SE440275B - Vermevexlare till anleggningar for ventilering av lokaler - Google Patents

Description

' 19ozsu9~fl Värmeväxlare enligt uppfinningen har på känt sätt två kanalsystem åtskilda av skiljeväggar, genom vilka värme överföres från den relativt varma luften i det ena kanalsyste- met till den relativt kalla luften i det andra kanalsystemet.

På den sida om värmeväxlaren som är ansluten till frånluftled- _ningen resp. där tílluftledningen utgår från värmeväxlaren är anordnad en enkel ventilanordning, vilken enligt uppfinningen är inrättad att skifta frånluftledningens och tilluftledningens anslutningar till värmeväxlarens båda kanalsystem. Frånluften från bostadsrummet kommer sålunda att tillföras genom en och samma frånledning till värmeväxlaren, varvid ventilanordníngen styr in frånluften i det första eller andra kanalsystemet. Till- luften å sin sida tillföres bostaden genom en och samma till- ledning, vilken är ansluten till det andra eller första kanal- systemet. _ Skiftningen av ventilanordningen kan ske med hjälp av relativt enkla stvrorgan som känner av luftens fuktighet och temperaturen hos inner- och ytterluften samt skiftar ventilan- ordningen vid förutbestämda förhållanden. Skiftningen sker så- lunda med en viss frekvens. I ett förenklat alternativ kan frek- vensen inställas på ett önskat fast värde, så att de båda faser- na i värmeväxlingen växlar mellan förutbestämda tidsintervallen Vid värmeväxlaren enligt uppfinningen kommer sålunda frånluften att i ena fasen strömma genom det ena kanalsystemet och i.den andra fasen genom det andra kanalsystemet, samtidigt som tilluftens strömning genom värmeväxlaren skiftar på motsva- rande sätt.

Till skillnad från tidigare kända värmeväxlare av ifrå- gavarande slag tillåter värmeväxlaren enligt uppfinningen att man använder relativt stora värmeöverförande ytor i värmeväxla- ren. Om man använder stora värmeöverförande ytor, vilket är ett önskemål för att öka värmeåtervinningen, får man vid kända vär- meväxlare väsentliga problem med kondenserad vattenånga och frostbildning på utsatta ställen under vissa förhållanden, vil- ket medför avsevärda kostnader med speciella anordningar vid de var. ...m-__ ...w ..._........l 79o2s49~0 kända värmeväxlarna för att lösa dessa problem.

För att belysa fördelarna med värmeväxlaren enligt upp- finningen kan den jämföras med en konventionell rekuperativ vär- meväxlare och en konventionell regenerativ värmeväxlare. 1 den rekuperativa värmeväxlaren sker en värmetransport genom skilje- väggarna mellan de två kanalsystemen, medan i den regenerativa värmeväxlaren uppvärmes ett värmeväxlarpaket i en varm luftström för ackumulering av värme i värmeväxlarpaketet, vilket därefter flyttas över i den kalla luftströmmen, där värmeväxlarpaketet avger en del av sin värme.

I korthet kan sägas att värmeväxlaren enligt uppfinnin- gen på ett synnerligen enkelt sätt kombinerar de två kända hu- vudtyperna av värmeväxlare i en enda värmeväxlare, vilken i bå- da faserna enligt uppfinningen utnyttjar principerna för en rekuperativ värmeväxlare med dess relativt höga verkningsgrad och samtidigt medför att skiljeväggarna fungerar i viss mån som värmeackumulerande och värmeavgivande regenerativa värmeväxlar- element, vilkas värmeytor avger värme för att undvika konden- seríng av vattenånga och eventuell frost- och isbildning. När värmeenergin i frånluften överföres till skiljeväggarnas ena sida under den ena eller andra fasen, erhålles en upplagring av värme i skiljeväggarna och samtidigt en avtappning av värme till den kalla tilluften på skiljeväggarnas andra sida. Om denna re- kuperativa värmeväxling mellan luftströmmarna i motström upp- rätthålles för länge, vilket är fallet vid kända värmeväxlare, blir temperaturfallet för stort med därav följande sämre verk- ningsgrad och risk för kondensering. Genom att enligt uppfinnin- gen upprätthålla detta tillstånd endast under en förutbestämd period och därefter skifta strömníngsvägarna i värmeväxlaren, undvikes för stort temperaturfall och dessutom undvikes risk för kondensering.

