FI105852B - Ilmastointimenetelmä ja tuloilmalaite menetelmän toteuttamiseksi - Google Patents

Description

105852 llmastointimenetelmä ja tuloilmalaite menetelmän toteuttamiseksi •s

Keksinnön tausta

Keksintö koskee ilmastointimenetelmää, jossa raitisilma tuodaan il-5 mastoitavaan tilaan lämpöpatterin kautta, ja tuloilmalaitetta lämpöpatterin yhteydessä, joka laite on yhteydessä raitisilman tulokanavajärjestelyyn ja tarkoitettu ohjaamaan raitisilma lämpöpatterin iämpöpintojen kautta ilmastoitavaan tilaan.

Jotta rakennusten ilmanvaihto ja erityisesti koneellisessa poistoil-10 majärjestelmässä raittiin tuloilman sisääntuonti toimisi ongelmattomasti, toisin sanoen ei kylmävetoa aiheuttaen kylminäkään vuodenaikoina, kokemusten mukaan pitää sisään tuleva tuloilma lämmittää.

Tarvittava lämmittäminen tapahtuu lämpöpatterin avulla, Jotta tämä onnistuisi pitää tuloilma johtaa lämpöpatteriin. Sekä uudisrakennuksissa että 15 korjausrakentamisessa on usein edullisin tapa tuoda tuloilma ikkunan alle sijoitetun patterin kautta käyttäen hyväksi seinän lävitse tehtyjä kanavointeja.

Tällainen tuloilman lämmitysmenetelmä on ennestään tunnettua tekniikkaa. Ongelmina vanhoissa ns. raitisilmapatterijärjestelmissä on ollut se, että ko. lämpöpatterit ovat olleet erikoisesti tähän tarkoitukseen rakennettuja 20 erikoistuotteita, jotka mahdollisen suodattimen vaihdon ja puhdistettavuuden takia ovat aukikäännettäviä ja siten konstruktionsa ja pienten tuotantomäärien vuoksi suhteellisen kalliita tai patterin aukikäännettävyyden välttämiseksi tu-loilmajärjestelyt, ns. tuloilmalaatikko sopii vain sellaisiin lämpöpattereihin, joita ei ole varustettu suojaritilöillä, eli on jouduttu käyttämään erikoispattereita 25 näiltäkin osin. Vaikeutena vanhoissa kiinteissä tuloilmalaatikko/lämpöpatteri-rakenteissa on lisäksi ollut niiden vaikea puhdistettavuus.

Nykyisillä raitisilmapattereilla, joissa on esimerkiksi Fl-patenttihake-muksessa 982506 kuvattu, lämpöpatterin alle sijoitettava erillinen ja helposti irrotettava laatikkorakenne tuloilmaa varten, on edellä mainitut ongelmat saatu ;; 30 ratkaistuksi. Niinpä näiden raitisilmapattereiden käytölle ja tuloilman johtami selle niiden kautta ei ole enää mitään huomattavia esteitä.

* Ilmanvaihtoon ja lämmitykseen liittyy kuitenkin vielä eräs huomatta va ongelma, nimittäin lämpöhäviöt, joita jatkuvasti kohoavien energiakustannusten takia tulisi edelleen pienentää.

35 Lämpöhäviöistä noin 50% aiheutuu johtumisesta rakennuksen sei nien, katon ja ikkunoiden läpi ja toiset noin 50% ilmanvaihdon mukana mene- 2 105852 västä lämpimästä ilmasta. Useimmiten ilmanvaihtoa on "liikaa", sillä ilmanvaihdon suunnittelu perustuu yleisiin standardeihin, joissa ei ole otettu huomioon muuttuvia ilmastoitavan tilan olosuhteita eli ilmastointia tarpeen mukaan. Tällöin ilmastoinnin minimiasetuksetkin saattavat joskus olla liian tehokkaita ja 5 siten energiataloudellisesti epäedullisia.

Keksinnön yhteenveto

Keksinnön tavoitteena on siten kehittää menetelmä ja tuloilmalaite tämän menetelmän toteuttamiseksi siten, että yllä mainitut ongelmat saadaan ratkaistua. Tähän päämäärään päästään keksinnön mukaisella menetelmällä, 10 jolle on pääasiallisesti tunnusomaista, että raitisilman virtausmäärää säädetään ilmastoitavassa tilassa olevan sisäilman parametreistä riippuvaisesti, ja keksinnön mukaisella tuloilmalaitteella, jolle on pääasiallisesti tunnusomaista, että tuloilmalaitteen ulosvirtausaukkoon on järjestetty sulkulaite, joka on ohjattavissa tuloilmalaitteen ulosvirtausaukon avaavan ja sulkevan asennon vä-15 Iillä ilmastoitavassa tilassa olevan sisäilman parametreistä riippuvaisesti.

