FI71000B - Ventilationsapparat foer ventilering av ett rumsutrymme - Google Patents

Description

1 71000

Ilmanvaihtokoje huonetilan ilmanvaihdon suorittamista varten 5 Tämän keksinnön kohteena on ilmanvaihtokoje huonetilan ilmanvaihdon suorittamista varten, joka koje on asennettavissa huonetilan ulkoilma-aukkoon tai sen kohdalle.

Tunnetut ilmastointikojeet ovat yleensä jatkuvatoimisia ja ilman virtaussuunta niissä on vakio, joten periaat-10 teessä jokaista ilmastoitavaa tilaa varten tarvitaan kaksi kojetta, joista toinen poistaa pilaantunutta ilmaa huonetilasta ja toinen tuo raitista ilmaa tilalle. Molempiin kojeisiin sisältyy erilaisia ilmankäsittelyvaiheita kuten suodatus, lämmitys, kostutus, jäähdytys jne. Kojeista on kehi-15 tetty järjestelmiä, joissa osa toiminnoista (esim. lämmön-talteenotto) on yhdistetty ja poisto- ja sisäänpuhalluskoje rakennettu yhteen, mutta edelleenkin on kysymys kahdesta erillisestä kojeesta.

Ilman vaihtaminen huonetilassa ei edellytä, että koje 20 on käynnissä jatkuvasti. Koje voi toimia jaksottainkin, jolloin tullaan toimeen yhdellä kojeella, joka vuorotellen poistaa ilmaa huonetilasta ja puhaltaa ulkoilmaa huonetilaan. Tällainen koje on esitetty esim. suomalaisessa patenttijulkaisussa n:o 56 742. Kuvatulla kojeella on kuitenkin monia 25 heikkouksia. Ensinnäkään ilmaa ei pystytä suodattamaan, koska virtaussuunnan vaihtuessa suodattimeen kertynyt pöly irtautuisi ja palaisi huonetilaan. Suodattimen puuttumisesta johtuen joudutaan käyttämään tukkeutumisen estämiseksi läm-pövaraajassa suurta levyjen väliä, mikä riittävän lämpökapa-30 siteetin ja lämmönjohtokertoimen aikaansaamiseksi johtaa suureen levypaksuuteen ja -pituuteen. Lämmönjohtokertoimen parantamiseksi on esitetty, että levyt poimutetaan tai taivutetaan. Kokonaisuudessaan kojeesta muodostuu lämpövaraa-jan koosta johtuen suurikokoinen, kallis ja vaikeasti si-35 joitettava, ja sen käyttö rajoittuu niihin tapauksiin, joissa sekä uiko- että sisäilma ovat niin puhtaita, ettei niitä tarvitse suodattaa tai jolloin ilman suodatusta ei tarvita muista syistä.

2 71000

Koje ei myöskään toimi sillä tavoin kuin keksijä on esittänyt. Kaikki lämpöenergia saataisiin talteen vain siinä tapauksessa, että sisäilma jäähtyisi täsmälleen ulkoilman lämpötilaan ja vastaavasti ulkoilma lämpenisi täsmälleen 5 sisäilman lämpötilaan, mutta näin ei tapahdu käytännössä.

Suodattimien käytön rajoitukset sekä se, että julkaisussa ei ole edes yritetty puuttua siihen, miten ilma tehokkaasti jaetaan huonetilaan ja poistetaan sieltä, ovat johtaneet siihen, ettei julkaisun mukaisia laitteita ole 10 käytössä.

