FI101175B - Korvausilmaventtiili - Google Patents

Description

2 101175 ilmavirtauksen ohjauselimet, jotka suuntaavat huonetilaan johdettavan ilman ainakin osaksi ylöspäin. Eräänä epäkohtana tässä Fl-patenttijulkaisussa esitetyssä ratkaisussa on se, että venttiili vaatii pystysuunnassa suhteellisen suuren tilan ikkunanpuitteesta verrattuna 5 varsinaisen ilmakanavan korkeuteen. Tällöin tällaisen rakenteen sijoittaminen esimerkiksi peruskorjauksen yhteydessä jo olemassa oleviin ikkunanpuitteisiin on monessa tapauksessa erittäin vaikeaa ja silti ei välttämättä saavuteta riittävää ilman vaihtuvuutta. Venttiili myös pienentää ikkunalasin pinta-alaa, jolloin ikkunan läpi tulevan valon määrä pienenee.

10

Englantilaisessa hakemusjulkaisussa GB-2087069 on myös esitetty korvausilmaventtiili, jossa huonetilaan tuleva ilma suunnataan ohjaus-elimillä ylöspäin. Venttiili on tarkoitettu asennettavaksi ikkunanpuitteeseen, jolloin ikkunan kautta tulevan valon määrä pienenee.

15 Tässä julkaisussa esitetty ilmakanava on kuitenkin kohtisuorassa suunnassa ikkunan päätasoa vastaan, jolloin ilmakanava on lyhyt ja äänen vaimennuskyky on heikko.

Suomalainen kuulutusjulkaisu FI-96442 esittää ulkoilmaventtiilin, jossa on 20 ilmavirtauksen ohjauselimet sekä ilmansuodatin. Venttiili on toteutettu suoraan ikkunanpuitteeseen. Tämän ratkaisun epäkohtana on mm. se, että erityisesti kylmällä ilmalla ikkunoiden välitilaan kondensoituu • * ·.*·: kosteutta johtuen siitä, että sisäänvirtaava kylmä ilma jäähdyttää ulko- ilmaventtiilin runkorakenteita, jotka ovat ikkunalasien välitilassa. Lisäksi ://: 25 Fl-kuulutusjulkaisussa 96442 esitetty rakenne on monimutkaisempi kuin ·:··: otsikkohakemuksen esittämän korvausilmaventtiilin rakenne. Oheisesta . .·. venttilin esitteestä (Liite 1) käy ilmi vielä se, että venttiilin äänenvaimennuskuky on huomattavasti heikompi (36 dB maksimi) kuin • · · otsikkohakemuksessa esitetyllä venttiilillä. Vielä mainittakoon se epäkohta .. 30 Fl-kuulutusjulkaisun mukaisesta ulkoilmaventtiilistä, että ilmalukko lisää • · merkittävästi ilman virtausvastusta venttiilissä, mikä heikentää venttiilin * tehoa.

s*·*: USA:laisessa patentissa 4,050,364 esitetty venttiili käsittää ääntä vaimen-

1 < I

35 tavasta materiaalista muodostetun kanavoinnin. Venttiilin ollessa siinä • · · « · 3 101175 asennossa, jossa sen äänen vaimennuskyky on mahdollisimman suuri, on ilmakanavassa jopa kuusi kulmaa, joista osa on vielä erittäin jyrkkiä, jolloin tämä kanava muodostaa hyvin suuren vastuksen sisään viilaavalle ilmalle. Lopputuloksena on se, että virtausta on tehostettava tuulettimella, 5 mutta tämä lisää entisestään esitetyn venttiilirakenteen monimutkaisuutta ja toisaalta edellyttää sähkönsyötön jäljestämistä tuulettimelle ja vielä tuulettimen oman äänen vaimentamista. Mikäli kyseisellä venttiiliraken-teella halutaan saada tehokas äänenvaimennus, vaatii se pystysuunnassa huomattavan suuren tilan verrattuna ilmakanavan korkeuteen tässä 10 suunnassa. Mm. näistä seikoista johtuen US-patentissa esitettyä korvaus-ilmaventtiiliä ei käytännössä voi toteuttaa ikkunankarmiin sisään sijoitettavana rakoventtiilinä. Venttiili on tarkoitettu asennettavaksi seinään, ikkunan kehykseen tai olemassa olevaan tuuletusaukkoon.

