SI20289A - Naprava za prezračevanje in vračanje toplotne energije - Google Patents

Abstract

Predmet izuma je naprava za prezračevanje in vračanje toplotne energije, npr. kuhinjska napa z visoko specifično močjo sesanja, kvalitetno distribucijo svežega zraka in vračanjem toplotne energije odpadnega zraka v sveži zrak. Naprava za prezračevanje in vračanje toplotne energije po izumu ima dno (2A) vrtljivo vpeto na oseh (2C, 2D) preko nosilcev (5A, 5B) dna ob zunanjih stranicah (4C, 4D), pri čemer je položaj dna (2A) nastavljiv s pomočjo distančnih sponk (6) in (23A, 23B) tako, da so ustvarjene sesalne reže (7A, 7B, 7C, 7D). V napravi po izumu vsebovan ploščati izmenjevalec toplote (1A) je postavljen tako, da omogoča pretok odpadnega zraka v vertikalni smeri (8E, 8F), pretok svežega zraka pa v horizontalni smeri (9A, 9B).ŕ

Description

1 PROVENT, D.O.O. Ljubljana 5

NAPRAVA ZA PREZRAČEVANJE IN VRAČANJE TOPLOTNE

ENERGIJE 10

Predmet izuma je naprava za prezračevanje in vračanje toplotne energije, npr. kuhinjska napa z visoko specifično močjo sesanja, kvalitetno is distribucijo svežega zraka in vračanjem toplotne energije odpadnega zraka v sveži zrak. Kuhinjska napa je lahko v enostranski ali dvostranski izvedbi. Izdelana je lahko z in brez sistema za vračanje toplotne energije odpadnega zraka v sveži zrak in z ali brez grelnika za ogrevanje svežega zraka. Grelnik za ogrevanje svežega zraka ima lahko tudi funkcijo 20 hladilnika, če je v njem ustrezen medij. Izum spada v razred F 24F 7/00 mednarodne patentne klasifikacije.

Tehnični problem, ki ga predložena naprava po izumu uspešno rešuje je konstrukcija in izvedba takšne naprave za prezračevanje in vračanje 2 toplotne energije, ki bo omogočala učinkovito odsesavanje zraka nad termičnimi bloki za kuhanje, dovajanje svežega zraka iz nape po čim večjem področju kuhinje z načinom distribucije, kjer je minimalna možnost prepiha tudi pri vpihu zelo hladnega zraka, vračanje toplotne energije s odpadnega zraka v dovedeni sveži zrak, ob istočasnem izvajanju filtracije vodnih in oljnih par v odvedenem zraku.

Kuhinjska napa po izumu pokriva področje kuhinjskih nap za profesionalne kuhinje. Na tem področju se danes v glavnem uporabljajo naslednje osnovne vrste nap: kuhinjska napa z odvodom odpadnega 10 zraka skozi klasične lovilce maščob, kuhinjska napa z odvodom odpadnega zraka skozi klasične lovilce maščob in direktnim dovodom delne količine svežega zraka v kuhinjsko napo, kuhinjska napa z odvodom odpadnega zraka skozi režo, ki poveča hitrost zraka, kuhinjska napa z odvodom odpadnega zraka in dovodom svežega zraka in is kuhinjska napa z odvodom odpadnega zraka skozi ploščati izmenjevalec toplote ter dovodom svežega zraka.

Kuhinjska napa z odvodom odpadnega zraka skozi klasične lovilce maščob izgublja z odvedenim odpadnim zrakom vso toplotno energijo tega zraka. Za dovedeni sveži zrak je potrebno narediti poseben 20 distribucijski sistem in ker v kuhinjah navadno ni dovolj prostora, je težko narediti tako distribucijo svežega zraka, da bi bil cel prostor enakomerno prezračevan in da bi odpadni zrak prihajal enakomerno z vseh strani nape v kuhinjsko napo. 3

Kuhinjska napa z odvodom odpadnega zraka skozi klasične lovilce maščob in direktnim dovodom delne količine svežega zraka v kuhinjsko napo poveča s svežim zrakom, ki gre direktno v napo, sesalno moč nape, pri tem pa lahko pride do neugodnega prepiha. Potreben pretok s ventilatorjev je še vedno precej visok. Z odvedenim odpadnim zrakom izgublja kuhinjska napa vso toplotno energijo tega zraka. Za dovedeni sveži zrak je potrebno narediti poseben distribucijski sistem in ker v kuhinjah navadno ni dovolj prostora je težko narediti tako distribucijo svežega zraka, da bi bil cel prostor enakomerno prezračevan in da bi 10 odpadni zrak prihajal enakomerno z vseh strani nape v kuhinjsko napo.

