FI119129B - Lisäilmalaite - Google Patents

Description

Lisäilmalaite 119129

Keksintö koskee iisäilmalaitetta suurten, lämpötilaltaan alennettujen ilmavirtojen syöttämiseksi ilman vetoa suurista kattopinnoista niiden alla oleviin 5 huoneistoihin käsittäen ilman vastaanottavan painelaatikon ja sen alle järjestetyn ilmanjakoyksikön varustettuna säädettävillä suuttimilla.

Syötettäessä ilmaa huoneistoihin lisäilmalaitteilla syntyy ongelmia ilman jakautuessa epätasaisesti, jolloin muodostuu vetoa. Tämä liittyy muun muassa virtauskuvion muotoon haluttaessa saada aikaan mahdollisimman lyhyt, 10 niin sanottu lähivyöhyke. Lähivyöhykkeellä tarkoitetaan tällöin sitä lähinnä lisäil-malaitetta olevaa vyöhykettä, jossa havaitaan vetoa, ja sen rajaa lähinnä teknisesti se etäisyys lisäilmalaitteesta, jossa syötetyn ilman nopeus on > 0,2 m/s. Ilman jakautuminen vaikuttaa myös lämpötilan jakautumiseen oleskeluvyöhyk-keessä, mistä johtuen myös lämpötilan mittaukset oleskeluvyöhykkeissä voivat 15 tässä yhteydessä olla mielenkiintoisia. Tavanomaisiin pystysuoriin lisäilmalaittei-siin liittyvää problematiikkaa käsitellään tämän hakemuksen laatijan aikaisemmassa julkaisussa EP-B 507 756, ja siinä selostetaan myös lisäilmalaitteen jako-levyä, jota voidaan soveltaa sellaisissa laitteissa, jotka ovat aikaisempiin rakenteisiin verrattuna joustavampia, kun on kysymys asianomaisen huoneiston muo-20 dosta ja sisustuksesta sekä vedottoman tuuletuksen järjestämismahdollisuudes-ta.

.. .* Tiettyjen huoneistojen osalta toivotaan, että Ilma syötetään niihin yl- • · · häältä, esimerkiksi kattoon vaakasuoraan asennetuista lisäilmalaitteista niin sa- • · *···* nottuna ahtovirtauksena. Tämä tarkoittaa sitä, että varsinkin silloin, kun ilma on ·· 25 syötettävä suurista kattopinnoista, voi syntyä häiritseviä veto-ongelmia. Pys- : *·· tysuoraan järjestettyjen lisäilmalaitteiden aikaisemmin selostetut virtauskuvat ovat aivan erilaisia, koska ilma syötetään tällöin tietyssä kulmassa painovoiman suuntaan nähden, kun taas kattoon asennetussa lisäilmalaitteessa syötetyn il- : Y; man pääsuunta on yhdensuuntainen tämän suunnan kanssa. Näistä ongelmista • · .*··. 30 huolimatta voi olla toivottavaa ja jopa välttämätöntäkin, että ilma syötetään kui- *·’ tenkin kattoon asennettujen lisäilmalaitteiden avulla. Tällaiset olosuhteet vallit- * * sevat usein esimerkiksi laboratoriohuoneistoissa.

