EA 027467B1 20170731 Номер и дата охранного документа [PDF] EAPO2017\PDF/027467 Полный текст описания [**] EA201591026 20131129 Регистрационный номер и дата заявки GB1221651.1 20121130 Регистрационные номера и даты приоритетных заявок GB2013/053169 Номер международной заявки (PCT) WO2014/083355 20140605 Номер публикации международной заявки (PCT) EAB1 Код вида документа [PDF] eab21707 Номер бюллетеня [GIF] EAB1\00000027\467BS000#(2818:1862) Основной чертеж [**] ДРЕНАЖНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЛОКА РЕКУПЕРАЦИИ ТЕПЛА Название документа [8] F24F 13/22, [8] F24F 12/00 Индексы МПК [GB] Рахими Дариус, [GB] Флэк Гордон, [GB] Бэлль Марк, [GB] Байн Даниэль Сведения об авторах [GB] ГРИНВУД ЭЙР МЕНЕДЖМЕНТ ЛИМИТЕД Сведения о патентообладателях [GB] ГРИНВУД ЭЙР МЕНЕДЖМЕНТ ЛИМИТЕД Сведения о заявителях
 

Патентная документация ЕАПВ

 
Запрос:  ea000027467b*\id

больше ...

Термины запроса в документе

Реферат

[RU]

1. Газовый блок рекуперации тепла, содержащий два тракта потоков газа, контактирующих с возможностью теплообмена; дренажный тракт конденсата для каждого из указанных двух трактов потоков газа для отведения конденсата из соответствующего тракта потока газа, при этом указанные два дренажных тракта конденсата сообщаются по текучей среде с общим дренажным выходным отверстием блока рекуперации тепла; каждый из указанных двух дренажных трактов конденсата содержит клапан, выполненный с возможностью пропускать жидкость, но не пропускать газ из соответствующего тракта потока газа к общему дренажному выходному отверстию.

2. Блок по п.1, в котором каждый из клапанов содержит поплавковый клапан.

3. Блок по п.2, в котором поплавковый клапан содержит сферический поплавок.

4. Блок по п.2 или 3, в котором поплавковый клапан содержит поплавок в открытой вертикальной трубке.

5. Блок по п.4, в котором каждый дренажный тракт дополнительно содержит отделитель жидкости.

6. Блок по п.2 или 3, в котором каждый поплавковый клапан содержит поплавок в короткой вертикальной трубке, закрытой сверху.

7. Блок по п.6, в котором трубка содержит съемный колпачок.

8. Блок по п.2 или 3, в котором каждый поплавковый клапан содержит седло клапана, поплавок, расположенный над седлом клапана, и крышку, расположенную над поплавком.

9. Блок по п.8, в котором крышка выполнена в виде трубки, закрытой на верхнем конце.

10. Блок по п.8 или 9, в котором крышка выполнена из вспененного материала, предпочтительно пенополистирола.

11. Блок по любому из пп.1-10, в котором оба клапана ведут в собирающий лоток, предназначенный для направления конденсата к общему дренажному выходному отверстию.


Полный текст патента

(57) Реферат / Формула:

1. Газовый блок рекуперации тепла, содержащий два тракта потоков газа, контактирующих с возможностью теплообмена; дренажный тракт конденсата для каждого из указанных двух трактов потоков газа для отведения конденсата из соответствующего тракта потока газа, при этом указанные два дренажных тракта конденсата сообщаются по текучей среде с общим дренажным выходным отверстием блока рекуперации тепла; каждый из указанных двух дренажных трактов конденсата содержит клапан, выполненный с возможностью пропускать жидкость, но не пропускать газ из соответствующего тракта потока газа к общему дренажному выходному отверстию.

2. Блок по п.1, в котором каждый из клапанов содержит поплавковый клапан.

3. Блок по п.2, в котором поплавковый клапан содержит сферический поплавок.

4. Блок по п.2 или 3, в котором поплавковый клапан содержит поплавок в открытой вертикальной трубке.

5. Блок по п.4, в котором каждый дренажный тракт дополнительно содержит отделитель жидкости.

6. Блок по п.2 или 3, в котором каждый поплавковый клапан содержит поплавок в короткой вертикальной трубке, закрытой сверху.

7. Блок по п.6, в котором трубка содержит съемный колпачок.

8. Блок по п.2 или 3, в котором каждый поплавковый клапан содержит седло клапана, поплавок, расположенный над седлом клапана, и крышку, расположенную над поплавком.

9. Блок по п.8, в котором крышка выполнена в виде трубки, закрытой на верхнем конце.

10. Блок по п.8 или 9, в котором крышка выполнена из вспененного материала, предпочтительно пенополистирола.

11. Блок по любому из пп.1-10, в котором оба клапана ведут в собирающий лоток, предназначенный для направления конденсата к общему дренажному выходному отверстию.