Tunnetaan myös kojeita, joissa on kaksi lämpövaraajaa, joista toisen kautta virtaa tuloilmaa ja toisen kautta pois-toilmaa. Sekä ulkoilman että sisäilman puolella on vaihto-peltijärjestelmä, jolla ilman kulkusuuntaa vaihdetaan noin 15 1 min välein. Ilman poisto ja sisäänpuhallus tapahtuu kah della eri puhaltimella, jotka kumpikin on yhdistetty ilman-jakokanavistoon. Laitteistosta muodostuu näin verrattain monimutkainen, kallis ja häiriöaltis, eikä se eroa perinteisistä jatkuvatoimisista järjestelmistä muuten kuin lämmön-20 varaajan osalta. Itse varaajakin on yleensä ratkaistu yksinkertaisemmalla tavalla tekemällä se pyöriväksi rummuksi, jonka toisessa puolikkaassa virtaa ulkoilma ja toisessa poistoilma koko ajan.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada ilman-25 vaihtokoje, joka välttää edellä mainitut epäkohdat ja jolle on ominaista yksinkertainen rakenne, pieni koko, helppo si-joitettavuus, tehokas ilmanjako huonetilaan ja korkea läm-pötilahyötysuhde. Tämä tarkoitus saavutetaan keksinnön mukaisella ilmanvaihtokojee11a, jolle on tunnusomaista, se 30 että ainakin osa kojeesta on tehty tuuletusikkunan tapaiseksi, niin että tämä osa on siirrettävissä pois ulkoilma-aukon edestä huonetilan suoraa ulkoilmatuuletusta varten mainitun aukon kautta.

Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että koje asenne-35 taan suoraan normaaliin ikkuna-aukkoon tuuletusikkunan paikalle, jolloin se ei vaadi erillistä tilaa rakennuksessa tai ylimääräisiä aukkoja ulkoseiniin tai vesikattoon. Huonetilaa 71000 voidaan tästä huolimatta tuulettaa tavalliseen tapaan suoraan tuuletusikkunan kautta, kun halutaan huonetilan ilma vaihtaa nopeasti. Tällöinkin tulee ulkoilma huonetilaan suodatettuna, koska suodatinosa jää paikalleen ikkuna-auk-5 koon, kun kojeessa käytetään suodatusta.

Keksintö mahdollistaa kojeen käyttämisen yhdistettynä poisto- ja sisäänpuhalluskojeena, jolloin kojeen tai sen osan käännettävyys helpottaa suodattimen, lämmönvaraajän, puhaltimen jne. huoltoa.

10 Jos ilmanjakokanava sovitetaan sijaitsemaan ikkuna-au kon yläpuolella ja muotoillaan sen etuseinä verholaudaksi, saadaan ilmanvaihtokanava piilotetuksi normaalisti huoneistossa esiintyväksi rakenneosaksi. Jos verholauta tehdään helposti irrotettavaksi, on koko kanava helposti puhdistetta-15 vissa, mikä olennaisesti parantaa kojeen hygieniaa tunnettuihin laitteisiin verrattuna.

Kun huoneilman poisto ja ulkoilman sisäänpuhallus tapahtuvat reikien kautta verholevyn läpi, saadaan ne jaettua suurelle alueelle, jolloin pienelläkin sisäänpuhallusnopeu-20 della saadaan aikaan erittäin hyvä huonetilan huuhtelu, mikä pienentää olennaisesti vedon vaaraa ja parantaa ilmanvaihdon tehokkuutta tunnettuihin järjestelmiin verrattuna. Lisäksi reikien sijoituksen ja suuntauksen ansiosta ilmanvaihto ehkäisee ikkunasta laskeutuvaa kylmää ilmavirtausta, joka ai-25 heuttaa ns. ikkunavetoa.

Keksintö mahdollistaa edelleen yksinkertaisen tavan aikaansaada talviaikainen kostutus ja kesäaikainen jäähdytys, kuten jäljempänä selitetään tarkemmin.