·*·

Tavanomaisissa laitteissa, joilla ilmaa syötetään katosta pystysuo-;***. raan alas huoneeseen, niiden loppupäässä on normaalisti lisäilmalaite, jossa on 35 rei'itetty levy ilman jakamiseksi alas huoneeseen. Levyn tarkoituksena on tällöin saada ilma jakautumaan tasaisesti laitteen pinnan päällä. Tällaista jo tunnettua 2 119129 laitetta selostetaan esimerkiksi julkaisussa DE-A 2 457 984. Koska refltetyllä levyllä varustetut laitteet saavat aikaan ilman jatkuvan kiihtymisen alhaalla huoneessa laitteiden alla ja lisäävät tällöin vetoa oleskeluvyöhykkeessä huoneessa, julkaisussa EP-A 0 271 652 on ehdotettu kattoon asennettua syöttölaitetta, joka 5 saa aikaan tietyn pyörteisyyden syötetyssä ilmassa, koska ilma saa mennä laitteeseen järjestettyjen suuttimien läpi niin, että keskellä on vaakasuora osa ja vaakatasoa vasten taas joitakin tiettyyn kulmaan järjestettyjä osia, jotka suuntautuvat ulospäin keskiosasta sen molemmilla puolilla. Tämä muodostaa lähtevän, hajaantuvan virtauskuvan sen ilmavirran kanssa, joka leviää sivuille sen alla ole-10 vassa huoneistossa. Julkaisussa DE-A 1 679 564 selostetaan laitteita ilman syöttämiseksi kattoon asennetuista laitteista liikkuvien suuttimien kautta, jotka on järjestetty muodostamaan erilaisia, vinosti alaspäin suuntautuvia virtauskuvia, jolloin muun muassa ehdotetaan myös pyörimistä muistuttavaa liikettä.

Kaikkiin aikaisemmin tunnettuihin laitteisiin, joilla ilmaa syötetään yl-15 haalta alas huoneistoon tai huoneeseen ahtovirtauksena, liittyy kuitenkin ongelmia, eivätkä nämä laitteet sovellu esimerkiksi suurien, lämpötilaltaan alennettujen ilmamäärien syöttämiseen. Tämä riippuu lähinnä siitä, että ne eivät muodosta tasaista, alaspäin suuntautuvaa ilman liikkumista, mikä on tärkeä edellytys ja jopa vaatimus ilman nopeuksien saamiseksi mahdollisimman alhaisiksi, koska 20 tämä on varsinkin suuria, lämpötilaltaan alennettuja ilmamääriä syötettäessä hy-vin tärkeää vedottomuuden saamiseksi aikaan koko alla olevan tilan pinnassa. Syötettäessä ilmaa pyörimistä muistuttavana virtauskuviona, mitä ehdotetaan • · i esimerkiksi edellä mainitussa julkaisussa DE-A 1 679 564, ilman nopeus vaihte-*·..*' lee huoneen eri osissa tuntuvasti ja voi huoneiston reunaosissa ilman pyörimi- »tl *...: 25 sestä huolehtivan laitteen alla olla kaksinkertainen huoneiston keskiosiin verrat- : *·· tuna, minkä vuoksi vedottomuus koetaan vain laitteen alla olevan tilan joissakin osissa.

Tämän vuoksi onkin jo kauan toivottu, että edellä mainitut ongelmat ·*.*. pystyttäisiin ratkaisemaan syötettäessä suuria määriä lämpötilaltaan alennettua .···. 30 ilmaa suurista kattopinnoista niiden alla oleviin huoneistoihin, ja vaikka, kuten • · ***' edellä on jo esitetty, onkin ehdotettu useita erilaisia ratkaisuja, nämä ongelmat ’: : ovat vain kärjistyneet viime vuosina.

«··

Kuten jo alussa mainittiin, keksinnöllä pyritään siis saamaan aikaan .···. lisäilmalaite suurien, lämpötilaltaan alennettujen ilmamäärien syöttämiseksi il- 35 man vetoa suurista kattopinnoista niiden alla oleviin huoneistoihin.

• * • · 3 119129 Näihin päämääriin päästään keksinnön mukaisella lisäilmalaitteella, jolle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerk-kiosassa.