Евразийское
патентное
ведомство
027467 (13) B1
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации
и выдачи патента: 2017.07.31
(51) Int. Cl. F24F13/22 (2006.01) F24F12/00 (2006.01)
(21) Номер заявки:
(22) Дата подачи:
201591026 2013.11.29
(54) ДРЕНАЖНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЛОКА РЕКУПЕРАЦИИ ТЕПЛА
(31) 1221651.1
(32) 2012.11.30
(33) GB
(43) 2015.11.30
(86) PCT/GB2013/053169
(87) WO 2014/083355 2014.06.05 (71)(73) Заявитель и патентовладелец:
ГРИНВУД ЭЙР МЕНЕДЖМЕНТ ЛИМИТЕД (GB) (56) FR-A1-2831245
US-A1-2001032714
EP-A2-1821042
GB-A-2374661
DE-A1-102009032047
US-A1-2002164944
(72) Изобретатель:
Рахими Дариус, Флэк Гордон, Бэлль Марк, Байн Даниэль (GB)
(74) Представитель:
Рыбаков В.М., Новоселова С.В.,
Липатова И.И., Хмара М.В., Пантелеев А.С.,
Ильмер Е.Г., Осипов К.В. (RU)
(57) Предложен газовый блок (100) рекуперации тепла, содержащий два тракта потоков газа, контактирующих с возможностью теплообмена; дренажный тракт (140, 150, 240, 250) конденсата для каждого из указанных двух трактов потоков газа для отведения конденсата из соответствующего тракта потока газа, при этом указанные два дренажных тракта (140, 150, 240, 250) конденсата сообщаются по текучей среде с общим дренажным выходным отверстием (200) блока рекуперации тепла; причем каждый из указанных дренажных трактов (140, 150, 240, 250) конденсата содержит клапан (170, 180, 270, 280), пропускающий жидкость, но не пропускающий газ из соответствующего тракта потока газа к общему дренажному выходному отверстию (200). Обеспечение общего дренажного выходного отверстия (200) упрощает установку блока и минимизирует вероятность некорректной установки. Это также позволяет переключать потоки воздуха внутри блока без необходимости какого-либо изменения дренажной системы.
Изобретение относится к теплообменникам или блокам рекуперации тепла, используемым в вентиляционных системах. В частности, изобретение относится к дренажным устройствам для таких блоков рекуперации тепла.
Теплообменники используют во многих технических устройствах для передачи тепла между двумя потоками текучих сред. Настоящее изобретение, в частности, относится к газовым теплообменникам, где теплообмен происходит между двумя разными потоками газа.
Вентиляционные системы могут быть приточно-вытяжными или отдельно приточными или вытяжными. В вытяжной системе воздух удаляют из здания (обычно из определенных зон здания, например, кухонь и ванных комнат) и выводят наружу, чтобы справиться с нежелательной влажностью и/или запахами. Такая система основывается на удаляемом воздухе, замещаемом естественным путем воздухом, поступающим в здание через естественные отверстия, например через неплотности вокруг окон или дверей. Такая система хорошо работает в более старых "протекающих" зданиях с многочисленными естественными отверстиями, через которые воздух может входить в здание или покидать его.
Однако в более современных зданиях наблюдается тенденция усовершенствования уплотнений, используемых для герметизации области вокруг окон и дверей, для улучшения тепловой эффективности здания и уменьшения количества теплого воздуха, покидающего здание. В таких случаях больше подходит приточно-вытяжная вентиляционная система. Приточно-вытяжная вентиляционная система не только удаляет воздух из здания и выводит его наружу, но также затягивает замещающий воздух в здание, тем самым, поддерживая постоянное давление воздуха внутри здания. Поэтому такие системы имеют один поток для поступающего в здание воздуха, и другой поток для уходящего из здания воздуха. Воздух, затягиваемый снаружи, обычно холоднее отводимого воздуха, поэтому с целью улучшения тепловой эффективности и для передачи некоторого количества тепла от уходящего потока воздуха поступающему воздушному потоку может быть использован теплообменник.
Воздух внутри здания нагревают до желаемой температуры посредством обычных нагревательных систем, а блок рекуперации тепла имеет своей целью минимизацию тепловых потерь с уходящим воздухом путем утилизации его тепла для нагрева поступающего холодного воздуха, тем самым, уменьшая нагрузку (потребляемую энергию) на нагревательную систему. Понятно, что систему также могут использовать в теплое время года, когда воздух внутри здания охлаждают до температуры ниже температуры окружающей среды, а теплообменник утилизирует холод уходящего воздуха для охлаждения теплого поступающего воздуха, опять же, увеличивая тепловую эффективность и уменьшая нагрузку на систему охлаждения.
При охлаждении теплого воздуха он способен удерживать меньшее количество влаги. Когда воздух охлаждается до температуры, при которой он больше не может удерживать влагу в виде пара, некоторое ее количество конденсируется в жидкую фазу. В раскрытых ранее теплообменниках охлаждение уходящего потока воздуха происходит до такой степени, что начинается конденсация пара. Особенно актуальна эта проблема для вентиляционных систем, удаляющих воздух из "влажных зон" здания, таких как кухня и/или ванные комнаты, в которых воздух сильно отягощен влагой.
Сконденсировавшуюся внутри теплообменника жидкость необходимо отводить. По этой причине обычно обеспечивают дренажный проход, обеспечивающий канал для сконденсировавшейся воды, выводящий его из теплообменника. Этот дренажный проход соединяют с системой сточных вод здания для безопасного выведения сконденсировавшейся воды из здания.