15 Tunnetaan vielä eräs korvausilmaventtiilirakenne, joka ei vaadi monimutkaisia putkituksia. Tämäntyyppinen korvausilmaventtiili on toteutettu edullisesti siten, että ikkunankarmiin, sopivimmin ikkunan yläpuolelle on muodostettu karmin läpäisevä rako, johon korvausilmaventtiili asennetaan. Tällöin korvausilma otetaan ikkunankarmiin tehdyn raon kautta.

20 Tämäntyyppisissä rakenteissa korvausilmaventtiilinä on esim. ruuvilla säädettävä sulkukappale, jolloin sulkukappaleen ja ikkunankarmiin muodostetun raon välistä etäisyyttä voidaan säätää. Tällöin etäisyyttä säätämällä korvausilmaventtiilin läpi kulkevaa virtausta voidaan myös säätää. Tämän rakenteen epäkohtana on mm. se, että korvausilma-::: 25 venttiilin kautta tuleva ilmavirtaus suuntautuu pääasiassa alaspäin, lähellä *:··: ikkunan sisäpintaa. Koska ulkoa otettava korvausilma on erityisesti . ;·: talviaikaan kylmempää kuin huoneilma, pyrkii korvausilma painumaan välittömästi lähelle lattiaa. Tätä ilmiötä voimistaa myös se, että ikkunan • t · pintalämpötila myös huonetilan puolella on alhaisempi kuin huoneilman .. 30 lämpötila. Lisäksi lämmityspatterit on sijoitettu tavallisesti ikkunan alapuolelle, jolloin lämmityspatterin aikaansaama lämmin ilmavirtaus ’ nousee ylöspäin. Ylöspäin nouseva lämmin ilmavirtaus estää korvausilmaventtiilin kautta tulevan, alaspäin suuntautuvan ilmavirtauksen sekoittumisen huoneilmaan. Ylöspäin nouseva lämmin ilma muodostaa 35 siis eräänlaisen seinän. Tämä ilmiö tehostaa kylmemmän korvausilman 4 101175 virtaamista kohti lattiaa. Tällöin huonetilan lämpötilaerot pystysuunnassa ovat suuret, mikä saa aikaan vedon tunnetta ja huoneilman lämpötilaa on nostettava vastaavasti.

5 Vielä eräänä epäkohtana ikkunankarmiin muodostetulle korvausilma-venttiilille on se, että virtauskanava on tyypillisesti kohtisuorassa ikkunan tasoa vastaan, jolloin virtauskanava on lyhyt ja korvausilmaventtiilin äänenvaimennuskyky on huono. Lisäksi ulkoilman suodatuksen järjestäminen on hankalaa, jolloin erityisesti pöly pääsee helposti 10 huoneilmaan.

Nyt esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut epäkohdat mitä suurimmissa määrin ja aikaansaada korvausilmaventtiili, jonka avulla huoneilmaan otettava korvausilma saadaan sekoittumaan 15 huoneilmaan, jolloin mm. vedon tunne vähenee ja lämmitystarve pienenee. Keksinnölle on tunnusomaista se, mitä on esitetty oheisen patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön mukaisella korvausilmaventtiilillä saavutetaan huomattavia etuja tekniikan tason mukaisiin korvausilmaventtiileihin verrattuna.

