SE504421C2 - Tilluftsdon där tilluft valbart kan tillföras lokal genom ett högimpulsdon alternativt ett låghastighetsdon - Google Patents

Description

504 421 10 15 20 25 30 transporteras bort medan utanför detta område temperaturen och förore- ningsgraden i rumsluften endast i ringa mån påverkas. önskemålen att i situationer då lågimpulsdon används och uppvärminngsbehov uppstår, kunna övergå till uppvärmning av det ventilerade rummet medelst varm tilluft och samtidigt_bibehålla en låg föroreningsgrad på vistelse- nivå (nivån närmast golvet) har hitintills inte funnit någon lösning.

Detta trots att deplacerande ventilation har tillämpats under de senste 15-20 åren och med tiden fått en allt större användning speciellt i industrilokaler.

Föreliggande uppfinning anvisar en anordning där ovan angivna önskemål tillgodoses. Detta uppnås medelst en anordning enligt den kännetecknande delen av det oberoende patentkravet.

I de beroende kraven anges ändamålsenliga utföringsformer av uppfin- ningen.

Uppfinningen beskrivs närmare i anslutning till ett antal figurer vilka visar i fig l ett vertikalt snitt genom en föredragen utföringsform av en anordning enligt uppfinningen med anordningen ställd i lâgimpulsläge, fig la ett tvärsnitt enligt A-A i fig 1, fig 2 ett vertikalt snitt motsvarande snittet i fig 1 med anord- ningen ställd i högimpulsläge, fig Za ett tvärsnitt enligt B-B i fig 2 och fig 3 en anordning i principiellt utförande i ett vertikalt snitt. 10 15 20 25 30 35 40 504 421 3 I figurerna visas en utföringsform av uppfinningen där ett impu1sdon 1 är ans1utet ti11 en in1oppskana1 2 vi1ken i sin tur är ans1uten ti11 ett f1äktsystem vi1ket matar ren och ka11 a1ternativt varm 1uft ti11 ett e11er f1era impu1sdon. Varje sådant impu1sdon innefattar ett första impu1sdon 10 och ett andra impu1sdon 20. I figurerna visas impu1sdonet försett med en socke1 32 för p1acering av impu1sdonet på t ex ett go1v 3. Impu1sdonet är i andra utföringsformer anordnat för hängande insta11ation.

Det första impu1sdonet 10 är anordnat med en första utjämningskammare 11 innes1uten av en begränsningsvägg 13, en bottenp1atta 16 och en me11anvägg 17 i fortsättningen benämnd första me11anvägg 17. Impu1s- donet är försett med ett e11er f1era ut1oppsorgan 14 i fortsättningen som rege1 benämnda första ut1oppsorgan 14. Varje sådant ut1oppsorgan utgörs t ex av en perforerad p1atta. ett ga11er, en kombination av ett ga11er och en p1atta, ett ga11er som på insidan är be1agt med ett fi1termateria1, en perforerad p1atta som på insidan är be1agd med ett fi1termateria1 etc. Utföringsformen för ut1oppsorganet är bestämd av den karaktär 1uftströmmen ska11 ha när 1uften 1ämnar impu1sdonet.

