FI125084B - Tuloilmalaite ja menetelmä tuloilmalaitteessa - Google Patents

Description

Tuloilmalaite ja menetelmä tuloilmalaitteessa Tilluftanordning och förfarande i en tilluftanordning

TEKNIIKAN ALA

Keksinnön kohteen on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen tuloilmalaite.

Keksinnön kohteena on myös patenttivaatimuksen 5 johdanto-osan mukainen menetelmä tuloilmalaitteessa.

TEKNIIKAN TASO

Tuloilmalaitteet tai ilmastointipalkit käsittävät yleensä tuloilmakammion, sekoi-tuskammion ja lämmönvaihtimen. Raitisilmavirtaus johdetaan tuloilmakammiosta suuttimien kautta sekoituskammioon, jossa raitisilmavirtaus indusoi kierrätysil-mavirtauksen virtaamaan ilmastoitavasta tilasta lämmönvaihtimen kautta sekoituskammioon. Raitisilmavirtauksesta ja kierrätysilmavirtauksesta sekoituskammi-ossa muodostettu yhdistetty ilmavirtaus johdetaan sekoituskammion lähtöaukosta ilmastoitavaan tilaan. Samalla tuloilmalaitteella voidaan kesäaikaan hoitaa huoneilman jäähdytys ja talviaikaan huoneilman lämmitys. Kesäaikaan huoneen kier-rätysilmaa jäähdytetään ja talvisaikaan lämmitetään tuloilmalaitteen lämmönvaih-timessa.

Nykyisin kiinnitetään entistä suurempaa huomiota rakennuksen energian kulutukseen. Ilmasto i n t i pal kk ij ärj cstelmä on osoittautunut niin investointi- kuin käyttökustannuksiltaan erittäin kilpailukykyiseksi järjestelmäksi, jolla voidaan hoitaa ilmastoitavan tilan ilmanvaihto ja jäähdytys ja/tai lämmitys. Tyypillisesti ilmas-tointipalkki toimii minimi-ilmavirralla, toisin sanoen ilmastointipalkkiin johde taan ainoastaan se ilmamäärä jonka kyseistä tilaa koskevat viranomaismääräykset vaativat. FI patenttihakemuksessa 20060035 on esitetty eräs ratkaisu, jossa ilmastointipal-kista ilmastoitavaan tilaan johdettavaa ilmamäärää voidaan jälkikäteen muuttaa ilmastoitavan tilan käyttötarpeen muuttuessa esim. toimistohuoneesta neuvotteluhuoneeksi. Tämä muutos tehdään lisäämällä ilmastointipalkista ilmastoitavaan tilaan johdettavan raittiin tuloilman osuutta avaamalla ja sulkemalla erillistä tu-loilmakammion suuttimet ohittavaa lisäilman säädintä. Tuloilmakammion suuttimista virtaa vakio ilmamäärä ilmastoitavaan tilaan riippumatta siitä onko lisäilman säätöpelti auki vai kiinni.

Energian kulutuksen minimoimiseksi olisi edullista, jos myös suuttimien läpi vir-taavaa ilmavirtaa voisi säätää pienemmäksi tai sulkea kokonaan silloin kun ilmastoitava tila on tyhjä.

Tekniikan tason mukaisissa ratkaisuissa tätä edellä mainittua ongelmaa ei ole pystytty ratkaisemaan tyydyttävällä tavalla.

KEKSINNÖN YHTEENVETO

Keksinnön mukaisen tuloilmalaitteen pääasialliset tunnusmerkit on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön mukaisen menetelmän pääasialliset tunnusmerkit on esitetty patenttivaatimuksen 5 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön mukainen tuloilmalaite käsittää jakokammion, suutinkammion, jossa on suuttimia tai suutinrako, lisäilmakammion, ainakin yhden sekoituskammion ja ainakin yhden lämmönvaihtimen. Raitisilmavirtaus johdetaan jakokammiosta: - suutinkammioon, josta raitisilmavirtaus johdetaan edelleen suuttimien tai suu-tinraon kautta mainittuun ainakin yhteen sekoituskammioon, jossa raitisilmavirtaus indusoi kierrätysilmavirtauksen virtaamaan ilmastoitavasta tilasta mainitun ainakin yhden lämmönvaihtimen kautta mainittuun ainakin yhteen sekoituskammioon, josta raitisilmavirtauksesta ja kierrätysilmavirtauksesta muodostettu yhdistetty ilmavirtaus johdetaan ilmastoitavaan tilaan, ja - lisäilmakammioon, josta erillinen lisäilmavirtaus johdetaan edelleen suoraan ilmastoitavaan tilaan.

Keksinnön mukaiselle ratkaisulle on tunnusomaista, että suutinkammio on jaettu ainakin kahteen osasuutinkammioon ja että tuloilmalaite käsittää lisäksi säätöeli-men, joka sijaitsee jakokammion ja ensimmäisen suutinkammion, toisen suutin-kammion sekä lisäilmakammion välissä siten, että yhdellä ja samalla säätöelimellä voidaan avata ja sulkea yhteys jakokammiosta ensimmäiseen osasuutinkammion ja/tai toiseen osasuutinkammioon ja/tai lisäilmakammioon.

Keksinnön mukainen ratkaisu mahdollistaa suutinkammio iden suuttimien kautta kulkevan ilmavirran sekä erillisen lisäilmavirran määrän säätämisen yhdellä ja samalla säätöelimellä manuaalisella käsisäädöllä tai säätöelimeen yhdistetyllä toimilaitteella automaattisesti.