Обычный газовый теплообменник (блок рекуперации тепла) содержит четыре газовых порта: один для забираемого снаружи газа, входящего в блок рекуперации тепла, один для забираемого снаружи газа, покидающего блок рекуперации тепла, один для забираемого изнутри газа, входящего в блок рекуперации тепла, и один для забираемого изнутри газа, покидающего блок рекуперации тепла. Теплообменник обеспечивает эффективную зону теплового контакта между двумя потоками воздуха, отсюда следует, что сам теплообменник (и блок рекуперации тепла) является симметричным. Другими словами, не имеет значения, какой тракт потока воздуха используют для забираемого изнутри газа, а какой - для забираемого снаружи газа. Однако проблемы, связанные с конденсацией, несимметричны и сопровождают только один поток воздуха в конкретный период времени, обычно влажный забираемый снаружи газ, который подлежит охлаждению.
К настоящему времени существует два решения этой проблемы. Первое решение заключается в обеспечении одиночного конденсационного дренажа и в определении, какой из трактов потоков воздуха (и, следовательно, какие порты) относится к забираемому изнутри газу, а какой - к забираемому снаружи газу. Это гарантирует, что дренаж всегда будет обеспечен в тракте забираемого снаружи воздуха. Однако для установщика удобнее симметричная система. При установке блока рекуперации тепла в здании (зачастую в неудобных местах, таких как кухонный шкаф или другие узкие пространства) комфортнее, если установщик не ограничен в выборе портов. Гибкость в выборе портов подразумевает простоту и ясность маршрутизации каналов. Кроме того, это также позволяет уменьшить сопротивление воздушным потокам и, тем самым, увеличить энергетическую эффективность системы в целом.
Второе решение проблемы асимметричности заключается в обеспечении двух дренажных стоков конденсата, по одному для каждого потока газа. Это позволяет использовать систему в любых возмож
ных случаях. Однако это решение сопровождается другой проблемой: одновременно использоваться будет только один дренаж. Во время установки установщик выбирает, какое из положений выбрать для теплообменника. Это, в свою очередь, определяет, какой из дренажных стоков будет использоваться для вывода конденсата. Другой дренажный сток обеспечивает проход для жидкости и, следовательно, газа, по которому может протекать воздух, заходя в систему или выходя из нее. Неиспользуемый сток конденсата в тракте забираемого изнутри газа позволяет направлять воздух в систему из здания (подразумевается, что теплообменник установлен в здании), а не снаружи. Это уменьшает эффективность вентиляционной системы из-за возврата воздуха в здание, так как в этом случае система должна совершить больше работы для достижения одинакового уровня замещения воздуха в заданный период времени.
Поэтому если предусмотрено два конденсационных тракта, то необходимо закрывать неиспользуемый тракт, чтобы предотвратить вышеуказанную проблему и сохранить эффективность вентиляционной системы на прежнем уровне. Для закрытия неиспользуемого тракта может быть использован простой колпачок или пробка.
Однако при обеспечении двух стоков конденсата все же остается проблема, связанная с возможностью неправильной или некорректной установки устройства. Например, неправильное закрытие неиспользуемого дренажа приводит к потере эффективности, что раскрыто выше, но что еще хуже, существует вероятность подсоединения к неправильному дренажному выходному отверстию дренажа конденсата, при этом выходное отверстие рабочего дренажа остается не подсоединенным к системе сточных вод. В таких случаях конденсат просто будет вытекать из блока рекуперации тепла, что может вызвать серьезные повреждения материалов здания до того, как ошибка будет обнаружена и исправлена. В зимнем режиме домашний блок рекуперации тепла может генерировать около 2 л конденсата в день.
Согласно изобретению обеспечивают газовый блок рекуперации тепла, содержащий два тракта потоков газа, контактирующих с теплообменном, дренажный тракт конденсата для каждого из указанных потоков газа для отделения конденсата от соответствующего потока газа, указанные дренажные тракты конденсата сообщаются по текучей среде с общим дренажным выходным отверстием блока рекуперации тепла, и каждый из указанных дренажных трактов конденсата содержит клапан, пропускающий жидкость, но не пропускающий газ из соответствующего потока газа к общему дренажному выходному отверстию.
Обеспечение общего дренажного выходного отверстия упрощает процесс установки, так как исключает возможность неправильной установки блока. Также отсутствует необходимость закрытия неиспользуемого тракта конденсата. Это уменьшает возможность совершения ошибки при установке, а также ускоряет саму установку, так как предполагает меньшее количество шагов.
Тракты потоков жидкости для конденсата должны работать так же, как тракты потоков газа. Так как они оба соединены с общим дренажным выходным отверстием, сами дренажные тракты сообщаются по текучей среде, и в отсутствие клапанов обеспечивают сообщение между двумя сторонами теплообменника, т.е. допускают перекрестные утечки или перекрестное загрязнение. Наряду с уменьшением эффективности блока, такое устройство допускает передачу запахов, например, из туалета, от выходящего потока воздуха через входящий поток воздуха в другие части здания. Для предотвращения перекрестных утечек или перекрестного загрязнения в обоих дренажных трактах размещают клапаны, чтобы предотвратить попадание воздуха из основных потоков воздуха в общее дренажное выходное отверстие.
