FI125362B - Ilmastointilaite - Google Patents

Description

Ilmastointilaite

Keksinnön tausta

Keksinnön kohteena on ilmastointilaite, johon kuuluu kotelo, jossa on ainakin yksi pystysuuntainen rako, jolloin ilmastointilaitteella on muodostettavissa ilmaverho puhaltamalla ilmaa raosta ja jossa ilmastointilaitteessa on toimilaite ilmavirtauksen suunnan säätämiseksi.

Esimerkiksi isojen kauppojen, kauppakeskusten, teollisuushallien ja muiden vastaavien rakennusten ulko-ovien yhteydessä käytetään ilmastointi-järjestelyä, jossa ulko-oven aukkoon muodostetaan ilmaverho. Tällaisessa järjestelyssä on ulko-oven vieressä, esimerkiksi tuulikaapissa, pystysuuntainen kotelo, josta puhalletaan ilmaa olennaisesti vaakasuunnassa. Aikaansaadulla ilmaverholla pyritään estämään lämpimämmän ja kylmemmän ilman sekoittuminen ja/tai ilmavirtaus oviaukossa. Talvella siis estetään toisaalta lämpimän ilman virtausta ulos rakennuksesta ja kylmän ilman virtaamista sisään rakennukseen. Kesähelteellä voidaan ilmaverhoa käyttää esimerkiksi estämään jäähdytyslaitteistolla varustetun rakennuksen jäähdytetyn sisäilman virtaamista ulos ja/tai estämään kuuman ilman virtaamista rakennuksen sisään.

Kotelosta tulevan ilman virtausnopeutta voidaan säätää esimerkiksi lämpötilamittausten perusteella. Edelleen kotelosta tulevan ilman virtauksen suunta voidaan valita manuaalisesti esimerkiksi kotelon suutinta kääntämällä. Tällaiset säädöt ovat kuitenkin useissa tapauksissa riittämättömiä riittävän monipuolisen ja nopean säädön aikaansaamiseksi.

Julkaisussa DE 4415079 on esitetty laitteisto ilmavirtauksen tuottamiseksi, jossa laitteistossa ilmavirtaus puhalletaan ulos kotelosta käännettävän suuttimen kautta. Suutinta kääntämällä voidaan siis valita kotelosta ulos tulevan ilmavirtauksen suunta. Julkaisussa on edelleen esitetty, että suutinta voidaan kääntää toimilaitteen avulla. Rakenteeltaan kyseinen ilmanvaihtolaitteisto on varsin monimutkainen eikä se toiminnoltaan myöskään ole kaikkiin tarpeisiin säädettävyydeltään riittävän monipuolinen.

Keksinnön lyhyt selostus Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan yksinkertainen il-mastointiratkaisu, jolla pystytään tarvittaessa aikaansaamaan monipuoliset toiminnot.

Keksinnön mukaiselle ilmastointilaitteelle on tunnusomaista se, että toimilaite on sovitettu säätämään raosta tulevan ilmavirtauksen suuntaa eri tavalla ilmastointilaitteen alaosasta kuin yläosasta.

Keksinnön ajatuksena on, että muodostetaan ilmastointilaitteella il-maverho ulko-oven aukon yhteyteen. Ilmaverho muodostetaan kotelolla, jossa on pystysuuntainen rako. Raosta tulevan ilmavirtauksen suuntaa säädetään toimilaitteella. Toimilaite on sovitettu säätämään raosta tulevan ilmavirtauksen suuntaa eri tavalla alaosasta kuin yläosasta. Tällöin pystytään ilmaverhon tuottaman ilmavirtauksen suuntaa siis säätämään monipuolisesti ja erilaisiin käyttötilanteisiin sopivasti. Erään sovellutusmuodon ajatuksena on, että ilmastointilaitteessa on sen pystyraon yhteydessä ilmastointilaitteen kotelon sisäpuolelle sovitettu pystyraon läheisyyteen sovitettu pystytanko. Toimilaitteella poikkeutetaan pystytangon asemaa pystyraon suhteen ja siten säädetään ilmavirtauksen suuntaa. Pystytanko voidaan kiinnittää yläpäästään paikalleen ja toimilaite voi poikkeuttaa pystytangon alapäätä pystyraon suhteen. Tällainen ilmastointilaite on rakenteeltaan ja toiminnaltaan yksinkertainen, mutta säädettävyydeltään monipuolinen.