Keksinnön mukainen lisäilmalaite käsittää siis ilman yhdyskanavista 5 vastaanottavan painelaatikon ja sen alle järjestetyn, ilman huoneistoon jakavan yksikön. Painelaatikko on erotettu jakoyksiköstä aukon käsittävällä väliseinällä ja ilman jakavassa yksikössä on säädettävät suuttimet, jotka on laitetta käytettäessä sijoitettu niin, että niillä saadaan koottu pyörrekuvio huoneistoon lähtevälle ilmalle. Näin varmistetaan huoneilman suuri poisto ja myös syötettyjen ilmamää-10 rien tuntuva nopeuden alentaminen sekä samanaikaisesti ilmavirran tasainen, alaspäin suuntautuva liike koko kattopinnan alla. Kootulla pyörrekuviolla tarkoitetaan sitä, että alaspäin virtaava ilma muodostaa lukuisia pyörteitä, joiden englanninkielinen nimitys on "swirls" ja jotka ovat rajaavia ja tiiviisti kiinni toisissaan vaakatason molemmissa suunnissa ja jotka on esimerkiksi järjestetty niin, että 15 ne muodostavat yhdessä neliön, suorakaiteen tai ympyrän.

On edullista, että ilmanjakoyksikkö muodostetaan useina laatikko-kasetteina. Ne ovat mieluimmin neliön muotoisia ja järjestetty vierekkäin kahdessa suunnassa sekä työnnetty lisäilmalaitteeseen, jolloin jokaisessa kasetissa on katto, joka muodostaa osan edellä mainitusta väliseinästä, ja suuttimilla va-20 rustattu pohja. Jokainen kasetti huolehtii erillisestä ilmapyörteestä, joka kuuluu . edellä mainittuun koottuun pyörrekuvioon, jotka selostetaan vielä lähemmin asi anomaiseen piirustukseen viittaamalla. Aukoissa voi olla osia, jotka kompensoi- • · · • ·* vat vaihtelevan ilman jakautumisen painelaatikossa. Tämä voi olla välttämätöntä • · · matalissa ja/tai pitkissä paineiaatikoissa, esimerkiksi matalampiin huoneisiin tar- * * · 25 koitetuissa laitteissa, jolloin ilman nopeudet voivat olla liian suuria, jotta saatai- siin aikaan tarkoitettu virtauksen muuttuminen painelaatikon ja ilmanjakoyksikön välillä, toisin sanoen tässä tapauksessa kasetteihin. On todettu olevan erittäin edullista, että tällöin käytetään jakolevyjä, joita selostetaan edellä mainitussa jul- kaisussa EP-B 507 756. Jakolevyjen avulla voidaan siis ohjata ilman jakautumis- .···. 30 ta kattopinnan päällä levyjä kääntämällä. Kattolaatikon korkeudesta ja yhdys- • · *!’ kanavien ilman jakautumisesta riippuen niitä on käännettävä joko myötä- tai vas- *:: tapäivään sopivan jakautumisen saamiseksi aikaan.

• · ·

Keksintöä selostetaan nyt lähemmin viittaamalla oheiseen .···. piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää sivukuvana periaateluonnosta li- :v. 35 säilmalaitteesta ja kuviot 2-4 esittävät erilaisia detaljeja kasetista lisäilmalait- • · teeseen keksinnön mukaan.

4 119129

Kuvio 1 esittää kattoon asennettavaa vaakasuoraa lisäilmalaitetta 10, jossa on painelaatikko 11, joka on yhdistetty yhdyskanavaan 12, jossa ilma syötetään laitteeseen nuolen 13 osoittamaan suuntaan. Painelaatikon 11 alla ja siihen rajoittuvana on ilmanjakoyksikkö 14. Painelaatikko 11 on erotettu ilmanjako-5 yksiköstä aukon käsittävällä väliseinällä 15. Ilmanjakoyksikön 14 pohjassa 16 on suuttimia 17 tietyllä etäisyydellä toisistaan. Kuviossa 2 esitetään ilmanjakoyksikkö 14, jossa on neljä kasettia 14a, jotka on sijoitettu vierekkäin laitteen 10 pituussuuntaan. Laitteen poikittaissuunnassa voi olla myös useita rivejä kasetteja 14a, joissa on esitetyllä tavalla sivuseinät 18 jokaisen kasetin välissä, välisei-1 o nään 15 on järjestetty myös käännettävät jakolevyt 19.

