Повітряно-теплова завіса

Реферат: Повітряно-теплова завіса містить корпус, нагрівальний елемент та вентилятор. Усередині корпусу розміщені принаймні два електронагрівальних елементи та принаймні два тангенціальних електровентилятори, додатково включає силовий блок для включення та відключення електронагрівальних елементів та електровентиляторів, систему датчиків та блок програмування, з'єднаний з силовим блоком та системою датчиків, що містить мікропроцесорний контролер, засоби індикації, засоби управління. UA 102431 U (54) ПОВІТРЯНО-ТЕПЛОВА ЗАВІСА UA 102431 U UA 102431 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель, що заявляється, належить до галузі кондиціювання та вентиляції повітря, зокрема, для створення теплових екранів, наприклад, в повітряних завісах. Відомою є теплова завіса за патентом РФ № 2122686 на винахід, дата публікації, 27.11.1998, яка містить радіальний вентилятор, привід, вхідний та вихідний колектори, направляючий пристрій, язик, який відділяє вхідний колектор від вихідного колектора, опорну раму, кожух та сітку огороджування. Недоліком зазначеної вище конструкції теплової завіси є те, що направляюча потоків та розсікач потоків виконані дуже складної конфігурації, що не є технологічним. Крім того, тепловіддача даного пристрою досить мала за рахунок недосконалості конструкції корпусу. Також відомою є повітряно-теплова завіса за патентом РФ № 2307291, дата публікації 27.09.2007, яка містить корпус з циліндричними та плоскими ділянками, тангенціальне колесо вентилятора, встановлене в корпусі, привід, електронагрівальні елементи, закріплені на бокових перегородках корпусу, напрямну потоків повітря, встановлену в корпусі, та розсікач потоків, де корпус між циліндричними та плоскими ділянками виконано криволінійного профілю, вісь тангенціального колеса зміщена в бік плоскої ділянки корпусу, електронагрівальні елементи закріплені на бокових перегородках корпусу співвісно циліндричної ділянці корпусу, напрямна виконана у вигляді Г-подібного елемента, встановленого на відстані 1-10 мм від тангенціального колеса, при цьому горизонтальна полиця перпендикулярна плоскій ділянці корпусу, а вертикальна - розміщена по відношенню до нього під кутом 5-10°, розсікач потоків встановлений в верхній частині вертикальної полиці напрямної потоків та виконаний у вигляді вигнутої пластини, гостра кромка відігнутої частини якої розміщена дотично до лопатей тангенціального колеса на відстані від нього 1-10 мм, причому між вертикальною полицею напрямної потоків та плоскою ділянкою корпусу встановлений електронагрівальний елемент. Недоліком зазначеного конструктивного рішення є складність у виготовленні, необхідність додержання визначених розмірів, велика трудомісткість при встановленні та мала ефективність при роботі. Задачею корисної моделі, що заявляється, є розробка більш технологічної конструкції повітряно-теплової завіси, яка має забезпечувати можливість програмування її роботи, зручність управління та відображення режимів роботи, автоматичний або запрограмований вибір придатного режиму роботи з урахуванням температури та стану навколишнього середовища. Поставлена задача за корисною моделлю, що заявляється, вирішується запропонованою повітряно-тепловою завісою, що містить корпус, нагрівальний елемент та вентилятор, де усередині корпусу розміщені принаймні два електронагрівальних елементи та принаймні два тангенціальних електровентилятори, додатково включає силовий блок для включення та відключення електронагрівальних елементів та електровентиляторів, систему датчиків та блок програмування, з'єднаний з силовим блоком та системою датчиків, що містить мікропроцесорний контролер, засоби індикації, засоби управління. Доцільно електронагрівальні елементи виконувати у вигляді трубчастих електронагрівальних елементів або реброваних трубчастих електронагрівальних елементів. Доцільно кожний електронагрівальний елемент разом із електровентилятором виконувати як окремий блок. Доцільно до системи датчиків включати датчик руху, датчик зовнішніх дверей, виконаний як контакт, що розмикає, датчик температури в приміщенні, датчик температури повітря зовні тощо. Контакт, що розмикає, як правило, встановлюють на зовнішніх дверях з