"Ventilatieinrichting"
Deze uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het ventileren van een ruimte, voorzien van een eerste, respectievelijk een tweede kamer die een eerste, respectievelijk een tweede ingang en een eerste, respectievelijk een tweede uitgang bevat, in welke eerste kamer een eerste ventilator is aangebracht voor het via de eerste ingang afzuigen van vervuilde lucht uit de ruimte, en in welke tweede kamer een tweede ventilator is aangebracht voor het via de tweede ingang aanvoeren van verse lucht naar de ruimte, welke inrichting verder een regelklep voor het mengen met de aangevoerde verse lucht van ten minste een fraktie van de vervuilde lucht.
Een dergelijke inrichting wordt veelvuldig toegepast in luchtcirculatietechnieken. Bij de gebruikelijke inrichting is de eerste ventilator ondergebracht in de eerste kamer die meestal gevormd is door een afvoerkanaal langs hetwelke de vervuilde lucht uit de ruimte wordt afgevoerd. Verder is de tweede ventilator ondergebracht in de tweede kamer die gevormd is door een toevoerkanaal langs hetwelke verse lucht naar de ruimte wordt aangevoerd. Beide kanalen zijn onderling verbonden door een overbruggingskanaal ten einde een fractie van de afgezogen lucht naar het toevoerkanaal te brengen. Ter hoogte van het overbruggingskanaal is een regelklep in het toevoerkanaal ondergebracht.
De regelklep is een driewegsklep die voorzien is voor het regelen van genoemde fractie. Door een fractie van de afgezogen lucht te mengen met de aangevoerde verse lucht wordt een temperatuursregeling van de verse lucht verkregen alsook een spoeling van de vervuilde lucht.
Een nadeel van de gebruikelijke inrichting bestaat erin dat de regelklep een hindernis vormt die de stroming van de toe te voeren lucht stoort en aanleiding geeft tot turbulenties, waardoor het regelen van de stroming nadelig beinvloed wordt.
De uitvinding heeft tot doel om met eenvoudige en goedkope middelen een inrichting voor te stellen waarbij de luchtstroom relatief nauwkeurig te regelen is.
Een inrichting volgens de uitvinding heeft daartoe het kenmerk dat . de regelklep een vierwegsklep is opgesteld in de luchtstroom van de eerste en tweede ingangen naar de eerste en tweede uitgangen. Dankzij het gebruik van een vierwegsklep en de gekozen opstelling daarvan in de luchtstroom ondervindt deze laatste nagenoeg geen hinder meer van de regelklep en ontstaan er nagenoeg geen turbulenties meer. Hierdoor wordt het regelen van de luchtstroom aanzienlijk vereenvoudigd en is een nauwkeurige regeling mogelijk met eenvoudige en dus goedkope middelen. Bovendien wordt door de opstelling van de vierwegsklep in de luchtstroom nog verkregen dat de tweede ventilator een dubbele functie gaat uitoefenen. Naargelang van de stand van de regelklep oefent de tweede ventilator ook een extractiefunctie uit waardoor een gunstig bijkomend effect ontstaat.
Een eerste voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding heeft het kenmerk dat genoemde eerste en tweede kamers in eenzelfde eenheid opgenomen zijn en middels een tussenwand van elkaar gescheiden zijn, waarbij in elke kamer een schot is aangebracht voor het in twee delen verdelen van de kamer en waarbij genoemde regelklep in de tussenwand ter hoogte van de schotten opgenomen is. De uitvoering als één eenheid laat een compacte en eenvoudig aan te brengen installatie toe. Het gebruik van schotten biedt een eenvoudige realisatie voor het kanaliseren van de luchtstroom in de kamers.
Volgens een tweede voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding zijn de eerste en tweede ventilator in diagonaal tegenover elkaar staande kamerdelen ondergebracht. Dit laat een efficiënter gebruik van de ventilatoren toe.
Het is gunstig dat de eerste, respectievelijk tweede ventilator in de nabijheid van genoemde eerste, respectievelijk tweede uitgang is aangebracht. Hierdoor vormen de kamers een luchtbuffer voor de ventilatoren, waardoor deze laatste minder gevoelig zijn voor de storende invloeden van drukvariaties aan de ingangen van de kamers.
Volgens een derde voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding is een temperatuursensor voorzien voor het detecteren van de temperatuur in de ruimte, welke temperatuursensor verbonden is met een motor die voorzien is voor het afhankelijk van de gedetecteerde temperatuur bedienen van de regelklep. Hiermee bekomt men een automatische regelklep welke stuurbaar is in functie van de temperatuur van de ruimte.
