый материал может иметь профиль поперечного сечения, взятый в поперечном сечении отверстия воздушного потока, который имеет наибольшую ширину в позиции, ближайшей к первой стороне передней крышки, и сужается в направлении первого края наружного корпуса.
Воздухопроницаемый материал может иметь по существу треугольный профиль поперечного сечения, взятый в поперечном сечении отверстия воздушного потока.
Воздухопроницаемый материал может иметь переменную воздухопроницаемость за пределами его профиля поперечного сечения, взятого в поперечном сечении отверстия воздушного потока.
Воздухопроницаемый материал может быть выполнен с возможностью деформирования, и может быть выполнен с возможностью по меньшей мере частичного деформирования относительно размера отверстия воздушного потока. Если воздухопроницаемый материал выполнен таким образом, чтобы покрывать по существу полностью отверстие воздушного потока в его максимально открытом положении, тем самым он будет деформироваться в ответ по существу на любое изменение размера отверстия воздушного потока. Если воздухопроницаемый материал выполнен таким образом, чтобы только частично покрывать отверстие воздушного потока, тем самым он будет деформироваться только в том случае, если размер отверстия воздушного потока меньше толщины воздухопроницаемого материала. Толщина воздухопроницаемого материала определяется здесь как размер воздухопроницаемого материала, параллельный направлению, в котором может регулироваться размер отверстия воздушного потока.
Вентиляционное устройство может содержать наружный корпус и переднюю крышку. Отверстие воздушного потока образовано между первым краем наружного корпуса и первой стороной передней крышки. Первая сторона передней крышки определяется как сторона передней крышки, которая располагается таким образом, что она обращена в направлении наружного корпуса вентиляционного устройства.
Вентиляционное устройство может дополнительно содержать образующий воздушный канал элемент, расположенный по центру в наружном корпусе таким образом, что его по меньшей мере частично окружает наружный корпус. Тем самым образуется проход для воздушного потока между наружной стороной образующего воздушный канал элемента и внутренней стенкой наружного корпуса. Образующий воздушный канал элемент может располагаться в наружном корпусе с возможностью регулирования.
Образующий воздушный канал элемент может представлять собой по существу чашеобразный элемент. Проход для воздушного потока при этом образуется между наружной стенкой чашеобразного элемента и внутренней стенкой наружного корпуса. Кроме того, чашеобразный элемент предпочтительно выполнен таким образом, что достигается эффективный расход воздуха, предпочтительно с минимальным генерированием звука. Чашеобразный элемент может иметь первый конец с первым размером в поперечном сечении и второй конец со вторым размером в поперечном сечении, который больше первого размера в поперечном сечении, и секцию, которая соединяет первый и второй концы. Чашеобразный элемент при этом располагается таким образом, что по меньшей мере его первый конец располагается внутри наружного корпуса, и передняя крышка прикрепляется к второму концу чашеобразного элемента. Чашеобразный элемент может располагаться в наружном корпусе с возможностью регулирования таким образом, что размер отверстия воздушного потока имеет возможность регулирования.
Чашеобразный элемент может иметь по существу форму усеченного конуса, который располагается таким образом, что основание конуса обращено в направлении первой стороны передней крышки. Предпочтительно усеченный верх может иметь закругленную форму.
Передняя крышка может быть прикреплена к образующему воздушный канал элементу.
Передняя крышка может располагаться с возможностью регулирования относительно наружного корпуса, тем самым размер отверстия воздушного потока имеет возможность регулирования.
Первый край наружного корпуса может иметь колоколообразную, предпочтительно выпуклую закругленную форму, по существу без острых краев. Размер отверстия воздушного потока при этом может определяться наименьшим расстоянием между первым краем наружного корпуса и первой стороной передней крышки. Передняя крышка тем самым влияет на дросселирование падения давления в вентиляционном устройстве.
Передняя крышка может быть выполнена таким образом, что воздух в воздушном потоке через вентиляционное устройство, т.е. в вентиляционное устройство или из вентиляционного устройства, течет по существу параллельно поверхности стены или потолка, где размещается вентиляционное устройство.
Передняя крышка может иметь по существу плоскую вторую сторону на стороне, противоположной первой стороне. Это имеет и техническую и эстетическую функции. Эта конструкция показала, что она способствует направлению воздушного потока через вентиляционное устройство таким образом, что он будет по существу параллельным поверхности стены или потолка, окружающей вентиляционное устройство, когда оно установлено на стене или потолке таким образом, что периферический край первого края наружного корпуса по существу упирается в поверхность стены или потолка. Вторая сторона передней крышки является стороной, обращенной от вентиляционного канала и наружу в направлении пространства, в котором размещается вентиляционное устройство. Благодаря плоской поверхности вентиляционное устройство можно рассматривать как скрытное и менее заметное в пространстве, в котором оно установлено. Также она позволяет оклеивать обоями переднюю крышку или иным образом ее декорировать.