20 Keksinnön mukaisen korvausilmaventtiilin asentaminen on yksinkertaista, jolloin korvausilmaventtiilin asentaminen on mahdollista ilman suuria muutostöitä. Esimerkiksi peruskorjauksen yhteydessä, vaihdettaessa ikkunat paremmin lämpöä eristäviin ikkunoihin, voidaan korvausilma-venttiilit asentaa jo ikkunan karmeihin edullisesti tehtaalla. Keksinnön ::: 25 mukainen korvausilmaventtiili voidaan myös sijoittaa jo olemassa olevan, ·:··· ikkunankarmin yhteyteen järjestetyn korvausilmaventtiilin tilalle helposti . .·. pienillä muutostöillä. Keksinnön mukaisen korvausilmaventtiilin äänenvaimennuskyky on myös parempi kuin nykyisin tunnetuilla kor- • · · vausilmaventtiileillä. Lisäksi keksinnön mukaisessa korvausilmaventtiilissä .. 30 voidaan saada aikaan ilman puhdistumista pienentämättä kuitenkaan • · : ** merkittävästi ilmavirtausta. Keksinnön mukainen korvausilmaventtiili on • · · ‘ lisäksi säädettävissä, jolloin korvausilmaventtiilin kautta viilaavan ilman ; i · määrää voidaan säätää tarpeen mukaan.

i tl· • · · • · · • · · 5 101175

Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin viitaten samalla oheisiin piirustuksiin, joissa

Kuva 1 esittää ikkunaa, jonka karmin yhteyteen on muodostettu 5 keksinnön mukainen korvausilmaventtiili,

Kuva 2 esittää poikkileikkausta kuvan 1 keksinnön mukaisesta kor- vausilmaventtiilistä kohdasta II—II, 10 Kuva 3a esittää ylhäältä päin poikkileikattuna erään keksinnön mukaisen korvausilmaventtiilin rakennetta,

Kuva 3b esittää ylhäältä päin katsottuna erästä toista keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaista korvausilmaventtiilin ra-15 kennetta, ja

Kuva 4 esittää poikkileikkausta kuvan 3b korvausilmaventtiilistä kohdasta IV—IV.

20 Kuvan 1 ikkuna 1 käsittää ainakin yhden ikkunalasin 2, ikkunanpuitteen 3, ikkunankarmin 4 sekä korvausilmaventtiilin 5. Ikkunalasi 2 on kiinnitetty ikkunanpuitteeseen 3, jolloin ikkunalasi 2 ja ikkunanpuite 3 muodostavat ikkunan 1 edullisesti avattavissa olevan osan. Ikkunanpuite 3 on kiinnitetty sinänsä tunnetusti saranoilla tai vastaavilla ikkunankarmiin 4. Lisäksi : : :25 ikkunanpuite 3 on lukittavissa lukitussalvalla ikkunankarmiin 4. Selvyyden vuoksi saranointeja ja lukitussalpoja ei kuvassa 1 ole esitetty. Kuvan 1 . .·. ikkuna 1 on esitetty huonetilasta päin katsottuna, jolloin ikkunan 1 päätaso on kuvatason suuntainen.

« · · .. 30 Ikkunankarmiin 4, sopivimmin sen ylempään vaakaosaan 4a on muo-« « dostettu rako 6, joka läpäisee karmin ylemmän vaakaosan 4a ikkunan r’ päätasoon nähden kohtisuorassa suunnassa. Rako 6 on mitoitettu siten, että korvausilmaventtiili 5 on sijoitettavissa siihen. Kuvan 1 ikkuna 1 on i"·. esitetty ikkunankarmin 4 huonetilan puoleisen sivupinnan tasosta I · 4 « « 6 101175 poikkileikkauksena, jolloin korvausilmaventtiilin 5 ilmavirtauksen ohjauselimiä 7 ei näy kuvassa 1.

Korvausilmaventtiili 5 käsittää edullisesti ilmavirtauksen ohjauselimet 7 ja 5 kanavointielimet 8. Ilmavirtauksen ohjauselimet 7 koostuvat sopivimmin ylemmästä ilmavirtauksen ohjauselimestä 7a ja alemmasta ilmavirtauksen ohjauselimestä 7b. Toinen ilmavirtauksen ohjauselimistä 7a, 7b on sopivimmin järjestetty liikuteltavaksi raossa 6. Tällöin esim. ylempi ilmavirtauksen ohjauselin 7a on kiinteästi asennettu raon 6 yläpintaan 10 kuvan 2 esittämällä tavalla. Alempi ilmavirtauksen ohjauselin 7b on tällöin järjestetty liikuteltavaksi kohtisuorassa suunnassa ikkunan 1 päätasoon nähden. Ilmavirtauksen ohjauselimet 7a, 7b on edullisesti muotoiltu siten, että työnnettäessä alempaa ilmavirtauksen ohjauselintä 7b syvemmälle raossa 6, pienenee ilmavirtauskanavoinnin poikkipinta ja tällöin myös 15 ilman virtausmäärä pienenee vastaavasti. Vedettäessä alempaa ilmavirtauksen ohjauselintä 7b ulospäin suurenee ilmavirtauskanavoinnin poikkipinta, jolloin myös ilmavirtausmäärä suurenee vastaavasti. Kuvan 2 suoritusmuodossa tämä on toteutettu siten, että ilmavirtauksen ohjauselimien 7a, 7b huonetilan I puoleinen reuna on taivutettu kulmaan 20 ilmavirtauksen ohjauselimen 7b siirtosuuntaan nähden, jolloin kulmaan taivutettujen reunojen välinen etäisyys muuttuu alempaa ilmavirtauksen ohjauselintä 7b liikuteltaessa.