Kuhinjska napa z odvodom odpadnega zraka skozi eno režo, ki poveča hitrost zraka, poveča sesalno moč nape z odvodom odpadnega zraka skozi to režo. Obstajajo rešitve, ki imajo pri enostranski napi eno sesalno režo in pri dvostranski kuhinjski napi dve sesalni reži. Z odvedenim is odpadnim zrakom izgublja kuhinjska napa vso toplotno energijo tega zraka. Za dovedeni sveži zrak je potrebno narediti poseben distribucijski sistem in ker v kuhinjah navadno ni dovolj prostora je težko narediti tako distribucijo svežega zraka, da bi bil cel prostor enakomerno prezračevan in da bi odpadni zrak prihajal enakomerno z vseh strani nape v kuhinjsko 20 napo.

Kuhinjska napa z odvodom odpadnega zraka in dovodom svežega zraka izgublja z odvedenim odpadnim zrakom vso toplotno energijo tega zraka. Z vpihom svežega zraka preko kuhinjske nape ni potrebno narediti 4 posebnega distribucijskega sistema za vpih svežega zraka. Do sedaj znane rešitve vpiha svežega zraka ne prezračujejo dovolj kvalitetno celotnega prostora kuhinje. Vpih svežega zraka je navadno preko rešetk na prednji steni kuhinjske nape. Pri vpihu svežega zraka z nizko 5 temperaturo obstaja velika možnost prepiha.

Kuhinjska napa z odvodom odpadnega zraka skozi ploščati izmenjevalec toplote ter dovodom svežega zraka izkorišča v času potrebe po ogrevanju svežega zraka toplotno energijo odpadnega zraka za dogrevanje svežega zraka. Ploščati izmenjevalci toplote so precej veliki, 10 zato je njihovo čiščenje zahtevnejše. Do sedaj znane rešitve vpiha svežega zraka ne prezračujejo dovolj kvalitetno celotnega prostora kuhinje. Vpih svežega zraka je navadno preko rešetk na prednji steni kuhinjske nape. Pri vpihu svežega zraka z nizko temperaturo obstaja velika možnost prepiha. is Naprava za prezračevanje in vračanje toplotne energije po izumu omogoča, da so ustvarjene sesalne reže, nameščene v oddaljenosti od posameznega roba zunanjih stranic, ki je manjša od 35% širine enostranske nape in, da je ploščati izmenjevalec toplote postavljen tako, da omogoča pretok odpadnega zraka v vertikalni smeri, pretok svežega 2o zraka pa v horizontalni smeri. 5

Napravo za prezračevanje in vračanje toplotne energije z učinkovitim sistemom prezračevanja in vračanjem toplotne energije po izumu bomo podrobneje obrazložili na osnovi izvedbenega primera in slik, od katerih kaže: 5 slika 1 stranski pogled enostranske naprave za prezračevanje in vračanje toplotne energije v prerezu B-B; slika 2 stranski pogled dvostranske naprave za prezračevanje in vračanje toplotne energije v prerezu B-B in B'-B'; 10 slika 3 enostranska naprava za prezračevanje in vračanje toplotne energije v pogledu od zgoraj z enim izmenjevalnikom toplote v prerezu C-C; 15 slika 4 enostranska naprava za prezračevanje in vračanje toplotne energije v pogledu od zgoraj z dvema izmenjevalnikoma toplote v prerezu C-C; slika 5 enostranska naprava za prezračevanje in vračanje toplotne energije v pogledu od spredaj z dvema izmenjevalnikoma toplote v prerezu A-A; slika 6 nepremična rešetka 12A in premični rešetki 13A in 13B za by-pass; slika 7 nepremična rešetka 10A in premična rešetka 11 A; 20 6 slika 8 stranski pogled na enostransko napravo za prezračevanje in vračanje toplotne energije brez izmenjevalnika toplote s klasičnim lovilcem maščob v prerezu B-B. 5 Slika 1 prikazuje pogled s strani na enostransko napravo za prezračevanje in vračanje toplotne energije - napo po izumu v prerezu. Dvostranska naprava za prezračevanje in vračanje toplotne energije -napa po sliki 2, je v bistvu dvojna enostranska naprava, kjer je enostranski napravi pri pogledu s strani dodana še njena zrcalna slika. V nadaljevanju io je opis značilnosti rešitev po izumu za enostransko napo, ki veljajo skladno s konstrukcijo v zrcalni sliki tudi za dvostransko kuhinjsko napo.