Kuvioiden lyhyt selostus

Keksintöä selitetään täsmällisemmin oheisissa piirustuksissa, joissa kuvio 1 esittää kaavamaisesti ilmastointijärjestelyä sivusta päin katsottuna,

kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaista ilmastointilaitetta kuvion 1 linjaa A - A pitkin poikkileikattuna,

kuvio 3 esittää kuvion 1 mukaista ilmastointilaitetta kuvion 1 linjaa B - B pitkin poikkileikattuna, kuvio 4 esittää kaavamaisesti kuvion 1 mukaista ilmastointilaitetta kuvioon 1 nähden erilaisessa käyttötilanteessa ja kuvio 5 esittää kaavamaisesti kuvion 4 mukaista ilmastointilaitetta kuvion 4 linjaa C - C pitkin poikkileikattuna.

Kuvioissa keksinnön eräitä suoritusmuotoja on esitetty selvyyden vuoksi yksinkertaistettuna. Samankaltaiset osat on merkitty kuvioissa samoilla viitenumeroilla.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus

Kuviossa 1 on esitetty ilmastointijärjestely, jossa ilmastointilaitteella muodostetaan ilmaverho. Ilmastointilaitteeseen kuuluu kotelo 1, jossa on aina- kin yksi pystysuuntainen rako 2. Kuvion 1 suoritusmuodossa pystysuuntaisia rakoja on kaksi kappaletta. Pystysuuntaisia rakoja 2 voi siis olla myös esimerkiksi vain yksi tai sitten rakoja 2 voi olla useampiakin kuin kaksi kappaletta.

Kuten kuviosta 2 käy ilmi voi kotelossa 1 olla puhaltimia 3, lämmitin 4 ja suodattimia 5. Puhaltimien 3 avulla voidaan muodostaa ilmavirtaus, jolloin ilma virtaa raoista 2 nuolien D havainnollistamalla tavalla. Lämmitintä 4 käytetään ulos virtaavan ilman lämmittämiseen. Lämmitin 4 voi olla esimerkiksi sähkövastuksilla muodostettu lämmitin tai lämmitin 4 voi olla yhdistetty rakennuksen nestekiertoiseen lämmitysjärjestelmään. Suodattimena 5 suodatetaan il-manottoaukoista 6 otettu ilma.

Kotelossa 1 voi lisäksi olla vielä äänenvaimentimia, joita selvyyden vuoksi ei ole esitetty oheisissa kuvioissa. Ilmaverho voidaan muodostaa myös ilmastointilaitteella, jossa on pelkkä kotelo 1 ja raot 2, jolloin siis raoista 2 puhallettava ilma johdetaan koteloon 1 ilmanvaihtokanavaa pitkin eli tällöin siis ilmavirtausta ei muodosteta puhaltimilla kotelon sisällä.

Pystyrakojen 2 yhteyteen on niiden läheisyyteen sovitettu pystytan-got 7. Pystytankojen 7 avulla määritetään raoista 2 tulevan ilmavirtauksen suunta. Silloin kun pystytangot 7 on sovitettu keskeisesti rakoon 2 nähden virtaa ilma raoista 2 suoraan kotelosta 1 poispäin kuviossa 2 esitettyjen nuolien D havainnollistamalla tavalla.

Tangot 7 voivat olla umpinaisia mutta edullisesti ne ovat kuitenkin onttoja eli edullisesti tangot 7 ovat putkia, jolloin niiden paino on kohtuullinen ja liikuttelu siten kohtuullisen helppoa.

