CZ344891A3 - Větrací skříň - Google Patents

Abstract

Větracískříň (1) s ventilátory (7, 8) pro sou- časné odsávání vzduchu z větraného prostoru (3) a nasávání venkovního vzduchu do tohoto prostoru má střední příčně výsuvnou část (11), vybavenou výměníkem (10) tepla, jímž procházejí oba proudy vzduchu kolem jeho teplosměnných ploch. Výsuv- nost této části (11) skříně (1) umožňuje čistě- ní výměníku (10) tepla a vnitřku skříně (1), i snadnou výměnu filtru (15), umístěného na straně nasávaného vzduchu. Vnitřní stěny (38) skříně i její výsuvné části (11) jsou obloženy vrstvou (37) porézní, hluk tlumicí hmoty. Předmětem vy- nálezu je i elektrický obvod pro stupňovité ovládání otáček elektromotorů (Mo, Mn) ventilá- torů (7, 8), a tím i stupně intenzity větrání, v němž jsou zapojena čidla (RN, CO), reagující na přítomnost radioaktivního radonu ve větraném prostoru (3), výfukových plynů a pod. nečistot v nasávaném venkovním vzduchu.

Description

Vynález se týká větrací skříně se dvěma vzduchovody, vybavenými elektromotoricky poháněnými ventilátory.

Současný stav techniky větrání a prostředků k její realizaci vychází ze snah o úspory energie používané k zabezpečení klimatizace a hygieny pracovních i obývacích prostorů. Zavádění^ vysoce těsných oken, které brzdí únik tepla a lépe tlumí hluk, který dopadá na ně z vnějšího okolí, přináší spolu i účinky nepříznivé. Je-li totiž vlhkost vzduchu uvnitř místnosti příliš vysoká, sráží se snadněji na oknech i na zdech a pak podporuje vznik plísní. Příliš vysoká vlhkost a nedostatečný přívod čerstvého vzduchu škodí zdraví i dobrému osobnímu pocitu. Používání těsných oken, které šetří energii musí být tedy provázeno dávkovaným větráním. Studený a suchý čerstvý vzduch jímá při svém oteplování vlhkost a odstraňuje i nepříjemné pachy. Proto je doporučováno, aby podle využívání prostoru bylo zaváděno nárazové větrání ve dvou až třech periodách denně, trvajících 10 až 15 minut. To se však při používání moderních těsných oken neukazuje jako dostatečné. Prokazuje se, že pouze neustálý rovnoměrný přívod vzduchu mezi intervaly nárazového větrání může vytvářet v prostoru zdravé klima. Dosud to bylo možné jen za značných ztrát tepla a za zesíleného obtěžování hlukem.

Jedním ze systémů, jimiž se dá trvale a s regulací přivádět čeř stvý vzduch do místnosti, je zabudování větracích kanálů do okenních rámů. Těmito kanály je vzduch přiváděn lomenou cestou a do místnosti vstupuje přesuvně regulovatelnou clonou. Lomená cesta kanály tlumí hluk dopadající na okna zvenčí, ale dřevo nebo plasty nejsou ještě dostatečně tlumícím materiálem. Podle toho se vlastně ukazuje těsné okno jako zbytečně nákladný prostředek k oddělení interiéru od exteriéru. Objevují se i samostatné konstrukce větracích systémů zabudovávaných pod okny v parapetech, nebo nad okenními rámy, které jsou řešeny tak, že lomené kanály pro přívod čerstvého vzduchu jsou m 2 ^M vytvořeny mezi stěnami bloků z měkkých pěnových materiálů, které lépe tlumí hluk. Tyto systémy jsou v některých případech opatřovány odklopnými víky či otočně regulovatelnými clonami, které řídí optimální směr přívodu čerstvého vzduchu do místnosti. Někdy jsou tyto systémy opatřovány ventilátory ke zintenzivnění proudu vzduchu a topnými tělesy k přihřívání venkovního vzduchu za chladného počasí. Takto jsou řešeny i větrací skříně, instalované uvnitř větraného prostoru, spojené s vnějškem sací rourou obyčejně teleskopické konstrukce. V souvislosti s ohříváním venkovního vzduchu je ovsem nutné vážit i spotřebu k tomu potřebné energie. Společným nedostatkem těchto systémů však je ještě i to, že správně fungují jen při dostatečném rozdílu tlaku mezi vnějším prostředím a větraným prostorem, tedy jen tehdy, když je na druhé straně postaráno o odvod či odsávání vzduchu z větrané místnosti. Tím se zase z místnosti odvádí určité množství tepla jako energetická ztráta, ale udržování příznivého klima v místnosti není jinak proveditelné než postupnou výměnou vzduchu.