Термин "клапан" используют здесь для обозначения любого селективного устройства для потока, которое позволяет проходить жидкости (чтобы обеспечить выведение конденсата из блока) и не пропускает газовый поток (чтобы предотвратить перекрестные утечки).
Обеспечение дренажных трактов конденсата в обоих потоках по сторонам теплообменника подразумевает возможность изменения направленности блока (т.е. выбора тракта для входящего воздуха и тракта для выходящего воздуха) без необходимости переделки конденсационной дренажной системы. Конденсат автоматически может быть отведен с любой стороны, с которой он образуется. В предшествующих устройствах изменение направленности блока обычно требовало физического поворота устройства для перемещения портов с одной стороны на другую. Это обычно требовало перестановки средств управления или фильтров, чтобы они были доступны с противоположной стороны блока. При использовании настоящего изобретения, такие повороты устройства не требуются, так как входные и выходные порты просто переопределяются без необходимости проведения физических манипуляций с устройством.
Предпочтительно в обоих воздушных трактах обеспечивают одинаковые датчики (такие как датчики температуры и влажности) таким образом, чтобы осуществлять необходимые для правильной работы системы измерения, независимо от того, каким образом был установлен блок. Центральному управлению блока необходимо знать только, какой тракт относится к входящему воздуху, а какой тракт относится к уходящему воздуху (и какие сигналы датчика относятся ко входящему воздуху, а какие к уходящему воздуху), чтобы оно могло регулировать работу блока надлежащим образом, например изменяя скорость вентиляторов, приводящих в движение воздух вдоль трактов потоков воздуха, включая при необходимости форсированный режим (например, из-за высокой влажности, возникающей во время работы душа или выполнения действий на кухне) и включая байпаса при работе в летнем режиме для предотвращения
дальнейшего теплообмена, если это необходимо. Блок использует эти измерения также для алгоритмов защиты от замерзания. Эта установка может быть выполнена простым выбором функции или установкой переключателя на элементах управления блока. При этом с блоком не требуется производить каких-либо физических манипуляций. Предпочтительно каждый из четырех портов блока рекуперации тепла имеет датчик температуры и влажности.
Существует дополнительное преимущество устройства согласно настоящему изобретению; хотя в большинстве случаев конденсат образуется только с одной стороны блока (например, от уходящего теплого влажного воздуха, выходящего из ванных комнат, отводимого в более холодную окружающую среду), существуют обстоятельства, когда конденсат может образовываться с противоположной стороны теплообменника. Это может происходить в климатических условиях, когда снаружи находится теплый влажный воздух (например, при грозе), а внутри здания для охлаждения воздуха используют кондиционер. Такие условия возникают, например, в Южной Европе и на Дальнем Востоке. Эти условия автоматически учитываются настоящим изобретением, так как и поступающий, и уходящий потоки воздуха всегда соединены с общим дренажным выходным отверстием для отвода конденсата.
В блоке рекуперации тепла может быть использован любой тип клапана, если он пропускает жидкость и препятствует проходу потока газа. Один из вариантов - использовать отделитель жидкости, например устройство с U-образным изгибом. Когда конденсат заполняет отделитель, он закрывает проход для потока газа, но все еще позволяет жидкости течь по отделителю в направлении стока. Однако при использовании отделителей жидкости возникает проблема в горячие и сухие периоды, например летом, когда во время продолжительного периода жаркой погоды вода в отделителе испаряется до такой степени, что проход для потока газа становится открыт. Поэтому предпочтительно клапаны содержат поплавковый клапан. Каждый поплавковый клапан содержит поплавок, который при отсутствии жидкости садится в седло клапана, закрывая выходное отверстие клапана и, тем самым, предотвращая прохождение потока газа через клапан. Однако, когда в нем присутствует достаточное количество жидкости, поплавок поднимается, открывая выходное отверстие клапана и позволяя жидкости протекать через него.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления клапаны содержат и поплавок, и отделитель жидкости. Когда отделитель заполнен, поплавок находится в плавающем состоянии, так что становится возможен поток жидкости через клапан. Седло клапана для поплавка располагают на более высоком уровне, чем уровень жидкости, необходимый для уплотнения отделителя, так что при испарении конденсата поплавок уплотняет клапан, препятствуя прохождению потока газа, еще до того, как газ сможет проходить через отделитель. В то же время отделитель выполняют так, чтобы нормальный уровень жидкости в отделителе при его использовании находился выше седла клапана, чтобы поплавок находился в плавающем состоянии.