Tankojen 7 yläpäähän on sovitettu tapit 8. Tangot 7 roikkuvat tappien 8 varassa ja pääsevät tarvittaessa kääntymään tappien 8 ympäri. Tapit 8 taas voidaan sovittaa lepäämään tukirakenteen päällä. Tukirakenteen yläpinnassa voi olla esimerkiksi ura, johon tappi 8 sovitetaan. Tukirakenteeseen voidaan sovittaa useita uria vierekkäin, jolloin valitsemalla vierekkäisistä urista sopiva saadaan helposti sovitettua tanko 7 haluttuun kohtaan pystyraon 2 yläosan suhteen. Oheisissa kuvioissa tapit 8 on sovitettu siten että tangon 7 ovat yläpäästään pystyraon 2 keskellä, mutta haluttaessa voidaan tankojen 7 yläpää sovittaa myös siten, että tangot 7 eivät ole keskeisesti rakojen 2 suhteen. Tällöin tangot 7 kääntävät ilmavirtausta myöhemmin selitettävällä tavalla.

Kotelon 1 alaosaan on sovitettu toimilaite 9, joka liikuttaa levyä 10, joka taas on yhdistetty tankoihin 7 kuvioissa 3 ja 5 havainnollistetulla tavalla. Tangot 7 ovat siis levyn 10 yhteydessä ja toimilaitteella 9 voidaan liikuttaa le vyä 10. Näin ollen siis toimilaitteella 9 pystytään poikkeuttamaan pystytankojen 7 alapään asemaa. Kuvioissa 4 ja 5 on havainnollistettu, kuinka toimilaitteella 9 on siirretty tankoja 7 pois päin toimilaitteesta 9. Tällöin tangot 7 eivät ole keskeisesti rakoon 2 nähden. Niinpä tangot 7 kääntävät ilmavirtausta kuvion 5 nuolilla E havainnollistetulla tavalla. Pystytankojen 7 yläpäät ovat siis tappien 8 asemoimina paikoillaan ja toimilaitteella 9 poikkeutetaan tankojen 7 alapäiden asemaa. Näin ollen siis toimilaitteella 9 säädetään raosta 2 tulevan ilmavirtauksen suuntaa eri tavalla alaosasta kuin yläosasta. Kuvioiden 4 ja 5 osoittamassa tapauksessa tangot 7 ovat lähellä rakojen 2 keskikohtaa rakojen yläosassa, jolloin siis rakojen yläosassa ilma virtaa olennaisesti kohtisuoraan eli kuvion 2 nuolien D havainnollistamalla tavalla vaikka tankojen alapään asema onkin poikkeutettu. Jos ilmavirta haluttaisiin kääntää kuvioon 5 verrattuna vastakkaiseen suuntaan, liikutettaisiin toimilaitteella 9 tankojen 7 alapäitä toimilaitetta 9 kohti.

Ilmastointilaite sovitetaan ulko-oven aukon yhteyteen muodostamaan ilmaverho. Ilmaverholla pyritään estämään lämpimämmän ja kylmem-män ilman sekoittumista ja/tai ilmavirtaus oviaukossa. Talvella ilmaverholla estetään toisaalta lämpimän ilman virtausta ulos rakennuksesta ja toisaalta kylmän ilman virtaamista sisään rakennukseen. Kesällä ilmaverhoa voidaan käyttää esimerkiksi jäähdytyslaitteistolla varustetun jäähdytetyn sisäilman virtaamista ulos ja/tai estämään kuuman ilman virtaamista rakennuksen sisään.

Ilmavirtaukseen oviaukossa vaikuttavat painesuhteet eli ilmanpaine aukon ulkopuolella verrattuna ilmanpaineeseen aukon sisäpuolella. Painesuh-teeseen taas vaikuttaa rakennuksen ilmanvaihto, ilman lämpötilaerot, joista aiheutuu ns. savupiippuvaikutus sekä tuuli. Tuulen aiheuttama paine rakennukseen riippuu tuulen nopeudesta ja suunnasta ja rakennuksen geometriasta. Tuuli aiheuttaa kohtaamaansa pintaan ylipainetta ja toisaalta taas suojanpuo-leiselle seinälle alipainetta. Uiko- ja sisäilman lämpötilaeron aiheuttamaa paine-eroa kutsutaan savupiippuvaikutukseksi. Tyypillisesti savupiippuvaikutus aiheuttaa sen, että ulkoilmaa lämpimämmän rakennuksen sisäpuolella sen alaosiin kohdistuu alipaine ja yläosiin ylipaine ulkoilmaan verrattuna. Näin ollen siis tuuli voi aiheuttaa joko ylipainetta tai alipainetta ja toisaalta taas savupiippuvaikutus tyypillisesti aiheuttaa eri suuren vaikutuksen alaosaan kuin yläosaan ja vaikutus voi olla joskus jopa päinvastainen yläosassa verrattuna alaosaan. Niinpä joissain tapauksissa on edullista, että ilmaverho suunnataan ulospäin rakennuksesta ja joissain tapauksissa edullista, että ilmaverho suun nataan sisäänpäin rakennukseen. Toisaalta joissain tapauksissa on edullista suunnata ilmaverho voimakkaammin aukon alaosasta kuin yläosasta.

