FI123114B - Kattohajoitin tuloilman johtamiseksi huonetilaan - Google Patents

Description

/ ' , f Γ ' , ·. '

KATTOHAJOITIN TULOILMAN JOHTAMISEKSI HUONETILAAN

Tämän keksinnön kohteena on kattohajoitin tuloilman johtamiseksi rakennuksen sisätilaan, erityisesti huonetilaan, jossa tuloilma on järjestet-5 ty enimmän osan ajasta virtaamaan tietyllä ilmamäärällä, joka kattohajoitin koostuu kanavaosasta, jonka avulla kattohajoitin on yhdistetty tuloilmakanavaan, runko-osasta, joka ympäröi kanavaosaa sekä etulevystä, jossa on aukkoja tai suuttimia ainakin kanavaosan kohdalla.

10 Rakennuksen sisätilan, kuten huoneen, erityisesti luokkahuoneen, toimistotilan tai vastaavan tilan, jossa on tyypillisesti useita ihmisiä, ilmanvaihto on haasteellista. Ihmiset aiheuttavat lämpökuorman, joka pyrkii nostamaan huoneen sisälämpötilaa vähitellen. Tämän kompensoimiseksi on olemassa periaatteessa kaksi mahdollisuutta; huonetilaa 15 voidaan jäähdyttää mekaanisesti tai huoneeseen voidaan syöttää lisää ilmaa. Mekaaninen jäähdytys on melko kallis asentaa ja kuluttaa runsaasti energiaa. Lisäilmavirtaus (jäähdyttämätön) voi puolestaan johtaa liian korkeisiin ilman virtausnopeuksiin, jotka aiheuttavat epämukavuutta ja jatkuvaa vetoa huoneessa oleville.

20

Hans Wigön väitöskirjassa 'Technique and human perception of intermittent air velocity variation, September 2005, University of Gävle, Sweden" on tutkittu tätä problematiikkaa. Väitöskirjassa on pyritty osoittamaan, että huoneessa olijoille on itse asiassa miellyttävämpää, 25 että ilmaa virtaa hetkellisesti "ylimäärin" huonetilaan. Tämä runsaampi ilmavirtaus voi kestää esimerkiksi viisi minuuttia, jonka jälkeen ilmaa tuodaan esimerkiksi 15 minuuttia vähäisempi määrä. Runsas ilmavirtani us viiden minuutin ajan koetaan vilvoittavaksi eikä epämiellyttävää ve- ™ don tunnetta koeta. Lämpötilaa ei tarvitse tällöin mekaanisesti viilentää, o 9 30 vaan saavutetaan riittävän miellyttävä huoneilma.

C\j £ Tämän keksinnön tarkoituksena on soveltaa edellä mainitussa väitöskir-

CL

jassa esitettyä ajatusta määrävälein tapahtuvasta voimakkaammasta co tuloilmavirtauksesta. Tämä on aikaansaatu kattohajoittimella, jolle on § 35 tunnusomaista se, että kanavaosan kohdalle, osittain kanavaosan si-

O

cm sään on asennettu läpimitaltaan kanavaosaa pienempi putki, joka on liikutettavissa vertikaalisessa suunnassa ala-asennon ja yläasennon välillä.

2

Keksinnön mukaisen kattohajoittimen eräälle edulliselle toteutusmuodolle on tunnusomaista se, että ala-asennossaan putki on olennaisesti etulevyä vasten tai sen lähellä, jolloin ilmavirtaus on ohjattu vain etulevyssä kanavaosan kohdalla olevien reikien kautta.

5

Keksinnön mukaisen kattohajoittimen eräälle toiselle edulliselle toteutusmuodolle on tunnusomaista se, että yläasennossaan putki on etäisyyden päässä etulevystä, jolloin ilmavirtaus suuntautuu myös sivuille.

10 Vielä eräälle keksinnön mukaisen kattohajoittimen edulliselle toteutus-muodolle on tunnusomaista se, että putken vertikaalinen liike on toteutettu askelmoottorilla.

Keksinnön etuina on, että kattohajoittimella voidaan toteuttaa tuloilman is jakaminen pulsseissa, eli välillä enemmän ilmaa, välillä vähemmän, tietyin määrävälein.