Предпочтительно поплавковый клапан содержит шарообразный поплавок, т.е. сферический поплавок. Седло клапана, предпочтительно в форме конической призмы, открыто с обоих концов, так что сферический поплавок садится в конической части и находится с ней в уплотняющем контакте, когда поплавок поднимается с места, контакт теряется, и клапан открывается.
В одном предпочтительном варианте осуществления поплавковый клапан содержит поплавок в вертикальной трубке. Трубка содержит шарик шарикового клапана, поднимающийся и опускающийся при изменении уровня жидкости. Трубка может быть дренажным каналом для конденсата. Альтернативно или дополнительно трубка может принимать потоки конденсата более чем из одного дренажного канала, собирая конденсат из различных областей блока, когда все потоки текут в трубку. Например, может быть предусмотрен канал, несущий конденсат из теплообменника, и канал, несущий конденсат из улитки двигателя. Большая часть конденсата приходит из теплообменника, однако конденсат также может возникать в системе каналов, соединяющих блок. Такой конденсат затекает в блок и накапливается в улитке двигателя. По этой причине от улитки двигателя предпочтительно предусмотрен дренажный канал.
Как раскрыто выше, каждый дренажный тракт (т.е. тракт с каждой стороны теплообменника) также может содержать по отделителю жидкости. Это устройство больше подходит для больших по размерам блоков рекуперации тепла, которые имеют пространство для создания более сложной дренажной системы.
Для меньших по размерам блоков рекуперации тепла пространство для дренажных каналов и клапанов ограничено. Меньшие по размерам блоки рекуперации тепла не подходят для больших скоростей потоков и поэтому находят применение в меньших помещениях, например, в квартирах, количество комнат в которых меньше двух. Такие помещения обычно имеют ограниченное пространство, поэтому желательно разместить блок рекуперации тепла в кухонном шкафу стандартного размера (приблизительно 600 мм глубиной и 800 мм высотой). Для размещения дренажной системы в блоке в более компактном пространстве под теплообменником не подходит высокая вертикальная трубка для размещения шарика шарикового клапана и организация дренажных каналов над шариком. Вместо этого используют более короткую трубку и располагают ее непосредственно под теплообменником. Так как над шариковым клапаном нет места для дренажных каналов, конденсат из теплообменника направляют со стороны шарикового клапана, так что конденсат течет около основания шарика, что приводит к поднятию последнего из седла, если присутствует достаточное количество жидкости. Дренажные каналы можно организовать
просто путем расположения днища под углом к шариковым клапанам с каждой стороны блока рекуперации тепла. Такие наклонные днища также будут служить для дренажа конденсата из улиток двигателей к шариковым клапанам при условии, что в улитках двигателей предусмотрены соответствующие дренажные отверстия.
Понятно, что все приведенные в настоящем документе указания направления относятся к рабочей ориентации устройства рекуперации тепла. Любой приведенный блок рекуперации тепла имеет определенную рабочую ориентацию, так что конденсат будет течь под действием гравитационной силы к дренажному выходному отверстию.
Предпочтительно над шариковыми клапанами предусмотрены колпачки, особенно, в меньших по размерам блоках, в которых шариковые клапаны заключены в более коротких трубках. Колпачки надежно удерживают шарики в трубках, так что те не выпадают во время сборки или транспортировки, когда блок могут поворачивать относительно его нормального положения. Предпочтительно трубки имеют выступающую книзу трубку немного меньшего диаметра, чем диаметр шариков. Этот выступ служит для лучшей локализации шара внутри трубки, позволяя шарику подниматься из седла на достаточное расстояние, чтобы позволить жидкости вытекать, и исключить маневрирование шара внутри трубки.
Поэтому предпочтительно каждый поплавковый клапан содержит поплавок в короткой вертикальной трубке, закрытой сверху. Предпочтительно трубка содержит извлекаемый колпачок, так что к клапану может быть обеспечен доступ для очистки или технического обслуживания.
В некоторых случаях необходимо установить блок рекуперации тепла в другой ориентации, например на бок, чтобы он мог быть установлен в пространство над потолком или сверху над кухонным шкафом. Когда блок поворачивают на бок, поток конденсата подвергается изменениям, и для корректной работы блока необходимо переместить клапаны. Для предотвращения увеличения размеров блока нет необходимости располагать клапаны под теплообменником. Вместо этого их предпочтительно располагают сбоку.
