Модуль переменного объема

Модуль переменного объема

Реферат

 

Использование: как рабочее помещение и как жилое здание в малоосвоенных районах и в случае стихийного бедствия. Сущность изобретения: модуль переменного объема содержит опорный блок с раскрывающимися боковыми секциями, образованными откидными панелями, образующими складки в сложенном положении модуля. Модуль имеет также кондиционер с воздуховыпускным устройством в виде кожуха с отверстиями в стенках и периферийную систему отопления в виде плоских электронагревателей. Обеспечение системы поддержания климата решается системой подачи воздуха, конструкцией воздуховыпускного устройства и периферийной системой отопительных элементов. 4 ил.

Изобретение относится к транспортным средствам специального назначения контейнерам, предусматривает увеличение рабочего объема и площади модуля в развернутом положении и может использоваться как рабочее помещение и как жилое здание в малоосвоенных районах и в случае стихийного бедствия.

Известна трансформируемая транспортабельная конструкция [1] содержащая опорный блок, образованный жестко соединенными между собой панелями торцевых стен, пола и крыши, а также примыкающие по длине опорного блока с обеих сторон боковые отсеки, образованные шарнирно соединенными с соответствующими панелями опорного блока с обеих сторон панелями пола, крыши и торцевых стен.

Недостатком известной конструкции является отсутствие системы поддержания внутреннего климата, а следовательно невозможность использования ее в сложных климатических условиях.

Наиболее близким к заявляемому является транспортабельный модуль переменного объема [2] Такой модуль содержит опорный блок, образованный жестко соединенными между собой торцевыми панелями, основанием и крышей на силовой раме, и примыкающие к опорному блоку по его длине с обеих сторон боковые секции, каждая из которых образована подвижно связанными с опорным блоком торцевыми панелями и шарнирно соединенными между собой верхней, боковой и нижней откидными панелями, причем нижняя и верхняя панели шарнирно связаны соответственно с основанием и крышей опорного блока.

Такой модуль не обеспечивает обогрева всего объема и не содержит элементов, предусмотренных для организованного движения воздуха во всем полезном объеме, что не гарантирует выполнение санитарно гигиенических требований по температурным пеpепадам (не более 5^оС) и скорости движения воздуха (не более 0,3 м/с) в обитаемой зоне. Кроме того в отдаленных угловых зонах модуля возможно переохлаждение (промерзание) панелей зимой.

Технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является создание транспортабельного модуля переменного объема с эффективной системой поддержания внутреннего климата и требуемых медико-биологических условий за счет обеспечения равномерности распределения тепла по всему внутреннему объему модуля.

Указанная техническая задача решается тем, что модуль переменного объема содержит опорный блок, образованный жестко соединенными между собой торцевыми панелями, основанием и крышей на каркасе, и примыкающие к опорному блоку по его длине с обеих сторон боковые отсеки, каждый из которых образован подвижно связанными с опорным блоком торцевыми панелями и шарнирно соединенными между собой верхней, боковой и нижней откидными панелями, причем нижняя и верхняя панели шарнирно связаны соответственно с основанием и крышей опорного блока. Модуль переменного объема дополнительно снабжен системой поддержания внутреннего климата, содержащей кондиционер с воздуховыпускным устройством, воздухораспределительным устройством и плоскими электронагревательными элементами отопления, установленными на внутренней поверхности панелей боковых отсеков заподлицо с их поверхностью, при этом воздухораспределительное устройство расположено в опорном блоке на выходе воздуховыпускного устройства и выполнено в виде закрепленного под крышей опорного блока пустотелого кожуха, на нижней стенке которого выполнена перфорация, а на боковых стенках решетка или жалюзи, причем последние обращены к боковым отсекам, а суммарная площадь проходных сечений перфорации и отверстий, образованных решеткой или жалюзи, пропорциональна соотношению объемов соответственно опорного блока и боковых отсеков.

При таком выполнении модуля задача равномерного распределения подаваемого от кондиционера воздуха по всему объему определяется в основном организацией подачи воздуха и конструкцией воздуховыпускного устройства. Подача воздуха струями, поступающими в опорный блок модуля вертикально, позволяет при данном соотношении между суммарной площадью проходных сечений отверстий (перфораций) и площадью пола модуля (F_перф./F_оп. 1/3) обеспечить удовлетворительную равномерность распределения температур. Для обеспечения равномерного распределения воздуха по всему объему модуля, в том числе и в боковые секции, часть потока приточного воздуха из воздухораспределителя подается в эти зоны прямоточными горизонтальными струями с настиланием.

Установка непосредственно на поверхности боковых панелей электронагревателей соответствующей мощности, компенсирующей теплопередачу через низ тепловой энергии, пропорциональной перепаду температур между воздухом снаружи и внутри модуля, также позволяет равномерно распределить температуру воздуха по всему объему модуля и обеспечить требуемые медико-биологические условия и эффективную систему поддержания внутреннего климата в модуле.

Заявителю не известны транспортабельные модули переменного объема с предложенной совокупностью существенных признаков, что подтверждает новизну изобретения. Заявителю также не известны модули, снабженные кондиционером с таким воздухораспределительным устройством и периферийной системой отопления, что доказывает соответствие изобретения критерию изобретательского уровня и неочевидности предложенного решения.

На фиг. 1 изображен модуль в разложенном состоянии, общий вид; на фиг.2 воздухораспределительное устройство и боковая стенка с электронагревательными элементами; на фиг.3 модуль с воздухораспределительным устройством и периферийной системой отопления; на фиг.4 модуль в сложенном положении.