Volgens een vierde voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding zijn de genoemde in- en uitgangen voorzien van een rooster. De roosters geven een esthetisch aspect aan de inrichting en beschermen de ventilatoren.
Volgens een vijfde voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding is aan genoemde tweede ingang een sensor voorzien voor het detecteren van een vervuilingsgraad van genoemde verse lucht. Indien de aan te voeren verse lucht een te hoge vervuilingsgraad vertoont, kan men hiermee vermijden dat deze naar de ruimte wordt gevoerd.
Andere bijzonderheden en details van de uitvinding zullen volgen uit de hierna volgende beschrijving van de uitvoeringsvoorbeelden van de inrichting volgens de uitvinding. In de tekening stelt :
figuur 1 een dwarsdoorsnede voor van een eerste uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding ; figuur 2 een dwarsdoorsnede voor van een tweede uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding en stellen figuren 3 tot 5 een dwarsdoorsnede voor van een derde uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding waarbij in elk der figuren een luchtstromingspatroon wordt weergegeven in functie van de stand van de regelklep.
Deze referenties hebben betrekking op identieke of analoge elementen.
De door de overheid gestelde normen omtrent luchtkwaliteit in openbare ruimtes, zoals horeca-instellingen, worden steeds stringenter. Met name worden de eisen omtrent de aanwezigheid van tabaksrook in de ruimtes steeds scherper. Dit dwingt de houders van dergelijke instellingen tot het aanbrengen van inrichtingen voor het ventileren van de in de ruimte aanwezige lucht.
Om echter aan de door de wetgever gestelde normen te voldoen moeten de aan te brengen ventilatie inrichtingen aan strikte normen voldoen. Dit brengt vaak vrij hoge installatiekosten met zich mee die niet of nauwelijks door de uitbaters te dragen zijn. Daarom beoogt de uitvinding een eenvoudige en betaalbare inrichting te realiseren die toch aan de gestelde normen voldoet.
Figuur 1 illustreert een eerste uitvoeringsvorm van de ventilatieinrichting volgens de uitvinding. Hierbij is een eerste ventilator 1 ondergebracht in een eerste kamer 3 die voorzien is van een eerste ingang 5 en een eerste uitgang 7. De eerste ventilator is voorzien voor het via de eerste ingang 5 afzuigen van de vervuilde lucht uit de ruimte. De afgezogen lucht (pijl 20) wordt via de eerste uitgang 7 (pijl 21) naar buiten gevoerd. Hiertoe is de inrichting bij voorkeur tegen een muur 24 aangebracht.
Een tweede ventilator 2 is ondergebracht in een tweede kamer 4, voorzien van een tweede in- en uitgang 6, respectievelijk 8. De tweede ventilator is voorzien voor het aanvoeren
(pijl 22) van verse lucht naar de ruimte. De verse lucht stroomt (pijl 23) via de tweede uitgang naar binnen in de ruimte. Beide kamers zijn van elkaar gescheiden door een tussenwand 10 en vormen hierbij samen een eenheid 19. In dit uitvoeringsvoorbeeld strekt de tussenwand zich nagenoeg centraal uit ten opzichte van de langsrichting van de eenheid
19. Hierdoor wordt de eenheid 19 ruimtelijk in nagenoeg twee gelijke helften verdeeld en bekomt men hiermee dat het uit de eenheid afgezogen volume lucht nagenoeg gelijk is aan het naar de eenheid 19 toegevoerde volume lucht.
In de tussenwand is een regelklep 9 opgenomen. Deze is draaibaar opgesteld rond haar as, zoals weergegeven in de figuur met de dubbele pijlrichting. Bij voorkeur is de regelklep centraal in de tussenwand aangebracht. Iedere kamer is verder verdeeld in twee delen, van elkaar gescheiden door een schot 11, respectievelijk 12. Deze zijn ter hoogte van de regelklep aangebracht en strekken zich telkens uit vanaf de wand 18 van de eenheid 19. Hiermee is de eenheid in hoofdzaak in vier kamerdelen 3, 3', 4, 4' verdeeld. De regelklep is een vierwegsklep opgesteld in de luchtstroom van de eerste en tweede ingangen naar de eerste en tweede uitgangen en regelt de luchtstroom in de verschillende kamerdelen.