Kun suutinkammio jaetaan kahteen osasuutinkammioon, voidaan saavuttaa viisi toimintatilaa tuloilmalaitteella käyttämällä säätöelimenä säätölevyä, joka sijoitetaan jakokammion ja ensimmäisen osasuutinkammion, toisen osasuutinkammion sekä lisäilmakammion väliin.

Ensimmäisessä toimintatilassa suljetaan ilmavirran kulku jakokammiosta ensimmäiseen ja toiseen suutinkammioon sekä lisäilmakammioon kokonaan.

Toisessa toimintatilassa avataan ilmavirran kulku jakokammiosta ensimmäiseen osasuutinkammioon, mutta pidetään toinen osasuutinkammio ja lisäilmakammio suljettuna.

Kolmannessa toimintatilassa avataan ilmavirran kulku jakokammiosta ensimmäiseen ja toiseen osasuutinkammioon, mutta pidetään lisäilmakammio suljettuna.

Neljännessä toimintatilassa avataan ilmavirran kulku jakokammiosta ensimmäiseen ja toiseen osasuutinkammioon sekä lisäilmakammioon.

Viidennessä toimintatilassa suljetaan ilmavirran kulku jakokammiosta ensimmäiseen ja toiseen osasuutinkammioon ja avataan ilmavirran kulku lisäilmakammioon.

Keksinnön mukaisella ratkaisulla voidaan säätää myös lämmönvaihtimen läpi kulkevaa kierrätysilmavirtausta. Ensimmäisen osasuutinkammion suuttimista se-koituskammioon johdettava raitisilmavirtaus indusoi kierrätysilmavirtauksen kulkemaan vain lämmönvaihtimen sen osuuden läpi, joka on yhteydessä sekoitus-kammioon ensimmäisen osasuutinkammion osuudella. Toiseen osasuutinkammioon yhteydessä olevan lämmönvaihtimen osuuden läpi ei kulje kierrätysilmavirtausta silloin kun toiseen osasuutinkammioon ei johdeta raitisilmavirtausta jako-kammiosta.

Keksinnön mukaista ratkaisua voidaan soveltaa sekä vakio ilmavirtaan että vakio-paineeseen perustuvassa ilmastointijärjestelmässä.

Keksintöä selostetaan seuraavassa viittaamalla oheisten piirustusten kuvioissa esitettyihin keksinnön eräisiin edullisiin suoritusmuotoihin, joihin keksintöä ei ole kuitenkaan tarkoitus yksinomaan rajoittaa.

KUVIOIDEN LYHYT SELOSTUS

Kuviossa 1 on esitetty aksonometrinen kuva eräästä tuloilmalaitteesta, jossa keksinnön mukaista ratkaisua voidaan soveltaa.

Kuviossa 2 on esitetty aksonometrinen kuva kuviossa 1 esitetystä tuloilmalaittees-ta siten, että sisäosat näkyvät.

Kuviossa 3 on esitetty poikittaissuuntainen leikkaus kuvioissa 1 ja 2 esitetystä tuloilmalaitteesta.

Kuviossa 4 on esitetty poikittaissuuntainen leikkaus eräästä toisesta tuloilmalaitteesta, jossa keksinnön mukaista ratkaisua voidaan soveltaa.

Kuviossa 5 on esitetty pitkittäissuuntainen poikkileikkaus tuloilmalaitteen tuloil-makammiorakenteesta.

Kuviossa 6 on esitetty kuviossa 5 esitetyn säätöratkaisun toimintaperiaate.

Kuviossa 7 on esitetty keksinnön mukaista ratkaisua soveltavan tuloilmalaitteen eri toimintatilat.

Kuviossa 8 on esitetty eräs vaihtoehtoinen keksinnön mukainen säätöratkaisu ylhäältä katsottuna.

EDULLISTEN SUORITUSMUOTOJEN SELOSTUS

Kuvioissa 1 on esitetty poikittaissuuntainen poikkileikkaus eräästä tuloilmalaitteesta, jossa keksinnön mukaista ratkaisua voidaan soveltaa.

Kuviossa 1 esitetty tuloilmalaite 100 käsittää pitkänomaisen, poikkileikkaukseltaan monikulmion muotoisen tuloilmakammion 10, 11 ja tuloilmakammion 10, 11 sivuseinämään sijoitetun pitkänomaisen, poikkileikkaukseltaan suorakulmion muotoisen jakokammion 20. Raitis tulo ilmavirtaus LI johdetaan tuloaukosta 21 jakokammioon 20, josta raitisilmavirtaus LI johdetaan edelleen tuloilmakammi- oon 10, 11. Raitisilmavirtaus johdetaan jakokammion 20 tuloaukkoon21 ilmastoitavaan tilaan ulottuvalla raitisilmakanavistolla ja siihen liittyvällä puhaltimella, joita ei ole esitetty kuviossa.

Tuloilmakammion 10, 11 alapuolelle on sovitettu pitkänomainen, poikkileikkaukseltaan suorakulmion muotoinen lämmönvaihdin 12. Lämmönvaihtimen 12 alapuolelle on pohjalevy 18, jossa on aukkoja lämmönvaihtimen 12 kohdalla. Kierrä-tysilmavirtaus L2 virtaa ilmastoitavasta tilasta lämmönvaihtimen 12 läpi sisään tuloilmalaitteeseen, jossa se sekoittuu raitisilmavirtaukseen LI. Raitisilmavirtauk-sesta LI ja kierrätysilmavirtauksesta L2 muodostettu yhdistetty ilmavirtaus LA, LB virtaa ulos tuloilmalaitteesta sivuille.