Keksintöä selitetään lähemmin seuraavassa viitaten ohei-30 siin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää pystyleikkauksena keksinnön mukaisen kojeen erästä edullista toteutusmuotoa kojeen toimiessa poistokojeena, kuvio 2 esittää samaa kuin kuvio 1 kojeen toimiessa 35 sisäänpuhalluskojeena, 4 71000 kuvio 3 esittää kojetta ilmanvaihto-osan ollessa käännettynä hiukan auki, kuvio 4 esittää kojetta vaakaleikkauksena ilmanvaihto-osan ollessa aukikäännettynä, ja 5 kuvio 5 esittää kojetta sisäpuolelta nähtynä.

Piirustusten kuvion 1 mukaisesti on ilmanvaihtokoje asennettu huonetilan 1 tuuletusikkunaa varten rakennuksen 2 seinään tehtyyn ulkoilma-aukkoon 3. Ilmanvaihtokojeeseen kuuluu kehys 4, joka on kiinnitetty mainittuun aukkoon sekä 10 suodatinosa 5 ja ilmanvaihto-osa 6. Suodatinosa on kiinnitetty kehykseen peittämään aukon sen alareunaa lukuunottamatta ja suodatinosan edessä on ulkosäleikkö 7. Ilmanvaihto-osa on laakeroitu saranoilla 8 kääntyväksi yksiköksi muurauske-hykseen ja se peittää kiinnikäännetyssä asennossa kokonaan 15 ulkoilma-aukon.

Suodatinosan alle on kääntyvästi laakeroitu ulospuhal-lusaukon 9 kohdalle vaihtopelti 10. Ilmanvaihto-osaan kuuluu päällekkäisistä levykennoista 11, 12, 13 koostuva lämmönva-raaja 14, puhallin 15 ja ilmanjakokanava 16. Lämmönvaraajän 20 alimman kennon levyt on taivutettu muodostamaan vaihtopeltiä kohti suunnattuja ulospuhallussuuttimia 11a.

Ilmanjakokanavassa on etuseinä 17, jossa on keskinäisin välein sijaitsevia läpivirtaussuuttimia 18.

Kuvio 1 esittää kojetta sen toimiessa poistokojeena.

25 Puhallin imee huoneilmaa A suuttimien 18 kautta ilmanjakoka-navaan ja painaa ilman lämmönvaraajakennojen läpi. Alimmasta kennosta poistuva ilma virtaa ulospuhallussuuttimien 11a läpi vaihtopeltiä kohti. Vaihtopelti on laakeroitu epäkeskeisesti tai tasapainotettu muulla tavalla siten, että se kojeen ol-30 lessa pysäytettynä kääntyy itsestään kuviossa 2 esitettyyn asentoon, jossa se sulkee ulospuhallusaukon 9. Suuttimista 11a suurella nopeudella virtaavat ilmasuihkut kohtaavat kuvion 2 mukaisessa asennossa olevan vaihtopellin ja työntävät sen pois tieltään kuviossa 1 esitettyyn asentoon. Tämän vai-35 kutuksesta vaihtopelti avaa ulospuhallusaukon 9 ja sulkee suodattimelle johtavan virtausraon 19. Kun ilma puhalletaan suurella nopeudella ulospuhallusaukosta 9, saadaan poisto-ilma irtoamaan hyvin ulkoseinästä ja vältytään ulkoseinän 5 71000 likaantumiselta, kosteusvaurioilta jne. sekä ns. oikosululta, ts. poistoillaan joutumiselta suoraan takaisin sisään-virtausaukkoon.

Kuvio 2 esittää kojetta sen toimiessa sisäänpuhallus-^ kojeena. Puhallin pyörii nyt vastakkaiseen suuntaan ja imee ulkoilmaa B säleikön ja suodattimen läpi ja edelleen vir-tausraon 19 kautta lämmönvaraajaan. Sieltä puhallin painaa ulkoilman ilmanjakokanavaan ja edelleen suuttimien 18 kautta huonetilaan. Koska kojeen sisällä vallitsee ulkoilmaan 10 verrattuna alipaine, jonka suuruus on yhtä suuri kuin ulko-säleikön ja suodattimen painehäviö ilman virratessa niiden läpi, tiivistyy pelti hyvin kehykseensä ja sulkee ulospu-hallusaukon 9 tiiviisti. Näin varmistetaan, ettei kojeeseen pääse suodattamatonta ilmaa.