Kuvio 2 esittää kaaviona keksinnön mukaista kasettia 14a sivukuvana. Kasetissa on katto 15a, joka muodostaa asennettuna väliseinän 15 osan, sivuseinät 18 ja pohja 16. Katossa 15a on käännettävät jakolevyt 19 pyöreissä aukoissa. Kasetin 14a pohjassa 16 on suuttimet 17, jotka on säädetty niin, että 15 ne muodostavat pyörreliikkeen jokaisesta kasetista 14a tulevaan ilmaan.

Kuvio 3 esittää kaaviona jakolevyjen 19 sijaintia kasetin katossa 15a, johon levyt 19 on järjestetty viiteen yhdensuuntaiseen riviin, joissa jokaisessa on viisi kasettia.

Kuvio 4 esittää kasetin 14a pohjaan 16 sijoitettujen suuttimien 17 so-20 pivaa järjestystä ja pääsuuntaa. Kuviosta nähdään tällöin sopiva virtaussuunta . jokaisesta suuttimesta 17 tulevalle ilmalle tarkoitetun virtauskuvion muodostami seksi jokaisesta kasetista 14a viilaavaan ilmaan.

Esimerkki • · ·

Keksinnön mukainen lisäilmalaite, jonka ulkomitat ovat 2 400x ··· 25 1 800 mm ja korkeus 400 mm ja jossa on 12 kasettia, joiden mitat ovat 600 x 600 x 50 mm, kiinnitetään kattoon 3 metriä lattiasta laboratoriohuoneistoon, joka :T: on tarkoitettu virtausteknisiä mittauksia varten. Jokainen kasetti tehdään laatik- kona, jonka katto on reikälevyä, jossa reiät -5x5 reikää - ovat halkaisijaltaan 88 .v. mm, ja jonka pohja on reikälevyä, jossa on puolestaan 6x6 reikää, joiden hal- .···. 30 kaisija on 55 mm. Stifab Farex -jakolevyt asennetaan reikiin laatikon kattoon, • » T kun taas Stifab Farex -suuttimet (ruotsalainen malli nro 55598) kiinnitetään ka- setin pohjaan. Kokeet suoritettiin ilman nimellisvirtauksen ollessa 33 l/s kasettia ··« kohden korkeimman arvon ollessa tällöin 44 l/s ja pienimmän 11 l/s.

.···. Lämpötila oli kaikissa kokeissa noin 5 °C alhaisempi kuin huoneläm- • · ··". 35 pötila. Ilman liikkeet visuaalistettiin savulla, joka syötettiin lisäilmalaitteen tulo- • · • 5 119129 aukkoon. Ilman nopeudet ja lämpötila mitattiin Dantex 54 N 10 -tyyppisellä instrumentilla.

Tavanomaisissa laitteissa, joilla syötetään ilmaa pystysuoraan alaspäin sisäkatosta, on niiden loppupäässä rei'itetty levy ilman jakamiseksi tasai-5 sesti laitteen pintaan. Sen vuoksi alussa kokeiltiin vastaavaa järjestelyä. Katto-kasetin osa 16 korvattiin reikälevyllä. Silloin mitatut suurimmat nopeudet 1,2 metrin päässä katon alapuolella ilman nimellisvirtauksen ollessa 33 l/s kasettia kohden olivat 0,45 - 0,50 m/s. Nämä nopeudet ovat aivan liian suuria muka-vuusnäkökohdista hyväksyttäviksi.