Kuviossa 2 on esitetty aksonometrinen kuva kuviossa 1 esitetystä tuloilmalaitteesta siten, että sisäosat näkyvät. Kuviosta näkyy, että tuloilmakammio 10, 11 muodostuu suutinkammiosta 10 ja lisäilmakammiosta 11. Suutinkammio 10 on puolestaan jaettu ensimmäiseen osasuutinkammioon 10a ja toiseen osasuutinkammi-oon 10b. Suutinkammiossa 10 näkyy yksi suutinrivistö 15b. Jakokammion 20 pohjassa näkyy myös kuhunkin kammioon 10a, 10b, 11 johtavat aukot la, 2a, 3a. Lämmönvaihdin 12 ulottuu laitteen pituussuunnassa vain suutinkammion 10 alueelle, mutta ei lisäilmakammion 11 alueelle. Lisäilmakammio 11 on avoin kammio, jonka alaosasta raitis lisäilmavirta L3 virtaa pienellä impulssilla ilmastoitavaan tilaan. Lisäilmakammiossa 11 ei ole suuttimia. Lisäilmakammion 11 alaosa on edullisesti peitetty aukollisella levyllä, jolloin lisäilmavirta L3 virtaa levyn aukkojen läpi ilmastoitavaan tilaan.

Kuviossa 3 on esitetty poikittaissuuntainen leikkaus kuvioissa 1 ja 2 esitetystä tuloilmalaitteesta. Poikkileikkauksessa näkyy suutinkammio 10, jonka pystysuuntaiseen sivuseinämään on sovitettu jakokammio 20. Suutinkammion 10 alapuolella on lämmönvaihdin 12 ja lämmönvaihtimen 12 alapuolella on pohjalevy 18, jonka ulkoreunoissa on taitokset 18a, 18b. Suutinkammion 10 pohjaseinämä on levitetyn M-kirjaimen muotoinen ja pohjaseinämän ulkoreunoissa on ohjainosat 19a, 19b. Suutinkammion 10 pohjaseinämä, siihen liittyvät ohjainosat 19a, 19b ja pohjalevyn 18 taitokset 18a, 18b muodostavat sekoituskammiot 13a, 13b sekä tuloilmalaitteen lähtöaukot 16a, 16b. Tuloilmalaite on symmetrinen pystysuuntaisen keskiakselin Y-Y suhteen lukuun ottamatta jakokammiota 20 ja siihen johtavaa tuloaukkoa 21.

Raitisilmavirtaus LI johdetaan jakokammion 20 tuloaukkoon 21 ilmastoitavaan tilaan ulottuvalla raitisilmakanavistolla ja siihen liittyvällä puhaltimella, joita ei ole esitetty kuviossa. Jakokammiosta 20 raitisilmavirtaus LI johdetaan edelleen suutinkammioon 10, josta raitisilmavirtaus LI johdetaan ensimmäisen suutinrivis-tön 15a kautta ensimmäiseen sekoituskammioon 13a ja toisen suutinrivistön 15b kautta toiseen sekoituskammioon 13b. Ensimmäiseen sekoituskammioon 13a suhteellisen suurella impulssilla syötettävä ensimmäinen raitisilmavirtaus LI indusoi ensimmäisen kierrätysilmavirtauksen L2 virtaamaan ilmastoitavasta tilasta lämmönvaihtimen 12 kautta ensimmäiseen sekoituskammioon 13a. Toiseen sekoitus-kammioon 13b suhteellisen suurella impulssilla syötettävä toinen raitisilmavirtaus LI indusoi toisen kierrätysilmavirtauksen L2 virtaamaan ilmastoitavasta tilasta lämmönvaihtimen 12 kautta toiseen sekoituskammioon 13a. Kussakin sekoitus-kammiossa 13a, 13b raitisilmavirtaus LI ja kierrätysilmavirtaus L2 sekoittuvat, jonka jälkeen raitisilmavirtauksesta LI ja kierrätysilmavirtauksesta L2 muodostettu yhdistetty ilmavirtaus LA, LB johdetaan ilmastoitavaan tilaan tuloilmalaitteen lähtöaukoista 16a, 16b. Tuloilmalaite 100 on edullisesti sovitettu ilmastoitavan tilan sisäkaton yhteyteen siten, että tuloilmalaitteen 100 pohjalevy 18 on ilmastoitavan tilan sisäkaton tasalla, jolloin yhdistetty ilmavirtaus LA, LB ohjautuu tuloilmalaitteen 100 molemmille sivulle sisäkaton suuntaisesti.

Kuviossa 4 on esitetty poikittaissuuntainen leikkaus eräästä toisesta tuloilmalait-teesta, jossa keksinnön mukaista ratkaisua voidaan soveltaa.

Kuviossa 4 esitetty tuloilmalaite 100 käsittää pitkänomaisen, poikkileikkauskel-taan suorakulmion muotoisen jakokammion 20 ja sen alapuolella olevan, pit- känomaisen, poikkileikkaukseltaan suorakulmion muotoisen tuloilmakammion 10, 11. Raitisilmavirtaus johdetaan jakokammion 20 tuloaukkoon 21 ilmastoitavaan tilaan ulottuvalla raitisilmakanavistolla ja siihen liittyvällä puhaltimella, joita ei ole esitetty kuviossa.

Jakokammion 20 vasemmalle puolelle on sovitettu pitkänomainen, poikkileikkaukseltaan suorakulmion muotoinen ensimmäinen lämmönvaihdin 12a ja jako-kammion 20 oikealle puolelle on sovitettu pitkänomainen, poikkileikkaukseltaan suorakulmion muotoinen toinen lämmönvaihdin 12b. Tuloilmakammion 10, 11 alapuolelle on sovitettu trapetsin muotoinen ohjauskappale 17. Ensimmäisen lämmönvaihtimen 12a pystysuuntaisen ulkosivuseinämän alapuolelle on sovitettu pystysuuntainen ensimmäinen sivuseinämä 14a ja toisen lämmönvaihtimen 12b pystysuuntaisen ulkosivuseinämän alapuolelle on sovitettu toinen pystysuuntainen sivuseinämä 14b.