Vid kända värmeväxlare måste man använda två separata värmeväxlare med var sitt paket av värmeväxlarelement för att kunna genomföra skiftningen av varm frånluft och kall tilluft mellan två kanalsystem. Denna skiftning kan emellertid utföras enligt uppfinningen i en och samma värmeväxlare, vilket innebär FQQR QÜÃEETY 'Wüâšfiafieß en väsentlig minskning av tillverkningskostnaderna.

Beträffande ventilanordningen och drivningen av från- luften och tilluften utmärkas en föredragen utföringsform av uppfinningen av att i vardera av de tvâ ledningarna på ena sidan om värmeväxlaren finns en fläkt med omkastbar rotations- riktning. Tilluftledningen och frånluftningen är förbundna med varandra genom korsande men åtskilda grenledningar. I lednin- garna finns envägsventiler som öppnar och stänger i beroende av de.tryckväxlingar som erhålles när fläktarnas rotationsrikt- ning omkastas. Denna anordning är sålunda beskaffad på det sät- tet att omkastningen av fläktarnas rotationsriktning styr back- ventilerna på sådant sätt att frânluften skiftas från det ena kanalsystemet till det andra samtidigt som tilluften skiftas från det andra kanalsystemet till det första kanalsystemet.

Denna ventilanordning beskrives närmare i efterföljande beskriv- ning.

Ventilanordningen kan sålunda enligt denna utförings- form utföras på ett mycket enkelt och billigt sätt enligt upp- finningen. Styrningen av fläktarnas rotationsriktning kan även åstadkommas med enkla medel för önskad växling av luftströmmar- na i värmeväxlaren vid förutbestämda förhållanden.

Som exempel på teknikens ståndpunkt hänvisas till de värmeväxlare som visas i svenska patenten 7Ä00735-2, 157955, lUl290 och lä9359, schweiziska patentet 29U275 samt norska pa- tentet 83730. Emellertid avser icke någon av dessa patentskrif- ter en värmeväxlare som endast har ett enda värmeväxlarpaket vilket är utfört med tvâ skilda kanalsystem som växelvis till- föres varm frånluft resp. kall tilluft på det enligt uppfinnin- gen föreslagna sättet. _ En lämplig utföringsform av värmeväxlare enligt upp- finningen visas schematiskt på bifogade ritningar och beskri- ves i det följande.

Fig. l visar schematiskt en värmeväxlare med ventil- anordning i ena läget, Fig. 2 visar värmeväxlaren med ventilanordningen i andra läget. 7902549-0 Fíg. 3 är en schematisk perspektivbild av själva vär- meväxlaren.

Fig. N är en bruten detaljbild av värmeväxlaren i perspektiv. _ Sflflva värmeväxlaren 10 enligt fig. 5 och H är av en synnerligen enkel typ. En plåt är veckad för bildande av två åtskilda system av kanaler ll, 12. De båda kanalsystemen ll, 12 är tillslutna vid ändarna medelst gavlar 15, lü. Plâten är lindad kring de veckade partierna och bildar ett hölje 15 kring skiljeväggarna 16 innan gavlarna l3,_lU monteras i tätan- de förbindelse med väggarnas 16 ändar.

I höljets översida i fig. 3 och U är upptagna anslut- ningsöppningar 17, 18 för det första kanalsystemet ll, och i höljets undersida är upptagna anslutningar 19, 20 för det and- ra kanalsystemet 12.

I den veckade plåten är utpressade små upphöjningar eller vårtor 21 som bildar distansorgan mellan skiljeväggarna 16 så att dessa kan bestå av relativt tunn plåt men ändock kan motstå de krafter som uppkommer när trycken i de båda ka- nalsystemen växlar från övertryck i det ena och undertryck i det andra till omvända tryck. Skiljeväggarna kan sålunda mot- stå växlande tryck utan att böjas.

Värmeväxlaren l0 är anordnad i en uppvärmd lokal 22 med yttervägg 23 mot relativt kall ytterluft. Dessutom antydes i ritningen en innervägg 2U mellan olika rum i lokalen.