Передняя крышка может иметь размер, обеспечивающий, что передняя крышка покрывает по меньшей мере по существу первый край наружного корпуса. Передняя крышка дополнительно может иметь размер, обеспечивающий, что она продолжается по меньшей мере частично за пределы первого края наружного корпуса. Если передняя крышка имеет размер, обеспечивающий, что она полностью покрывает первый край наружного корпуса, вторая сторона передней крышки будет единственной частью вентиляционного устройства, которую будет видно, когда вентиляционное устройство установлено в системе вентиляции, как было описано выше.
Образующий воздушный канал элемент может быть по существу полым, и выполнен таким образом, что передняя крышка может быть прикреплена к его внутренней стороне с помощью одного или более радиально упругих элементов, таких как пружинные держатели (клипсы) или т.п. Например, четыре равномерно расположенных металлических пружинных держателей или элементов с определенной эластичностью и пружинным действием могут быть прикреплены к передней крышке для поджатия к внутренней стороне образующего воздушный канал элемента. Также возможно использовать другое количество металлических пружинных держателей или других элементов. Также возможны другие устройства. Образующий воздушный канал элемент может содержать по меньшей мере внутренний край, в который могут упираться радиально упругие элементы, такие как пружинные держатели или т.п., чтобы прикрепить переднюю крышку к конусу. Радиально упругие элементы могут быть прикреплены к первой стороне передней крышки. Их другие концы, в качестве альтернативы их периферические концы, могут быть выполнены с возможностью поджатия к стороне внутреннего края образующего воздушный канал элемента таким образом, чтобы тем самым съемным образом прикреплять переднюю крышку к образующему воздушный канал элементу.
Воздухопроницаемый материал может быть выполнен таким образом, что воздух в воздушном потоке через вентиляционное устройство, т.е. в вентиляционное устройство или из вентиляционного устройства, распространяется в направлении передней стороны передней крышки.
Воздухопроницаемый материал может быть прикреплен к первой стороне передней крышки. Радиально упругие элементы могут быть выполнены таким образом, чтобы удерживать воздухопроницаемый материал. Радиально упругие элементы тем самым выполняют функцию и крепления воздухопроницаемого материала на первой стороне передней крышки и крепления передней крышки на образующем воздушный канал элементе.
Воздухопроницаемый материал может по меньшей мере частично прикрепляться к первой стороне передней крышки посредством адгезивного материала или путем приклеивания.
Предпочтительно наружный корпус вентиляционного устройства имеет по существу круглую цилиндрическую форму. Наружный корпус затем может быть выполнен таким образом, что вентиляционное устройство может быть установлено непосредственно в вентиляционном канале, в частности непосредственно в так называемом спиральном канале. Тем самым оно может быть установлено непосредственно в существующей системе вентиляции. Вентиляционное устройство может быть выполнено с возможностью установки на стене или потолке, в частности во внутренней стене или потолке.
Кроме того, предлагается система вентиляции, которая содержит по меньшей мере одно описанное выше вентиляционное устройство, вентиляционный канал, к которому присоединяется вентиляционное устройство, и вентилятор, присоединенный к вентиляционному каналу и выполненный с возможностью создания воздушного потока через вентиляционное устройство и вентиляционный канал. Система вентиляции может содержать множество вентиляционных устройств, расположенных в разных позициях вдоль канала. Тем самым получают систему вентиляции с глушением звука.
Раскрытые здесь вентиляционные устройства с пористым воздухопроницаемым материалом также могут быть установлены в существующих системах вентиляции. Они могут быть установлены в системе вентиляции, предназначенной для постоянных потоков, или в системе, предназначенной для регулируемых вентиляторов.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 - показывает известное вентиляционное устройство без глушения.
Фиг. 2 - показывает систему вентиляции согласно настоящему изобретению.
Фиг. 3А - показывает вид сбоку с разделением деталей вентиляционного устройства с воздухопроницаемым материалом для уменьшения возникновения/генерирования воздуха согласно варианту воплощения настоящего изобретения.
Фиг. 3В - показывает вид спереди под углом с разделением деталей вентиляционного устройства согласно фиг. 3А.
Фиг. 3С-3D - показывают виды сзади под углом и спереди под углом вентиляционного устройства согласно фиг. 3А и фиг. 3В.
Фиг. 3Е - показывает вид в разрезе вентиляционного устройства согласно фиг. 3.
Фиг. 4А-4С - показывают местные виды отверстия воздушного потока, например, согласно фиг. 3, с воздухопроницаемым материалом разной толщины.
Фиг. 4D - показывает местный вид отверстия воздушного потока на фиг. 4С с воздухопроницаемым материалом в форме кольца.
Фиг. 5А-5С - показывают местные виды, иллюстрирующие последовательные степени закрытия вентиляционного устройства.
Фиг. 6А-6С - показывают альтернативные варианты воплощения воздухопроницаемого материала согласно настоящему изобретению.
Фиг. 7 - показывает график данных измерений для клапана без глушения звука.
Фиг. 8 - показывает график данных измерений для клапана с пористым воздухопроницаемым материалом, имеющим форму согласно фиг. 6А.
Фиг. 9 - показывает график данных измерений для клапана с пористым воздухопроницаемым материалом, имеющим форму согласно фиг. 6В.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВОПЛОЩЕНИЯ
Раскрываемое здесь вентиляционное устройство описывается в первую очередь в качестве приточного устройства. Однако технические идеи также применимы для вытяжного устройства. Ниже описывается система вентиляции для приточной вентиляции. Вытяжная вентиляция работает аналогичным образом.
