FI101499B - Ilmanvaihtokatto - Google Patents

Description

101499

Ilmanvaihtokatto - Ventilationstak

Keksinnön kohteena on itsenäisen patenttivaatimuksen johdanto-osan mukainen ilmanvaihtokatto.

5 Ennestään tunnetaan mm. FI-kuulutusjulkaisusta 84096 ja US-patenttijulkaisusta 4 354 863 ilmanvaihtokattoja, jotka on tarkoitettu erityisesti suurkeittiöitä varten. Tällaiseen ilmanvaihtokattoon kuuluu ilmastoitavan huonetilan varsinaiseen kattoon nähden laskettu alakattorakenne, jonka yhteyteen on sovitettu tuloilmalaitteena toimiva yksi tai useampi ilmanjakolaite ja poistoilmalaite. Ilmanvaihtokaton tarkoituk-10 sena on poistaa tehokkaasti huonetilaan mm. suurkeittiön laitteista, kuten uuneista, nousevat kuumat höyryt, kaasut ja vastaavat epäpuhtaudet siten, etteivät ne joudu keittiössä työskentelevien ihmisten hengityselimiin.

Ongelmana tunnetuissa ilmanvaihtokatoissa on, että ne ovat pinta-alaltaan laajoja: ne peittävät keittiön koko katon, mistä seuraa, että ne ovat kalliita rakentaa ja asen-15 taa. Edelleen epäkohtana tunnetuissa ilmanvaihtokatoissa on, että tuloilmajaon tapahtuessa sekoittavilla tuloilmalaitteilla ne joudutaan yleensä sijoittamaan katon reuna-alueille eli lähelle seiniä, jolloin raittiin ilman virtaaminen eri työskentelypis-teisiin keittiölaitteiden ääreen on puutteellista ja lisäksi raittiisen tuloilmaan sekoittuu likaista poistoilmaa. Edelleen ongelmana ilmanvaihtokatoissa on, että hetkelli-* : 20 sesti suurien höyrypäästöjen (esim. uunit) hallinta nykyisillä ratkaisuilla on puut- ·.: · teellistä. Höyrypäästöt leviävät hallitsemattomina koko ilmastoitavaan tilaan, jota . etenkin sekoittava tuloilman jako edesauttaa. On huomattava, että sekoittavat tulo- :· ilmalaitteet ovat ilmanjakolaitteita, joissa tuloilmaa syötetään ilmastoitavaan tilaan : suurella lähtönopeudella 2-7 m/s.

• · · · • · » ’’’ 25 Ennestään tunnetaan suurkeittiöiden ilmanvaihdossa kupuratkaisut, joissa keittiö- laitteiden yläpuolelle järjestetään katosta alaspäin toteutettu vaippa, joka ympäröi tietyn halutun alueen keittiöstä keittiölaitteiden yläpuolelta. Epäkohtana kuvussa on, « « « : että sen vaippa suuntautuu katosta alaspäin ja näin vaipan alareuna on suhteellisen .·. : lähellä keittiössä työskentelevien henkilöiden pääkorkeutta. Epäkohtana on edelleen, ,···. 30 että kupu rajoittaa näkyvyyttä, kupu on käytännössä vaikea puhdistaa ja lisäksi kupu heikentää keittiötilan arkkitehtonista ulkonäköä. Kuvun ulkopuolella olevien ilman-· jakolaitteiden avulla ei pystytä estämään tehokkaasti kuvun sisään nousseiden kuu- :...: mien kaasujen, höyryjen ja partikkeleiden karkaamista kuvun alareunan kautta muu hun huonetilaan, vaan nämä ilman epäpuhtaudet sekoittuvat raittiiseen ilman ja jou-35 tuvat helposti keittiötilassa työskentelevien hengitysilmaan. Kuumien kaasujen ja 2 101499 höyryjen karkaaminen kuvusta johtuu erityisesti siitä, että kuvun sisäpuolelle nousseet lämpimät ilmamassat jäähtyvät pyörteisessä liikkeessään lähellä kuvun vaipan sisäpintaa ja näin alttius niiden karkaamiselle kuvun alareunan kautta kasvaa.

Keksinnön tarkoituksena on tuoda julki uusi parannettu ilmanvaihtokatto, joka on 5 rakenteeltaan yksinkertaisempi kuin tunnetut ilmanvaihtokatot ja joka toimii tehokkaasti ja tarkoituksenmukaisesti verrattuna esim. kupuratkaisuihin nähden.