I figurerna är det första impu1sdonet 10 be1äget under det andra impu1sdonet 20. I det område där de båda impu1sdonen övergår i varandra återfinns den första me11anväggen 17 som är anordnad med fästorgan 15a för ans1utning av ett tryckförde1ningsorgan 12, i fert- sättningen som rege1 benämnt första tryckförde1ningsorgan 12. be1äget i den första utjämningskammaren 11. Det första tryckförde1ningsorga- net sträcker sig från den första me11anväggen 17 ti11 bottenp1attan 15. Denna är anordnad med fästorgan 15b för ans1utning av det första tryckförde1ningsorganet 12 ti11 det första impu1sorganets botten- p1atta 16. Tryckförde1ningsorganet utgörs av en ihå1ig kropp vars inre utrymme ti11förs 1uft som 1ämnar det inre uttrymmet genom kroppens begränsning 18. Begränsningen har en ti11 denna funktion anpassad utformning och som rege1 är huvudde1en av begränsningen anordnad för att ti11åta 1uft att passera. Den 1uftgenoms1äpp1iga de1en av tryckförde1ningsdonet utgöres t ex av en perforerad som rege1 he1t omböjd skiva av p1ast e11er av meta11. av en strumpa av ett 1uftfi1termateria1. av en strumpa av ett texti1materia1 etc. I den i figuren visade utföringsformen bi1dar-det första tryckförde1- ningsorganet en ihå1ig stympad kon med sin minsta omkrets inti11 den första utjämningskammarens bottenp1atta 16. 504 421 10 15 20 25 30 35 Det andra impu1sdonet 20 är även det anordnat med en utjämningskam- mare 21. i fortsättningen som rege1 benämnd andra utjämningskammare 21, som begränsas av en begränsningsvägg 23, en me11anvägg 27. i fort- sättningen benämnd andra me11anvägg 27, och en topp1atta 26. Det andra impu1sdonet är försett med ett e11er f1era ut1oppsorgan 24. i fortsättningen som rege1 benämnda andra ut1oppsorgan 24, med en upp- byggnad motsvarande den som ovan angivits för det första impulsorga- nets ut1oppsorgan 14. Topp1attan är försedd med i figuren ej visade ans1utningsorgan för in1oppskana1en 2. Topp1attan 26 är anordnad med ett fästorgan 25a för ans1utning av ett tryckförde1ningsorgan 22, i fortsättningen som rege1 benämnt andra tryckförde1ningsorgan 22, som är be1äget i den andra utjämningskammaren 21. Det andra tryckförde1- ningsorganet 22 sträcker sig från topp1attan ti11 den andra me11an- väggen 27. Denna är anordnad med fästorgan 25b för ans1utning av det andra tryckförde1ningsdorganet 22 ti11 den andra me11anväggen 27. Det andra tryckförde1ningsorganet har en funktion och uppbyggnad inne- fattande den principie11a funktion och uppbyggnad som angivits ovan e11er beskrivs nedan för det första tryckförde1ningsorganet. I den i figuren visade utföringsformen har det andra tryckförde1ningsorganet en i huvudsak cy1indrisk form. In1oppskana1en 2 är via en öppning 28 i topp1attan 26 förbunden med det andra tryckförde1ningsorganets innerutrymme.

I en föredragen utföringsform bi1dar den första me11anväggen 17 och den andra me11anväggen 27 en gemensam ski1jevägg 30 som avgränsar den första utjämningskammaren 11 från den andra utjämningskammaren 21. En passage 33 i ski1jeväggen 30. a1ternativt i den första och den andra ski1jeväggen. bi1dar en förbinde1se me11an innerutrymmena hos det i den första utjämningskammaren 11 anordnade tryckförde1ningsorganet 12 och det i den andra utjämningskammaren 21 anordnade tryckförde1nings- organet 22. Ett spjä11 31 är anordnat för att förf1yttas ti11 och från de i figurerna 1 och 2 visade positionerna t ex genom att vridas kring en axe1 34. I fig 1 (jfr fig 1a) intar spjä11et en i huvudsak vertika1 orientering varvid förbinde1sen me11an innerutrymmena hos det första tryckförde1ningsorganet 12 och det andra tryckförde1nings- organet 22 är öppen. Passagen me11an in1oppskana1en 2 och de båda tryckförde1ningsorganens 12 resp 22 inre utrymmen är därigenom he1t l0 l5 20 25 30 35 504 421 öppen och luft från inloppskanalen passerar via öppningen 28 och resp tryckfördelningsorgan såväl till den första som till den andra utjämningskammaren.

I den i fig 2 (jfr även fig 2a) visade positionen har spjället 3l intagit en i huvudsak horisontell position varvid passagen mellan de båda tryckfördelningsorganen är helt stängd. Däremot förblir förbin- delsen mellan inloppskanalen 2 och innerutrymmet hos den andra utjäm- ningskammarens 21 tryckfördelningsorgan 22 öppen. Härigenom passerar luft från inloppskanalen 2 genom det andra tryckfördelningsorganet 22 till den andra utjämningskammaren 21 medan den första utjämningskamma- ren ej tillförs någon luft.