« «

Ilmavirtauksen ohjauselimien 7a, 7b väliin on muodostettu : : 25 ilmavirtauskanavointi 9 kanavointielimillä 8. Kuvissa 3a ja 3b on esitetty ·:··· kaksi edullista kanavointielimien 8 rakennetta ylhäältä päin katsottuna . .·. poikkileikkauksena. Kuvan 3a suoritusmuodossa kanavointielimet käsittävät ensimmäisen kanavointielimen 8a, toisen kanavointielimen 8b • · 1 ja kolmannen kanavointielimen 8c. Kanavointielimien paksuus ikkunan 1 .. 30 päätason suunnassa on sopivimmin oleellisesti sama kuin ilmavirtauksen • · ohjauselimien 7a, 7b välinen etäisyys ikkunan 1 päätason suunnassa ; ? ! raossa 6. Tällöin korvausilma ei pääse virtaamaan kanavointielimien 8a, 8b, 8c ala- tai yläpuolelta, vaan virtaa kanavointielimien 8a, 8b, 8c ja ilmavirtauksen ohjauselimien 7a, 7b muodostamassa kanavoinnissa 9.

35 Kanavointielimet 8a, 8b, 8c on valmistettu sopivimmin I · · « · a · « · « 7 101175 ääntävaimentavasta materiaalista, kuten solumuovista tai levyvillasta. Ilmavirtauksen ohjauselimet 7a, 7b voidaan valmistaa sopivimmin levymäisestä materiaalista, kuten pellistä tai muovista. Kanavointi 9 käsittää tässä keksinnön edullisessa suoritusmuodossa kaksi kanavaa 9a, 5 9b, jotka on muodostettu siten, että ne on muodostettu ainakin osittain viistoiksi ikkunankarmin ylemmän vaakaosan 4a pituussuuntaisessa, ikkunan päätasoon nähden kohtisuorassa tasossa. Kanavoinnin poikkileikkaus ylhäältä päin katsottuna muistuttaa tällöin V-kirjainta, kuten kuvasta 3a voidaan havaita. Viistot kanavat saavat aikaan sen, että 10 huonetilaan tuleva korvausilma on järjestetty ohjautumaan kohti ikkunan 1 reunoja. Kuvissa 2, 3a ja 3b on korvausilman virtauksia esitetty nuolilla V.

Keksinnön mukaisen korvausilmaventtiilin 5 äänenvaimennuksen tehokkuus perustuu erityisesti siihen, että kanavoinnin 9 kanavat ovat 15 viistot ja että kanavointielimet 8a, 8b, 8c on muodostettu ääntävaimentavasta materiaalista.

Kanavointielimet 8a, 8b, 8c voidaan kiinnittää edullisesti liimaamalla esimerkiksi alempaan ilmavirtauksen ohjauselimeen 7b tai ylempään 20 ilmavirtauksen ohjauselimeen 7a. Kanavointielimien 8a, 8b, 8c kiinnitys voidaan toteuttaa myös siten, että ensimmäinen ja kolmas kanavointielin 8a, 8c kiinnitetään ylempään ilmavirtauksen ohjauselimeen 7a, ja toinen kanavointielin 8b kiinnitetään alempaan ilmavirtauksen ohjauselimeen 7b.