можливістю подання сигналу про їх відкриття. Доцільно засоби управління в блоці програмування реалізовувати у вигляді засобів ручного управління та/або засобів віддаленого управління. Засоби ручного управління можуть бути реалізовані, наприклад, у вигляді кнопок, сенсорів,або будь-яким іншим придатним способом. Засоби віддаленого управління, наприклад блок прийому сигналів з мобільного телефону або інший подібний блок, дозволять встановлювати окремі режими роботи та здійснювати віддалене управління роботою повітряно-тепловою завісою. Доцільно блок програмування обладнувати додатковими засобами підсвічування, наприклад світлодіодами або стрічкою, що містить світлодіоди, які розміщують по зовнішньому периметру пристрою. З точки зору винахідників, найбільш привабливим варіантом виглядає використання дискретних світлодіодів RGB. Підсвічування пристрою різними кольорами може використовуватися як контрольне світло та/або надавати візуальну інформацію щодо поточного режиму роботи повітряно-теплової завіси. Наприклад, синє світло - автоматичний режим роботи, зелене світло - напівавтоматичний режим роботи, червоне світло - примусовий режим роботи, або будь-яка інша кольорова візуалізація режимів роботи повітряно-теплової завіси. 1 UA 102431 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Також може бути реалізована імітація швидкості обертання електровентиляторів відповідною зміною яскравості світлодіодів та/або автоматичне регулювання яскравості підсвічування. Усі ці основні та додаткові функції доступні користувачу через відповідне меню, доступ до якого, як правило, захищений спеціальним паролем, для запобігання несанкціонованої зміни настроювань. В пристрої за корисною моделлю, що заявляється, реалізована можливість окремого керування кожним електронагрівальним елементом та можливість гнучкого управління швидкістю вентиляторів. Цілком зрозуміло, що повітряно-теплову завісу необхідно встановлювати в тамбурному приміщенні, що розташоване перед основним приміщенням, наприклад магазином, аптекою, установою тощо. Блок програмування керує роботою пристрою в цілому та дозволяє встановлювати пороги температур, час роботи електронагрівальних елементів, їх кількість, швидкість вентиляторів тощо. Запрограмовані режими роботи реалізуються за допомогою мікропроцесорного контролера. Розмикальний контакт вказує на відкриття зовнішніх дверей тамбурного приміщення, тобто сигналізує блоку програмування, що до тамбурного приміщення зовні входить холодне повітря. Датчик руху може додатково вказувати на те, що до тамбурного приміщення входять люди, а не виходять назовні. Датчик температури постійно вимірює температуру у тамбурному приміщенні, а датчик зовнішньої температури вимірює температуру за межами приміщення. Цілком реальним є варіант реалізації блока програмування, при якому деякі датчики, наприклад датчик температури приміщення, розміщені усередині блока програмування. У цьому випадку, внутрішні датчики для отримання від них достовірної інформації мають додатковий захист від інших блоків та складових блока програмування. Мікропроцесорний контролер в залежності від отриманої від системи датчиків інформації вибирає оптимальний режим роботи або виконує закладений алгоритм роботи. Наведена нижче фігура креслення, як і опис прикладів конкретної реалізації повітрянотеплової завіси, наведені лише для ілюстрації заявленої корисної моделі і не обмежують обсяг прав, визначений формулою корисної моделі: Фіг. 1 - загальна схема повітряно-теплової завіси; Фіг. 2 - вигляд збоку корпусу повітряно-теплової завіси. Повітряно-теплова завіса (Фіг. 1, Фіг. 2) містить корпус 1, усередині якого розміщені принаймні два електронагрівальних елементи 2 та принаймні два тангенціальних електровентилятори 3, додатково включає силовий блок 4 для включення та відключення електронагрівальних елементів та електровентиляторів, систему датчиків 5 та блок програмування б, з'єднаний з силовим блоком 4 та системою датчиків 5, що містить мікропроцесорний контролер (не показаний), засоби індикації 7, засоби управління 8. Корпус має звужену передню частину 9 (Фіг. 2), що дозволяє більш акцентовано спрямовувати потоки нагрітого повітря до приміщення, яке нагрівається. Електронагрівальні