V poslední době vstupuje do popředí také otázka čistoty venkovního vzduchu nasávaného do větraného prostoru a navíc i výskyt radonu v některých lokalitách, at už se do vzduchu v místnosti dostává z podloží, na němž je stavba postavena, anebo pochází ze stavebních materiálů, které byly bez vědomí o obsahu tohoto nebezpečného radioaktivního prvku na stavbu použity. A tyto otázky dosud známé větrací systémy neřeší. Proto problémy, které si vynález bere k řešení představují jednak omezení tepelných ztrát při větrání, jednak ovládání tohoto větrání s ohledem na čistotu jak vnějšího, tak i vnitřního vzduchu.

Podle vynálezu jsou tyto problémy řešeny větrací skříní se dvěma vzduchovody vybavenými elektromotoricky poháněnými ventilátory a průchod vzduchu regulovatelnými mřížkami, totiž prvým vzduchovodem pro odsávání vzduchu z větraného prostoru a druhým vzduchovodem pro současné nasávání venkovního vzduchu do větraného prostoru, která je charakteristická tím, že součástí obou vzduchovodů je společný výměník tepla, v němž jsou oba proudy vzduchu - odsávaného i nasávaného - vedeny podél teplosměnných ploch ve dvou navzájem se křižujících směrech, odchýlených od souhlasného směru os obou ventilátorů o stejný úhel, přičemž tento výměník tepla je uspořádán mezi oběma ventilátory v příčně ke směru jejich os výsuvné části skříně, v níž je na straně přivrácené k větranému prostoru sací otvor prvého vzdu3 chovodu a na opačné straně sací hrdlo druhého vzduchovodu opatřené výměnným filtrem a navazující na vstupní kanál nasávaného vzduchu, vedený podél vnější strany skříně a vyúsťující do horního prostoru krytého vnějším víkem skříně s pevnými volně průchozími žaluziemi, těsně odděleného od spodního takto krytého prostoru pro výstup vzduchu z prvého vzduchovodu. Dalším charakteristickým znakem větrací skříně podle vynálezu je i to, že její vnitřní stěny jak v její pevné části s namontovanými ventilátory, tak i v její příčně výsuvné části s výměníkem tepla, jsou opatřeny vrstvami porézní hluk tlumící hmoty. Podstatným znakem větrací skříně je také její provedení s elektrickým napájecím obvodem elektromotorů obou jejích ventilátorů, jehož regulační část, společná pro obě paralelní větve těchto elektromotorů, je překlenuta spínacím členem čidla reagujícího na přítomnost radioaktivní látky, například radonu, ve větraném prostoru, zatímco ve větvi s elektromotorem pro nasávání venkovního vzduchu je spolu s tímto elektromotorem zapojen v sérii rozpínací člen čidla re agujícíno na přítomnost škodlivých produktů, například výfukových plynů nebo kouře ve venkovním, do větraného prostoru nasávaném vzduchu.

Pokrokovost a výhody tohoto řešení větrací skříně spočívají především v tom, že řeší úsporu tepelné energie předáváním tepla z větraného prostoru odsávaného vzduchu vzduchu zvenčí nasávanému, a to tak, že přes křížení obou proudů vzduchu ve výměníku tepla jsou oba proudy odchylovány od přímého směru ve stejném úhlu, takže pro oba proudy vzduchu klade výměník tepla stejný průtočný odpor, což odstraňuje nutnost regulovat průtok některého z nich, dále, že řeší i otázku jednoduchého čistění skříně a výměníku tepla od případně usazeného prachu či nečistot ze vzduchu odsávaného z větraného prostoru případně nezachyceného filtrem na sacím hrdle vzduchovodu pro přívod venkovního vzduchu, a to tím, že umožňuje celý výměník tepla spolu s filtrem vyjmout ze skříně příčným vysunutím její střední části, a že řeší navíc ještě problémy spojené s výskytem radonu ve větraném prostoru a škodlivin v nasávaném venkovním vzduchu.

Blíže budou tyto výhody a pokrokovost řešení větrací skříně podle vynálezu patrné z popisu jejího příkladného řešení, znázorněného schématickými nákresy na průvodním výkresu, na němž je na obr, 1 svislý řez větrací skříní a na obr. 2 principiální řešení elektrického napájecího obvodu elektromotorů ventilátorů obou jejích vzduchovodů.