На фиг. 1 иллюстрируется известное вентиляционное устройство 1. Вентиляционное устройство 1 включает в себя переднюю крышку 3, размещенную в наружном корпусе 5. Передняя крышка 3 обычно располагается с возможностью регулирования относительно наружного корпуса 5, так что можно регулировать размер отверстия 7 воздушного потока. Как было описано выше, расход воздуха через вентиляционное устройство 1 можно регулировать путем регулирования размера отверстия 7 воздушного потока. Как иллюстрируется на фиг. 1, вентиляционное устройство 1 может быть установлено непосредственно в вентиляционном канале 9, открытая часть которого продолжается от стены или потолка 11. Для исключения утечек воздуха вдоль наружных сторон наружного корпуса возможно обеспечение уплотнения вентиляционного устройства 1 относительно стены 11 и/или вентиляционного канала 9 посредством уплотнительного элемента 13. Примерами уплотнительного элемента могут быть материал из вспененной резины, например кольцо из вспененной резины или т.п.
На фиг. 2 схематически иллюстрируется система 15 вентиляции типа, который является обычным на различных объектах недвижимости, описанных в начале. Система 15 вентиляции содержит вентиляционный канал 9, к которому присоединяются множество вентиляционных устройств 1. Как показано на фиг. 2, вентиляционное устройство 1 может быть присоединено в разных позициях вдоль вентиляционного канала 9. Вентиляционный канал 9 может иметь, как иллюстрируется на фиг. 2, одно или множество ответвлений, к которым могут быть присоединены одно или более вентиляционные устройства. Система 15 вентиляции включает в себя вентилятор 17. Вентилятор 17 выполнен с возможностью генерировать давление в системе вентиляции, так что может быть получена принудительная вентиляция. Как иллюстрируется на фиг. 2, система 15 вентиляции может быть установлена на объектах недвижимости, например, в домах, и вентиляционный канал 9 может продолжаться на несколько разных пространств, для вентиляции этих пространств. Это может быть приточная вентиляция или вытяжная вентиляция.
На фиг. 3А-3Е иллюстрируется вентиляционное устройство 21, выполненное с возможностью обеспечения более низкого генерирования звука в сравнении с описанным выше известным вентиляционным устройством 1. Вентиляционное устройство 21 выполнено с возможностью присоединения к вентиляционному каналу 9, как было описано выше для известного вентиляционного устройства 1. Вентиляционное устройство 21 может использоваться в системах 15 вентиляции различного типа. Например, оно может быть присоединено к системе вентиляции типа, иллюстрируемого на фиг. 2. Оно может быть присоединено к существующим системам вентиляции. Вентиляционное устройство может представлять собой приточное устройство или вытяжное устройство, и может быть выполнено с возможностью установки на стене и/или потолке. Если вентиляционное устройство устанавливается в вентиляционном канале, отверстие 27 воздушного потока является частью проточного канала через вентиляционное устройство 21, ближайшей к пространству, подлежащему вентиляции. Тем самым отверстие воздушного потока образует устье вентиляционного устройства в окружающую среду снаружи от вентиляционного канала. Отверстие воздушного потока обращено в направлении пространства, в котором размещается вентиляционное устройство, и является частью вентиляционного устройства, которая располагается, в отношении воздушного потока, наиболее далеко от вентиляционного канала. Вентиляционное устройство может использоваться в различных вентиляционных устройствах. Вентиляционное устройство может быть выполнено в виде приточного устройства или вытяжного устройства. Если вентиляционное устройство является приточным устройством, отверстие воздушного потока представляет собой последний проход для воздушного потока из вентиляционного устройства, т.е. отверстие воздушного потока соответствует последнему дросселированию в системе вентиляции. Если вентиляционное устройство является вытяжным устройством, отверстие воздушного потока представляет собой первый проход для воздуха в вентиляционное устройство, т.е. отверстие воздушного потока соответствует первому дросселированию в системе вентиляции. Обычно отверстие воздушного потока имеет форму периферического зазора между двумя частями вентиляционного устройства.
Вентиляционное устройство 21, иллюстрируемое на фиг. 3А-3Е, содержит основные элементы, соответствующие основным элементам известного вентиляционного устройства на фиг. 1. Однако вентиляционное устройство 21 имеет пористый воздухопроницаемый материал 29, размещенный в отверстии 27 воздушного потока, чтобы получить глушение звука. Это вентиляционное устройство будет описано более подробно со ссылкой на фиг. 3А-3Е.
На фиг. 3А показан вид с разделением деталей вентиляционного устройства 21. Оно содержит наружный корпус 25, переднюю крышку 23 и пористый воздухопроницаемый материал 29. В иллюстрируемом здесь варианте воплощения вентиляционное устройство 21 также включает в себя элемент 31 для крепления передней крышки 23 на наружном корпусе 25. Элемент 31 представляет собой, как иллюстрируется здесь, образующий воздушный канал элемент, при этом образуется проход 32 для воздушного потока между наружной стороной образующего воздушный канал элемента 31 и по меньшей мере частью внутренней стенки наружного корпуса 25. Поэтому конструкция элемента 31 влияет на расход воздуха через вентиляционное устройство 21, как в отношении сопротивления воздушному потоку, так и в отношении акустических характеристик.