елементи 2 виконані як трубчасті електронагрівальні елементи або ребровані трубчасті електронагрівальні елементи, причому кожний електронагрівальний елемент разом із електровентилятором 3 виконаний як окремий блок 10. До системи датчиків 5 можуть бути включені датчик руху 11, датчик зовнішніх дверей, виконаний як контакт, що розмикає, 12, датчик температури в приміщенні 13, датчик температури повітря зовні (не показаний) тощо. Контакт, що розмикає, 12, як правило, встановлюють на зовнішніх дверях з можливістю подання сигналу про її відкриття. Засоби індикації 7 блока програмування 6 (Фіг. 1) виконано як дисплей, наприклад рідкокристалічний дисплей, LED-дисплей, OLED-дисплей, сенсорний дисплей тощо, засоби управління 8 можуть бути реалізовані у вигляді принаймні 4-х кнопок, сенсорних кнопок, енкодерів тощо. Додатково блок програмування 6 може бути обладнаний засобами підсвічування 14 та звукогенеруючим пристроєм (не показаний). Засоби підсвічування 14, як правило, розміщують по зовнішньому периметру пристрою. Деякі датчики, що входять до складу системи датчиків 5, можуть бути розміщені безпосередньо в блоці програмування 6. Таке розміщення, наприклад, датчика руху 11, датчика температури в приміщенні 13 тощо, дозволить зменшити кількість необхідних з'єднувальних дротів. Таке розміщення можливе тільки за умови збереження окремими датчиками функціональності та збереження необхідного дизайну блока програмування 6. Блок програмування 6 також може містити засоби віддаленого управління (не показаний). Пристрій, що заявляється, працює наступним чином. Основним завданням повітряно-теплової завіси є нагрівання тамбурного приміщення під час холодів та не пропустити холодне повітря до основного приміщення, тобто створити найбільш 2 UA 102431 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 прийнятний тепловий захист основного приміщення. Крім того, повітряно-теплова завіса цілком може використовуватися для нагрівання приміщення у цілому, тобто використовуватися як нагрівальний пристрій. В тамбурному приміщенні, що розташоване перед основним приміщенням, поблизу вхідних дверей встановлюють повітряно-теплову завісу, що заявляється. Можливі різні варіанти розміщення повітряно-теплової завіси з різним спрямуванням потоків нагрітого повітря. Наприклад, пристрій може бути розміщений над вхідними дверима, а нагрітий потік повітря спрямовують донизу або досередини приміщення. У першому випадку пристрій запобігає проникненню холодного повітря з вулиці до приміщення, а в другому - нагріває основне приміщення. Також, пристрій може бути розміщений обабіч вхідних дверей так, щоб запобігти проникненню холодного повітря з вулиці до приміщення. Логіка роботи повітряно-теплової завіси спрямована на створення теплового бар'єру холодному повітрю. Чим нижче температура на вулиці, тим більш холодне повітря входить до тамбурного приміщення. Зниження температури повітря у тамбурному приміщенні викликає застосування у роботі окремих або усіх нагрівальних елементів. Приклад 1. Для створення постійного теплового бар'єру передбачений, так званий, примусовий режим роботи, при якому працюють усі електронагрівальні елементи 2 та вентилятори 3 або їх частина, незалежно від інформації, яка надходить до блока програмування б від системи датчиків 5. Примусовий режим роботи може тривати не більш, ніж 8 годин. При цьому активна робота електронагрівальних елементів 2 відображається на засобах індикації (дисплеї) 7 блока програмування 6, а кожну годину за допомогою звукогенеруючого пристрою подається звуковий сигнал. Контроль за виконанням примусового режиму покладається цілком на мікропроцесорний контролер, що є складовою частиною блока програмування 6. Приклад 2. Для створення оптимального теплового бар'єру передбачений автоматичний режим роботи, при якому блок програмування б отримує та аналізує інформацію від системи датчиків 5, та, відповідно до отриманих даних, включає через силовий блок 4 необхідну кількість електронагрівальних елементів 2 та вентиляторів 3, регулюючи при цьому швидкість вентиляторів 3. Наприклад, при відкритті зовнішніх дверей (спрацьовує контакт, що розмикає, 12) та входу до тамбурного приміщення людей (спрацьовує датчик руху 11) в