Ensimmäisen sivuseinämän 14a, ensimmäisen lämmönvaihtimen 12a pohjapin-nan, tuloilmakammion 10, 11 vasemman sivuseinämän ja ohjauskappaleen 17 vasemmanpuoleisen viiston sivupinnan rajaamaan tilaan muodostuu ensimmäinen sekoituskammio 13 a. Toisen sivuseinämän 14b, toisen lämmönvaihtimen 12b pohjapinnan, tuloilmakammion 10, 11 oikean sivuseinämän ja ohjauskappaleen 17 oikeanpuoleisen viiston sivupinnan rajaamaan tilaan muodostuu toinen sekoitus-kammio 13b.

Tuloilmakammion 10, 11 vasemmassa sivuseinämässä on ensimmäinen suutinri-vistö 15a, jonka välityksellä johdetaan raitisilmavirtaus LI tuloilmakammiosta 10, 11 ensimmäiseen sekoituskammioon 13a. Tuloilmakammion 10, 11 oikeassa sivu-seinämässä on toinen suutinrivistö 15b, jonka välityksellä johdetaan raitisilmavirtaus LI tuloilmakammiosta 10, 11 toiseen sekoituskammioon 13b. Kuhunkin sekoituskammioon 13a, 13b suuttimista 15a, 15b pystysuunnassa alaspäin suunnattu raitisilmavirtaus LI indusoi kierrätysilmavirtauksen L2 kulkemaan ilmastoitavasta tilasta vastaavan lämmönvaihtimen 12a, 12b kautta vastaavan sekoituskammioon 13a, 13b.

Ensimmäisen sekoituskammion 13a alaosassa on ensimmäinen lähtöaukko 16a, josta ensimmäisessä sekoituskammiossa 13a raitisilmavirtauksesta LI ja kierrä-tysilmavirtauksesta L2 muodostettu yhdistetty ilmavirtaus LA ohjautuu vasemmalle ilmastoitavaan tilaan. Toisen sekoituskammion 13b alaosassa on toinen läh-töaukkoa 16b, josta toisessa sekoituskammiossa 13b raitisilmavirtauksesta LI ja kierrätysilmavirtauksesta L2 muodostettu yhdistetty ilmavirtaus LB ohjautuu oikealle ilmastoitavan tilaan. Tuloilmalaite 100 on edullisesti sovitettu ilmastoitavan tilan sisäkaton yhteyteen välimatkan päähän katosta, jolloin yhdistetyt ilmavirtaukset LA, LB ohjautuvat sivulle sisäkaton suuntaisesti.

Kuviossa 5 on esitetty pitkittäissuuntainen poikkileikkaus tuloilmalaitteen tuloil-makammiorakenteesta.

Kuviosta 5 näkyy suutinkammio 10 ja sen jatkeena oleva lisäilmakammio 11. Suutinkammio 10 on lisäksi jaettu kahteen osaan eli ensimmäiseen osasuutin-kammioon 10a ja toiseen osasuutinkammioon 10b. Tuloilmakammio 10, 11 voidaan siten muodostaa yhdestä pitkänomaisesta kammiosta, joka jaetaan kolmeen toisistaan ilmatiiviisti erotettuun osaan. Jakokammio 20 ulottuu osasuutinkammi-oihin 10a, 10b sekä lisäilmakammioon 11. Jakokammion 20 ja osasuutinkammi-oiden 10a, 10b sekä lisäilmakammion 11 välissä on säätöelin 30, joka tässä muodostuu suorakulmion muotoisesta säätölevystä 30, Säätölevy 30 on kytketty varrella 41 toimilaitteeseen 40, jolloin säätölevyä 30 voidaan liikuttaa kyseisellä toimilaitteella 40. Toimilaitteena 40 voidaan käyttää esim. sähkömoottoriin perustuvaa tai hydrauliikkasylinteriin perustuvaa ratkaisua. Toimilaitetta 40 voidaan puolestaan ohjata ohjausyksiköllä 60, jossa on ohjelmoitava prosessori, joka ohjaa toimilaitetta 40 määrätyn ohjausalgoritmin mukaan. Ohjausyksikön 60 tulosignaa-leina voidaan käyttää esim. ilmastoitavaan tilaan sijoitetun lämpötila-anturin 61 mittaussignaalia ja/tai ilmastoitavaan tilaan käyttäjän työpöydän yhteyteen sijoi tettua ohjauslaitetta 62. Ohjauslaite 62 mahdollistaa säätölevyn 30 manuaalisen säädön suoraan käyttäjän toimesta. Ohjauslaite 62 voi myös olla kytketty niin, että sillä säädetään säätöpeltiä 30 yhdessä lämpötila-anturin 61 mittaussignaaliin perustuvan, automaattisen säädön kanssa.