Ilmaverhon suunnan säätämistä varten on ilmastointijärjestelyssä ohjausyksikkö 11, joka ohjaa toimilaitetta 9 ilmaverhon suunnan kääntämiseksi halutunlaiseksi. Ohjausyksikköön on yhdistetty esimerkiksi lämpötila-anturit 12, joista toinen on sovitettu rakennuksen ulkopuolelle ja toinen rakennuksen sisäpuolelle. Lisäksi ilmastointijärjestelyyn voi kuulua paineanturit 13, joista myös toinen on sovitettu rakennuksen sisäpuolelle ja toinen sen ulkopuolelle. Niinpä lämpötila ja/tai paine-erojen perusteella määritetään se, mihin suuntaan ilmaverhon halutaan puhaltavan ja toimilaitteella 9 ohjataan ilmastointilaite puhaltamaan ilmaverho halutulla tavalla.

Levy 10 voidaan yhdistää liikutettavaksi toimilaitteella 9 esimerkiksi jousien välityksellä, jolloin jouset sovitetaan niin löysiksi, että jos tankojen liike estetään, ei levy 10 myöskään liiku vaan jouset joustavat halutulla tavalla. Näin ollen mikäli esimerkiksi työnnetään sormi raosta 2 ei tanko 7 paina sormea vasten vahingoittaen sitä.

Joissain tapauksissa tässä hakemuksessa esitettyjä piirteitä voidaan käyttää sellaisenaan, muista piirteistä huolimatta. Toisaalta tässä hakemuksessa esitettyjä piirteitä voidaan tarvittaessa yhdistellä erilaisten kombinaatioiden muodostamiseksi.

Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä haluttaessa voidaan ilmastointilaitteeseen sovittaa toimilaite 9 sekä tankojen alapäähän että yläpäähän, jolloin sekä tankojen ylä- että alapään asemaa voidaan säätää automaattisesti.

Edelleen mikäli rakoja on useita, ei jokaisen tangon 7 tarvitse olla liikutettavissa toimilaitteella 9 vaan jonkun tai joidenkin rakojen 2 yhteydessä olevat tangot 7 voivat olla sovitettu liikkumattomiksi tai vain manuaalisesti liikutettaviksi.

Claims (3)

1. Ilmastointilaite, johon kuuluu kotelo (1), jossa on ainakin yksi pystysuuntainen rako (2), jolloin ilmastointilaitteella on muodostettavissa ilmaverho puhaltamalla ilmaa raosta (2) ja jossa ilmastointilaitteessa on toimilaite (9) ilmavirtauksen suunnan säätämiseksi, tunnettu siitä, että toimilaite (9) on sovitettu säätämään raosta (2) tulevan ilmavirtauksen suuntaa eri tavalla ilmastointilaitteen alaosasta kuin yläosasta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ilmastointilaite, tunnettu siitä, että ilmastointilaitteessa on sen pystyraon (2) yhteydessä ilmastointilaitteen kotelon (1) sisäpuolelle ja raon (2) läheisyyteen sovitettu pystytanko (7), jolloin toimilaite (9) on sovitettu poikkeuttamaan pystytangon (7) asemaa pystyraon (2) suhteen ilmavirtauksen suunnan säätämiseksi.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen ilmastointilaite, tunnettu siitä, että pystytanko (7) on kiinnitetty yläpäästään paikalleen ja toimilaite (9) on sovitettu poikkeuttamaan pystytangon (7) alapäätä pystyraon (2) suhteen.