Bij een verdere voorkeursuitvoeringsvorm vertonen de schotten aan weerszijden een afgerond profiel dat vertrekt ter hoogte van de regelklep en zich nagenoeg parabolisch naar de wand 18 toe uitstrekt. Hiermee vermijdt men de vorming van turbulenties in de luchtstroom ter hoogte van de hoeken gevormd tussen de respectievelijke schotten 11, 12 en de wand 18 van de eenheid 19 en verbetert men de luchtstroom.
Bij voorkeur zijn de ventilatoren in diagonaal tegenovergestelde delen van de eenheid 19 aangebracht telkens in de nabijheid van genoemde uitgangen 7, respectievelijk 8. Hierdoor vormen de kamerdelen 3' en 4'een buffer voor de ventilatoren waardoor deze minder gevoelig zijn voor luchtdrukschommelingen aan de ingangen van de kamer.
De regelklep 9 is bij voorkeur elektrisch bedienbaar en daartoe aangedreven door een in de figuur niet voorgestelde motor. De sturing van de motor en dus van de regelklep geschiedt bij voorkeur door een eveneens niet voorgestelde temperatuursensor. Deze temperatuursensor detecteert de temperaturen in de ruimte en is daartoe bij voorkeur centraal in de ruimte opgesteld. In functie van de gedetecteerde temperatuur wordt de regelklep dan in een bepaalde stand gezet.
De besturing van de motor wordt bij voorkeur gerealiseerd door gebruik te maken van een PID-regelaar voorzien van ingangen voor het ontvangen van door sensoren opgenomen signalen, alsook van een verdere ingang voor het ontvangen van stuurpulsen afkomstig van een manuele bediening. Deze laatste is bij voorkeur onder handbereik van de exploitant opgesteld en op een plaats die voor gasten niet toegankelijk is. Zo is het mogelijk de regelklep te sturen in functie van verdere luchtidentificatieparameters, zoals de vervuilingsgraad,
<EMI ID=1.1>
respectievelijk vochtigheidsgraadsensor welke met de PID-regelaar verbonden zijn. Zowel de eerste 5 als de tweede 6 ingang kunnen zo
<EMI ID=2.1>
de vervuilde respectievelijk verse lucht meet. Dit laat bijvoorbeeld toe wanneer de ruimte nabij een bushalte gelegen is om de toevoer van buitenlucht tijdelijk af te sluiten na het vertrek van een bus.
Het vermogen waarmee de ventilatoren werken is bijvoorbeeld door middel van een potentiometer regelbaar, welke bij voorkeur onder het bereik van de exploitant is opgesteld.
Verder is een schakelaar 13 voorzien ter hoogte van de regelklep voor het uitschakelen van de eerste ventilator 1 bij een stand van de regelklep waarbij de aanvoer van de verse lucht is onderbroken. De schakelaar is bijvoorbeeld gevormd door een drukknop waartegen de regelklep zal komen aandrukken in laatstgenoemde stand.
Verder zijn ook nog middelen opgenomen in de tweede kamer, bij voorkeur in het kamerdeel 4, stroomafwaarts van de regelklep, voor het beinvloeden van de temperatuur van de lucht welke in de ruimte gepulseerd wordt. Deze middelen zijn bijvoorbeeld gevormd door een parallelschakeling van een koeler 16 en een verwarmer 15. Ten einde de in de ruimte te voeren lucht te zuiveren, is bij voorkeur een filter 17 opgenomen in het kamerdeel 4. Verder zijn aan de in- en uitgangen 5, 6, 7, 8 bij voorkeur roosters 14 voorzien voor het geven van een esthetisch aspect aan de inrichting en voor het beschermen van de ventilatoren.
Figuur 2 beschrijft een tweede uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding. Deze is in het bijzonder geschikt voor verwerking van grotere luchtdebieten, bijvoorbeeld bestemd voor gebruik in receptiezalen of grote kantines. Hiertoe is de totale oppervlakte van de ingangen 5, respectievelijk uitgangen 8 wezenlijk groter dan de oppervlaktes van de corresponderende ingang, respectievelijk uitgang van de uitvoeringsvorm volgens figuur 1. Om het volume van de kamers toch binnen redelijke grenzen te houden zijn in deze uitvoeringsvorm de in- en uitgangen, respectievelijk 8 verdeeld over een groot zijdelings oppervlak van diffusie-, respectievelijk afzuigsectie. Genoemde secties zijn elk verbonden via een kanaal met de kamerdelen 3', respectievelijk 4.
Verder is het kamerdeel 4' via een doorgang in een plafond 25 met een schouw verbonden, ten einde verse lucht op enkele meters hoog op te halen.