Osnovna konstrukcijska ideja naprave za prezračevanje in vračanje toplotne energije, ki jo bomo v nadaljevanju poimenovali kuhinjska napa, po izumu, je zagotavljanje razporeditve sesalnih rež po celem obodu dna is nape in s tem veliko sesalno sposobnost nape, na ta način, da se s ploščatim izmenjevalnikom toplote zagotovi izmenjava toplote iz odpadnega zraka v sveži zrak in istočasno lovljenje vodnih in oljnih par, ter da se zagotovi dovod svežega zraka skozi izmenjevalnik toplote in mimo izmenjevalnika toplote, kakor tudi zagotavljanje vpiha svežega 20 zraka po celotnem delovnem obsegu kuhinjske nape na način, ki zagotavlja učinkovito prezračevanje prostora.

Kot kažejo puščice 8A, 8B, 8C in 8D sesa kuhinjska napa odpadni zrak skozi reže 7A, 7B, 7C in 7D ob celotnem zunanjem robu dna nape, kar 7 zagotavlja že pri relativno ozki reži in relativno majhnih hitrostih zraka veliko sesalno sposobnost nape. Možna je tudi rešitev brez rež 7C in 7D, samo z režama 7A in 7B. Dno 2A kuhinjske nape je vpeto na oseh 2C in 2D preko nosilcev 5A in 5B dna ob zunanjih stranicah 4C in 4D kuhinjske 5 nape. Rotacija dna 2A nape okoli osi 2C in 2D omogoča prilagoditev velikosti rež 7A in 7B nazivnemu pretoku zraka nape in omogoča prilagoditev razmerja med velikostjo reže 7A in 7B, s čimer se optimizira sesalna sposobnost nape. Položaj dna 2A nape se določi s položajem osi 2C in 2D in z distančnimi sponkami 6. Položaj osi 2C in 2D se lahko glede io na potrebo po velikosti rež 7A in 7B vertikalno spreminja s spremembo položaja nosilcev 5A in 5B dna v vertikalni smeri, kar omogočajo distančne sponke 23A in 23B. Maksimalna rotacija dna nape v položaj, ki ga kaže črtkana črta dna 2A nape, omogoča pristop za čiščenje zbiralnega kanala 19 in površin nad dnom 2A nape. Sesalna reža 7A is posesa največji del odpadnega zraka izpod nape, sesalne reže 7B, 7C in 7D pa v glavnem preprečujejo, da bi šle pare mimo stranskih robov nape. Prednost take konstrukcije sesalnega dela nape je v manjšem pretoku zraka za enako sesalno sposobnost kot pri drugih napah, v enostavni prilagoditvi velikosti sesalnih rež nazivnemu pretoku zraka in v m enostavnem dostopu do notranjih površin kuhinjske nape zaradi čiščenja. V napi je lahko postavljenih v eni vrsti skladno z dolžino nape in potrebnim pretokom eden ali več ploščatih izmenjevalnikov toplote. Slika 3 prikazuje pogled od zgoraj na enostransko kuhinjsko napo z enim 8 izmenjevalnikom toplote v prerezu brez grelnika zraka. Enostranski kuhinjski napi z dvema izmenjevalnikoma toplote po sliki 4 je v zrcalni sliki podaljšana nepremična rešetka by-passa 12A in so v zrcalni sliki elementom 1A in 13A dodani elementi 1B in 13B. Enokraki mehanizem s 22A za premikanje premične rešetke 13A ima v rešitvi z dvema izmenjevalnikoma toplote dvokraki mehanizem 22B. Pri daljših kuhinjskih napah oziroma pri potrebi po večjem pretoku lahko dodajamo na vsako stran izmenjevalnikov toplote 1A in 1B dodatne izmenjevalnike toplote. Kuhinjska napa z enim izmenjevalnikom toplote navadno zaradi majhnega io pretoka zraka ne potrebuje grelnika zraka. Prostor 20 je potreben zato, da gre lahko sveži zrak mimo izmenjevalnikov toplote v primerih, ko je to potrebno. Pri dveh in več ploščatih izmenjeval n iki h toplote je prostor 20 potreben tudi zato, da lahko, v primeru rešitve kuhinjske nape z grelnikom zraka 16A in 16B, izvlečemo izmenjevalnik iz ležišča zaradi pranja, is Prednja stena nape 4B je pritrjena tako, da se jo enostavno odmakne, ko je potreba po izvlačenju izmenjevalnikov toplote ali drugih vzdrževalnih posegih. V nadaljevanju so opisane značilnosti konstrukcije z enim izmenjevalnikom toplote 1A, kar velja tudi za vsak nadaljnji izmenjevalnik. 20 Izmenjevalnik toplote 1A je po sliki 1 postavljen tako, da potuje skozenj odpadni zrak v vertikalni smeri od spodaj, kar kaže puščica 8E navzgor v smeri puščice 8F v odvodni kanal odpadnega zraka 15 in sveži zrak iz dovodnega kanala svežega zraka 14 v horizontalni smeri 9A in 9B proti 9 prednji steni nape 4B. Prednost take postavitve izmenjevalnika toplote 1A je v dobrem izločanju vodnih in oljnih par odvedenega zraka v vertikalni smeri navzdol za razliko od obstoječih rešitev kuhinjskih nap s ploščatim izmenjevalnikom toplote, kjer potuje odpadni zrak v horizontalni smeri, s Ploščati izmenjevalnik toplote 1A v kuhinjski napi po izumu zato tudi nadomešča klasičen lovilec maščob. Opisana postavitev ploščatega izmenjevalnika toplote 1A zraka omogoča uporabo izmenjevalnikov toplote 1A z majhnimi dimenzijami, zaradi česar je njihovo pranje enostavno. 10 Med izmenjevalnikom toplote 1A in dovodnim kanalom za sveži zrak v smeri puščice 9A je nepremična rešetka 12A in premična rešetka 13A in pri več kot enem izmenjevalniku toplote 1A tudi premična rešetka 13B. S premikanjem premične rešetke 13A vzporedno z nepremično rešetko 12A se omogoči tako imenovana funkcija by-passa, ko se ob pripiranju dovoda is svežega zraka skozi ploščati izmenjevalnika toplote 1A odpira dovod svežega zraka mimo ploščatega izmenjevalnika toplote v smeri puščic 21A in 21B ter ko se ob pripiranju dovoda svežega zraka mimo ploščatega izmenjevalnika toplote 1A odpira dovod svežega zraka skozi ploščati izmenjevalnik toplote 1A v smeri puščic 9A in 9B. Enokraki mehanizem 20 22A v primeru nape z enim izmenjevalnikom toplote 1A in dvokraki mehanizem 22B v primeru nape z dvema ali več izmenjevalniki toplote 1A omogočata regulacijo premičnih rešetk 13A ali 13A in 13B. 10 V sliki 6 ponazarja POLOŽAJ 1 lego premičnih rešetk 13A in 13B, po katerem pokrivajo nepremično rešetko 12A na način, ko je prehod svežega zraka mimo izmenjevalnikov toplote 1A in 1B zaprt, oziroma ko je by-pass zaprt. POLOŽAJ 2 na sliki 6 pa ponazarja lego premičnih rešetk s 13A in 13B, v katerem pokrivajo nepremično rešetko 12A na način, ko je prehod svežega zraka mimo izmenjevalnikov toplote 1A in 1B odprt oziroma ko je by-pass odprt.