15 Ulospuhallusaukko 9 on muotoiltu siten, että ilman ulosvirtausnopeus on niin suuri, että painehäviö ulospuhalluksessa on suunnilleen yhtä suuri kuin suodattimen ja säleikön painehäviö sisäänpuhallusvaiheessa. Näin saadaan poisto- ja sisäänpuhallusilmamäärät haluttaessa yhtä suu-20 riksi. On myös mahdollista muuttaa ulospuhallusnopeutta ja siten syntynyttä painehäviötä, jolloin myös poisto- ja si-säänpuhallustilavuusvirtojen suhde saadaan halutuksi.

Kuvioiden 3 ja 4 mukaisesti on lämmönvaraaja 14 käännettävissä pois ulkoilma-aukon sulkevasta käyttöasennosta 25 aukon sivulle, niin että aukon läpi voidaan tuulettaa tavalliseen tapaan. Tällöinkin tulee ulkoilma huoneeseen suodatettuna, koska suodatin jää paikalleen aukkoon. Varaajan ollessa aukikäännettynä on lisäksi helppoa puhdistaa ja huoltaa kojeen osia.

30 Kuvioiden 1 ja 5 mukaisesti on ilmanjakokanava sijoi tettu ikkunan 20 yläpuolelle ja sen etuseinä 17 on muotoiltu verholaudaksi. Verhokisko 21 on kiinnitetty kanavan poh-jaseinään. Verholauta on tehty irroitettavaksi esim. salvoilla tai muilla kiinnityselimillä, niin että koko kanava 35 on helposti puhdistettavissa. Verholaudan suuttimien 18 kautta saadaan ilma jaetuksi laajalla alueella huonetilaan pienellä sisäänpuhallusnopeudella.

6 71000 Tällä tavalla muotoillusta ilmanjakokanavasta on todettu olevan se etu, että se nostaa lämmöntalteenoton hyötysuhdetta, koska koko suuripintainen kanava ja verholauta toimivat lämmöntalteenottoeliminä.

5 Kun lämmönvaraaja jaetaan vähintään kahteen tai useam paan osaan 11, 12 ja 13, saadaan lämmönvirtaus lämmönvaihtimen levyjen sisällä katkaistua ja joko lämmöntalteenottoas-tetta parannettua tai pyrittäessä tiettyyn lämmöntalteenot-toasteeseen levyjen pituutta ilman virtaussuunnassa lyhen-10 nettyä. Täten päästään pienempikokoiseen ja halvempaan kojeeseen kuin tunnetuilla rakenteilla. Kun keksinnön mukainen koje on lisäksi varustettu suodattimena, voidaan levyjen keskinäistä etäisyyttä pienentää ilman tukkeutumisvaaraa.

Näin voidaan n. 600 muun pituisella lämpövaraajalla saavut-15 taa yli 80 %:n 1ämpöhyötysuhde, joka mahdollistaa kojeen sijoittamisen tuuletusikkunan tilalle. Lyhyiden, ohuesta levystä valmistettujen varaajien käsittely, huolto ja puhdistus on helppoa.