10 Keksinnön mukaisella ja edellä selostetulla laitteella, jossa Stifab Fa- rex -suuttimet oli käännetty niin, että koottu pyörreliike pidettiin keksinnön mukaan edellä esitetyn suuruisena, mitattiin suurimmiksi ilman nopeuksiksi 0,20 m/s etäisyyden katosta ollessa sama. Etäisyyden katosta ollessa 1,8 m nopeudet olivat 1 - 2 cm/s pienemmät. Tämä nopeuden aleneminen merkitsee sitä, et-15 tä samalla kertaa on saatu suuri huoneilman poisto. Reikälevyä käytettäessä ilman nopeuden kiihtyminen jatkuu alhaalla oleskeluvyöhykeessä tässä tapauksessa hyvin pienestä poistosta johtuen.

Kokeilu, jossa käytettiin kahta muuta ilmavirtausta eli 11 ja 44 l/s kasettia kohden, vaikutti vain marginaalisesti ilman suurimpiin nopeuksiin. Tämä 20 on myös osoituksena siitä, että ehdotetulla muotoilulla saadaan todella aikaan . ilman tasainen jakautuminen huoneilman poiston ollessa myös hyvä.

• · *· 1 • · · • · • · · · • · * · **· • · · • · • · »·1 *· • · • 1· 9 ♦ ·· Φ · I • · · • · • » § • · 1 * · • « · • · • 1 • · 1 • · • · · • · 9 · ♦ 1 · · * · • · l«» »1 · * · ♦ • · • 1

Claims (3)

6 119129

1. Lisäilmalaite (10) suurten, lämpötilaltaan alennettujen ilmamäärien syöttämiseksi ilman vetoa suurista kattopinnoista niiden alla oleviin huoneistoihin 5 käsittäen ilman vastaanottavan painelaatikon (11) ja sen alle järjestetyn ilmanja-koyksikön (14) varustettuna säädettävillä suuttimilla (17), t u n n e 11 u siitä, että painelaatikko (11) on erotettu jakoyksiköstä (14) aukolla varustetulla väliseinällä (15), ja että ilmanjakoyksikkö (14) sivuseinien (18) avulla on jaettu pienempiin yksikköihin (14a), joista jokainen on varustettu suuttimilla (17), jotka on sovitettu 10 antamaan jokaisesta pienemmästä yksiköstä (14a) tulevalle ilmalle pyörreliik-keen, ja että pienemmät yksiköt (14a) on sovitettu antamaan tilaan menevälle ilmalle lukuisten vaakatason molemmissa suunnassa toisiinsa rajaavien ja tiiviisti kiinni toisissaan olevien pyörteiden muodossa olevan virtauksen, muodostaen tällä tavoin kootun pyörrekuvion huoneistoon tulevaan ilmaan, jolloin varmiste-15 taan huoneilman suuri poisto ja samalla kertaa syötettyjen ilmamäärien nopeuden huomattava aleneminen ja ilman tasainen, alaspäin suuntautuva liike koko kattopinnan alla.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lisäilmalaite, tunnettu siitä, että ilmanjakoyksikkö (14) muodostuu useista laatikon muotoisista kaseteista 20 (14a), jotka on järjestetty vierekkäin lisäilmalaitteeseen (10), jolloin jokaisessa . kasetissa (14a) on katto (15a), joka muodostaa osan väliseinästä (15), sivusei- m[ / nät (18), sekä pohja (16), joka on varustettu suuttimilla (17), jotka on tarkoitettu : ·1’ ja jotka on säädettävissä niin, että saadaan aikaan pyörreliike kasetista (14a) tu- ·♦· levään ilmaan. ···

3. Patenttivaatimusten 1 ja 2 mukainen lisäilmalaite, tunnettu sii- tä, että aukot on varustettu käännettävillä jakolevyillä (19) ilman vaihtelevan ja-kautumisen kompensoimiseksi painelaatikossa (11). • • · • · 1 • · 1 • ··· « · • · • · « m * · * · · • · • · * · · • m • « • tl · · • « · « • « 119129 7