V souladu s tímto příkladným řešením i s uvedenými charakteristickými znaky vynálezu je větrací skříň 1 (obr. 1) vertikálně orientovaným hranolovitým útvarem zabudovávaným do zdivá 2, nejlépe mezi dvěma okny místnosti. Z vnitřní strany, tedy ze strany větraného prostoru Í3, je uzavřena čelním víkem 4, jehož vnější povrch je třeba řešit s ohledem na zařízení interiéru. Větrací skříň 1 má dva vzduchovody ES, 6, tj. prostory, jimiž je veden vzduch uváděný do pohybu elektromotoricky poháněnými ventilátory ]_>§.· Prvý vzduchovod ES slouží k vedení vzduchu odsávaného z větraného prostoru 3 a je vybaven odsávacím ventilátorem 7. Druhý vzduchovod 6 vede venkovní vzduch nasávaný do větraného prostoru 3_ a jemu příslušný je nasávací ventilátor 8. Oba prostory skříně 1, v nichž jsou uspořádány ventilátory 8 jsou na vzájemně opačných koncích skříně, takže vzduch proudící větrací skříní 1 - al už jde o vzduch odsávaný nebo nasávaný - má v podstatě stejný směr, ale smysly obou jejich proudů jsou navzájem opačné. Směr je - nehledě na místní odchylky - totožný s orientací os 8. obou ventilátorů 7_, 8, který je shodný. Součástí obou vzduchovodů 5, 6 je společný výměník tepla 10, v němž jsou oba proudy vzduchu, odsávaného i nasávaného, vedeny podél teplosměnných ploch ve dvou navzájem se křižujících směrech, odchýlených od souhlasného směru os 9^ obou ventilátorů 2» 8 ⁰ stejný úhel Ct . Aby se lépe využilo tepla unášeného odsávaným vzduchem, je tento výměník tepla 10 tvořen dvěma bloky, takže vzduch opustivší jeden jeho blok vstupuje ještě do druhého bloku. Přitom oba bloky jsou postaveny tak, že svými vstupními spárami mezi teplosměnnými deskami jsou při jejich čtvercovém provedení postaveny ve směru úhlopříček, takže úhel odklonu obou proudů vzduchu při průchodu výměníkem tepla 10 je stejný a obnáší 45°vůči směru os 9 ventilátorů 2» 8· Výměník tepla 10, tedy oba jeho bloky, jsou uspořádány ve střední příčně výsuvné části 11 větrací skříně 1, v níž je hranami svých bloků uložen v pružných těsněních 12, která od sebe těsně oddělují úseky obou vzduchovodů v této výsuvné části 11 od sebe. V této výsuvné části 11, na straně přivrácené k větranému prosto- . ru tedy v úseku čelního víka 4 spojeném s touto výsuvnou částí 11, je sací otvor 13 prvého vzduchovodů Eí, který může být navíc opatřen na výkresu nezakreslenými žaluziemi, určenými k seřízení směru vstupu odsávaného vzduchu z větraného prostoru 3^. Na straně odvrácené od tohoto větraného prostoru >3 je sací hrdlo 14 druhého vzduchovodů 6 opatřené výměnným filtrem 15. Toto sací hrdlo 14 je svou vstupní plochou ve styku s pohyblivým dílem 16 regulovatelné mřížky 17, který je ojnicí 18 spojen s klikou 19 na otočném, ručně ovladatelném čepu 20. Tato regulovatelná mřížka 17 i její pohyblivý dál 16 kryjí současně i výfukové hrdlo 21 odsávacího ventilátoru Ί_, takže jak vnější nasávaný vzduch, tak i z větraného prostoru 3. odsávaný vzduch jsou společně a stejnou měrou regulovány jedním zásahem, tj. natočením čepu 20. Příčná výsuvnost střední části 11 větrací skříně 1 umožňuje snadnou výměnu filtru 15,potažmo i občasnou očistu obou vzduchovodů 5, 6 a výměníku tepla 10. Je třeba ještě podotknout, že regulovatelná mřížka 17 se svým pohyblivým dílem 16 jsou mimo tuto příčně výsuvnou část 11 uspořádány na stabilních mezistěnách skříně lak sacímu hrdlu 14 druhého vzduchovodů (> jen pružně přiléhají. Toto sací hrdlo 14 druhého vzduchovodů 6 za mřížkou 17 navazuje na vstupní kanál 22 nasávaného vzduchu, který je veden podél vnější strany skříně 1 a vyúsíuje do horního prostoru 23 krytého vnějším víkem 24 skříně 1 s pevnými, volně průchozími žaluziemi 25. Pro snížení rychlosti vstupu nasávaného vzduchu proudícího vstupním kanálem 22 jsou v tomto horním prostoru 23 tři vstupní otvory 26, 27, 28, čímž se také sníží možnost chvění plechové zadní stěny 29 skříně 1 pod vnějším víkem 24. Horní prostor 23 a samotný vstupní kanál 22 jsou odděleny přepážkou 30 a těsněním 31 od spodního prostoru 32 pod zadní stěnou 29 skříně 1.