Транспортабельный модуль переменного объема содержит основной опорный блок 1 с агрегатным отсеком 2 и две раскладывающиеся боковые секции 3 и систему поддержания внутреннего климата. Боковые секции 3 примыкают к опорному блоку 1 с обеих сторон с образованием единого помещения увеличенного объема без перегородок.

Боковые секции 3 образованы шарнирно соединенными между собой верхней 4, боковой 5 и нижней 6 панелями и торцевыми панелями 7, подвижно связанными с опорным блоком 1. Причем нижняя панель 6 шарнирно связана с основанием 8 опорного блока 1, а верхняя панель 4 шарнирно связана с крышей 9 опорного блока 1. В сложенном положении шарнирно соединенные между собой панели 4, 5 и 6 боковых секций 3 расположены в виде гармошки.

Система поддержания внутреннего климата включает в себя: периферийную отопительную систему в виде плоских электронагревательных элементов 10 и кондиционер 11, который смонтирован в агрегатном отсеке 2.

Кондиционер 11 через воздуховыпускное устройство соединен с воздухораспределителем 12, при этом воздухораспределительное устройство 12 расположено в опорном блоке 1 на выходе воздуховыпускного устройства и выполнено в виде закрепленного под крышей 9 опорного блока 1 пустотелого кожуха, на нижней стенке 13 которого выполнена перфорация, а на торцевых 14 и боковых 15 стенках решетка, причем стенки 15 обращены к боковым секциям 3. Распределение суммарных площадей проходных сечений отверстий боковых 15, нижней 14 и торцевой 13 стенок выполнено в соотношении 3:3:3:1 и пропорционально соотношению объемов соответственно боковых секций 3 и опорного блока 1. Решетка может быть выполнена в виде жалюзи.

Периферийная система отопления состоит из плоских электронагревательных элементов 10, установленных на панелях 5 и 7 с внутренней стороны заподлицо с поверхностью и выполненных на основе угольной ткани.

Площадь нагревателя 10 определяется из условия, что температура его поверхности не превышает 40^оС.

Дополнительно в качестве резервного в модуле установлен отопитель 16 на жидком топливе с номинальной производительностью 11 тыс. Вт.

Модуль функционирует следующим образом. После транспортировки, установки и раскладки боковых секций 3 подключают оборудование агрегатного отсека 2, в том числе отопительную систему 10 в холодное время года, и кондиционер 11. Воздух засасывается через кондиционер 11, нагревается в нем до комнатной температуры и поступает через канал воздуховыпускного устройства воздухораспределителя 12 внутрь модуля. Подача воздуха производится через отверстия в стенках 13, 14, 15 воздухораспределителя 12 струями, поступающими в центральную зону вертикально и прямоточно-горизонтальными струями с настиланием в боковые секции 3. Распределение расхода по зонам модуля из воздухораспределительного устройства 12 должно соответствовать соотношению объемной опорного блока 1 и боковых секций 3 модуля 1 0,73 0,73 (v опорного блока 17,4 м³, v боковой секции 12,6 м³. Таким образом, распределение расхода из воздухораспределительного устройства 12 следующее: Боковая стенка 30% от общего расхода на каж- дую боковую секцию; Нижняя стенка 30% от общего расхода, Торцевая стенка 10% от общего расхода.

При подаче воздуха непосредственно в опорный блок максимально допустимая скорость из воздухораспределителя 12 составляет не более 0,3 м/с. Для боковых секций 3 нормируемая скорость движения воздуха в живом сечении воздухораспределителя 12 из боковой стенки 15 прямо пропорциональна корню квадратному от площади этого сечения и обратно пропорциональна расстоянию до обитаемой зоны.

Скорость движения воздуха и расход в живом сечении: Нижняя стенка W_н 0,3 м/с G 840 м³/ч.

Боковая стенка W_б 1,7 м/с. G 630 м³/ч Требуемые параметры обеспечиваются выбором конструктивных параметров выходных отверстий стенок 13,14 и 15. Стенки воздухораспределителя 12 выполняются съемными с целью уточнения живых сечений стенок по результатам экспериментальных исследований. При подключении периферийной отопительной системы 10 происходит нагрев помещения посредством электронагревателей 10 соответствующей мощности, компенсирующей теплопередачу через них тепловой энергии, пропорциональной перепаду температур между воздухом снаружи и внутри модуля. При температуре окружающего воздуха минус 50^оС включают резервный отопитель 16.

При выполнении решетки в виде жалюзи возможна регулировка проходных отверстий в случае изменения объема модуля при загрузке его дополнительным оборудованием.

Формула изобретения

МОДУЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ОБЪЕМА, содержащий опорный блок, образованный жестко соединенными между собой торцевыми панелями, основанием и крышей на каркасе, и примыкающие к опорному блоку по его длине с обеих сторон боковые отсеки, каждый из которых образован подвижно связанными с опорным блоком торцевыми панелями и шарнирно соединенными между собой верхней, боковой и нижней откидными панелями, причем нижняя и верхняя панели шарнирно связаны соответственно с основанием и крышей опорного блока, отличающийся тем, что он снабжен системой поддержания внутреннего климата, содержащей кондиционер с воздуховыпускным устройством, воздухораспределительным устройством и плоские электронагревательные элементы отопления, установленные на внутренней поверхности панелей боковых отсеков заподлицо с их поверхностью, при этом воздухораспределительное устройство расположено в опорном блоке на выходе воздуховыпускного устройства и выполнено в виде закрепленного под крышей опорного блока пустотелого кожуха, на нижней стенке которого выполнена перфорация, а на боковых стенках решетка или жалюзи, причем последние обращены к боковым отсекам, а суммарная площадь проходных сечений перфорации и отверстий, образованных решеткой или жалюзями, пропорциональна соотношению объемов соответственно опорного блока и боковых отсеков.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4