Keksintöön sisältyy edelleen yksinkertainen tapa saada 20 aikaan talviaikainen kostutus ja kesäaikainen jäähdytys. Jos ilmanjakokanavaan 9 tai puhaltimen 15 ja lämmöntalteenotto-kennon 13 väliseen tilaan sijoitetaan yksinkertainen kostu-tussuutin 22, saadaan kostutus talvella aikaan siten, että kostutussuuttimelle tulevan putken venttiili avataan sisään-25 puhallusjakson alkaessa, jolloin suutin alkaa sumuttaa vettä, joka osittain haihtuu ilmaan, osittain valuu lämmöntal-teenottokennoihin 13 ja 12. Venttiili pidetään auki niin kauan, että se vesimäärä grammoina, joka tarvitaan nostamaan ilman kosteus halutulle tasolle, saadaan syötettyä kennoihin 30 13 ja 12. Venttiilin sulkeuduttuakin kennojen märistä pin noista haihtuu vettä ilmaan ja kostuttaa edelleen sitä. Koska kennoissa levyjen välit ovat pienet ja levypintaa on paljon, kostutus on varsin tehokasta. Lämmöntalteenottokennot toimivat siis samalla kostutuskennoina, eikä tavanomaisissa laitteissa 35 käytettyjä erillisiä kostutuskennoja tai -kammioita tarvita.

71000 Lämmöntalteenottokennot 11, 12 ja 13 toimivat myös kosteuden talteenottolaitteina. Tämä perustuu siihen, että kun poistovaiheen aikana kostea sisäilma jäähtyy kulkiessaan kennojen läpi, ilman sisältämä vesihöyry kondensoituu vedek-5 si pääasiassa talteenottokennojen 11 ja 12 pinnoille. Sisään-puhallusvaiheen aikana vesi höyrystyy takaisin kuivaan si-säänpuhallusilmaan.

Lisäkostutustarve on tämäntyyppisellä kojeella varsin pieni, yleensä alle 1 g K^O/kg ilmaa. Näin pieneen kostutuk-10 seen riittää kojeen pintojen haihdutuskyky, eivätkä pienet vesimäärät aiheuta korroosio-, tukkeutumis- ym. ongelmia, kuten tunnetuissa kojeissa. Luonnollisesti ovat myös muut kostutustavat, esim. höyrykostutus, mahdollisia.

Kun kostutustarve on pieni, jää keksinnön mukaisen jak-15 sottaisen kostutuksen aiheuttama ilman kosteuden vaihtelu niin pieneksi, ettei siitä ole käytännön haittaa. Samoin jää kostutuksen aiheuttama sisäänpuhallusilman lämpötilan lasku niin pieneksi, ettei ilmaa välttämättä edes tarvitse lämmittää. Kun lämpötila- ja kosteusvaihtelut ovat pienet ja kojeen 20 käyntijakso lyhyt, voidaan suhteellisen säädön sijasta käyttää on-off-säätöä ja esim. lämpötilan ja kosteuden sijasta säätää aikaa, jonka kostutus, lämmitys tms. on päällä, ilman että ilmastoitavan tilan kosteus tai lämpötila vaihtelee huomattavasti. Säätö voi tapahtua joko siten, että kostutus, 25 lämmitys tms. on päällä määräosan käyntijaksosta tai siten, että haluttu ilmankäsittely on päällä koko käyntijakson ajan, mutta vain osan käyntijaksoista tai yhdistämällä molemmat tavat. Verrattuna suhteelliseen säätöön yksinkertaistuvat laitteet olennaisesti ja koko säätöjärjestelmän hinta on vain osa 30 perinteisten järjestelmien hinnasta. Myöskin laitteiston käyttövarmuus paranee olennaisesti.

Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan voi keksinnön mukainen koje vaihdella huomattavastikin 35 patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä voidaan vaihtopelti varustaa jollakin toimilaitteella, joka kääntää sitä eri 71000 asentoihin kojeen toiminnasta riippuen. Vaihtopelti voi myös olla asennettu liikkumaan kääntyvän ilmanvaihto-osan mukana. Kääntyvän rakenteen asemesta on mahdollista tehdä kojeen liikkuva osa muulla tavalla siirrettäväksi pois ul-5 koilma-aukon edestä, esim. kiskoja pitkin liikkuvaksi. Varaajan 14 asemesta tai sen lisäksi on mahdollista tehdä jokin muu osa kojeesta liikkuvaksi.

