Полезная модель относиться к области вентиляции, в частности к вентиляции жилых и коммерческих жилых помещений, а именно к теплообменникам типа "воздух-воздух", которые могут быть использованы для передачи тепла от потока вытяжного воздуха из помещения потоку свежего воздуха, втягивающегося в помещения, заменяя отработанный воздух.

По сути, вентиляция с рекуперацией необходима для обогащения кислородом жилых помещений и удаления "стоячих" слоев воздуха с высоким содержанием примесей, в частности углекислого газа вредного для здоровья человека.

Известно, что современное строительство сосредоточено на утеплении и герметизации помещений для уменьшения общих энергозатрат на утепление помещений, делая помещение существенно герметичным, уменьшая потери тепла из-за "выдувания", сквозняков и т.д.

С другой стороны, строительные нормы и правила требуют достаточного обращения (циркуляции) воздуха /проветривания/ в помещение, чтобы обеспечить достаточность притока свежего воздуха, богатого кислородом, для пребывания людей в здоровом состоянии и комфортных условиях. Новые технологии и оборудование разработаны для удовлетворения этих вышеупомянутых требований.

Предшествующий уровень техники

В частности, известны разработанные вентиляционные системы и способы для обеспечения притока свежего воздуха в помещение, которые в тоже время способны экономить количество теряемого тепла при утечке отработанного /грязного/ воздуха из помещения.

Такие устройства называются вентиляционными системами для рекуперации тепла и используются в умеренных климатических широтах. По существу физика предлагаемого способа обработки воздушных сред и потоков состоит в том, что заявленный способ и система "извлекает" тепловую энергию из потока теплого (отработанного) воздуха который используется для компенсации энергопотерь при воздухообмене.

Известны системы, близкие к предлагаемой, которые в большинстве своем содержат корпус, содержащий теплообменник "воздух-воздух". Поток отработанного воздуха в таких системах обычно проходит через одну сторону теплообменника, а поток свежего воздуха проходит через другую сторону теплообменника. В предлагаемых системах воздушные потоки обмениваются теплом "перекрестно", когда воздушные потоки не находятся в контакте и не смешиваются друг с другом. Чистота свежего воздуха в потоках сохраняется.

Обычно предлагаемые системы включают вентиляторы достаточные и необходимые для прохождения воздуха через теплообменник. Поток свежего /чистого/ воздуха в помещение выбирается таким, чтобы он (поток) был одинаково сбалансирован и согласован с потоком имеющегося вытяжного /грязного/ высасываемого из помещения воздуха.

Как следствие, возникает необходимость регулировать воздушные потоки вручную, например, с помощью управляемых вручную заслонок, ограничивающих поток воздуха через воздуховоды, ведущие к вентиляторам.

Это осуществляется квалифицированным специалистом с использованием устройств измерения воздушного потока - трубок Пито, устанавливаемых на соответствующих воздушных потоках для измерения и калибровки входных и выходных потоков воздуха что требует значительных затрат времени у специалиста, причем пользователь такого устройства самостоятельно не в состоянии осуществить упомянутые действия правильно.

Из предыдущего уровня техники известны технические решения, в которых была усовершенствована регулировка воздушного потока в подобных типах вентиляционных систем.

Например, известна вентиляционная система, с помощью которой происходит обмен воздуха (Патент N° US 745822). В данной установке для приведения двух вентиляторов в рабочее состояние используется один двигатель.

Регулировка воздушного потока в данной системе осуществляется с помощью регулируемых заслонок, ограничивающих поток воздуха путем закрытия одного или другого пути воздушного потока в определенной степени. Кроме того, эта система не может приспосабливаться к изменениям воздушных потоков без вмешательства специалиста.

Ближайший аналог предлагаемого устройства раскрыт в патенте UA N° 146223, который представляет собой вентиляционную установку, в которой используется направляющая решетка воздушного потока в непосредственной близости от датчиков, для содействия развитию ламинарного потока воздуха проходящего мимо датчиков.

Также предусмотрен вентиляционный блок для рекуперации тепла и энергии в помещении, имеющего внутреннюю и внешнюю части. При этом упомянутый блок содержит: основной корпус, имеющий впускное отверстие для свежего воздуха и выходное отверстие для выхода воздуха в помещение на одной стороне, а также выходное отверстие для свежего воздуха и впускное отверстие для отработанного воздуха из помещения на другой стороне, также устройство содержит теплообменник "воздух - воздух" в основном корпусе и соединенный с каждым из упомянутых впускным и выпускным отверстиями для распределения по соответствующим каналам воздушного потока, для каждого из упомянутого типа воздуха - из помещения и свежего воздуха (упомянутый теплообменник позволяет осуществлять обмен тепла и энергии между воздухом в помещении и свежим воздухом) также устройство содержит два вентилятора с переменной скоростью для прохождения свежего и отработанного воздуха через теплообменник, по меньшей мере, один электронный датчик расхода воздуха для измерения, по меньшей мере одного потока воздуха в помещении и потока свежего воздуха и контроллер для приема упомянутого сигнала данных.