Kuviossa 6 on esitetty kuviossa 5 esitetyn säätöratkaisun toimintaperiaate. Kuviosta näkyy ensimmäisen suutinkammion 10a tuloaukko la, toisen suutinkammion 10b tuloaukko 2a ja lisäilmakammion 11 tuloaukko 3a sekä vastaavasti säätöle-vyssä 30 olevat aukot Ib, 2b, 3b. Säätölevyä 40 voidaan liikuttaa vastakkaisiin suuntiin SI ja S2 toimilaitteella 40 siten, että halutut tuloaukot la, 2a, 3a ja säätö-levyn 30 aukot Ib, 2b, 3b asettuvat päällekkäin. Osasuutinkammioiden 10a, 10b ja lisäilmakammion 11 tuloaukot la, 2a, 3a sijaitsevat kyseisten ilmakammioiden 10a, 10b, 11 siinä seinämässä, joka asettuu jakokammiota 20 vasten. Osasuutinkammioiden 10a, 10b ja lisäilmakammion 11 tuloaukot la, 2a, 3a ovat siten kuviossa 1 esitetyssä suoritusmuodossa kyseisten kammioiden sivuseinämässä ja kuviossa 4 esitetyssä suoritusmuodossa ne ovat kyseisten kammioiden katossa. Kuviossa on esitetty toimintatila, jossa säätölevy 30 sulkee yhteyden molempiin osasuutinkammioihin 10a, 10b ja lisäilmakammioon 11.

Kuviossa 7 on esitetty keksinnön mukaista ratkaisua soveltavan tuloilmalaitteen eri toimintatilat Al, A2, A3, A4 ja A5. Kussakin toimintatilassa Al, A2, A3, A4 ja A5 on esitetty osasuutinkammioiden 10a, 10b ja lisäilmakammion 11 tuloaukot la, 2a, 3a sekä säätölevyssä 30 olevat vastaavat aukot Ib, 2b ja 3b vierekkäin, vaikka ne todellisuudessa ovat päällekkäin. Esittämällä aukot vierekkäin saadaan kuviosta havainnollisempi.

Ensimmäisessä toimintatilassa AI osasuutinkammioista 10a, 10b ja lisäilmakam-miosta 11 ilmastoitavaan tilaan virtaava raitisilmavirtaus on kokonaan suljettu eli säätöpelti 30 peittää ensimmäisen osasuutinkammion 10a tuloaukon la, toisen osasuutinkammion 10b tuloaukon 2a ja lisäilmakammion 11 tuloaukon 3a. Ilmaa ei siis pääse virtaamaan jakokammiosta 20 osasuutinkammioihin 10a, 10b eikä lisäilmakammioon 11. Ilmastoitavaan tilaan ei siis virtaa tuloilmaa tuloilmalait-teesta 100 laisinkaan. Kyseessä on niin sanottu energiasäästötila, jota voidaan käyttää esim. kun ilmastoitava tila on tilapäisesti käyttämättömänä. Tämä toimintatila toimii samalla tavalla sekä vakioilmavirtaan että vakiopaineeseen perustuvassa ilmastointij ärj estelmässä.

Toisessa toimintatilassa A2 ensimmäinen eli pidempi suutinkammio 10a on käytössä eli ensimmäiseen osasuutinkammioon 10a johtava tuloaukko la ja säätöle-vyn 30 ensimmäinen aukko Ib ovat päällekkäin, mutta suutinlevy 30 peittää toisen osasuutinkammion 10b tuloaukon 2a ja lisäilmakammion 11 tuloaukon 3a. Raitisilma virtaa siten jakokammiosta 20 pelkästään ensimmäiseen osasuutinkammioon 10a. Kun tuloilmalaite 100 on kytketty vakioilmavirtajärjestelmään, ja vain osa suuttimista 15 eli ensimmäisessä osasuutinkammiossa 10a olevat suuttimet 15 on käytössä, ensimmäisen osasuutinkammion 10a paine pyrkii kohoamaan, koska vakioilmavirtajärjestelmä pyrkii pitämään ilmavirran vakiona. Tämän takia ensimmäisen osasuutinkammion 10a suuttimista 15 purkautuvalla ilmalla on suurempi nopeus/impulssi. Suuremmasta nopeudesta on hyötyä esimerkiksi lämmitystilanteessa jolloin tuloilmalaitteesta 100 ilmastoitavaan tilaan puhallettava lämmin ilma sekoittuu paremmin ilmastoitavan tilan ilmaan. Kun tuloilmalaite 100 on kytketty vakiopainejäijestelmään, ja vai osa suuttimista 15 eli ensimmäisessä osasuutinkammiossa 10a olevat suuttimet 15 on käytössä, ilmavirta tuloilmalaitteesta 100 ilmastoitavaan tilaan pienenee osasuutinkammioiden 10a, 10b mittasuhteiden suhteessa. Tätä pienemmän ilmamäärän tuottavaa toimintatilaa voidaan käyttää esim. tilanteessa, jossa ilmastoitava tila on tilapäisesti tyhjä, jolloin energiatehokkuus paranee.

Kolmannessa toimintatilassa A3 molemmat osasuutinkammiot 10a, 10b ovat käytössä eli ensimmäisen osasuutinkammion 10a tuloaukko 1 a ja toisen osasuutinkammion 10b tuloaukko 2a sekä vastaavasti suutinlevyn ensimmäinen aukko Ib ja toinen aukko 2b ovat päällekkäin ja suutinlevy 30 peittää lisäilmakammion 11 tuloaukon 3a. Tässä toimintatilassa tuloilmalaitteen 100 jäähdytysteho (vesiteho) on suurimmillaan ja lämmönvaihtimien 12, 12a, 12b koko tehollinen pituus on käytössä ja osasuutinkammioiden 10a, 10b kammiopaine on normaalilla, mitoitus-tasolla. Tämä toimintatila toimii samalla tavalla sekä vakioilmavirtaan että vakio-paineeseen perustuvassa ilmastointijärjestelmässä.