Opisana rešitev by-passa omogoča doseganje približno enakega tlačnega padca kadar gre sveži zrak skozi izmenjevalnik toplote 1A in io kadar gre mimo izmenjevalnika toplote 1A, kar pri obstoječih rešitvah kuhinjskih nap s ploščatimi izmenjevalniki toplote ni mogoče na tako enostaven način, ki zavzema tako malo prostora. Po opisani rešitvi by-passa gre, za razliko od drugih rešitev, odpadni zrak vedno skozi izmenjevalnik toplote 1 A, ker ta služi tudi kot lovilec vode in maščob, is Naprava za prezračevanje in vračanje toplotne energije oz. kuhinjska napa po izumu ima kanale za dovod svežega zraka v prostor po celotnem delovnem obsegu nape, prednji kanal 18A in stranska kanala 18B in 18C. Kuhinjska napa je lahko tudi brez stranskih kanalov 18B in 18C za dovod svežega zraka. Nad kanali 18A, 18B in 18C so nepremične rešetke 10A, so 10B in 10C in premične rešetke 11A.11B in 11 C. S temi rešetkami se regulira količina vpiha svežega zraka na posamezni strani kuhinjske nape.

Na sliki 7 ponazarja POLOŽAJ 1 lego premične rešetke 11 A, v katerem pokriva nepremično rešetko 10A na način, ko je prehod svežega zraka 11 skozi rešetke zaprt. Na sliki 7 pa POLOŽAJ 2 ponazarja lego premične rešetke 11 A, v katerem pokriva nepremično rešetko 10A na način, ko je prehod svežega zraka skozi rešetke maksimalno odprt.