V této dolní části stěny 29 jsou rovněž tři výstupní otvory 33, 34, 35 , jimiž vzduch odsávaný z větraného prostoru 3. proudí přes volně průchozí žaluzie 25 vnějšího víka 24 do venkovní atmosféry. Opět i tato spodní část prostoru pod vnějším víkem 24 je od horní části tohoto prostoru oddělena přepážkou 36, aby se proud odsávaného vzduchu nemohl ani částečně smíchat se vzduchem nasávaným do větraného prostoru 3^. Stěny vstupního kanálu 22 i celého spodního prostoru 32, jímž vystupuje odsávaný vzduch do venkovní atmosféry, jsou alespoň z jedné strany obloženy vrstvou 37 porézní, hluk tlumící hmoty, přičemž takovou vrstvou 37 jsou obloženy i vnitřní stěny 38 skříně 1 jak v její pevné části s namontovanými ventilátory Ί_, 8, tak i v její příčně výsuvné části 11 s výměníkem tepla 10. Toto opatření má akustické důvody, protože měkká porézní hmota tlumí hluk způsobený pohybem vzduchu ve vzduchovodech 5., (5 a současně brání chvění plošných plechových útvarů, jakým je například zadní stěna 29 skříně 1<>

Protože vnější víko 24 je ovlivňováno atmosférickými podmínkami venkovního prostoru, může za určitých okolností docházet ke srážení vodních par na jeho vnitřní straně a na vnější stěně spodního prostoru 32, jejichž kapky se zachycují v jímce 39 s odtokovou trubičkou 40, instalované na vnější straně v nejspodnější části větrací skříně JL.

Docela spodní část větrací skříně 1, tedy prostor 41 pod dnem 42 prvého vzduchovodu (5, je vyhrazen pro elektrickou instalaci potřebnou k ovládání a provozu větrání. Tato instalace je ve formě schéma zapojení zakreslena na obr. 2. Je to principiální schéma elektrického obvodu, v němž jsou elektromotory obou ventilátorů T__t 8, tedy elektromotor Ní odsávacího ventilátoru 7 prvého vzduchovodu 5 a elektromoto·* ru M_n násávačího ventilátoru 8 druhého vzduchovodu 8. zapojeny v paralelních větvích I, II se společnou regulační částí 43., která je na obr. 2 znázorněna jako stupňový řadič zapojující napájení elektromotorů Μθ, M napětími 135V, 16CV, 1SOV a 220V odebíranými z transformátoru^- 44~7~fiadič této regulační části 43 elektrického obvodu má také nulovou polohu, v níž nespíná žádné napětí. Přitom celý obvod je ještě vybaven hlavním vypínačem 45 s kontakty v obou přívodních větvích. Řadí čem regulační části 43 lze nastavovat pGdle potřeby čtyři stupně aerace, tedy rychlosti otáček elektromotorů Μθ, M ventilátorů 7, 8.

I v tomto nejjednodušším provedení je funkce~věťrací skříně 1. zabezpečena, ale může být dále zdokonalena v souvislosti s řešením současných problémů s čistotou ovzduší. Jsou to už zmíněné problémy výskytu radonu a znečistění venkovního ovzduší výfukovými plyny a různými produkty nedokonalého spalování. V případě radioaktivního radonu, který se může vyskytovat v obytných místnostech i v nebezpečné koncentraci, i v případě znečistění venkovního vzduchu, může být dosud popsané provedení elektrického obvodu větrací skříně 1, upraveno jednoduchým zásahem, aby reagovalo na tyto okolnosti. Jak ukazuje obr.2 stačí, aby regulační část 43 byla přemostěna spínacím kontaktem čidla RN reagujícího nu přítomnost radioaktivní látky, tedy radonu, ve větraném prostoru, a pak i při postavení řadiče v neúčinné poloze je při dosažení nežádoucí koncentrace radonu zapnut pohon ventilátorů J7 a 8 na nejvyšší stupeň aerace. Jestliže by však měl být do větraného . prostoru 3. nasáván venkovní vzduch znečistěný v dané chvíli třebas výfukovými plyny, pak tomu může zabránit rozpínací kontakt čidla CO · citlivého na tyto škodliviny, zařazený v paralelní větvi II elektromotoru M_n ventilátoru 8. Tím je pro dobu znečistění nasávaného vzduchu pohoň ventilátoru 8 vypnut a samočinně se zase zapne, jakmile čidlo CO zaregistruje pokles znečistění pod nastavenou mez. Přitom není nijak ovlivněn chod elektromotoru M_q odsávacího ventilátoru 7. Chody obou elektromotorů registrují sigňalky, Ηθ příslušná elektromotoru M a H_n příslušná elektromotoru M_n· Ty Jsou přirozeně uspořádány spňlu s^-ovládáním řadiče regulační^-části 43 elektrického obvodu na čelním víku 4 v části kryjící prostor 41. Na obr. 2 nakreslený elektrický obvod je pouze objasňujícím provedením, nebol otáčky elektromotorů Μθ, M mohou být podle svého provedení regulovány i jinými prostředky než řazením jednotlivých napělových stupňů. Je také samozřejmé, že naznačené ovládání elektrického obvodu čidly RN a CO je znázorněno jen v principu a detailní provedení je už věcí známých řešení k tomu potřebných technických provedení.