Neljännessä toimintatilassa A4 molemmat osasuutinkammiot 10a, 10b on avattu ja tämän lisäksi on lisäilmakammio 11 kokonaan tai osittain avattu eli ensimmäisen osasuutinkammion 10a tuloaukko la, toisen osasuutinkammion 10b tuloaukko 2a ja lisäilmakammion tuloaukko 3a sekä vastaavasti säätölevyn 30 ensimmäinen aukko, Ib, toinen aukko 2b ja kolmas aukko 3b ovat päällekkäin. Vakioilmavirtaan perustuvassa järjestelmässä suuttimien läpi virtaava ilmavirta pienenee kolmanteen toimitilaan A3 verrattuna kun kokonaisilmavirta pysyy vakiona. Suu-tinilmavirran pienentyessä myös ilmastoitavasta tilasta indusoituva kierrätysilma-virta pienenee, jolloin ilmastoitavan tilan virtausnopeudet vastaavasti pienenevät ja ilmastoitavan tilan olosuhteet paranevat tässä mielessä. Vakiopaineeseen perustuvassa järjestelmässä saavutetaan tässä toimintatilassa maksimikokonaisilma-määrä. Lisäilmakammion 11 avauksen suuruus riippuu tarvittavan lisäilman määrästä. Tämä mahdollistaa ilmastoitavan tilan käyttötarkoituksen muuttamisen helposti toimistohuoneesta neuvotteluhuoneeksi.

Viidennessä toimintatilassa A5 ilmavirta jakokammiosta 20 osasuutinkammioihin 10a, 10b on suljettuja ilmavirta jakokammiosta 20 lisäilmakammioon 11 on kokonaan avattu eli lisäilmakammion tuloaukko 3a ja säätölevyn 30 kolmas aukko 3b ovat päällekkäin ja suutinlevy 30 sulkee ensimmäisen osasuutinkammion 10a tuloaukon la ja toisen osasuutinkammion tuloaukon 2a. Tässä toimintatilassa ilmastoitavaan tilaan johdettava lisäilmamäärä on maksimissaan. Tätä toimintatilaa voidaan käyttää esim. yöaikaan, jolloin käytetään pelkästään viileätä ulkoilmaa ilmastoitavan tilan jäähdyttämiseksi. Tämä toimitila toimii samalla tavalla sekä vakioilmavirtaan että vakiopaineeseen perustuvassa ilmastointijärjestelmässä.

Kuviossa 8 on esitetty eräs vaihtoehtoinen keksinnön mukainen säätöratkaisu ylhäältä katsottuna. Tässä suoritusmuodossa käytetään säätöelimenä suorakulmaisen säätölevyn sijaan pyöreätä säätölevyä 50. Pyöreän säätölevyn 50 ulkokehän säde on Rl. Pyöreän säätölevyn 50 ulkokehän sisäpuolelle piirretyn ympyrän R2 kehälle on muodostettu suorakulmaista säätölevyä vastaavat aukot la. 2a, 3a. Kuviossa näkyy lisäksi tuloaukot Ib, 2b, 3b, joista johtaa kanava vastaavaan kammioon eli ensimmäiseen suutinkammioon 10a, toiseen suutinkammioon 10b ja lisäilma-kammioon 11. Pyöreä säätölevy 50 on tuettu pyörivästi keskipisteestään C, jolloin pyöreätä säätölevyä 50 voidaan kiertää keskipisteen C ympäri myötäpäivään Sija vastapäivään S2. Kun pyöreätä säätölevyä 50 kierretään keskipisteensä C ympäri myötäpäivään SI kuviossa esitetystä asemasta, saavutetaan kuviossa 5 esitetyt viisi toimintatilaa. Pyöreän säätölevyn 50 pyöritys voidaan tehdä manuaalisesti tai toimilaitteella 40 kuten kuviossa 4 esitetyssä suoritusmuodossa. Toimilaitteena 40 voidaan käyttää esim. sähkömoottoria. Kuviossa on esitetty toimintatila, jossa säätölevy 30 sulkee yhteyden molempiin suutinkammioihin 10a, 10b ja lisäilma-kammioon 11. Pyöreän säätölevyn 50 käyttö vaatii suorakulmaiseen säätölevyyn 30 nähden suuremman pinta-alan, jotta aukkojen pinta-ala saadaan yhtä suureksi. Tuloilmakammion 10, 11 sivuseinämän korkeus ei yleensä mahdollista pyöreän säätölevyn 50 asennusta sivuseinämään, mutta tuloilmakammion 10, 11 kattopinnan leveys saattaa mahdollistaa pyöreän säätölevyn 50 asennuksen kattopintaan.

Kuvioissa 3 esitetyssä tuloilmalaitteessa on vain yksi suutinkammio 10, jossa on kaksi suutinriviä 15a, 15b, jotka kumpikin syöttävät omaa sekoituskammiotaan 13a, 13b. Ratkaisussa on myös vain yksi lämmönvaihdin 12, jonka kautta kierrä-tysilmavirtaus L2 johdetaan kumpaankin sekoituskammioon 13a, 13b. Osa läm-mönvaihtimesta 12 palvelee ensimmäistä sekoituskammiota 13a ja osa lämmön-vaihtimesta 12 palvelee toista sekoituskammiota 13b.

Kuviossa 4 esitetyssä suoritusmuodossa on myös vain yksi suutinkammio 10, jossa on kaksi suutinriviä 15a, 15b, jotka kumpikin syöttävät omaa sekoituskammiotaan 13a, 13b. Tässä ratkaisussa kuhunkin sekoituskammioon 13a, 13b liittyy oma lämmönvaihdin 12a, 12b, jonka kautta kierrätysilmavirtaus L2 johdetaan kyseiseen sekoituskammioon 13a, 13b.