Если передняя крышка 23 прикреплена к наружному корпусу 25, отверстие 27 воздушного потока будет образовано между первой стороной 23а передней крышки и первым краем 26 наружного корпуса. Передняя крышка 23 располагается с возможностью регулирования относительно наружного корпуса 25, тем самым размер отверстия 27 воздушного потока имеет возможность регулирования. Этот размер указан стрелкой 28 на фиг. 3Е, фиг. 4А-4D и фиг. 5А-5С.
На фиг. 3В иллюстрируется вентиляционное устройство 21 на виде с разделением деталей спереди под углом. Здесь также иллюстрируется резьбовой элемент 33, такой как винт, или другое устройство для крепления с возможностью регулирования образующего воздушный канал элемента 31 в наружном корпусе 25. Образующий воздушный канал элемент 31 может иметь внутреннюю резьбу для крепления с возможностью регулирования к резьбовому элементу 33. В качестве альтернативы, образующий воздушный канал элемент 31 может позиционироваться с помощью винтов или подобных элементов, размещенных на резьбовом элементе 33 на обеих сторонах части образующего воздушный канал элемента 31, которая пересекается резьбовым элементом 33. Как можно увидеть, например, на фиг. 3В и фиг. 3С, образующий воздушный канал элемент 31 располагается по существу по центру относительно наружного корпуса 25, и выполнен с возможностью размещения по меньшей мере частично в наружном корпусе 25. Передняя крышка 23 прикрепляется к образующему воздушный канал элементу 25 и тем самым располагается с возможностью регулирования относительно наружного корпуса 25. Путем регулирования передней крышки 23 относительно первого края 26 наружного корпуса 25, регулируется размер 28 отверстия воздушного потока, что хорошо показано на фиг. 3Е и фиг. 5А-5С.
На фиг. 3С иллюстрируется вентиляционное устройство 21 на виде сзади под углом. На фиг. 3D иллюстрируется вентиляционное устройство 21 на виде спереди под углом.
Если винт 33 или другой резьбовой элемент используется для крепления с возможностью регулирования образующего воздушный канал элемента 31, его положение может непрерывным образом регулироваться посредством винта 33. В качестве альтернативы, возможно использовать другой элемент, который позволяет только пошаговое регулирование положения образующего воздушный канал элемента 31.
Как здесь иллюстрируется, образующий воздушный канал элемент 31 представляет собой по существу чашеобразный или конусообразный элемент, и является элементом, отдельным от передней крышки 23. Однако согласно другим вариантам воплощения он может быть выполнен за одно целое с передней крышкой. Образующий воздушный канал элемент 31 располагается таким образом, что его широкая часть обращена в направлении передней крышки, и его узкая часть обращена в направлении вентиляционного канала. Если образующий воздушный канал элемент 31 имеет форму, по существу подобную усеченному конусу, он располагается таким образом, что его основание обращено в направлении первой стороны 23а передней крышки. В иллюстрируемом варианте воплощения образующий воздушный канал элемент 31 является по существу полым. Однако также возможны другие конструкции.
Предпочтительно наружный корпус 25 вентиляционного устройства имеет по существу круглую цилиндрическую форму. Предпочтительно он имеет наружный диаметр, соответствующий внутреннему диаметру вентиляционного канала, на котором он будет устанавливаться. Тем самым вентиляционное устройство может быть выполнено с возможностью непосредственной установки в вентиляционном канале. Так как имеются стандартные размеры вентиляционных каналов, вентиляционное устройство может быть выполнено с соответствующими стандартными размерами. Чтобы способствовать непосредственной установке в вентиляционном канале, наружный корпус 25 может иметь установочный элемент 35, иллюстрируемый на фиг. 3А и фиг. 3В в виде упругого элемента 35, имеющего достаточную жесткость для обеспечения возможности надежной установки в вентиляционном канале. Уплотнение относительно стены или потолка осуществляется таким же образом, что и в известном вентиляционном устройстве, иллюстрируемом на фиг. 1, посредством уплотнительного средства, например, уплотнительного кольца 13, расположенного под наружным краем наружного корпуса.
На фиг. 3Е иллюстрируется вентиляционное устройство 21 в поперечном разрезе. Как можно увидеть на чертеже, воздухопроницаемый материал 29 выполнен таким образом, что при прохождении воздушного потока через отверстие 27 воздушного потока по меньшей мере часть воздушного потока проходит через воздухопроницаемый материал 29. Это указано стрелкой 30 на фиг. 3Е. Воздухопроницаемый материал 29 выполнен таким образом, чтобы по меньшей мере частично покрывать отверстие 27 воздушного потока. В варианте воплощения на фиг. 3Е воздухопроницаемый материал покрывает по существу все отверстие 27 воздушного потока.