Keksinnön mukaiselle ilmanvaihtokatolle on tunnusomaista se, mitä on esitetty itsenäisen patenttivaatimuksen tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön etuna on, että poistoilmanvaihto on keskitetty tietylle katualueelle, jonka 10 pinta-ala voidaan optimoida ilmanvaihtotarpeen mukaan. Keksinnön etuna on erityisesti se, että suuret höyrypäästöt esim. keittiölaitteista pystytään varastoimaan pois-tokattoalueelle siten, etteivät ne pääse sekoittumaan tuloilmaan. Edelleen keksinnön etuna on, että tuloilma pystytään jakamaan keittiötilaan tai vastaavaan ilmastoitavaan tilaan tasaisesti.

15 Keksinnön etuna on, että tuloilmalaitteet ovat ns. piennopeustuloilmalaitteita, joista syötettävän ilman lähtönopeus on välillä 0,1-0,5 m/s laitteen ilmanjakopinnan pinta-alayksikköä eli puhalluspintaneliömetriä kohti. Poistokattoalueen sivuille saadaan tällaisilla tuloilmalaitteilla muodostettua ilmaverho, joka ei juuri vie ympäröivää ilmaa mukanaan ja joka sulkee sisäänsä keittiölaitteista nousevan epäpuhtaan ilman ja 20 estää sitä leviämästä muualle huonetilaan ja parantaa näin epäpuhtaan ilman poistoa.

On huomattava, että piennopeustuloilmalaitteet toimivat esitetyllä tavalla vain al-lasmaisen poistokattoalueen yhteydessä. Muussa tapauksessa keittiölaitteista nouseva epäpuhdas ilma leviää helposti ilmaverhon läpi muualle katualueelle.

» » · • · ·

Seuraavassa keksintöä ja sen muita etuja selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla 25 oheisiin piirustuksiin, joissa : V: kuvio 1 esittää havainnollisesti erästä keksinnön mukaista ilmanvaihtokattoa poikki- leikkauksena; \*·: kuvio 2 esittää ilmastoitavaa tilaa, jossa keksinnön mukaista ilmanvaihtokattoa so velletaan, ylhäältä katsottuna; 30 kuvio 3 esittää toisen keksinnön mukaisen ilmanvaihtokaton yksityiskohtaa; ja kuvio 4 esittää kaaviomaisesti kolmatta keksinnön mukaista ilmanvaihtokattoa poikkileikkauskuvana.

101499 3

Keksinnön mukainen ilmanvaihtokatto 1 on sovitettu kuvioiden 1 ja 2 toteutusesi-merkissä suurkeittiötilan 2 katon 3 yhteyteen. Ilmanvaihtokattoon 1 kuuluu poisto-kattoalue 8, joka on keittiötilan 2 kattoon 3 järjestetty allasmainen, edullisesti suorakaiteen muotoinen, alue. Poistokattoalue 8 on katosta 3 rajattu katon pinta-alaa pie-5 nempi alue. Poistokattoalue 8 on tässä sovelluksessa muuhun kattorakenteeseen, ns. alikattorakenteeseen 4, upotettu alue. Poistokattoalue 8 on järjestetty vain keittiölait-teiden 9 tai vastaavien ilmaa likaavien laitteiden yläpuolelle sopivan pinta-alan omaavana alueena. Poistokattoalueen 8 sivuille on sovitettu joukko ilmanjako-laitteita 5; 5a, 5b, joihin on yhdistetty tuloilmakanavat 6 sopivista sinänsä tunneli) tuista tuloilmalaitteista (ei esitetty piirustuksessa). Poistokattoalueelle 8 on lisäksi sovitettu poistoilmalaite 7, joka vuorostaan on yhdistetty sopivilla lähtöilmakana-villa (ei esitetty piirustuksessa) edullisimmin ilmastoitavan tilan ulkopuolelle.