De werking van de inrichting wordt nu hiernavolgend beschreven aan de hand van figuur 3 tot 5. Hierbij stellen de figuren 3 en 4 twee extreme standen van de regelklep voor en figuur 5 een tussenstand. In de stand van de regelklep zoals weergegeven in figuur 3, waarbij de regelklep in het verlengde ligt van het schot 11, drukt de regelklep 9 tegen de schakelaar 13 aan en is de eerste ventilator 1 buiten werking gesteld. In deze stand van de regelklep is er geen aanvoer van verse lucht naar de ruimte en circuleert lucht uit de ruimte in gesloten kring. De lucht wordt volgens pijl 20 naar binnen in het eerste kamerdeel 3' door de tweede ventilator 2 gezogen en buigt langs de tussenwand 10 af naar het tweede kamerdeel 4 ten einde volgens pijl
23 opnieuw in de ruimte te worden geblazen.
Hierbij heeft de tweede ventilator 2 zowel een extraherende als een pulserende functie en hoeft de eerste ventilator 1 niet te werken wat gunstig is voor het energieverbruik. Om een betere kanaliserende werking te verkrijgen op de door de tweede ventilator aangevoerde lucht zijn onmiddellijk stroomafwaarts hiervan een paar schotjes voorzien. In de stand van de regelklep zoals weergegeven in figuur 3 zorgt de inrichting dus alleen voor circulatie van de in de ruimte aanwezige lucht. Deze toestand treedt bijvoorbeeld op wanneer de in de ruimte aanwezige lucht voldoende schoon is zodat geen spoeling of verversing noodzakelijk is, of wanneer de kwaliteit van de buitenlucht slechter is dan die van de in de ruimte aanwezige lucht.
Naarmate op basis van de door de sensoren gemeten luchtidentificatieparameters of op verzoek van de exploitant een toevoer van verse lucht gevraagd is, genereert de regelaar een stuursignaal dat aan de motor wordt afgegeven. Hierdoor wordt de regelklep aan het draaien gebracht en zal deze zich over een bepaalde hoek verdraaien. De hoek is afhankelijk van de door de sensoren opgenomen waarden en/of van de door de exploitant opgelegde hoeveelheid.
De motor kan zo de regelklep in de andere extreme stand brengen, zoals weergegeven in figuur 4, waarbij de regelklep zich in het verlengde van een tussenwand 10 bevindt. In deze stand van de regelklep extraheert de eerste ventilator 1 de vervuilde lucht uit de ruimte via de eerste kamer naar buiten. Al de door de tweede ventilator 2 aangezogen verse lucht wordt in de ruimte geblazen. De stand volgens figuur 4 stemt overeen met een toestand van een zware vervuiling van de lucht in de ruimte, waarbij een maximale verversing van de lucht vereist is.
Figuur 5 geeft een tussenstand van de regelklep weer waarbij deze gedraaid is over nagenoeg 45[deg.] ten opzichte van de in figuur 3 weergegeven stand. In deze stand van de regelklep wordt de volgens pijlrichting 1 zo in het eerste kamerdeel 3' binnenstromende lucht deels, door de eerste ventilator 1 en deels, door de tweede ventilator 2 afgezogen. Elke ventilator oefent, hier dus in nagenoeg gelijke mate, een extraherende functie uit. Doordat de regelklep in een tussenstand staat, wordt eveneens verse lucht aangevoerd uit het kamerdeel 4'. Deze verse lucht mengt zich dan met de lucht afkomstig uit dat kamerdeel 3', waardoor de vervuilde lucht gespoeld wordt. Deze tussenstand wordt ook gebruikt om koude verse lucht op te warmen of eventueel om warme verse lucht af te koelen.
In alle standen van de regelklep bezit de tweede ventilator steeds een pulserende functie, terwijl zoals hiervoor beschreven afhankelijk van de stand van de regelklep de tweede ventilator ook nog een extraherende funktie toebedeeld krijgt. Hierdoor wordt de luchtstroming in de inrichting gunstig beïnvloed.
Door het gebruik van een vierwegsklep bekomt men in alle standen van de regelklep en in het bijzonder in deze voorgesteld in figuur 5, een goed uitgebalanceerde luchtstroom. De aftakking van de luchtstroom zoals bijvoorbeeld weergegeven in figuur 5 en welke verkregen wordt door het gebruik van een vierwegsklep draagt ertoe bij dat de regelklep nagenoeg geen weerstand vormt door de luchtstroom. De regelklep vormt dus geen hindernis voor de luchtstroom.