Воздухопроницаемый материал 29 выполнен таким образом, чтобы по меньшей мере образовать часть отверстия 27 воздушного потока. Отверстие 27 воздушного потока имеет форму периферического зазора между двумя частями вентиляционного устройства 21. Воздухопроницаемый материал 29 выполнен таким образом, чтобы по меньшей мере частично покрывать зазор отверстия 27 воздушного потока между двумя частями вентиляционного устройства 21. Отверстие 27 воздушного потока имеет форму периферического зазора между передней крышкой 23 и наружным корпусом 25 вентиляционного устройства 21. Воздухопроницаемый материал 29 выполнен таким образом, чтобы по меньшей мере частично покрывать зазор отверстия 27 воздушного потока между передней крышкой 23 и наружным корпусом 25 вентиляционного устройства 21. Отверстие 27 воздушного потока имеет форму периферического зазора между первой стороной 23а передней крышки и первым краем 26 наружного корпуса 25 вентиляционного устройства. Воздухопроницаемый материал 29 выполнен таким образом, чтобы по меньшей мере частично покрывать зазор отверстия 27 воздушного потока между первой стороной 23а передней крышки и первым краем 26 наружного корпуса вентиляционного устройства 21. Воздухопроницаемый материал 29 располагается в зазоре отверстия 27 воздушного потока. Воздухопроницаемый материал 29 располагается в зазоре отверстия 27 воздушного потока между передней крышкой 23 и наружным корпусом 25 вентиляционного устройства. Воздухопроницаемый материал 29 располагается в зазоре отверстия 27 воздушного потока между первой стороной/внутренней стороной 23а передней крышки и первым краем 26 наружного корпуса вентиляционного устройства 21. В варианте воплощения на фиг. 3Е воздухопроницаемый материал покрывает по существу весь зазор отверстия 27 воздушного потока.
Как можно увидеть на фиг. 3В и фиг. 3Е, и на местном виде на фиг. 4А-4С, первый край 26 наружного корпуса 25 имеет куполообразную форму, предпочтительно выгнутую закругленную форму, по существу без острых краев. Размер 28 отверстия воздушного потока определяется как наименьшее расстояние между первой стороной 23а передней крышки и первым краем 26 наружного корпуса. В варианте воплощения согласно фиг. 3Е размер 28 определяется как расстояние в перпендикулярном направлении между первой стороной 23а передней крышки и ближайшей частью закругленного края. Он указан на фиг. 3Е, фиг. 4А-4С и фиг. 5А-5С стрелкой 28. Местный вид отверстия воздушного потока иллюстрируется на фиг. 4А-4D. Кроме того, в варианте воплощения согласно фиг. 4А-4D воздухопроницаемый материал 29, 29с выполнен таким образом, чтобы частично покрывать размер 28 отверстия воздушного потока в максимально открытом положении. Как иллюстрируется на фиг. 4А-4С, воздухопроницаемый материал имеет толщину 40, и возможно использовать воздухопроницаемый материал с разной толщиной 40. На фиг. 4А-4С иллюстрируется воздухопроницаемый материал 29, имеющий по существу форму диска, например, согласно форме, иллюстрируемой на фиг. 6А. На фиг. 4D иллюстрируется воздухопроницаемый материал 29с, например, как иллюстрируется на фиг. 6С, имеющий по существу форму кольца, размеры которого по существу соответствуют первому краю 26 наружного корпуса. В качестве альтернативы, возможно использовать воздухопроницаемый материал 29а, 29b, имеющий форму, иллюстрируемую на фиг. 6В, где периферическое кольцо 29а имеет размеры, по существу соответствующие первому краю 26 наружного корпуса. Воздухопроницаемый материал может быть выполнен и располагаться таким образом, чтобы покрывать отверстие воздушного потока по меньшей мере на 1/4, предпочтительно на 1/3, 1/2 или 3/4, когда отверстие 27 воздушного потока максимально открыто. Предпочтительно, он может быть выполнен таким образом, чтобы покрывать по существу полностью отверстие 27 воздушного потока, когда оно максимально открыто, как иллюстрируется на фиг. 5А. Это может быть достигнуто посредством того, что воздухопроницаемый материал 29 может иметь толщину, которая продолжается на весь или часть размера 28 отверстия воздушного потока. Воздухопроницаемый материал не обязательно должен иметь равномерную толщину, но может иметь переменную толщину.
В вариантах воплощения, иллюстрируемых на фиг. 3Е, фиг. 4А-4D и фиг. 5А-5С, воздухопроницаемый материал 29, 29а, 29b, 29с прикрепляется к первой стороне 23а передней крышки. Когда воздушный поток 30 течет через вентиляционное устройство 21, по меньшей мере часть упомянутого воздушного потока будет проходить через воздухопроницаемый материал 29 на его пути между отверстием 27 воздушного потока и задним отверстием 34 вентиляционного устройства 21, или наоборот. Если посмотреть на профиль скоростей воздушного потока в самой узкой части отверстия воздушного потока, скорость воздушного потока тем ниже, чем дальше от первого края 26 наружного корпуса и ближе к первой стороне 23а передней крышки он проходит. Тем самым воздухопроницаемый материал способствует получению более низкой скорости воздушного потока вблизи передней крышки 23.