Poistokattoalue 8 muodostaa esitetyssä sovelluksessa upotetun altaan alakattoraken-teeseen 4. Poistokattoalueen 8 yläpinta 8c on tällöin korkeammalla kuin alakattora-15 kenteen 4 varsinainen alapinta 4a, joka muodostaa ilmastoitavan tilan 2 kattopinnan. Poistokattoalueen 8 alareuna on tällöin lasketun alakattorakenteen 4 alapinnan 4a kanssa samassa tasossa. Poistokattoalueen 8 syvyys h kattopinnasta 4a ylöspäin on vähintään 150 mm, edullisesti 200 mm, mutta joka voi olla jopa 400 mm. Poistokattoalue 8 on järjestetty keittiölaitteiden 9 tai vastaavien epäpuhtauksia ilmaan tuotta-20 vien laitteiden yläpuolelle, kuten kuvioista 1 ja 2 voidaan havainnollisesti nähdä. Poistokattoalueen 8 yhteyteen, tässä tapauksessa sen keskialueelle, on järjestetty poistoilmalaite 7. Poistoilmalaite 7, erityisesti poistoilmalaitteen 7 poistoilmakana-vat 7a, on järjestetty edullisimmin poistokattoalueen 8 koko läpimitalle, edullisesti pisimmälle halkaisijalle.

; 25 Ilmanjakolaite 5; 5a, 5b on pienen ilmanlähtönopeuden omaava ilmanjakolaite.

Tämän ilmanjakolaitteen kautta huonetilaan syötettävän raittiin ilman lähtönopeus • · · λ ’ on välillä 0,1-0,5 m/s laitteen puhalluspinnan pinta-alayksikköä eli mz kohti. Ilman- . , jakolaite 5; 5a on järjestetty ainakin poistokattoalueen 8 kahdelle sivulle, erityisesti ’l'·' suorakulmion muotoisen alueen vastakkaisille sivuille 8a, 8b, ja olennaisesti koko ·' : 30 sivun pituudelle. Piirustusten mukaisessa sovelluksessa ilmanjakolaitteet 5; 5a, 5b :*·.· on järjestetty poistokattoalueen 8 kaikille sivuille ja olennaisesti kunkin sivun koko pituudelle siten, että niistä tuleva tuloilma muodostaa ilmaverhokehän poistokattoalueen 8 ympärille. Tämä on tehokkain tapa järjestää ilmanjakolaitteet 5; 5a, 5b poistokattoalueen 8 yhteyteen. Ilmanjakolaitteen 5; 5a, 5b ilmanjakopinta 5c sijait-:; 35 see alemmalla tasolla eli lähempänä huonetilan lattiapintaa kuin poistoilmalaitteen 7 ilmanpoistokanavien 7a imuaukot 7b.

101499 4

Eräissä sovelluksissa riittää kahden ilmanjakolaitteen 5; 5a, 5b sovittaminen poisto-kattoalueen 8 vastakkaisille sivuille 8a, 8b siten, että ne ovat samansuuntaiset yhden tai useamman poistoilmalaitteen 7 poistoilmakanavan 7a kanssa. Tämä järjestely soveltuu hyvin erityisesti silloin, kun poistokattoalue 8 on muodoltaan pitkä ja kapea 5 suorakaide tai vastaava pitkänomainen alue, jolloin ilmanjako- ja poistoilmalaitteet 5, 7 on järjestetty poistokattoalueen pituussuuntaan.

Poistokattoalueen 8 reunaan 8d on järjestetty erotuselin, joka on toteutettu ulokkeen 11 avulla. Tämä uloke 11 on järjestetty ulottumaan olennaisesti poistokattoalueen sivun (kuten 8a, 8b) pituudelta alakattorakenteen 4 pinnan 4a tasossa kohti poisto-10 kattoalueen 8 keskustaa ja se muodostaa näin eräänlaisen kynnyksen poistokattoalueen 8 allastilan ja alakattorakenteen alapinnan 4a välille.

Keksinnön mukainen ilmanvaihtokatto toimii seuraavasti. Keittiölaitteista 9 nousevat kuumat höyryt pienine partikkeleineen ja mahdolliset äkilliset höyrypurkaukset nousevat ylöspäin suoraan kohti poistokattoaluetta 8. Koska poistokattoalue 8 muo-15 dostaa muusta kattoalueesta eristetyn, kuten oman erillisen, altaan tai syvennyksen, siihen nousseet höyryt eivät leviä ympäri kattopintaa, vaan jäävät tähän allastilaan. Poistoilmalaitteen 7 avulla keittiöhöyryjä poistetaan tasaisesti nimenomaan poistokattoalueen 8 muodostamasta allasalueesta. Samanaikaisesti uutta raitista tuloilmaa tuodaan ilmanjakolaitteiden 5 kautta keittiötilaan. Tuloilmaa tuodaan poistokatto-20 alueen 8 ulkopuolelta pienen ilman lähtönopeuden omaavilla ilmanjakolaitteilla 5.