Kuviossa 4 esitettyä suoritusmuotoa voidaan esim. modifioida siten, että kunkin lämmönvaihtimen 12a, 12b paikalle sijoitetaan tuloilmakammio 10, 11 ja jako-kammio 20. Tuloilmakammion 10, 11 ja jakokammion 20 paikalle sijoitetaan puolestaan lämmönvaihdin 12. Kukin tuloilmakammio 10, 11 muodostuu edelleen suutinkammiosta 10 ja lisäilmakammiosta 11 ja kukin suutinkammio 10 on puolestaan jaettu ainakin kahteen osasuutinkammioon 10a, 10b. Suuttimet 15 sijoitetaan nyt kunkin osasuutinkammion 10a, 10b pohjaseinämään, josta raitisilmavir-taus LI suuntautuu kuhunkin sekoituskammioon 13a, 13b. Tällaisessa suoritusmuodossa voidaan käyttää erillistä säätölevyä 30 kunkin jakokammiosta 20 ja tuloilmakammiosta 10, 11 muodostuvan yksikön välissä, jolloin säätö tapahtuu kussakin yksikössä oman säätölevyn ohjaamana. Kunkin yksikön säätölevyt voidaan toisaalta kytkeä mekaanisesti yhteen, jolloin säätö tapahtuu molemmissa yksiköissä samanaikaisesti yhdellä ja samalla säätöelimellä.

Kuviossa 4 esitettyä suoritusmuotoa voidaan myös modifioida esim. siten, että toinen lämmönvaihdin 12b, toinen sekoituskammio 13b ja toinen suutinrivistö 15b jätetään kokonaan pois. Jäljelle jää yhdellä sekoituskammio 11a 13a, yhdellä läm-mönvaihtimella 12a, yhdellä suutinrivistöllä 15a varustettu tuloilmalaite. Jako-kammio 20 ja tuloilmakammio 10, 11 pysyvät ennallaan.

Kuvioissa esitetyissä tuloilmalaitteissa eri kammioiden poikkileikkaukset ovat suorakulmion muotoisia, mutta keksinnön kannalta kammioiden poikkileikkaukset voivat luonnollisesti olla myös muunlaisia esim. pyöreitä, kolmion, trapetsin tai monikulmion muotoisia.

Kuvioissa esitetyissä suoritusmuodoissa käytetään suutinkammioissa 10a, 10b suuttimia 15, 15a, 15b, mutta suuttimet 15, 15a, 15b voidaan myös korvata suutin-raolla.

Kuvioissa esitetyissä suoritusmuodoissa suutinkammio 10 muodostuu kahdesta osasuutinkammiosta 10a, 10b, mutta keksinnön mukaista ratkaisua voidaan luonnollisesti soveltaa myös tilanteessa, jossa suutinkammio 10 on jaettu useampaan kuin kahteen osaan. Tällöin laitteella saavutetaan vielä useampia toimitiloja.

Edellä on esitetty ainoastaan eräitä keksinnön edullisia suoritusmuotoja ja alan ammattimiehelle on selvää, että niihin voidaan tehdä lukuisia modifikaatioita oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (8)

1. Tuloilmalaite, joka käsittää: - jakokammion (20), - suutinkammion (10), jossa on suuttimia (15, 15a, 15b) tai suutinrako, - lisäilmakammion (11), - ainakin yhden sekoituskammion (13, 13a, 13b), ja - ainakin yhden lämmönvaihtimen 12, 12a, 12b), jolloin raitisilmavirtaus (LI) johdetaan jakokammiosta (20): - suutinkammioon (10), josta raitisilmavirtaus (LI) johdetaan edelleen suuttimi-en (15, 15a, 15b) tai suutinraon kautta mainittuun ainakin yhteen sekoitus-kammioon (13, 13a, 13b), jossa raitisilmavirtaus (LI) indusoi kierrätysilmavir-tauksen (L2) virtaamaan ilmastoitavasta tilasta mainitun ainakin yhden lämmönvaihtimen (12, 12a, 12b) kautta mainittuun ainakin yhteen sekoituskammi-oon (13, 13a, 13b), jostaraitisilmavirtauksesta(Ll)jakierrätysilmavirtauksesta (L2) muodostettu yhdistetty ilmavirtaus (LA, LB) johdetaan ilmastoitavaan tilaan, ja - lisäilmakammioon (11), josta erillinen lisäilmavirtaus (L3) johdetaan suoraan ilmastoitavaan tilaan, tunnettu siitä, että: - suutinkammio (10) on jaettu ainakin kahteen osasuutinkammioon (10a, 10b), - tuloilmalaite käsittää lisäksi säätöelimen (30, 50), joka sijaitsee jakokammion (20) ja ensimmäisen suutinkammion (10a), toisen suutinkammion (10b) sekä lisäilmakammion (11) välissä siten, että yhdellä ja samalla säätöelimellä (30, 50) voidaan avata ja sulkea yhteys jakokammiosta (20) ensimmäiseen osasuutinkam-mion (10a) ja/tai toiseen osasuutinkammioon (10b) ja/tai lisäilmakammioon (11).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tuloilmalaite, tunnettu, siitä, että ensimmäinen osasuutinkammio (10a), toinen osasuutinkammio (10b) ja lisäilmakammio (11) käsittävät kukin siinä pinnassa, joka on jakokammiota (20) vasten, tuloaukon (la, 2a, 3a), ja että säätöelin (30, 50) muodostuu säätölevystä (30, 50), jossa on aukkoja (Ib, 2b, 3b), jolloin säätölevyä (30, 50) liikuttamalla voidaan avata ja sulkea haluttu yhteys jakokammiosta (20) ensimmäiseen osasuutinkammioon (10a) ja/tai toiseen osasuutinkammioon (10b) ja/tai lisäilmakammioon (11).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen tuloilmalaite, tunnettu, siitä, että tuloilmalaite käsittää lisäksi toimilaitteen (40), jolla säätölevyä (30, 50) voidaan liikuttaa.