Den relativt varma innerluften bildar frånluften och avledes genom en huvudledning 25, medan uppvärmd tílluft in- ledes i lokalen genom en annan huvudledning 26 från värme- växlaren. _ Dessa båda huvudledningar 25, 26 är anslutna till det första kanalsystemets öppning 18 resp. det andra kanalsystemets öppning 20 vid de båda kanalsystemens ena ände.

Kanalsystemens motsatta ändar är vid öppníngarna 1? resp. 19 via ledningar 27, 28 genom väggen 23 förbundna med ytterluften.

Under den ena fasen strömmar den kalla ytterluften "pooR QUNÃTY 79025149-0 genom det första kanalsystemet ll, varvid strömningsbanan 29 genom värmeväxlaren mellan öppningarna 17, 18 antydes med streckade linjer, medan strömningsbanan 30 för den varma in- nerluften antydes med punktstreckade linjer mellan öppningar- na 20 och 19-i fig. 1.

Luftströmningen i det första kanalsystemet ll drives av en fläkt 31, och_luftströmningen i det andra kanalsystemet 12 dríves av en andra fläkt 32 i den första fasen enligt_fig. l. Såsom visas är det lämpligt att fläktarna ligger i närhe- ten av öppningarna 18, 20. ' Fläktarnas 31, 32 arbetsriktning är omkastbar, vilket enklast nppnås genom att använda fläktar med omkastbar rota- tionsriktning. _ , I nämnda första fas roteras fläkten 31 för att suga tilluft från den omgivande atmosfären genom värmeväxlaren, var- efter fläkten trycker tílluften vidare in i lokalen, samtidigt som fläkten 32 roterar för att suga frånluft från lokalen och trycka frånluften vidare genom värmeväxlaren till den omgivan- de atmosfären.

För att koppla om till den andra fasen som illustreras i fig. 2, finns en ventilanordning 33, vilken är omställbar mellan två lägen för åstadkommande av de båda faserna växel- vis efter varandra med en förutbestämd frekvens.

Ventilanordningen består av tvâ åtskilda men varandra korsande grenledningar BU, 55, vilka sträcker sig från var sin främre anslutning 36, 37 via resp. huvudledning 25 resp. 26 till var sin bakre'anslutning 38 resp. 39.vid resp. motsatta huvudledning 26 resp. 25.

För att erhålla en omkastning av strömningsvägarna i beroende av omkastníng av fläktarnas.3l, 32 rotationsriktnin- gar och därmed en ändring av tryckförhâllandena, finns fyra backventiler, nämligen en backventil NO resp. Ål i vardera huvudledningen 25 resp. 26 mellan grenledningarnas BU, 35 främ- re och bakre anslutningar, samt en backventil H2 resp. 33 i vardera grenledningen BH resp. 35.

I förstnämnda fas enligt fig. 1 åstadkommer fläkten 7902549-0 31 övertryck på ventilens 40 ena sida samtidigt som fläkten 32 suger i grenledningen 34 och öppnar ventilen H2 för att suga ut frånluft och trycka den genom det andra kanalsystemet.

På ventilens NO andra sida erhålles sålunda undertryck och ventilen hålles stängd.

Fläkten 31 suger tilluft genom det första kanalsyste- met och trycker den vidare genom grenledningen 35 så att över- trycket i luften öppnar ventilen H3 samt trycker luften vida- re genom ledningen 26 till lokalen. Övertrycket i ledningen 26 verkar på ventilens 41 ena sida samtidigt som det råder undertryck på ventilens andra sida, vilket medför att den hålles stängd.

För att växla över till den andra fasen enligt fig. 2, behöver man nu endast kasta om fläktarnas 31, 32 rotations- riktning. Detta kan lämpligen ske med konventionella anord- ningar av mycket enkelt utförande som åstadkommer en periodisk växling med förutbestämda intervaller för de båda faserna.

Intervallernas längd kan vara beroende av ytterluftens tempera- tur och innerluftens temperatur och fuktighet.