’;" \ Ilmanjakolaitteet 5 ympäröivät poistokattoaluetta 8 joka puolelta (tai ainakin kahdel ta sivulta) ja näin ne myös ilmaverhokehän eli alaspäin kohdistettujen ilmavirtausten A avulla omalta osaltaan estävät keittiölaitteista 9 nousevien höyryjen karkaamista poistokattoalueelta 8 muualle kattoalueelle ja huonetilaan. Uloke 11, joka ympäröi . . . 25 poistokattoaluetta 8 ainakin sen kahdelta sivulta 8a, 8b, toimii estoelimenä siten, että • · · se estää poistokattoalueelle 8 nousevaa kuumaa ilmaa ja höyryä karkaamasta poistokattoalueen alareunan kautta varsinaisen alakattorakenteen pinnalle 4a. Ilman kiertoa poistokattoalueella 8 on havainnollisesti esitetty nuolilla B.

• · · • · 9

• C

:*·*; On huomattava, että keittiölaitteista nousevat höyryt ovat kuumia ja silloin tämä '/ . 30 kuuman/lämpimän ilman seos pysyy tehokkaasti poistokattoalueella 8, koska sen yläpinta on korkeammalla kuin muu alakattorakenne 4 ja erityisesti alakattorakenteen 4 alapinta 4a eli varsinainen kattopinta ja koska uloke 11 toimii tehokkaana estoelimenä.

I < I I « '··' Kuviossa 3 on esitetty toinen keksinnön mukainen ilmanvaihtokatto 12. Tämä il- 35 manvaihtokatto 12 on rakenteeltaan periaatteessa samanlainen kuin kuvioiden 1 ja 2 ilmanvaihtokatto 1 ja samoista osista on käytetty samoja viitenumerolta. Tässä 101499 5 toteutusesimerkissä poistokattoalueen 8 reunaan 8d on järjestetty erotuselin, joka on toteutettu sivusuunta! sen ilmasuihkun 14 antavan ilmasuuttimen 13 avulla. Yksi leveä ilmasuutin tai joukko pieniä etäisyyden päässä toisistaan olevia ilmasuuttimia 13 on järjestetty poistokattoalueen 8 reunaan 8d. Ilmasuutin 13 on yhdistetty esim.

5 tuloilmalaitteeseen 5. Ilmasuuttimen 13 tuottama ilmasuihku 14 toimii samalla tavoin kuin uloke 11 kuvioiden 1 ja 2 ilmanvaihtokatossa ja sen avulla siis muodostetaan kynnys poistokattoalueen 8 reunoille ja estetään poistoilmakaton 8 alueelle kerätyn likaantuneen ilman karkaaminen muulle kattoalueelle.

10 Kuviossa 4 on esitetty kolmas keksinnön mukainen ilmanvaihtokatto 15. Tähän il-manvaihtokattoon 15 kuuluu, kuten edellä esitetyissä sovelluksissa, allasmainen poistokattoalue 16, yksi tai useampi ilmanjakolaite 5 raikkaan ilman syöttämiseksi ilmastoitavaan huonetilaan ja ilmanpoistolaite 7 epäpuhtaan ilman poistamiseksi huonetilasta. Ilmanjakolaitteet 5 ja ilmanpoistolaite 7 ovat samanlaisia laitteita kuin 15 edellä esitetyissä keksinnön sovelluksissa ja niistä sekä niiden osista käytetään samoja viitenumerolta kuin aikaisempien kuvioiden 1-3 yhteydessä.

Poistokattoalue 16 on järjestetty vain keittiölaitteiden tai vastaavien yläpuoliselle katon alueelle. Poistokattoalueen 16 rajat on määriteltyjä toteutettu katosta 17 alas-20 päin suunnatuilla seinärakenteilla 18. Ilmanjakolaittet 5; 5a, 5b on järjestetty poistokattoalueen 16 ympärille ainakin kahdelle sivulle 16a, 16b. Ilmanjakolaitteet 5; 5a, 5b on upotettu kattoon 17 (tai alakattorakenteeseen) ja seinärakenteet 18; 18a, 18b : X on sovitettu ilmanjakolaitteiden 5; 5a, 5b alapuolelle niiden yhteyteen. Seinäraken- • · · "V teiden 18 alareunojen muodostama alapinta 19 on kokonaan tai osittain avoin. Tu- 25 loilma C pääsee tällöin kulkemaan seinärakenteiden 18 läpi tuloilmalaiteesta 5 huo-netilaan. Tässäkin sovelluksessa ilmanjakolaitteen 5; 5a, 5b ilmanjakopinta 5c, joka • ♦ · ·';· ·· nyt on seinärakenteen 18 muodostama alapinta 19, sijaitsee alemmalla tasolla eli lä- '·* : hempänä huonetilan lattiapintaa kuin poistoilmalaitteen 7 ilmanpoistokanavien 7a imuaukot 7b. Poistokattoalueen 16 reunaan 16d on järjestetty erotuselin, joka on • « • ·* : 30 toteutettu ulokkeen 11 avulla.