Дренажные клапаны такого устройства располагают ближе к вентиляторам блока. Это вызывает проблему в работе поплавковых клапанов, так как потоки воздуха, проходящие вблизи поплавковых клапанов, могут приводить к смещению поплавков, открывая клапаны, когда они должны быть закрыты. Для предотвращения этого поплавковые клапаны предпочтительно защищают от потоков воздуха внутри блока крышкой, обеспечивающей полость, в которой поплавок может подниматься и опускаться над седлом клапана. Поэтому в некоторых предпочтительных вариантах осуществления каждый поплавковый клапан содержит седло клапана, поплавок, размещаемый над седлом клапана, и крышку, располагаемую над поплавком. Крышка предпочтительно содержит полую трубку, закрытую на верхнем конце. Это позволяет воздушному потоку проходить непосредственно над поплавком без риска его смещения, так как поплавок защищает крышка. Крышку предпочтительно выполняют из вспененного материала. В частности, вспененный материал представлен пенополистиролом (ППС). Процесс формовки ППС приводит к формированию водонепроницаемой поверхности, предотвращающей просачивание воды. Крышка предпочтительно обеспечивает один узкий канал для конденсата, текущего к клапану. Обеспечивая маленький канал, предотвращается турбулентность потоков воздуха внутри блока, воздействующих на клапан и смещающих его без необходимости.
Выходные отверстия двух дренажных каналов могут быть направлены в любой подходящий тракт к одному общему дренажному выходному отверстию, но в наиболее предпочтительном варианте осуществления оба клапана ведут в собирающий лоток, направляющий конденсат к общему дренажному выходному отверстию.
Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения будут раскрыты на основе примера и со ссылкой на прилагаемый графический материал, в котором:
на фиг. 1 показан первый вариант осуществления настоящего изобретения; на фиг. 2 показан второй вариант осуществления настоящего изобретения; на фиг. 3 показан третий вариант осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 1 показан разрез нижней части блока 100 рекуперации тепла. Блок 100 рекуперации тепла согласно первому варианту осуществления является относительно большим вариантом блока, имеющим больше пространства для дренажных систем, чем во втором и третьем вариантах осуществления, раскрытых ниже.
Теплообменник расположен в отделении 110 для теплообменника. Теплообменник выполнен с возможностью его извлечения для очистки и технического обслуживания, и на фиг. 1 для ясности он отсутствует. Вентиляторы 120 и 130 направляют воздух через теплообменник. Вентилятор 120 направляет воздух по первому тракту потока воздуха, в то время как вентилятор 130 направляет воздух по второму тракту потока воздуха. Первый и второй тракты потоков воздуха с помощью теплообменника приведены в контакт с возможностью теплообмена. Первый и второй тракты потоков воздуха остаются физически разделенными. Между ними происходит только обмен теплом, но не влагой.
Нижеследующее раскрытие приведено в отношении одной стороны теплообменника, но, как можно видеть, другая сторона симметрична и имеет такие же признаки дренажной системы.
Так как более теплый поток воздуха охлаждается более холодным потоком воздуха, в системе может образовываться конденсат, особенно если более теплый поток воздуха также содержит влагу, например в случае, если воздух выводят из ванной комнаты или кухни. Жидкий конденсат вытекает из теплообменника под действием силы тяжести и направляется по дренажному тракту конденсата, показанному стрелкой 140. Одновременно, любой конденсат, образующийся в каналах (соединенных с верхней частью блока, не показаны), стекает в блок на дно улитки двигателя (пространство, окружающее центробежный вентилятор) и выводит его по дренажному тракту конденсата, показанному стрелкой 150.
Дренажные каналы 140, 150 выводят конденсат в общую трубку 160. На дне трубки 160 находится поплавковый клапан со сферическим шарообразным поплавком 170, покоящимся в седле 180 клапана. Под поплавковым клапаном 170, 180 находится отделитель 190 жидкости (U-образный изгиб), проводящий конденсат в общую выходную трубку 200.
На противоположной стороне теплообменника, т.е. другой поток воздуха внутри блока рекуперации тепла, обеспечивают подобную дренажную конструкцию посредством дренажного канала 240 от теплообменника, дренажного канала 250 от улитки двигателя, трубки 260, шарикового поплавка 270, седла 280 клапана и U-образного изгиба 290. U-образный изгиб 290 проводит конденсат в общую дренажную трубку 200, расходящуюся в обе стороны блока.
Так как обе стороны (оба воздушных потока) блока рекуперации тепла имеют дренажную систему, используемую постоянно (т.е. подключенную и не отключаемую), блок рекуперации тепла может быть выполнен как с трактом потока воздуха, предназначенным для теплого влажного воздуха. Возможность выбора установщиком тракта для теплого влажного воздуха означает минимизацию вероятности совершения ошибки при соединении каналов. Также больше не требуется осуществления физических манипуляций с блоком для переключения между двумя режимами (левосторонний режим и правосторонний режим). Режим может быть выбран путем нажатия кнопки или с помощью системы электронного меню. Блоку необходимо знать, какую функцию выполняет каждая из сторон, для надлежащего анализа измерений температуры и влажности, производимых в воздушных потоках, и для правильного регулирования работы вентиляторов.
Однако конденсат автоматически будет направляться в дренажные системы, вне зависимости от того, каким образом подсоединен блок при установке.
Обеспечение одной общей дренажной трубки 200 (и выходного отверстия 320, что раскрыто ниже) уменьшает вероятность совершения ошибки при установке. Установщик просто соединяет единственное дренажное выходное отверстие с системой сточных вод. Второй или альтернативный дренажный выход, который необходимо закрывать или который мог бы быть ошибочно соединен с системой сточных вод, просто отсутствует.