Edullisimmin raitisilman virtausmäärää ohjataan ilmastoitavassa tilassa vallitsevasta C02 -pitoisuudesta riippuvaisesti. Yleensä ohjearvona huoneilman maksimi- C02 -pitoisuudelle on 1500 ppm, jolloin ilman voidaan sanoa olevan huonoa. Yleisesti ilmastointia katsotaan tarvittavan aina, kun C02 -20 pitoisuus > 1000 ppm.

Keksintö perustuukin ajatukseen käyttää yleisesti tunnettuja kullekin ilmastoitavalle tilalle asetettuja ihanteellisia sisäilman parametrejä lämpöpatterin kautta tulevan raitisilman ohjaamisessa tarpeen mukaan. Toisin sanoen silloin kun ilmastointia ei välttämättä tarvita, raitista ilmaa ei virtaa lainkaan 25 patterin kautta, ja mahdollinen lämmitys voidaan tässä tilanteessa toteuttaa lämmittämällä jo ilmastoitavassa tilassa olevaa ilmaa eli kiertoilmaa. Kun taas ilmastointia tarvitaan jonkin huonetilan parametrin ylittäessä sallitut arvot raiti-silmaa päästetään jälleen hallitusti sisään patterin kautta. Patterilla tarkoitetaan tässä normaalia seinälle sijoitettavaa patteria, ei siis ilmastointilaitteiden 30 yhteydessä olevia lämmönvaihtimia.

Keksinnön mukaisen menetelmän ja tuloilmalaitteen etuna on se, että ilmastoitavan tilan lämpöhäviöitä on mahdollista pienentää jopa 25%, ilmastoinnin osalta siis jopa 50%.

• · 3 105852

Kuvioluettelo

Keksintöä selostetaan nyt lähemmin kahden esimerkkitoteutuksen avulla viitaten oheiseen piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää keksinnön mukaista tuloilmalaitetta kaksilevyisen 5 lämpöpatterin yhteydessä perspektiivikuvana, kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaista tuloilmalaitetta ja lämpöpatteria sivulta nähtynä, kuvio 3 esittää keksinnön mukaista tuloilmalaitetta yksilevyisen lämpöpatterin yhteydessä perspektiivikuvana, 10 kuvio 4 esittää kuvion 3 mukaista lämpöpatteria ja tuloilmalaitetta sivulta nähtynä.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus

Viitaten kuvioihin 1 ja 2 niissä esitetty lämpöpatteri 1 käsittää kaksi patterilevyä 1a ja kaksi niihin kiinnitettyä patterin 1 sisäpuolista konvektiopeltiä 15 1b. Patterin 1 alaosaan on liitetty halutulle leveydelle ulottuva tuloilmalaatikko 2, joka on yhteydessä ilmastoitavan tilan 3 seinässä 4 olevaan raitisilman tulo-kanavaan 5 ja joka tiivistyy patterin 1 alaosaan. Tuloilmalaatikon 2 sivureunoi-hin 6 on liitetty pystysuuntaiset seinämät 7, jotka tiivistyvät konvektiopelteihin 1b ja patterilevyjen 1a sisäseinämiin ja ulottuvat patterin 1 yläpinnalle siten, 20 että raitisilman sisääntuloa varten muodostuu tulokanavasta 5 patterin 1 yläpinnalle ulottuva tiivis kanava 8, joka on yhteydessä tilaan 3 ainoastaan patterin 1 yläpinnalle sijaitsevasta ulosvirtausaukostaan 9.

Tähän ulosvirtausaukkoon 9 on järjestetty sulkulaite 10, joka on : ohjattavissa ulosvirtausaukon 9 avaavan ja sulkevan asennon välillä ilmas- 25 taitavassa tilassa 3 vallitsevan sisäilman parametreistä riippuvaisesti. Tämä parametri on edullisimmin tilan 3 C02 -pitoisuus, joka ei mielellään saisi ylittää arvoa 1000 ppm, ei ainakaan arvoa 1500 ppm.

Sulkulaite käsittää esimerkiksi ulosvirtausaukkoon 9 sovitetun yksinkertaisen sulkulevyn 11 ja askelmoottorin 12 sulkulevyn 11 kääntämiseksi. 30 Tämän toteuttamiseksi tarvittavaa ohjausjärjestelmää ei ole esitetty, sillä sen toteuttamiseksi on olemassa monia muilta tekniikan aloilta tunnettuja tapoja.

Kuvioissa 3 ja 4 esitetty lämpöpatteri T poikkeaa kuvioiden 1 ja 2 mukaisesta lämpöpatterista siinä, että patterilevyjä 1a' ja konvektiopeltejä 1b' on vain yksi kutakin. Patterin T alaosaan liitetty halutulle leveydelle ulottuva 35 tuloilmalaatikko 2' poikkeaa edellä esitetystä puolestaan siinä, että sen sivu- • · 4 105852 reunoihin 6' liitettyjen pystysuuntaisten seinämien 7' takareunojen välille on sovitettu takalevy 7a', joka korvaa toisen patterilevyn ja sulkee tuloilmalaatikon 2' takaapäin. Lisäksi laatikon 2' sisällä on ohjauslevy 2a', joka ohjaa tuloilma-kanavasta 5 tulevan aluksi patterin 1' alle. Kanavan 8’ ulosvirtausaukkoon 9' 5 liittyvä sulkulaitejärjestely 10', 11', 12' vastaa edellä esitettyä.