Nad rešetkami so usmerjevalne lopute 3A, 3B in 3C zraka. Z s zmanjševanjem kota nagiba omenjenih usmerjevalnih loput 3A, 3B in 3C se povečuje domet vpihovanega zraka in obratno. S sistemom regulacijskih rešetk 10A, 10B ,10C, 11 A, 11B in 11C in usmerjevalnih loput 3A, 3B in 3C lahko nastavimo tak vpih zraka, da se čim bolj prilagodimo potrebi po prezračenosti celotne kuhinje in vpihu zraka pri io čim manjši možnosti prepiha. Vpihujemo lahko tudi dokaj hladen zrak, saj se ta po opisanem načinu dobro premeša s toplim zrakom pod stropom, pri čemer tudi odplakne navadno močneje onesnažen zrak pod stropom. Z obstoječimi načini vpiha zraka z rešetkami na prednji steni nape se ni dalo zagotavljati tako kvalitetnega prezračevanja kuhinjskega prostora. Pri ib dovodu svežega zraka po celotnem delovnem območju kuhinjske nape se zrak tudi enakomerneje porazdeli glede na potrebo po enakomerni sesalni sposobnosti na celotni površini kuhinjske nape.

Na sliki 8 je prikazana kuhinjska napa brez ploščatega izmenjevalnika toplote, ki ga v funkciji lovljenja maščob nadomeščajo klasični lovilci m maščob 23. Ti so lahko postavljeni v vodoravnem ali poševnem položaju. Taka kuhinjska napa ne vrača toplotne energije odpadnega zraka v sveži zrak, ima pa vse prednosti kuhinjske nape po izumu v funkciji sesanja odpadnega zraka iz prostora in distribucije svežega zraka v prostor. 12

Naprava za prezračevanje in vračanje toplotne energije oz. kuhinjska napa po izumu ima lahko svetilko 30 za osvetlitev področja pod kuhinjsko napo.

Za: PROVENT, D.O.O. Ljubljana

15 20

Claims (6)

13 PATENTNI ZAHTEVKI 1. Naprava za prezračevanje in vračanje toplotne energije, označena s tem, da so ustvarjene sesalne reže (7A, 7B, 7C, 7D), nameščene v oddaljenosti od posameznega roba zunanjih stranic (4A, 4B, 4C, 4D), ki je manjša od 35% širine enostranske nape. 10

2. Naprava za prezračevanje in vračanje toplotne energije, po zahtevku 1, označena s tem, da je dno (2A) vrtljivo vpeto na oseh (2C, 2D) preko nosilcev (5A, 5B) dna ob zunanjih stranicah (4C, 4D), pri čemer je položaj dna (2A) is nastavljiv s pomočjo distančnih sponk (6) in (23A, 23B) tako, da so ustvarjene sesalne reže (7A, 7B, 7C, 7D).

3. Naprava za prezračevanje in vračanje toplotne energije, označena s tem, 20 da je ploščati izmenjevalec toplote (1A) postavljen tako, da omogoča pretok odpadnega zraka v vertikalni smeri (8E, 8F) pretok svežega zraka pa v horizontalni smeri (9A, 9B).

4. Naprava za prezračevanje in vračanje toplotne energije, 14 označena s tem, da so kanali za dovod svežega zraka (18A, 18B, 18C) razporejeni po celem delovnem obsegu pred in ob straneh.

5. Naprava za prezračevanje in vračanje toplotne energije, po zahtevku 4, označena s tem, da so odprtine premične rešetke (13A, 13B) in nepremične rešetke (12A, 12B) postavljene tako, da se pri premikanju premične rešetke (13A) v eni smeri (17A) zapira dovod svežega zraka (9A, 9B) skozi io izmenjevalec toplote (1A) in odpira dovod svežega zraka (21 A, 21B) mimo izmenjevalca toplote (1A) v prostor (20) in da se pri premikanju premične rešetke (13A) v nasprotni smeri (17A) odpira dovod svežega zraka (9A, 9B) skozi izmenjevalec toplote (1 A) in zapira dovod svežega zraka (21 A,21 B) mimo izmenjevalca toplote (1 A) v prostor (20). I5

6. Naprava za prezračevanje in vračanje toplotne energije, po zahtevku 4, označena s tem, da so nad kanale za dovod svežega zraka (18A, 18B, 18C) postavljene nepremične rešetke (10A, 10B, 10C), premične rešetke (11 A, 11 B,11 C) 2o ter usmerjevalne lopute (3A, 3B, 3C). Za: PROVENT, D.O.O.