• · • · · • · · X . Seinärakenteet 18 ovat edullisesti ainakin osittain valoa hyvin läpäisevää materiaa- • · · lia, kuten lasia tai akryylimuovia.

;, · · 35 Keksinnön mukaisen ilmanvaihtokaton yhteyteen voidaan järjestää yksi tai useampia : poistokattoalueita tarpeen mukaan juuri sinne, missä tehokasta ilmanvaihtoa ja eri tyisesti kuumien höyryjen ja/tai likaantuneen ilman tehokasta poistoa tarvitaan.

Claims (6)

1. Ilmanvaihtokatto (1), joka on tarkoitettu erityisesti suurkeittiöitä tai vastaavia vaativia ilmastoitavia tiloja (2) varten, johon ilmanvaihtokattoon (1) kuuluu poisto- 5 kattoalue (8), joka on huonetilan kattoon (4) järjestetty allasmainen alue, joka on huonetilan katosta rajoitettu, edullisesti suorakaiteen muotoinen alue, yksi tai useampi ilmanjakolaite (5; 5a, 5b) raikkaan ilman syöttämiseksi huonetilaan (2) ja poistoilmalaite (7) epäpuhtaan ilman poistamiseksi huonetilasta, jotka ilmanjakolaite (5; 5a, 5b) ja poistoilmalaite (7) on sovitettu poistokattoalueen (8) yhteyteen siten, 10 että ilmanjakolaitteen (5; 5a, 5b) ilmanjakopinta (5c) sijaitsee alemmalla tasolla kuin poistoilmalaitteen (7) ilmanpoistokanavien (7a) imuaukot (7b); tunnettu siitä, että - poistokattoalueen (8) reunaan (8d) on järjestetty erotuselin, kuten uloke (11) tai ilmasuutin (13); 15. ilmanjakolaite (5; 5a, 5b) on pienen ilmanlähtönopeuden omaava ilmanjakolaite, joka on järjestetty ainakin poistokattoalueen (8) kahdelle vastakkaiselle sivulle (8a, 8b), olennaisesti sivun koko pituudelle, joiden ilmanjakolaitteiden (5) avulla poistokattoalueen (8) sivuille (8a, 8b) saadaan muodostettua ilmaverho; - poistoilmalaitteen (7) poistoilmakanavat (7a) on järjestetty poistokattoalueen (8) 20 keskialueelle, edullisimmin poistokattoalueen koko läpimitalle.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ilmanvaihtokatto, tunnettu siitä, että poisto- : , ·, kattoalue (8) on huonetilan kattoon (3), erityisesti alakattorakenteeseen (4), upotettu * · » “V allas. ···; 25

;·; 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ilmanvaihtokatto, tunnettu siitä, että poisto- • · · :·' kattoalue (16) on toteutettu katosta (17) alaspäin suunnattujen seinärakenteiden (18) * ; avulla, joiden yhteyteen on sovitettu ilmanjakolaitteet (5).

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen ilmanvaihtokatto, tunnettu siitä, että seinära- kenteet (18) ovat ainakin osittain valoa hyvin läpäisevää materiaalia, kuten lasia tai akryylimuovia.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ilmanvaihtokatto, tunnettu siitä, että ilmanja- v . 35 kolaite (5; 5a, 5b) on järjestetty poistokattoalueen (8) kahdelle vastakkaiselle sivulle : ]": (8a, 8b) saman suuntaisesti poistoilmalaitteen (7) poistoilmakanavien (7a) kanssa.

6. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen ilmanvaihtokatto, tunnettu siitä, että poistokattoalueen (8, 17) syvyys on välillä 150-400 mm. 101499