Недостатком упомянутого устройства согласно патенту J\° 146223 является его недостаточная эффективность и громоздкость, при растущих требованиях энергоэффективности подобных установок. Наличие вышеупомянутых решеток ближайшего аналога приводит к обрастанию их волокнами и пылью, снижает эффективность устройства и приводит к дополнительным затратам на его обслуживание - очистке каналов.

Раскрытие изобретения

Задачей предлагаемого изобретения является упрощение конструкции известных устройств, улучшение показателей теплосбережения предлагаемой системы, уменьшение габаритов устройства.

Поставленная задача решается тем, что в системе вентиляции с рекуперацией тепла, которая состоит из теплообменника, внутреннего и наружного вентиляторов, внутреннего цилиндра, которые соединены между собой и расположенные во внешнем цилиндре системы, внутренней и наружной крышек расположенных с обеих сторон цилиндра, выступающих на поверхности внутренней и наружной стен, предлагается пластины теплообменника, расположенные во внешнем цилиндре, выполнить соединенными между собой в форме ромба, а сам теплообменник выполнить в сечении квадратной формы. Также предлагается отверстия для прохождения вытяжного и приточного воздуха оснастить внутренней и наружной крышками, с возможностью поочередного открытия и закрытия отверстий, а внутреннюю крышку выполнить в форме прямоугольника, в которой поток приточного воздуха направляется в решетку внутренней крышки по ее центру.

Использование в устройтве теплообменника квадратной формы с его елементами пластинами соединенными между собой в форме ромба обеспечивает повышение теплообменных свойств за счет большей площади контакта воздушных потоков вытяжного воздуха с элементами (пластинами) теплообменника, что в свою очередь даем возможность уменьшить размеры теплообменника и габариты устройства в целом, а также уменьшить материалоемкость. Уменьшение габаритов также позволяет устанавливать устройство в стены с меньшей толщиной без дополнительных затрат, нанося ущерб эстетике помещения.

Краткое описание чертежей изобретения

Состав и конструкция устройства иллюстрируется на чертежах, где на Фиг. 1-5 наблюдаются: на фиг. 1 - продольное сечение устройства, где изображены:

1 - наружная поверхность стены помещения;

2 - внутренняя поверхность стены помещения;

3 - отверстие для монтажа системы;

4 - цилиндр внешний;

5 - крышка внутренняя;

6 - решетка внутренней крышки (фиг. 2 - поперечное сечение системы с вырывом внутренней крышки);

7 - щель выхода воздуха из помещения;

8 - вентилятор внутренний;

9 - прямоугольный элемент корпуса внутреннего вентилятора;

10 - отверстия для прохождения приточного воздуха;

11 - крышка теплообменника внутренняя;

12 - нагревательный элемент теплообменника;

13 - пластины теплообменника;

14 - теплообменник в сборе;

15 - нагревательный элемент конденсатоотвода;

16 - крышка теплообменника наружная;

17 - отверстия для прохождения вытяжного воздуха;

18 - прямоугольный элемент корпуса внешнего вентилятора;

19 - вентилятор наружный;

20 - цилиндр внутренний;

21 - отверстие слива конденсата;

22 - щель забора наружного воздуха;

23 - решетка наружной крышки (фиг. 3 - поперечное сечение системы с вырывом наружной крышки);

24 - крышка наружная.

На фиг. 2 - изображенное поперечное сечение системы с вырывом внутренней крышки, где

7 - щель выхода воздуха их помещения;

4 - цилиндр внешний;

8 - вентилятор внутренний;

9 - прямоугольный элемент корпуса внутреннего вентилятора;

5 - крышка внутренняя;

2 - внутренняя поверхность стены помещения;

6 - решетка внутренней крышки; Фиг. 3 - изображены поперечное сечение с вырывом наружной крышки, где 16 - крышка теплообменника наружная;

18 - прямоугольный элемент корпуса внешнего вентилятора;

19 - вентилятор наружный;

4 - цилиндр внешний;

24 - крышка наружная;

21 - отверстие слива конденсата;

23 - решетка наружной крышки;

1 - наружная поверхность стены;

Фиг. 4 Поперечное сечение теплообменника

4 - цилиндр внешний

13 - пластины теплообменника

Фиг. 5 вид 3/4 теплообменника 13 - пластины теплообменника.

Фиг. 6 Схема прохождения приточного и вытяжного воздуха.