U-образные изгибы 190, 290 в этом варианте осуществления обеспечивают газовую герметичность, когда они заполнены жидкостью. Одновременно конденсат будет проходить только по одной стороне (190 или 290), таким образом, вероятнее, что жидкостью будет заполнена только одна из сторон. Впрочем, одновременно должна быть уплотнена только одна сторона. Если жидкости будет недостаточно для того, чтобы заполнить U-образный изгиб, тогда шариковые клапаны 170, 270 будут покоиться на соответствующих седлах 180, 280 и обеспечивать газовую герметичность. Однако если конденсат течет по трубкам 160, 260, то шарики 170, 270 будут плавать, поднимаясь с соответствующих седел 180, 280 и позволяя конденсату вытекать.
Целью клапанов является предотвращение перекрестного загрязнения потока воздуха с одной стороны теплообменника другим, т.е. из одного тракта потока воздуха в другой. Например, если исключить шарики 170, 270 из устройства, показанного на фиг. 1, и если открыть U-образные изгибы для потока газа (например, если конденсат испарился в жарких сухих условиях окружающей среды), то газовый поток с правой стороны теплообменника будет протекать через дренажные каналы 140, 150, через седло 180 клапана, U-образный изгиб 190, U-образный изгиб 290, седло 280 клапана и дренажные каналы 240, 250 в левую сторону теплообменника (что можно видеть на фиг. 1).
Учитывая, что один поток воздуха обычно используют для вентилирования воздуха из кухни и ванных комнат (воздух может содержать нежелательные запахи) наружу, а другой поток воздуха используют для направления свежего воздуха в здание, перекрестное загрязнение может привести к направлению нежелательных запахов через устройство в свежий, поступающий внутрь, поток воздуха и рециркуляции этих запахов в здании. Это нежелательно и, следовательно, необходимо обеспечить, чтобы этот путь, позволяющий возникать перекрестному загрязнению, всегда был блокирован для потока газа, в то же время, обеспечивая стекание жидкости с обоих направлений. Это достигается с помощью шариковых клапанов 170, 270, открытых только когда стекает конденсат.
Шариковые клапаны удерживаются внутри трубок 160, 260 посредством заграждения 300. Заграждение 300 может быть извлечено при извлечении теплообменника, при этом обеспечивается доступ к трубкам 160, 260 для их очистки или технического обслуживания. Тогда шарики могут быть установлены или извлечены. Однако, когда заграждение 300 находится на месте (и удерживается на месте теплообменником), шарики 170, 270 остаются заключенными внутри трубок 160, 260, так что они не могут покинуть их или потеряться, даже если блок поворачивают из его стандартной ориентации, например, во
время транспортировки или установки.
Под общим дренажным выходным отверстием 200 расположен капельный лоток 310, направляющий жидкость из выходного отверстия 320, которое обеспечивает коннектор для соединения с системой сточных вод.
На фиг. 2 показан альтернативный вариант осуществления. Второй вариант осуществления представлен меньшим по размерам блоком, чем тот, что показан на фиг. 1. Чтобы вместиться в меньшее пространство без изменения размеров теплообменника (и, тем самым, эффективности блока в целом), для вывода конденсата обеспечивают меньшую, более компактную, дренажную систему.
Номера позиций на фиг. 2 такие же, как на фиг. 1, где это уместно, но с сопутствующим суффиксом "а". Если иное не указано, элементы с одинаковыми номерами позиций работают так же, как раскрыто выше, повторное объяснение исключается.
Из-за уменьшения размеров блока 100а второго варианта осуществления, в нем отсутствуют U-образные изгибы. Обе стороны блока также имеют шариковые клапаны (сферические поплавки 170а, 270а и седла 180а, 280а клапанов). Однако конденсат течет в клапан не сверху, как в первом варианте осуществления, а сбоку, что показано стрелкой 151а. Конденсат из теплообменника стекает вниз на дно блока 330, которое имеет наклон по направлению к шариковому клапану 170а, направляя конденсат через проход 151а под действием силы тяжести. Конденсат из улитки двигателя также проходит по наклонному дну 330 блока 100а к тому же проходу 151а. Выводимый через клапан конденсат попадает в капельный лоток 310а и выводится наружу через выходное отверстие 320а, что обозначено стрелками 152а и 153а.
Как и в первом варианте осуществления, по обеим сторонам блока 100а обеспечивают эквивалентную симметричную дренажную систему, ведущую к общему дренажному выходному отверстию 320а, которое имеет одно соединение с системой сточных вод.
Закрывающую пластину 340 обеспечивают над клапанами для их отделения от теплообменника 115 (тракты внутри теплообменника 115 опущены для ясности). Когда извлекают теплообменник 115, пластина 340 может быть извлечена для обеспечения доступа к сферическим поплавкам 170а, 270а и седлам 180а, 20а для технического обслуживания и очистки. Пластина 340 содержит две выступающие книзу трубки 350, 360, по одной для каждого сферического поплавка 170а, 270а. Эти трубки 350, 360 окружают верхние части шариков 170а, 270а и, тем самым, обеспечивают локализующий механизм для шариков 170а, 270а. Это удерживает шарики 170а, 270а от слишком большого перемещения и увеличения расстояния до седел 180а, 280а клапана во время транспортировки или установки блока. Выступающие трубки 350, 360 оставляют достаточное пространство для шариков 170а, 270а, чтобы они могли приподняться с седел 180а, 280а клапана, позволяя конденсату вытекать через клапан, в то же время предотвращая слишком большое перемещение шариков 170а, 270а.