В качестве примера можно рассмотреть случай вытяжной вентиляции, который иллюстрируется стрелкой 30 на фиг. 3Е и фиг. 4А. Когда воздух течет в отверстие 27 воздушного потока, по меньшей мере часть воздушного потока 30 будет встречать воздухопроницаемый материал 29, который, как иллюстрируется на фиг. 3Е, фиг. 4А-4D и фиг. 5А-5С, может покрывать, полностью или частично, размер 28 отверстия воздушного потока. При его прохождении через отверстие 27 воздушного потока воздушный поток 30 будет течь, по меньшей мере частично, через воздухопроницаемый материал 29 до того, как он достигнет воздушный канал, образованный во внутренней части вентиляционного устройства 21. Часть воздушного потока 30, которая во время прохождения через воздухопроницаемый материал 29 течет ближе всего к передней крышке 23, должна пройти более длинное расстояние через воздухопроницаемый материал 29, чем часть воздушного потока, которая течет через воздухопроницаемый материал 29 ближе к первому краю 26 наружного корпуса. Воздух, который достигает воздушный канал внутри вентиляционного устройства 21, тем самым будет иметь тем более низкую скорость в канале, чем ближе к передней крышке он перемещался через воздухопроницаемый материал 29. Кроме того, закругленная форма первого края 26 наружного корпуса будет влиять на скорость воздушного потока, так как она способствует постепенному ускорению воздушного потока 30, когда он перемещается в направлении закругленного края, и постепенному уменьшению скорости воздушного потока 30 после закругленного края. Это уменьшает степень завихрений и турбулентности в воздушном потоке 30. Воздухопроницаемый материал 29, а также закругленная форма первого края 26 наружного корпуса, тем самым будут способствовать созданию профиля скоростей воздушного потока при прохождении через канал, который является предпочтительным в отношении уровня звука, за счет уменьшения скорости воздушного потока вблизи поверхностей внутри вентиляционного устройства.
В случае приточной вентиляции, часть воздушного потока 30, которая во время его прохождения через воздухопроницаемый материал 29 течет ближе всего к передней крышке 23, должна пройти большее расстояние через воздухопроницаемый материал 29, чем часть воздушного потока, которая течет через воздухопроницаемый материал 29 ближе к первому краю 26 наружного корпуса. Воздух, который достигает пространство, тем самым будет иметь тем более низкую скорость в отверстии воздушного потока, чем ближе к передней крышке он перемещается через воздухопроницаемый материал 29. Воздухопроницаемый материал 29 может иметь разные формы для влияния на профиль скоростей воздушного потока, взятый в поперечном сечении отверстия воздушного потока, во всем отверстии воздушного потока. Воздушный поток, который достигает пространство, может иметь профиль скоростей, взятый в поперечном сечении отверстия воздушного потока, который имеет более низкую скорость в позиции, ближайшей к первой стороне 23а передней крышки 23, чем на первом крае 26 наружного корпуса 25. Воздушный поток, который достигает пространство, может иметь профиль скоростей, взятый в поперечном сечении отверстия воздушного потока, который имеет наименьшую скорость в позиции, ближайшей к первой стороне 23а передней крышки 23, и наибольшую скорость на первом крае 26 наружного корпуса 25. Воздухопроницаемый материал 29 может иметь треугольную форму. Воздухопроницаемый материал 29 может иметь квадратную форму. Воздухопроницаемый материал 29 может сужаться от его основания на передней крышке в направлении первого края 26 наружного корпуса 25. Пористость воздухопроницаемого материала может быть переменной для влияния на профиль скоростей воздушного потока, взятый в поперечном сечении отверстия воздушного потока. Пористость может быть переменной для достижения описанных выше профилей скоростей в отверстии воздушного потока. Воздухопроницаемый материал 29 может иметь разную толщину 40 для влияния на профиль скоростей воздушного потока, взятый в поперечном сечении отверстия 27 воздушного потока.
Передняя крышка 23 может дополнительно иметь по существу плоскую вторую сторону 23b на стороне, противоположной первой стороне 23а. Оказалось, что это благоприятно влияет на расход воздуха через вентиляционное устройство, так как это способствует направлению воздушного потока параллельно стене или потолку, где размещается вентиляционное устройство. Передняя крышка 23 может иметь одну из нескольких возможных форм. В иллюстрируемом примере передняя крышка имеет квадратную форму. Другие возможные формы включают в себя прямоугольные или другие многоугольные формы, круглую форму или овальную форму. Передняя крышка 23 предпочтительно может иметь размер, обеспечивающий, что передняя крышка 23 покрывает, по меньшей мере по существу, первый край 26 наружного корпуса. В иллюстрируемом варианте воплощения передняя крышка продолжается по меньшей мере частично за пределы первого края 26 наружного корпуса. В иллюстрируемом примере передняя крышка 23 является по существу плоской. Как указано штриховой линией на фиг. 4А, также передняя крышка 23 может иметь изогнутый периферический край 23с.