Popsaný vynález se tedy ukazuje vysoce užitečným prostředkem k řešení aktuálních problémů větrání, který přispívá ke zvyšování hygieny bytových i pracovních prostorů.

Claims (3)

1. Větrací skříň se dvěma vzduchovody vybavenými elektronfoVSTŤeky-ηρβ-* háněnýtui ventilátory a průchod vzduchu regulovatelnými mřížkami, jejichž sací vstupy a výstupy jsou orientovány napříč osám těchto ventilátorů, totiž prvým vzduchovodem pro odsávání vzduchu z větraného prostoru a druhým vzduchovodem pro současné nasávání venkovního vzdu-chu do větraného prostoru, vyznačená tím, že součástí obou vzduchovodů ( 5, 6 ) je společný výměník tepla (10 ), v němž jsou oba proudy vzduchu, odsávaného i nasávaného, vedeny podél teplosměnných ploch ve dvou navzájem se křižujících směrech, odchýlených od souhlasného směru os ( 9 ) obou ventilátorů ( 7, 8 ) o stejný úhel (CX ), přičemž tento výměník tepla ( 10 ) je uspořádán mezi oběma ventilátory ( 7, 8 ) v příčně ke směru jejich os ( 9 ) výsuvné části ( 11 ) skříně ( 1 ), v níž je na straně přivrácené k větranému prostoru ( 3 ) sací otvor (13) prvého vzduchovodu ( 5 ) a pa straně odvrácené od tohoto větraného prostoru ( 3 ) sací hrdlo ( 14 ) druhého vzduchovodu ( 6 ), opatřené výměnným filtrem ( 15 ) a navazující na vstupní kanál ( 22 ) nasávaného vzduchu, vedený podél vnější strany skříně ( 1 ) mezi stěnami obloženými alespoň z jedné strany vrstvou ( 37 ) porézní, hluk tlumící hmoty a vyúslující do horního prostoru ( 23 ) krytého vnějším víkem (24) skříně ( 1 ) s pevnými volně průchozími žaluziemi ( 25 ), těsně odděleného od spodního, takto krytého prostoru ( 32 ) pro výstup vzduchu z prvého vzduchovodu ( 5 ).
2. 2, Větrací skříň podle bodu 1, vyznačená tím, že její vnitřní stěny (38) jak v její pevné části s namontovanými ventilátory ( 7, 8 ), tak i v její příčně výsuvné části ( 11 ) s výměníkem tepla ( 10 ), jsou opatřeny vrstvami ( 37 ) porézní, hluk tlumící hmoty»
3. 3. Větrací skříň podle bodů 1 a 2, vyznačená tím, že elektromotory (Μθ,Μρ) ventilátorů ( 7, 8 ) obou jejích vzduchovodů ( 5, 6 ) jsou zapojeny v regulovatelném elektrickém napájecím obvodě, a to každý v jedné z j£~ ho paralelních větví ( I, II ), jehož regulační část ( 43 ) je překlenuta spínacím členem čidla ( RN ) reagujícího na přítomnost radioaktivní látky, například radonu, ve větraném prostoru ( 3 ), zatímco ve větvi ( II ) s elektromotorem ( M ) ventilátoru ( 8 ) pro nasávání venkovního vzduchu je spolu s tímto elektromotorem ( ) zapojen v sérii rozpínací člen čidla ( CO ) reagujícího na přítomnost škodlivých produktů, např. výfukových plynů, ve venkovním, do větraného prostoru ( 3 ) nasávaném vzduchu.