Efter omkastningen av fläktarnas arbetsriktning till den andra fasen enligt fig. 2, hålles ventilerna NO och H1 i huvudledningarna öppna, medan ventilerna H2, H3 i grenled- ningarna 3Ä, 35 hålles stängda.

Frånluften suges nu från lokalen genom ledningen 25 till fläkten 31 och matas genom det-första kanalsystemet ll, medan fläkten 32 suger ytterluft genom det andra kanalsyste- met l2 och matar den vidare genom ledningen 26 till lokalen.

Ventilanordningen blir sålunda enkel och kan därför tillverkas till en relativt låg kostnad.

Eftersom själva värmevåxlaren enligt fig. 3 är enkel och billig kommer kostnaden för anläggningen inklusive ven- tilanordningen att bli relativt låg, vilket i sin tur medför möjlighet att placera ut ett större antal värmeåtervinnande värmeväxlare för t.ex. bostadshus och ladugårdar för att där- med minska värmeförlusterna vid ventilering.

'PÛÛR QUPJLïTY 7902549-0 Om värmeväxlaren enligt uppfinningen användes vid t.ex. kylrum blir förhållandena omvända, eftersom ínneluften i detta fall är relativt kall och ytterluften vanligen har högre temperatur.

Claims (1)

1. 7902549-0 Patentkrav Värmeväxlare till anläggningar för ventilering av lokaler, innefattande ett flertal växneöverförande skiljevâggar (16) mellan två skilda kanalsystem (ll. 12) för två värneväxlande luftströnnar som drives av var sin fläkt (31. 32) i metström genom värme- växlaren (10). vilka kanalsystem är A ena sidan via var sin huvudledning (25. 26) förbundna med lokalen för avledning av frânluft resp. för tillförande av tilluft samt å andra sidan är förbundna med ytterluften. varvid de båda huvudledningarna (25, 26) är förbundna ned de båda kanalsystenen medelst en i två lägen onställbar ventilanordning (33) son är så inrättad. att i det ena läget är huvudledningen (25) för frånluften förbunden med det första kanalsystenet (ll. fig. 1) och huvud- ledningen (26) för tilluften ned det andra kanalsystenet (12, fig. 1), nedan i ventilanordningens andra läge är huvudled- ningen (25) för frânluften förbunden med det andra kanalsyste- met (12) och huvudledningen (26) för tilluften ned det första kanalsystenet (ll). k ä n n e t e c k n a d av att ventil- anordningen (33) innefattar två åtskilda nen varandra korsande grenledningar (34. 35) son sträcker sig från var sin fränre anslutning (26. 27) vid resp. huvudledning (25 resp. 26) till var sin bakre anslutning (38 resp. 39) vid resp. notsatta huvudledninq (26 resp. 25). att båda huvudledningarna inne- håller var sin backventil (40. 41) belägen mellan resp. gren- lednings främre och bakre anslutningar (36. 38 resp. 37. 39). att båda qrenledningarna (34. 35) innehåller var sin backven- ;i1 (42, 43). att de båda fläktarnas arbetsriktningar är ol- kastbara så att i en fas råder undertryck i det första kanal- systenet (ll) och övertryck i det andra kanalsyetelet (12). nedan efter onkastning av fläktarnas arbetsriktningar rider lotsatta tryckförhillanden i kanalsystelen. att backventilen i resp. huvudledníng och tillhörande qrenledning. son ar ned sin fränre anslutning förbunden ned denna huvudledning. öppnar när det råder undertryck på båda sidor on resp. backventil. nedan 'POOR QUALITY ~ 790251941 IO backventílen i den andra huvudledníngen och i den andra gren- ledningen endast öppnar när det råder ett övertryck på båda sidor om resp. ventil. vilket medför att när ßryckförhâllan- dena omkastas genom omkastníng av fläktarnas arbetsríktníngar åstadkommas tryckväxlíngar vid backventílerna för omställning av strömníngsvägarna under den ena fasen. där båda grenled- níngarnas backventíler är stängda och huvudledníngarna är direkt förbundna med kanalsystemen (fíg. 2). och den andra fasen. där båda huvudledníngarnas backventíler är stängda och huvudledníngarna är förbundna med kanalsystemen genom grenled- ningarna (fíg. 1).