Keksinnön mukaisen menetelmän ja lämpöpatterikokonaisuuden toiminta on hyvin yksinkertaista. Jos huoneilman lämpöpatteria 1,1' ohjaavana parametrina on esimerkiksi C02-pitoisuus ja se on alle 1000 ppm, voidaan sul-kulevy 11, 11' sulkea, jolloin patterin 1, 1' kautta ei tule raitisilmaa. Tällöin il-10 mastoitavaan tilaan 3 tietysti pyrkii tulemaan korvausilmaa muita reittejä pitkin, mutta ei yhtä suuria määriä kuin patterin 1,1' kautta. Tilaan 3 voi syntyä tällöin myös suurempi alipaine, mutta tällä ei ole merkittävää vaikutusta sisäilman laatuun. Lämmitys tapahtuu tällöin kuitenkin pääasiallisesti kierrättämällä sisäilmaa lämpöpatterin 1,1' niillä lämpöpinnoilla, jotka sijaitsevat tuloilmalait-15 teen 2, 2' ulkopuolella. Kun taas asetettu ohjearvo ylittyy, sulkulevy avataan osittain tai kokonaan, jolloin raitisilma pääsee taas virtaamaan patterin 1, T kautta tilaan 3.

Edellä oleva keksinnön selitys on ainoastaan tarkoitettu havainnollistamaan keksinnön mukaista perusajatusta. Alan ammattilainen voi kuitenkin 20 toteuttaa sen yksityiskohdat usealla vaihtoehtoisella tavalla oheisten patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä keksinnön mukaista menetelmää voidaan toteuttaa muunkin tyyppisillä tuloilmalaitteilla varustettujen patterien tai muuten rakenteeltaan poikkeavien patterien yhteydessä. Lisäsovelluskohteeksi käy mm. Fl-patentissa 90914 ja Fl-patenttihakemuksessa 990206 esitetyt ratkai-25 sut, joissa raitisilmaa kierrätetään konvektiopeltien kautta siten, että se ensin ohjataan ylhäältä alas ja sitten ylös virtauksen ollessa koko ajan kosketuksissa konvektiopelteihin. Tällöin tuloilmalaite täytyy modifioida kuhunkin kohteeseen sopivalla tavalla siten, että raitisilma pääsee ilmastoitavaan tilaan hallitusti edellä esitetyllä tavalla. Raitisilman virtausmäärää ohjaavina sisäilman para-” 30 metreinä voidaan tietysti käyttää muitakin parametrejä, esimerkiksi lämpötilaa tai suhteellista kosteutta.

w « t

i I

Claims (7)

105852

1. Ilmastointimenetelmä, jossa raitisilma tuodaan ilmastoitavaan ti laan lämpöpatterin (1, 1') kautta, tunnettu siitä, että raitisilman virtaus-määrää säädetään ilmastoitavassa tilassa (3) olevan sisäilman parametreistä 5 riippuvaisesti.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että raitisilman virtausmäärää ohjataan ilmastoitavassa tilassa (3) vallitsevasta C02 -pitoisuudesta riippuvaisesti.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 10 että raitisilmaa päästetään ilmastoitavaan tilaan (3), kun C02 -pitoisuus > 1000 PPm. ------------------

4. Tuloilmalaite lämpöpatterin (1, 1') yhteydessä, joka laite (2, 2') on yhteydessä raitisilman tulokanavajärjestelyyn (5) ja tarkoitettu ohjaamaan raitisilma lämpöpatterin lämpöpintojen kautta ilmastoitavaan tilaan (3), tun- 15 nettu siitä, että tuloilmalaitteen (2, 2') ulosvirtausaukkoon (9, 9') on järjestetty sulkulaite (10, 10'), joka on ohjattavissa tuloilmalaitteen ulosvirtausaukon avaavan ja sulkevan asennon välillä ilmastoitavassa tilassa (3) olevan sisäilman parametreistä riippuvaisesti.

5. Patenttivaatimuksen4 mukainen tuloilmalaite, tunnettu siitä, 20 että mainittu ilmastoitavan tilan (3) parametri on C02 -pitoisuus.

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen tuloilmalaite, tunnettu siitä, että tuloilmalaitteen (2, 2') ulosvirtausaukko (9, 9') sijaitsee patterin yläosassa.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 4-6 mukainen tuloilmalaite, t u n -25 nettu siitä, että sulkulaite (10, 10') käsittää tuloilmalaitteen (2, 2') ulosvirtausaukkoon sovitetun sulkulevyn (11, 11') ja askelmoottorin (12, 12') sulkule-vyn kääntämiseksi. ·» -..... 1« »· » 105852