Как видно на чертежах Фиг. 1-5 система вентиляции с рекуперацией тепла содержит теплообменник (14), внутренний и наружный вентиляторы (8, 19), внутренний цилиндр (20) которые вместе соединены между собой и расположены во внешнем цилиндре (4). С обеих сторон внешнего цилиндра (4) расположены внутренняя и наружная крышки (5, 24) которые выступают на внутренней и наружной поверхностях стен (1, 2). Пластины (13) теплообменника (14) расположенного во внешнем цилиндре (4) соединенные между собой в форме ромба, вдоль гофры теплообменника на которые нанесен антисептик для обеззараживания приточного воздуха и повышения КПД. В отверстия для прохождения вытяжного и приточного воздуха (10,17) вставлены крышки теплообменника (11, 16) с отверстиями для впуска и выпуска вытяжного и / или приточного воздуха.

Причем отверстия для прохождения приточного воздуха (10) размещены на внешней стороне внутренней крышки теплообменника (11) которые соединены с прямоугольным элементом корпуса внутреннего вентилятора (9), в тоже время впускные отверстия для приточного воздуха размещены на внешней стороне наружной крышки (16).

Соответственно отверстия для прохождения вытяжного воздуха (17) размещены на внешней стороне наружной крышки теплообменника (16), которые соединены с прямоугольным элементом корпуса наружного вентилятора (18), а в тоже время впускные отверстия для вытяжного воздуха размещены на внешней стороне наружной крышки (11).

Вариант осуществления изобретения

Во время использования устройства, система вентиляции с рекуперацией тепла отрабатывает свежий воздух, поступающий в помещение снаружи и одновременно удаляет отработанный воздух из помещения внутри устройства (Фиг.4. и Фиг. 6).

Согласно упомянутого списка позиций на Фиг. 1-5 приведенных выше, которые обеспечивают способность устройства к выполнению задач и работоспособность устройства, когда выполняются следующие факторы:

- устройство в виде моноблока монтируется в верхней части помещения, в стене, граничащей с внешней средой (снаружи помещения). - наружная крышка (24) с решеткой (23) устройства выступает на поверхности наружной стены помещения (1) на 1/3 от длины наружной крышки (23).

- приточный воздух снаружи помещения (при включении вентилятора внутреннего (8) под действием его лопаток втягивается через щель забора наружного воздуха (22) наружной крышки (24) размер которых составляет 1/4 от наружного диаметра наружной крышки(24);

- далее приточный воздух проходит через пространство между внутренним цилиндром (20), вентилятором наружным (19), прямоугольным элементом корпуса внешнего вентилятора и внешним цилиндром (4), после чего втягивается во впускные отверстия для прохождения приточного воздуха (10) размещенные на поверхности крышки теплообменника наружной (16);

- двигаясь вдоль элементов теплообменника (12) приточный воздух нагревается и выходит из теплообменника с другой стороны двигается через соответствующие отверстия приточного воздуха на крышке теплообменника внутренней (10) соединенные с прямоугольным элементом корпуса внутреннего вентилятора (9) и проходя через нее выдувается вентилятором внутренним (8) в помещение через решетку (7) внутренней крышки (6).

Также между внутренней крышкой (5) и прямоугольным элементом корпуса внутреннего (9) с вентилятором внутренним (8) может быть дополнительно размещен внутренний цилиндр (20) для регулировки (подгонки) габаритов устройства (его длинны) к толщине стен помещения.

Приточный воздух ниже температуры воздуха внутреннего, таким образом струя приточного воздуха опускается в нижнюю часть помещения и не перемешивается с отработанным воздухом, который удаляется из помещения.

- параллельно, в тоже время, вытяжной (отработанный) воздух, у которого более высокая температура, находящийся в верхней части помещения, при включении вентилятора наружного (19) под действием его лопаток втягивается через щель выхода вытяжного (отработанного) воздуха (7) внутренней крышки (5);

- далее проходит через пространство между внутренним цилиндром (если такой будет установлен) прямоугольным элементом корпуса внутреннего (9) с вентилятором внутренним (8), и внешним цилиндром (4) после чего втягивается во впускные отверстия для прохождения вытяжного воздуха (17) размещенные на поверхности крышки теплообменника внутренней (11);

- двигаясь вдоль элементов теплообменника (12) вытяжной (отработанный воздух) более высокой температуры нагревает элементы теплообменника и выходя из теплообменника с другой стороны двигается через соответствующие отверстия вытяжного воздуха (17) на крышке теплообменника наружной (16) соединенные с прямоугольным элементом корпуса внешнего вентилятора (18) и проходя через нее выдувается вентилятором внешним (19) наружу за пределы помещения через решетку крышки наружной (23).

При прохождении вдоль гофры теплообменника приточного и вытяжного воздуха между ними происходит теплообмен (рекуперация), струи воздушных потоков вытяжного и приточного воздуха двигаются навстречу друг другу но разделенные между собой не перемешивающиеся за счет конструкции устройства. В представленной выше ситуации устройство при более холодном приточном воздухе (окружающей среды) осуществляется рекуперация нагретым вытяжным воздухом, а в летнее же время вытяжной воздух (более холодный) осуществляет рекуперацию охлаждая более теплый воздух внешней среды.

Промышленные партии планируются к выпуску заводами Львова в 3-м квартале 2021 г.