В варианте воплощения согласно фиг. 3Е образующий воздушный канал элемент 31 выполнен в виде полого элемента, имеющего по существу форму усеченного конуса. Усеченный конус 31 выполнен таким образом, что передняя крышка 23 может быть прикреплена к внутренней стороне конуса 31 посредством одного или более радиально упругих элементов 37, таких как пружинные держатели или т.п., обеспеченные на первой стороне 23а передней крышки 23. Упругие элементы 37 могут содержать, например, металлические полосы. Элемент 31 содержит по меньшей мере внутренний край 39, в который могут упираться радиально упругие элементы 37 для крепления передней крышки к конусу. Тем самым передняя крышка может быть легко отсоединена от элемента 31, что может быть предпочтительным в отношении очистки или замены воздухопроницаемого материала.
Воздухопроницаемый материал 29 располагается между первой стороной 23а передней крышки 23 и образующим воздушный канал элементом 31. Как можно увидеть на фиг. 3Е, где воздухопроницаемый материал выполнен с возможностью деформирования, он закрепляется между периферическим краем основания образующего воздушный канал элемента 31, где упомянутый периферический край по существу упирается в первую сторону 23а передней крышки. Радиально упругие элементы 37 могут быть выполнены таким образом, чтобы также способствовать удержанию воздухопроницаемого материала на месте. Это обеспечивает надежное механическое крепление воздухопроницаемого материала 29, и в то же время воздухопроницаемый материал 29 может быть легко заменен.
Как было описано выше, размер отверстия воздушного потока имеет возможность регулирования, тем самым можно регулировать расход воздуха через вентиляционное устройство. Размер отверстия воздушного потока имеет возможность непрерывного или пошагового регулирования между максимально открытым положением и закрытым положением и положениями между ними. Вентиляционное устройство может быть выполнено таким образом, что размер отверстия воздушного потока не может регулироваться больше максимально открытого положения, т.е. когда максимальное расстояние между первой стороной 23а передней крышки и первым краем 26 наружного корпуса будет достигнуто, вентиляционное устройство не может быть открыто более. В максимально закрытом положении достигается наименьшее возможное расстояние между первой стороной 23а передней крышки и первым краем 26 наружного корпуса 25. В идеале, по существу никакой воздушный поток не возможен через вентиляционное устройство 21 в закрытом положении, когда отверстие 27 воздушного потока имеет его минимальный/наименьший размер 28.
Воздухопроницаемый материал 29 выполнен таким образом, что воздух в воздушном потоке через вентиляционное устройство 21 распространяется в направлении первой стороны крышки. Это может быть реализовано посредством пористости воздухопроницаемого материала. Кроме того, пористый воздухопроницаемый материал предпочтительно представляет собой волокнистый материал, в котором отдельные волокна направлены по существу случайным образом. Это способствует распределению и распространению воздушного потока, текущего через воздухопроницаемый материал, и тем самым влияет на звук, возникающий при прохождении воздуха через вентиляционное устройство.
Воздухопроницаемый материал 29 может быть выполнен с возможностью деформирования, и может быть выполнен с возможностью по меньшей мере частичного деформирования относительно размера 28 отверстия 27 воздушного потока. Это иллюстрируется на фиг. 5А-5С, где размер 28 отверстия воздушного потока последовательно уменьшается. Это в частности предпочтительно, если пористый воздухопроницаемый материал имеет такую толщину, чтобы покрывать все отверстие воздушного потока, когда оно максимально открыто, т.е. когда вентиляционное устройство полностью открыто и отверстие 27 воздушного потока имеет максимальный/наибольший размер 28. Воздухопроницаемый материал 29 деформируется, когда его толщина 40 в недеформированном состоянии больше, чем размер 28 отверстия 27 воздушного потока. Если размер 28 отверстия 27 воздушного потока уменьшается, воздухопроницаемый материал 29 будет упираться в первый край 26 наружного корпуса 25, когда толщина 40 воздухопроницаемого материала 29 соответствует размеру 28 отверстия 27 воздушного потока. Если размер 28 отверстия 27 воздушного потока уменьшается далее, воздухопроницаемый материал 29 деформируется и его толщина уменьшается таким образом, чтобы соответствовать размеру 28 отверстия 27 воздушного потока. Когда размер 28 отверстия 27 воздушного потока увеличивается, толщина воздухопроницаемого материала 29 будет увеличиваться соответствующим образом до тех пор, пока она не вернется к толщине 40 в недеформированном состоянии. Если размер 28 отверстия 27 воздушного потока будет увеличиваться далее после этого, образуется зазор между первым краем 26 наружного корпуса 25 и воздухопроницаемым материалом 29.
Если воздухопроницаемый материал 29 деформируется, его пористость также может изменяться. Воздухопроницаемый материал 29 может быть выполнен таким образом, что пористость изменяется различным образом в разных местах его формы, когда он деформируется.
Фиг. 6А-6С иллюстрируют несколько разных вариантов воплощения воздухопроницаемого материала 29. Также возможны другие геометрические формы. Для всех вариантов воплощения общим является то, что толщина по меньшей мере части воздухопроницаемого материала 29, расположенного в отверстии 27 воздушного потока, может обеспечивать возможность покрывать по существу весь или часть размера отверстия воздушного потока. В качестве альтернативы, или дополнительно к механическому креплению посредством зажима воздухопроницаемого материала 29 к первой стороне 23а передней крышки 23, воздухопроницаемый материал может быть прикреплен к первой стороне 23а передней крышки 23, например, посредством адгезивного материала.