Tällöin liikuteltaessa ilmavirtauksen ohjauselimiä 7a, 7b toisiinsa nähden, : f :25 myös kanavien 9a, 9b poikkileikkaus muuttuu, jolloin ilmavirtauksen säätö on tehokkaampaa.

• · · * · »

Kuvasta 2 nähdään se, että ulkoa U otettava korvausilma johdetaan suojaprofiilin 10 ja karmin ylemmän vaakaosan 4a muodostaman vir- .. 30 tausyhteen kautta korvausilmaventtiilin kanavointiin 9 ja edelleen huo-« · netilaan I. Ilmavirtauksen ohjauselimet 7a, 7b on muotoiltu sopivimmin : siten, että korvausilma suuntautuu huonetilassa I ainakin osittain ylöspäin ·:· kohti kattoa. Tämä saa aikaan sen, että viileämpi korvausilma suuntautuu aluksi huonetilan I yläosaan ja aikaansaa huonetilassa I ilmavirtauksen, .;.35 jolloin lämmin ilma virtaa ainakin osittain alaspäin. Tämä tasoittaa • ♦ · 1 · • · 8 101175 huonetilan I pystysuunnassa olevia lämpötilaeroja ja vähentää vedon tunnetta. Vähentynyt vedon tunne sekä tasaisempi huonelämpötila saavat aikaan sen, että huoneen lämpötilaa voidaan laskea, mikä pienentää myös lämmityskustannuksia.

5

Kuvassa 3b on esitetty toinen edullinen kanavoinnin 9 rakenne. Siinä kanavia 9a, 9b on pidennetty verrattuna kuvan 3a suoritusmuotoon. Kanavoinnin poikkileikkaus ylhäältä päin katsottuna muistuttaa tällöin X-kirjainta, mikä ilmenee kuvasta 3b. Kanavat 9a, 9b on erotettu pysty-10 suunnassa toisistaan esim. ohuella kalvolla tai levyllä 11, jolloin kanavien 9a, 9b ilmavirtaukset eivät pääse sekoittumaan korvausilmaventtiilissä 5.

Kuvan 3b mukaisen korvausilmaventtiilin 5 äänenvaimennus on vielä parempi.

15 Kuvan 3b suoritusmuodon mukaisessa korvausilmaventtiilissä 5 kanavointi 9 on muodostettu neljästä, päältäpäin katsottuna edullisesti kolmion muotoisesta kanavointielimestä 8a—8d, jolloin ensimmäinen kanavointielin 8a ja toinen kanavointielin 8b muodostavat ensimmäisen kanavan 9a, sekä kolmas kanavointielin 8c ja neljäs kanavointielin 8d 20 muodostavat toisen kanavan 9b. Kanavointielimet 8a—8d on kiinnitetty sopivimmin kanavat 9a, 9b erottavaan levyyn 11.

I I

Keksinnön mukaisen korvausilmaventtiilin 5 yhteyteen voidaan lisätä ilmansuodatin, jolloin se voidaan edullisesti sijoittaa kanavointiin 9, esim.

:/. :25 korvausilman virtaussuuntaan nähden kanavoinnin tuloaukon yhteyteen.

·:··· Sijoittamalla ilmansuodatin karmin 4 suuntaisesti, saavutetaan tehokas . .·. suodatus siten, ettei virtausvastus kuitenkaan kasva liian suureksi. Tämä • · « johtuu mm. siitä seikasta, että ilmanottoaukon poikkipinta on huomattavasti suurempi tässä suunnassa kuin kanavien 9a, 9b koh- .. 30 tisuorassa suunnassa, jolloin ilman virtausnopeus on pienempi suodat-• · : “ timessa kuin kanavissa 9a, 9b.

«·· 1 • · 1

Kuvassa 2 suojaprofiilin 10 tarkoituksena on mm. estää sadeveden ja lumen pääsy korvausilmaventtiiliin 5. Suojaprofiili 10 on ainakin osittain 9 101175 avoin alaosastaan, jolloin karmin 4a ja suojaprofiilin 10 väliin muodostuu virtausyhde korvausilman johtamiseksi korvausilmaventtiiliin 5.