Claims (8)

71 000

1. Ilmanvaihtokoje huonetilan ilmanvaihdon suorittamista varten, joka koje on asennettavissa huonetilan (1) 5 ulkoilma-aukkoon (3) tai sen kohdalle, tunnettu siitä, että ainakin osa (14) kojeesta on tehty tuuletusik-kunan tapaiseksi, niin että tämä osa on siirrettävissä pois ulkoilma-aukon (3) edestä huonetilan (1) suoraa ulkoilma-tuuletusta varten mainitun aukon kautta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ilmanvaihtokoje, johon kuuluu suodatinosa (5) ja lämmöntalteenottolaitteella (14) varustettu ilmanvaihto-osa (6), tunnettu siitä, että lämmöntalteenottolaite (14) on käännettävissä ulkoilma-aukkoon (3) kiinteästi asennettavan suodatinosan (5) suh-15 teen.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen ilmanvaihtokoje, jossa on väline (10) ilmavirran virtaussuunnan muuttamiseksi kojeen läpi siten, että koje toimii valinnaisesti poisto- ja sisäänpuhalluskojeena, tunnettu siitä, että 20 koje on varustettu suodatinosan (5) yhteyteen ulkoilma-aukkoon (3) asennettavalla vaihtopellillä (10), joka on käännettävissä poistoasennosta, jossa pelti ohjaa huoneilman (A) ilmanvaihto-osasta (6) suodatinosan (5) ohi ulkoilmaan, sisäänpuhallusasentoon, jossa pelti ohjaa ulkoilman 25 (b) suodatinosan (5) läpi joko ilmanvaihto-osaan (6) kojeen siirrettävän osan (14) ollessa suljettuna tai huonetilaan (1) siirrettävän osan (14) ollessa avattuna tuuletusta varten .

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen ilmanvaihtokoje, 30 tunnettu siitä, että vaihtopelti (10) on laakeroitu kääntymään poistoasennon ja sisäänpuhallusasennon välillä ilmavirran ja paine-eron vaikutuksesta.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen lämmönvaihtokoje, jossa ilmanvaihto-osa (6) on varustettu levyrakenteisella 35 massavaraajatyyppisellä lämmöntalteenottolaitteella (14), tunnettu siitä, että lämmöntalteenottolaitteen (14) varaajalevyt (11) on muotoiltu ulospuhallussuuttimiksi (11a), 10 71 000 jotka on suunnattu vaihtopeltiä (10) kohti epäkeskeisesti sen kääntöakseliin nähden.

6. Patenttivaatimuksen 2 mukainen lämmönvaihtokoje, jossa ilmanvaihto-osa (6) on varustettu levyrakenteisella 5 massavaraajatyyppisellä lämmöntalteenottolaitteella (14), tunnettu siitä, että lämmöntalteenottolaitteen (14) varaajalevyt on jaettu ilman virtaussuunnassa kahdeksi tai useammaksi kennoksi (11, 12, 13) ja että kennot on asennettu päällekkäin ulkoilma-aukon (3) peittäväksi käännettä- 10 väksi kanneksi, joka toisesta päästään johtaa suodatinosaan (5) ja toisesta päästään johtaa ilmanjakokanavaan (16).

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen lämmönvaihtokoje, tunnettu siitä, että ilmanjakokanavan (16) huonetilan (1) puoleinen pystyseinä on muodostettu huonetilaan 15 avautuvilla virtausaukoilla (18) varustetuksi verholaudaksi (17) ja pohjaseinä on varustettu verhojen ripustuslaitteel-la (21) .

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen lämmönvaihto-koje, tunnettu lämmöntalteenottolaitteen (14) ylim- 20 män kennon (13) yläpuolelle, edullisesti ilmanjakokanavaan (16) sovitetusta kostutuselimestä (22) veden sumuttamiseksi lämmönvaihtolaitteen läpi huonetilaan (1) virtaavaan ilmavirtaan (B) . 71000