I fig 3 visas en utföringsform av en principiell anordning innefattande ett undre impulsdon lOa och ett övre impulsdon 20a svarande mot det tidigare beskrivna första impulsdonet lO resp det andra impulsdonet 20. Det undre impulsdonet är dimensionerat för att verka som ett lågimpulsdon och det övre impulsdonet för att verka som ett högimpulsdon. Lågimpulsdonet lOa innefattar en utjämningskammare lla. ett utloppsorgan l4a och en övre begränsningsvägg l7a. donet 20a innefattar en utjämningskammare 2la, Högimpuls- ett utloppsorgan 24a och en undre begränsningsvägg 27a. Vart och ett av impulsdonen är som regel anordnade med i figuren ej visade tryckfördelningsorgan.

Inloppskanalen 2 är ansluten till en sidokanal 6. Till denna är högimpulsdonet 20a och dess utjämningskammare 2l inkopplat via en första matningskanal 5. Till sidokanalen är även lågimpulsdonet lOa och dess utjämningskammare lla förbundet medelst en andra matnings- kanal. I den i figur 3 visade utföringsformen är matningskanalerna 5,7 anordnade på impulsdonets baksida men de har i vissa utförings- former andra placeringar, t ex är åtminstone någon av kanalerna anordnad för anslutning till impulsdonets topp- eller bottenbe- gränsning. Ett spjäll 35 är anordnat i området för sidokanalens anslutning till inloppskanalen och omställbar mellan det i figuren visade läget (lâgimpulsläget) och det i figuren streckade läget (högimpulsläget). I lågimpulsläget är högimpulsdonet avstängt från lufttillförsel från inloppskanalen 2 och i högimpulsläget är lågimpulsdonet avstängt från lufttillförseln. 504 421 l0 15 20 25 30 35 Figur 3 visar hur spjällarrangemanget är beläget helt utanför impuls- donen. Härigenom är det möjligt att i vissa tillämpningar placera låg- impulsdonet och högimpulsdonet skilda från varandra. I andra tillämp- ningar placeras lågimpulsdonet lOa och högimpulsdonet 20a intill var- andra eller bildar de en sammanhållen enhet som utgör impulsdonet 4.

Vid användning av impulsdonet enligt den i fig l-2 visade utförings- formen som ett lågimpulsdon inställs spjället 31 i den i figurerna l resp la visade öppna positionen. Luft passerar till såväl den första som den andra utjämningskammaren och via de båda utloppsorganen 14,24 till den lokal som ventileras. Den totala utloppsarean (flödesarean) hos impulsdonet l utgör summan av flödesarean hos det första utlopps- organet l4 och det andra utloppsorganet 24. Förhållandet mellan de båda utloppsorganens utloppsareor är som regel så vald att utlopps- arean hos det första utloppsorganet är i huvudsak bestämmande för den hastighet med vilken tilluften lämnar de båda utloppsorganen. Det första utloppsorganets l4 utloppsarea är väsentligt större än flödes- arean för inloppskanalen 2, varför luften när den passerar genom ut- loppsorganens utloppsöppningar har en hastighet som är reducerad rela- tivt dess hastighet i inloppskanalen. Förhållandet mellan impulsdo- nets totala utloppsarea och flödesarean i inloppskanalen 2 är så vald att tilluften har en i förväg bestämd hastighet när den lämnar de båda utloppsorganen l4 resp 24. Tryckfördelningsorganet säkerställer att uppställda krav på jämn luftströmning utan virvelbildningar till- godoses. Med spjället 3l i öppet läge arbetar således impulsdonet l som ett lågimpulsdon.