Keksintöä ei ole rajoitettu ainoastaan edellä esitettyihin suoritusmuotoihin, 5 vaan sitä voidaan muunnella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

• · · • · · • · • · i : r ··· i': : • · « · * ·« • · · • » « I f r s”: » · « « · · 1 t 10 101175

Patenttivaatimukset: 1. Korvausilmaventtiili (5), joka käsittää kanavoinnin (9) korvausilman johtamiseksi huonetilaan (I) ja ilmavirtauksen ohjauselimet (7), ja joka 5 korvausilmaventtiili on tarkoitettu sijoitettavaksi ikkunankarmiin (4), sopivimmin ikkunankarmin ylempään vaakaosaan (4a) muodostettuun rakoon (6), ja ilmavirtauksen ohjauselimet (7) on järjestetty suuntaamaan huonetilaan (I) johdettava korvausilma ainakin osittain ylöspäin, tunnettu siitä, että kanavointi (9) käsittää yhden tai useamman kanavan 10 (9a, 9b) siten, että ne on muodostettu ainakin osittain viistoiksi ikkunankarmin ylemmän vaakaosan (4a) pituussuuntaisessa, ikkunan päätasoon nähden kohtisuorassa tasossa, jolloin huonetilaan tuleva korvausilma on järjestetty ohjautumaan kohti ikkunan (1) reunoja.

15 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen korvausilmaventtiili (5), tunnettu siitä, että ilmavirtauksen ohjauselimet (7) käsittävät ylemmän ja alemman ilmavirtauksen ohjauselimen (7a, 7b).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen korvausilmaventtiili (5), 20 tunnettu siitä, että kanavointi (9) on muodostettu kanavointielimillä (8a, ; : 8b, 8c, 8d), jotka on sijoitettu ilmavirtauksen ohjauselimien (7a, 7b) väliin.

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen korvausilmaventtiili (5), tunnettu siitä, että ilmavirtauksen ohjauselimet (7a, 7b) ovat . 25 siirrettävissä toisiinsa nähden korvausilman virtauksen säätämiseksi.

• · · • « · ♦ « · ·«« ; 5. Jonkin patenttivaatimuksen 1—4 mukainen korvausilmaventtiili, tunnettu siitä, että kanavointielimet (8a—8d) on muodostettu : V: ääntävaimentavasta materiaalista, kuten solumuovista tai levyvillasta.

: : :30 / . 6. Ikkuna (1), joka käsittää - ainakin yhden ikkunalasin (2), ikkunanpuitteen (3), johon ikkunalasi (2) on kiinnitetty, ikkunankarmin (4), ja

Claims (8)

11 101175 korvausilmaventtiilin (5), joka käsittää kanavoinnin (9) korvausilman johtamiseksi huonetilaan (I) ja ilmavirtauksen ohjauselimet (7), ja joka korvausilmaventtiili on tarkoitettu sijoitettavaksi ikkunankarmiin (4), sopivimmin ikkunankarmin ylempään vaakaosaan (4a) muodostettuun 5 rakoon (6), ja ilmavirtauksen ohjauselimet (7) on järjestetty suuntaamaan huonetilaan (I) johdettava korvausilma ainakin osittain ylöspäin, tunnettu siitä, että kanavointi (9) käsittää yhden tai useamman kanavan (9a, 9b) siten, että ne on muodostettu ainakin osittain viistoiksi ikkunankarmin ylemmän vaakaosan (4a) pituussuuntaisessa, ikkunan 10 päätasoon nähden kohtisuorassa tasossa, jolloin huonetilaan tuleva korvausilma on järjestetty ohjautumaan kohti ikkunan (1) reunoja.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen ikkuna (1), tunnettu siitä, että kanavointi (9) on muodostettu kanavointielimillä (8a—8d). 15

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen ikkuna (1), tunnettu siitä, että kanavointielimet (8a—8d) on muodostettu ääntävaimentavasta materiaalista, kuten solumuovista tai levyvillasta. I I • · · I * · • · · • · · • · · • · # • » • · · • 1C • · • · · I I I • · · P • · • · · • »» • · • f * I I t ( I 101175