Как показано на фиг. 6А, воздухопроницаемый материал 29 может иметь форму круглого диска. Этот вариант воплощения обеспечивает возможность механического крепления воздухопроницаемого материала, описанного выше со ссылкой на фиг. 3Е.
На фиг. 6В показан вариант воплощения, в котором воздухопроницаемый материал 29 имеет конфигурацию, подобную колесу повозки. Наружная часть 29а будет располагаться в отверстии 27 воздушного потока. Спицы 29b обеспечивают возможность механического крепления, как было описано выше.
На фиг. 6С показан вариант воплощения, в котором воздухопроницаемый материал имеет по существу форму кольца. Протяженность 29с воздухопроницаемого материала в радиальном направлении может иметь разные значения.
На фиг. 7-9 показаны графики зависимости между расходом воздуха (л/с) (ось Х) из вентиляционного устройства, здесь выполненного в виде приточного устройства, и максимальной степенью дросселирования давления Δpt (Па) (ось Y), которая может быть реализована без превышения определенного уровня звука Lw (дБ(А)). Наклонные линии, продолжающиеся через график в направлении Y, представляют разные степени открытия соответствующих вентиляционных устройств, т.е. разные значения размера отверстия воздушного потока в миллиметрах (мм). Линии с цифровыми обозначениями 20, 25, 30 и т.д. представляют измеренный уровень звука, генерируемого соответствующими вентиляционными устройствами. Графики на фиг. 7-9 все получены для вентиляционных каналов диаметром 125 мм. Вентиляционные устройства различаются наличием или отсутствием пористого воздухопроницаемого материала.
Для вентиляционных каналов с диаметром 125 мм стандартных расход воздуха задается величиной 20 л/с. Максимальный рекомендованный уровень звука составляет 30 дБ(А).
На фиг. 7 вентиляционное устройство не имеет воздухопроницаемый материал. Здесь можно увидеть, что для получения расхода воздуха 20 л/с при отверстии воздушного потока размером 20 мм требуется падение давления около 13 Па в вентиляционном устройстве. Размер отверстия воздушного потока величиной 20 мм обычно является максимальной степенью открытия для описываемого здесь вентиляционного устройства. Однако также возможны другие размеры. Как было описано выше, вентиляционное устройство, наиболее удаленное от вентилятора, стандартно задается с максимальным отверстием воздушного потока. Кроме того, график показывает, что при расходе воздуха 20 л/с и ограничении звука 30 дБ(А), может быть достигнуто дросселирование около 35 Па при отверстии воздушного потока размером 14 мм. Это максимальное значение дросселирования давления, которое может быть осуществлено без превышения порогового значения 30 дБ(А), когда требуется расход воздуха 20 л/с. Поэтому рабочий диапазон этого вентиляционного устройства ограничен диапазоном 13-35 Па.
На фиг. 8 показан соответствующий график для вентиляционного устройства с воздухопроницаемым материалом в виде фильтрующего материала толщиной 5 мм и в форме круглого диска. Из этого графика видно, что рабочий диапазон лежит между 25 Па и около 68 Па.
На фиг. 9 показан соответствующий график для вентиляционного устройства с воздухопроницаемым материалом в виде фильтрующего материала толщиной 10 мм и в форме колеса повозки, иллюстрируемой на фиг. 6В. Из этого графика видно, что рабочий диапазон лежит между 25 Па и около 140 Па.
Наличие пористого воздухопроницаемого материала тем самым увеличивает рабочий диапазон системы вентиляции, так что в системе вентиляции может быть установлено подходящее распределение давления, при этом обеспечивается получение конкретного расхода воздуха и не превышаются стандарты для уровня звука.
Изобретение не ограничивается примерами вариантов воплощения, которые описываются выше и иллюстрируются на чертежах, и может быть свободно изменено в пределах объема прилагаемой формулы изобретения.
Реферат
Изобретение относится к вентиляции жилищ и других зданий, включающих приточную и вытяжную вентиляцию. Вентиляционное устройство, выполненное с возможностью присоединения к устью вентиляционного канала между вентиляционным каналом и наружным пространством, причем вентиляционное устройство содержит отверстие воздушного потока для прохождения воздушного потока между вентиляционным устройством и наружным пространством, при этом в упомянутом отверстии воздушного потока расположен воздухопроницаемый материал, при этом вентиляционное устройство содержит наружный корпус и переднюю крышку, причем отверстие воздушного потока образовано между первым краем наружного корпуса и первой стороной передней крышки, при этом воздухопроницаемый материал имеет такую форму, что воздушный поток через отверстие воздушного потока имеет профиль скоростей, если брать в поперечном сечении воздухопроницаемого материала в отверстии воздушного потока, в котором скорость воздушного потока является наименьшей наиболее близко к первой стороне передней крышки и наибольшей в части воздухопроницаемого материала, наиболее удаленной от первой стороны передней крышки. Это позволяет создать вентиляционное устройство, в котором высокая степень дросселирования давления может быть получена без превышения рекомендованных пороговых значений для уровней звука. 2 н. и 31 з.п. ф-лы, 9 ил.