залежності від поточної температури тамбурного приміщення (інформацію надає датчик температури 13) силовий блок 4 включає: при температурі до +5 °C один електронагрівальний елемент 2 (1,5 кВт), при температурі до +2 °C два електронагрівальні елементи 2 (3,0 кВт), при зниженні температури до -5 °C три електронагрівальні елементи 2 (4,5 кВт) з максимальною швидкістю обертання вентиляторів 3, а при температурі нижче за -8 °C включаються усі чотири електронагрівальні елементи 2 (6,0 кВт) з максимальною швидкістю обертання вентиляторів 3. У міру підвищення температури у тамбурному приміщенні відбувається автоматичне відключення окремих електронагрівальних елементів 2 та вентиляторів 3, тобто підтримується оптимальний режим роботи повітряно-теплової завіси. Автоматичним режимом роботи пристрою також управляє мікропроцесорний контролер. При цьому режимі можливо використання засобів підсвічування 14 блока програмування 6, які різними кольорами підсвічування відображають рівень навантаження повітряно-теплової завіси, наприклад синій колір - мінімальне навантаження, зелений колір - мале навантаження, жовтий колір - середнє навантаження, червоний колір - максимальне навантаження. Приклад 3. Також можливий напівавтоматичний режим роботи повітряно-теплової завіси, при якому вручну включаються окремі електронагрівальні елементи 2 та вентилятори 3, з можливістю їх відключення за допомогою засобів управління 8. Наприклад, при реалізації засобів управління 8 у вигляді 4-х кнопок, можливо наступне управління включенням/відключенням електронагрівальними елементами: кнопка 1 включає 1-й та 2-й електронагрівальні елементи 2, кнопка 2 включає 3-й та 4-й електронагрівальні елементи 2. Повторне натискання на відповідну кнопку відключає відповідні електронагрівальні елементи 2. У цьому режимі також можливе примусове (без відкриття зовнішніх дверей) включення електронагрівальних елементів 2 шляхом натискання та утримання відповідної кнопки. Час відключення електронагрівальних елементів 2 після натискання відповідної кнопки також може бути різним, наприклад в діапазоні від 30 секунд до 10 хвилин, та встановлюється при програмуванні роботи повітряно-теплової завіси. На дисплеї 14 відображається активна робота електронагрівальних елементів 2. Цей режим включає ручне управління та роботу мікропроцесора. 3 UA 102431 U 5 Повітряно-теплова завіса за корисною моделлю, що заявляється, має оптимальну технологічну конструкцію, яка забезпечує можливість програмування її роботи, зручність управління та відображення режимів роботи, примусовий, автоматичний, ручний або запрограмований вибір придатного режиму роботи з урахуванням температури та стану навколишнього середовища. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 20 25 1. Повітряно-теплова завіса, що містить корпус, нагрівальний елемент та вентилятор, яка відрізняється тим, що усередині корпусу розміщені принаймні два електронагрівальних елементи та принаймні два тангенціальних електровентилятори, додатково включає силовий блок для включення та відключення електронагрівальних елементів та електровентиляторів, систему датчиків та блок програмування, з'єднаний з силовим блоком та системою датчиків, що містить мікропроцесорний контролер, засоби індикації, засоби управління. 2. Повітряно-теплова завіса за п. 1, яка відрізняється тим, що електронагрівальні елементи виконано як трубчасті електронагрівальні елементи або ребровані трубчасті електронагрівальні елементи. 3. Повітряно-теплова завіса за п. 2, яка відрізняється тим, що кожний електронагрівальний елемент разом із електровентилятором виконано як окремий блок. 4. Повітряно-теплова завіса за п. 1 або 2, яка відрізняється тим, що система датчиків включає датчик руху, датчик зовнішніх дверей, виконаний як контакт, що розмикає, датчик температури в приміщенні, датчик температури повітря зовні тощо. 5. Повітряно-теплова завіса за п. 1 або 2, яка відрізняється тим, що засоби управління в блоці програмування включають засоби ручного управління та засоби віддаленого управління. 6. Повітряно-теплова завіса за п. 1 або 2, яка відрізняється тим, що блок програмування обладнано додатковими засобами підсвічування. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4