На фиг. 3 показан третий вариант осуществления настоящего изобретения. Этот третий вариант отличается от первого и второго вариантов тем, что предназначен для использования в другой ориентации, т.е. когда теплообменник лежит плашмя (оба воздушных потока, по существу, горизонтальны), а не стоит вертикально (оба воздушных потока имеют вертикальную компоненту). Для предотвращения увеличения высоты блока и в то же время уменьшения высоты теплообменника (что привело бы к снижению эффективности блока в целом) шариковые клапаны не располагают под теплообменником.
Номера позиций на фиг. 3 такие же, как на фиг. 1, где это уместно, но с сопутствующим суффиксом "b". Если иное не указано, элементы с одинаковыми номерами позиций работают так же, как раскрыто выше, повторное объяснение исключается.
Из-за изменения положения нормальной работы в третьем варианте осуществления входные отверстия и выходные отверстия для потоков воздуха расположены по бокам, а не сверху блока. Однако потоки воздуха в широком смысле остаются такими же.
Шариковые клапаны 170b, 180b, 270b, 280b расположены по бокам блока от теплообменника 115. Однако, перемещение шариковых клапанов в такие положения ставит их намного ближе к сильным воздушным потокам, имеющимся внутри блока. Поэтому эти потоки воздуха потенциально сильнее влияют на шариковые клапаны за счет турбулентности и/или флуктуации давлений. Для защиты сферических поплавков 170b, 270b от смещения в седлах 180b, 280b клапанов необходимо обеспечить защитную крышку 380 над клапанами.
Защитную крышку 380 обеспечивают непосредственно между шариковыми клапанами и смежными с ними сильными потоками воздуха (между шариковым клапаном и соседним воздушным выходным отверстием) таким образом, чтобы защитить шариковый клапан от потока воздуха. Крышка 380 обеспечивает узкий канал 390 для жидкости, идущий от теплообменника 115 к шариковому клапану 170b, 180b или 270b, 280b, для протекания конденсата от теплообменника к шариковому клапану. Этот поток обозначен стрелкой 154b на фиг. 3. Затем конденсат протекает через седло 180b, 280b клапана, как показано стрелкой 155b, и затем течет вдоль капельного лотка 310b, имеющего наклон к центру, позволяющий направлять поток к дренажному выходному отверстию 320b, что показано стрелкой 156b.
Благодаря выполнению канала 390 для жидкости узким турбулентность не проникает в канал 390 и не оказывает негативного воздействия на работу шарикового клапана. При этом через шариковый клапан
в канал 390 может протекать конденсат.
Защитную крышку 380 выполняют из пенополистирола (ППС). ППС является легким и недорогим для использования материалом. Процесс формования ППС позволяет выполнить снаружи сформованного элемента водонепроницаемую поверхность, предотвращающую попадание конденсата другим путем, отличающимся от канала 390. Конденсат выходит из улитки двигателя и течет через крышку 380, а затем через канал 390, пока не достигнет шарикового клапана.
Каждый из вышеприведенных вариантов осуществления предназначен для домашнего использования в квартире или доме. Однако понятно, что технология легко может быть масштабирована на более крупные системы.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Газовый блок рекуперации тепла, содержащий
два тракта потоков газа, контактирующих с возможностью теплообмена;
дренажный тракт конденсата для каждого из указанных двух трактов потоков газа для отведения конденсата из соответствующего тракта потока газа,
при этом указанные два дренажных тракта конденсата сообщаются по текучей среде с общим дренажным выходным отверстием блока рекуперации тепла;
каждый из указанных двух дренажных трактов конденсата содержит клапан, выполненный с возможностью пропускать жидкость, но не пропускать газ из соответствующего тракта потока газа к общему дренажному выходному отверстию.
2. Блок по п.1, в котором каждый из клапанов содержит поплавковый клапан.
3. Блок по п.2, в котором поплавковый клапан содержит сферический поплавок.
4. Блок по п.2 или 3, в котором поплавковый клапан содержит поплавок в открытой вертикальной трубке.
5. Блок по п.4, в котором каждый дренажный тракт дополнительно содержит отделитель жидкости.
6. Блок по п.2 или 3, в котором каждый поплавковый клапан содержит поплавок в короткой вертикальной трубке, закрытой сверху.
7. Блок по п.6, в котором трубка содержит съемный колпачок.
8. Блок по п.2 или 3, в котором каждый поплавковый клапан содержит седло клапана, поплавок, расположенный над седлом клапана, и крышку, расположенную над поплавком.
9. Блок по п.8, в котором крышка выполнена в виде трубки, закрытой на верхнем конце.
10. Блок по п.8 или 9, в котором крышка выполнена из вспененного материала, предпочтительно пенополистирола.
11. Блок по любому из пп.1-10, в котором оба клапана ведут в собирающий лоток, предназначенный для направления конденсата к общему дренажному выходному отверстию.
2.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
027467
- 1 -
027467
- 1 -
027467
- 1 -
027467
- 1 -
027467
- 1 -
027467
- 1 -
027467
- 1 -
027467
- 1 -
027467
- 1 -
027467
- 4 -
027467
- 8 -