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen tuloilmalaite, tunnettu, siitä, että tuloilmalaite käsittää viisi toimintatilaa, jotka voidaan valita säätölevyllä (30, 50) siten, että: - ensimmäisessä toimintatilassa suljetaan ilmavirran kulku jakokammiosta (20) ensimmäiseen (10a) ja toiseen (10b) osasuutinkammioon sekä lisäilmakammioon (20) kokonaan, - toisessa toimintatilassa avataan ilmavirran kulku jakokammiosta (20) ensimmäiseen osasuutinkammioon (10a), mutta pidetään toinen osasuutinkammio (10b) ja lisäilmakammio (11) suljettuna, - kolmannessa toimintatilassa avataan ilmavirran kulku jakokammiosta (20) ensimmäiseen (10a) ja toiseen (10b) osasuutinkammioon, mutta pidetään lisäilmakammio (11) suljettuna, - neljännessä toimintatilassa avataan ilmavirran kulku jakokammiosta (20) ensimmäiseen (10a) ja toiseen (10b) osasuutinkammioon sekä lisäilmakammioon (11), ja - viidennessä toimintatilassa suljetaan ilmavirran kulku jakokammiosta (20) ensimmäiseen (10a) ja toiseen (10b) osasuutinkammioon ja avataan ilmavirran kulku lisäilmakammioon (11).

5. Menetelmä tuloilmalaitteessa, joka tuloilmalaite käsittää: - jakokammion (20), - suutinkammion (10), jossa on suuttimia (15, 15a, 15b) tai suutinrako, - lisäilmakammion (11), - ainakin yhden sekoituskammion (13, 13a, 13b), ja - ainakin yhden lämmönvaihtimen (12, 12a, 12b), jolloin menetelmässä johdetaan raitisilmavirtaus (LI) jakokammiosta (20): - suutinkammioon (10), josta raitisilmavirtaus (LI) johdetaan edelleen suuttimi-en (15, 15a, 15b) tai suutinraon kautta mainittuun ainakin yhteen sekoitus-kammioon (13, 13a, 13b), jossa raitisilmavirtaus (LI) indusoi kierrätysilmavir-tauksen (L2) virtaamaan ilmastoitavasta tilasta mainitun ainakin yhden lämmönvaihtimen (12, 12a, 12b) kautta mainittuun ainakin yhteen sekoituskammi-oon (13, 13a, 13b), josta raitisilmavirtauksesta (LI) jakierrätysilmavirtauksesta (L2) muodostettu yhdistetty ilmavirtaus (LA, LB) johdetaan ilmastoitavaan tilaan, ja - lisäilmakammioon (11), josta erillinen lisäilmavirtaus (L3) johdetaan edelleen suoraan ilmastoitavaan tilaan, tunnettu siitä, että: -jaetaan suutinkammio (10) ainakin kahteen osasuutinkammioon (10a, 10b), - avataan ja suljetaan yhteys jakokammiosta (20) ensimmäiseen osasuutinkammi-on (10a) ja/tai toiseen osasuutinkammioon (10b) ja/tai lisäilmakammioon (11) yhdellä ja samalla säätöelimellä (30, 50), joka sijoitetaan jakokammion (20) ja ensimmäisen suutinkammion (10a), toisen suutinkammion (10b) sekä lisäilma-kammion (11) väliin.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu, siitä, että: - muodostetaan ensimmäisen osasuutinkammion (10a), toisen osasuutinkammion (10b) ja lisäilmakammion (11) siihen pintaan, joka on jakokammiota (20) vasten tuloaukko (la, 2a, 3a), - muodostetaan säätöelin (30, 50) säätölevystä (30, 50), jossa on aukkoja (Ib, 2b, 3b), jolloin säätölevyä (30, 50) liikuttamalla voidaan avata ja sulkea haluttu yhteys jakokammiosta (20) ensimmäiseen osasuutinkammioon (10a) ja/tai toiseen osasuutinkammioon (10b) ja/tai lisäilmakammioon (11).

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu, siitä, että liikutetaan säätölevyä (30, 50) toimilaitteella (40).

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen menetelmä, tunnettu, siitä, että säädetään tuloilmalaitetta säätölevyllä (30, 50) viiden toimintatilan välillä siten, että: - ensimmäisessä toimintatilassa suljetaan ilmavirran kulku jakokammiosta (20) ensimmäiseen (10a) ja toiseen (10b) osasuutinkammioon sekä lisäilmakammioon (20) kokonaan, - toisessa toimintatilassa avataan ilmavirran kulku jakokammiosta (20) ensimmäiseen osasuutinkammioon (10a), mutta pidetään toinen osasuutinkammio (10b) ja lisäilmakammio (11) suljettuna, - kolmannessa toimintatilassa avataan ilmavirran kulku jakokammiosta (20) ensimmäiseen (10a) ja toiseen (10b) osasuutinkammioon, mutta pidetään lisäilmakammio (11) suljettuna, - neljännessä toimintatilassa avataan ilmavirran kulku jakokammiosta (20) ensimmäiseen (10a) ja toiseen (10b) osasuutinkammioon sekä lisäilmakammioon (H), ja - viidennessä toimintatilassa suljetaan ilmavirran kulku jakokammiosta (20) ensimmäiseen (10a) ja toiseen (10b) osasuutinkammioon ja avataan ilmavirran kulku lisäilmakammioon (11).