Vid tillfällen då impulsdonet skall arbeta som ett högimpulsdon för- flyttas spjället 31 till det i fig 2 och fig 2a visade stängda läget. varvid den från inloppskanalen 2 tillförda luften endast passerar till den andra utjämningskammaren 21 och via kammarens utloppsorgan 24 in i den lokal som ventileras. Därigenom att utloppsarean hos det andra impulsdonets utloppsorgan 24 är väsentligt mindre än utlopps- arean hos det första utloppsorganet uppnås den eftersträvade effekten att den luft som lämnar det andra impulsdonets utloppsorgan har en väsentligt högre hastighet än den luft som vid den tidigare inställ- ningen av spjället 31 lämnade impulsdonets båda utloppsorgan l4.24. 10 l5 20 25 30 35 504 421 Förhållandet mellan det andra impulsdonets 20 utloppsarea och flödes- arean i inloppskanalen 2 är så valt att tilluften lämnar det andra ut- loppsorganet 24 med en i förväg bestämd hastighet vilken är så vald att för impulsdonet önskad kastlängd uppnås. Tryckfördelningsorganet säkerställer att uppställda krav på jämn luftströmning utan virvel- bildningar tillgodoses. Med spjället 3l i stängt läge arbetar således impulsdonet l som ett högimpulsdon. Impulsdonet omställes till att arbeta som ett högimpulsdon när t ex tilluftens temperatur har värden i huvudsak överensstämmande med rumsluftens temperatur eller har en temperatur något understigande eller överstigande rumsluftens tempe- ratur.

Den enligt föregående stycke uppnådda långa kastlängden innebär att tilluften avböjer mot rummets tak först efter en relativt lång sträcka. Detta leder till att förorenad luft som befinner sig inom området för impulsdonets kastlängd genom induktion bringas att följa med tilluften och förflyttas mot rummets tak tillsammans med den varma tilluften. Härigenom uppnås en rening av rummets luft och en minskning av föroreningsgraden som regel utan att använda tekniken med utspädning av lokalens luft, vilket är fallet vid omblandande ventilation. Genom uppfinningen är det således möjligt att uppnå en effekt liknande den vid deplacerande ventilation innebärande att tilluften transporterar föroreningar mot rummets tak där utsugning av förorenad luft sker. En koncentration av föroreningar uppstår därvid intill rummets tak medan däremot i området närmast rummets golv föroreningsgraden är väsentligt lägre.

Det är för fackmannen uppenbart att kombinationen av högimpulsdon och lågimpulsdon är varierbar inom ramen för uppfinningen. Sålunda är som visas i fig 3 i vissa tillämpningar organen för att omställa kombina- tionen för att arbeta som lågimpulsdon eller som högimpulsdon anord- nad helt utanför det första eller det andra impulsdonet. Likaså är ut- formningen av omställningsorganen varierbar. I övrigt anordnas den i fig 3 visade kombinationen av det första impulsdonet l0a och det andra impulsdonet 20a i överensstämmelse med vad som beskrivits ovan eller kommer att beskrivas nedan för impulsdonet l enligt fig l-2 varför kombinationen enligt fig 3 har en funktion svarande mot den som beskrivs för impulsdonet l enligt fig l-2. 504 421 10 l5 20 25 30 35 8 I vissa utföringsformer anordnas temperaturgivare som avkänner tempe- raturen hos rumsluften och tilluften och organ för temperaturberoende in- eller urkoppling av det separata högimpulsdonet 20a eller omställ- ning av impulsdonet l till hög- resp lågimpulsdon när uppställda villkor är för handen. I en föredragen utföringsform utförs organen inställbara för anpassning. efter den ventilerade lokalens aktuella behov, av den temperaturskillnad, om någon, vid vilken omkopplingen eller in- resp urkopplingen sker.

I en föredragen utföringsform är utloppsöppningarna för det andra impulsdonets (högimpulsdonets) utloppsorgan 24 belägna på en höjd över golvet av högst ca 2.5 m. företrädesvis av högst ca 2.2 m och som regel av högst ca 2.0 m. Detta innebär-att strålen av tilluft lämnar impulsdonet på en höjd som maximalt svarar mot ca l/3. före- trädesvis mot maximalt ca l/4 av avståndet mellan golv och tak.

Strålen av tilluft har närmast impulsdonet en i huvudsak horisontell riktning i vilket begrepp även innefattas riktningar som avviker från horisontalplanet uppåt eller nedåt med maximalt ca 300, som regel med maximalt ca l5°. Tilluften bildar när den lämnar högimpulsdonet en i höjdled relativt tunn stråle med en vertikal utsträckning av maximalt ca 0.8 m, företrädesvis av maximalt ca 0.6 m och som regel av maximalt ca 0.4 m. Den stråle tilluften bildar och som företrädes- vis består av varm luft har minst en längd av ca 3 m, företrädesvis av minst ca 5 m och som regel av minst ca 8 m. Dess vertikala ut- sträckning och flödeshastigheten är anpassade mot varandra så att tilluften i det aktuella tillämpningsfallet uppnår den förutbestämda kastlängden.