Seuraavassa keksintöä selitetään yksityiskohtaisemmin edullisten toteu-tusmuotoesimerkkien avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa 20

Kuvio 1 esittää keksinnön erään toteutusmuodon mukaista kattohajoitinta vinosti alhaalta katsottuna.

Kuvio 2 esittää keksinnön erään toisen toteutusmuodon mu-25 kaista kattohajoitinta vinosti alhaalta katsottuna.

Kuvio 3 esittää keksinnän mukaista kattohajoitinta sivulta ^ katsottuna.

o

(M

σ> 9 30 Kuvio 4 esittää keksinnön erään toteutusmuodon mukaista cj kattohajoitinta vinosti ylhäältä katsottuna ja osittain leikattuja na.

CL

h- co Kuvio 5 esittää keksinnön erään toisen toteutusmuodon mu- co § 35 kaista kattohajoitinta vinosti ylhäältä katsottuna ja osittain ™ leikattuna.

Keksinnössä hyödynnetään aiemmin mainitun väitöskirjan esittämää tekniikkaa kattohajoittimen muodossa. Kyseisen tekniikan periaate on 3 siis se, että rakennuksen sisätilaan, esimerkiksi huonetilaan, joka voi olla esimerkiksi neuvotteluhuone tai vastaava, tuodaan tuloilmaa tietyn ajan, esimerkiksi 15 minuuttia. Sen jälkeen tuodaan huomattavasti enemmän tuloilmaa, esimerkiksi viiden minuutin ajan. Vaikka huoneen 5 lämpötila ei mittarilla mitaten jäähdytetä aiempaa enemmän, huoneessa olijat kokevat ilmapulssit miellyttävän vilvoittavina, eivätkä koe vedon tunnetta. Edellä mainitut ilmavirtausten kestoajat voivat vaihdella, mutta perusperiaatteena on, että perusvirtaus kestää aina kauemmin kuin voimakkaampi ilmavirtaus.

10

Kuviossa 1 on esitetty kattohajoitin vinosti alhaalta katsottuna, eli siitä näkyy lähinnä etulevy 1. Etulevyssä on lukuisia aukkoja 2 lähellä ulkoreunoja. Sen lisäksi on muodostettu ryhmä aukkoja 3 tai suuttimia olennaisesti etulevyn 1 keskiosaan. Tässä toteutusmuodossa aukko-15 ryhmä 3 on olennaisesti pyöreä. Kuvion 2 toteutusmuodossa aukko-ryhmä on puolestaan suorakaiteen muotoinen.

Kuviosta 3 havaitaan, että etulevyn 1 ja runko-osan 4 välissä on rako 5. Tämä rako voi olla säädettävissä esimerkiksi kahteen eri mittaan tar-20 peen mukaan.

Lisäksi kuviosta 3 havaitaan, että kattohajoittimeen kuuluu kanavaosa 6, joka on yhdistetty tuloilmakanavaan (ei esitetty), ja jota kautta tu-loilma on johdettu kattohajoittimeen. Keksinnön mukaisessa kattoha-25 joittimessa on lisäksi vertikaalisessa suunnassa säädettävä putki 7, jonka läpimitta on hieman pienempi kuin kanavaosan 6. Putki lisäksi ulottuu kanavaosan 6 sisään ja, kuten mainittiin, on liikutettavissa vertikaa-^ lisessa suunnassa ala-asennon (kuvio 3) ja yläasennon välillä. Putken ja ™ kanavaosan väliin ei saa jäädä mainittavaa rakoa, että ilma ei "karkaa" 9 30 välistä.

C\] g Kuviossa 4 on havainnollistettu tarkemmin keksinnön periaatetta leik-

CL

kauskuvannon avulla. Tuloilma virtaa kanavaosan 6 kautta kattohajoit-co timeen. Kanavaosan sisään on sovitettu putki 7, joka on siis liikutetta-

(O

§ 35 vissa vertikaalisessa suunnassa. Kuvion 4 tilanteessa putki 7 on ala- ° asennossaan, eli se on olennaisesti etulevyn 1 pintaa vasten, jolloin tu loilma pakotetaan aukkoryhmään 3 ja sitä kautta edelleen huonetilaan. Tällä aikaansaadaan ns. tuloilmapulssi, eli virtaus kohdistuu suoraan alaspäin ja huomattavasti voimakkaammin kuin kattohajoittimen perus- 4 käyttöasennossa, jossa putki 7 on nostettu yläasentoonsa (ei esitetty). Kun putki 7 on yläasennossaan, tuloilma pääsee virtaamaan heti kana-vaosan jälkeen myös sivusuunnassa, jolloin se tulee huonetilaan huomattavasti tasaisemmin.