I vissa tillämpningar av uppfinningen väljs att anordna det andra impulsdonets utloppsöppningar nära intill golvet. Detta senare alter- nativ uppnås enklast genom att t ex vända någon av de i figurerna visade impulsdonen upp och ned. Anslutningen till inloppskanalen för tilluft anpassas givetvis till den ändrade orienteringen av impulsdo- net. I tillämpningar där inloppskanalen ansluter från golvet krävs t ex vid utföringsformen enligt fig l ej några större förändringar. lO l5 20 25 30 504 421 Det är också för fackmannen uppenbart att nivån för utloppsorganens utloppsöppningar anpassas mot de speciella krav som varje tillämpning kräver. Det är också uppenbart att impulsdonen som sådana är lämpade att anordnas för att anslutas till inloppskanalen såväl i sin övre del som i sin undre del. Naturligtvis är även sidoanslutning till inloppskanalen realiserbar.

Inom uppfinningen inryms även utföringsformer i vilka omställnings- organet 35 inställs till mellanlägen vilka medför att som regel endast ett begränsat luftflöde tillförs det ena av impulsdonen medan det andra har i huvudsak fullt tillflöde av luft. I vissa tillämp- ningar utnyttjas dessa utföringsformer t ex för att låta båda impulsdonen arbeta som lågimpulsdon eller för att i uppvärmnings- sammanhang låta lågimpulsdonet tillföra lokalen ett som regel litet flöde av varm luft.

Det är även uppenbart att uppfinningen ej är begränsad till ett speciellt tvärsnitt hos impulsdonet. Tvärsnittet är således i vissa tillämpningsexempel cirkulärt. i andra rektangulärt, återigen i andra bildat som kombinationer av räta och krökta sidor. Tvärsnittet anpas- sas med andra ord efter avsedd placering i lokalen och efter den önskade spridningen av tilluften och av impulsdon i lokalen.

Ovan har ibland används bestämningarna övre resp undre och häremot svarande uttryck. Det är uppenbart att dessa bestämningar endast relaterar till impulsdonens orientering i figurerna och att bestäm- ningarna som regel endast använts för att underlätta förståelsen av beskrivningen.

Ovanstående detaljbeskrivning har endast refererat till ett begränsat antal utföringsformer av uppfinningen, men det inses lätt av fackman- nen att uppfinningen inrymmer ett stort antal utföringsformer inom ramen för de efterföljande patentkraven.

Claims (1)

1. 504 421 lO l5 20 25 30 35 /0 PATENTKRAV Anordning (1,4) för att vid ventilation av en lokal tillföra denna ren tilluft, k ä n n e t e c k n a d därav, att i anordningen in- går ett lágimpulsdon (10,10a), ett högimpulsdon (20,20a) och minst ett omställningsorgan (31,35) som är anordnat för att omställas till eller frán ett läge i vilket från ett fläktsystem till anord- ningen avgiven luft (tilluft) passerar i huvudsak endast genom högimpulsdonet (20,20a). Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att lâgimpulsdonet (10,10a) är anordnat pà en lägre nivà än högimpuls- donet (20,20a) och/eller att lâgimpulsdonet (10,10a) och högimpuls- donet bildar ett sammanhàllet tilluftsdon (1,4)L Anordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att i anordningen ingår organ för avkänning av temperaturen hos tilluften och hos luften i lokalen, för att jämföra dessa tempera- turer och för att baserat pà denna jämförelse avge signal för om- ställningsorganets (31,35) omställning till eller från läget i vil- ket tilluften passerar i huvudsak endast genom högimpulsdonet (20,20a). Anordning enligt något av krav 1-3, k ä n n e t e c k n a d därav, att en passage (33) för tilluften är anordnad mellan lâgim- pulsdonet (10) och högimpulsdonet (20) och att omställningsorganet (31) är anordnat för att i huvudsak tillsluta passagen i det läge i vilket tilluft i huvudsak endast passerar genom högimpulsdonet. Anordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d därav, att lâgimpulsdonet (10) är anslutet till fläktsystemet via passagen (33) och högimpulsdonet (20).