5

Kattohajoitinta käytetään enin osa ajasta tässä ns. peruskäyttöasennos-sa, jossa putki 7 on nostettu yläasentoonsa, jossa se on etäisyyden päässä etulevystä 1. Tämä tuloilmavirtaus voi kestää esimerkiksi n. 15 minuuttia, jonka jälkeen putki 7 lasketaan alas ja ilma kohdistuu suo-10 raan aukkoihin 3 ja edelleen huonetilaan. Tätä vaihetta voi kestää esimerkiksi n. viisi minuuttia. Tämän jälkeen nämä kaksi vaihetta voivat toistua saman kaavan mukaan.

Kuviossa 5 on esitetty täysin sama periaate kuin kuviossa 4 paitsi, että 15 aukkoryhmä kolme on nyt muodoltaan pyöreä, kun se kuvion 4 tilanteessa on suorakaiteen muotoinen. Aukkoryhmä 3 voidaan muodostaa erillisestä kappaleesta, johon aukot on tehty, ja joka on kiinnitetty kat-tohajoittimen etulevyyn.

20 Tuloilmavirtauksen säätöelimenä toimivaan vertikaalisessa suunnassa kahden ääriasennon välillä liikutettavaa putkea 7 käytetään esimerkiksi askelmoottorilla (ei esitetty). Askelmoottori on yhteydessä pyörivään akseliin 8, joka pyörimisliikkeen ja kierteiden välityksellä nostaa ja laskee putken 7 tukielimiä 9 ja siten itse putkea. Tämä ei kuitenkaan ole 25 ainoa vaihtoehto ja alan ammattimies voi tarpeen mukaan konstruoida sopivan liikutusmekanismin.

^ Alan ammattimiehelle on selvää, että keksintö ei ole rajoittunut edellä ™ esitettyihin toteutusmuotoesimerkkeihin, vaan sitä voidaan vaihdella 9 30 oheisten patenttivaatimusten puitteissa. Edellä on kuvattu kattohajoit- timen etulevyä, jossa on lähempänä ulkoreunaa lukuisia aukkoja 2. On g , myös mahdollista, että etulevyssä ei ole aukkoja lukuunottamatta auk-

CL

' koryhmää 3 kanavaosan 3 kohdalla. Tällöin kattohajoittimen peruskäyttö töasennossa tuloilmaa virtaa etulevyn 1 ja runko-osan välisestä raosta

CD

§ 35 5 ja luonnollisesti myös jonkin verran aukkojen 3 kautta. Edelleen on ° selvää, että kattohajoittimen muodon ei tarvitse olla suorakaide, vaan se voi olla mikä tahansa muukin, esimerkiksi pyöreä.

Claims (4)

1. Kattohajoitin tuloilman johtamiseksi rakennuksen sisätilaan, . 5 erityisesti huonetilaan, jossa tuloilma on järjestetty enimmän osan ajasta virtaamaan tietyllä ilmamäärällä, joka kattohajoitin koostuu kanavaosasta (6), jonka avulla kattohajoitin on yhdistetty tuloilmakanavaan, runko-osasta (4), joka ympäröi kanavaosaa sekä etulevystä (1), jossa on aukkoja (3) tai ίο suuttimia ainakin kanavaosan kohdalla, tunnettu siitä, että kanavaosan (6) kohdalle, osittain kanavaosan sisään on asennettu läpimitaltaan kanavaosaa pienempi putki (7), joka on liikutettavissa vertikaalisessa suunnassa ala-asennon ja yläasennon välillä, ja että ala-asennossaan putki (7) on olen-15 naisesti etulevyä (1) vasten tai sen lähellä, jolloin ilmavirtaus on ohjattu olennaisesti vain etulevyssä kanavaosan kohdalla olevien aukkojen (3) kautta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, 20 että yläasennossaan putki (7) on etäisyyden päässä etule vystä (1), jolloin ilmavirtaus suuntautuu myös sivuille.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että putken (7) vertikaalinen liike on toteutettu askel- 25 moottorilla. (M 0 (M o> cp C\1 X DC CL N- CO CO CD

01. O C\1