FI125451B - Ilmanvaihtoikkuna - Google Patents

Description

I lmanvaihtoikkuna Keksinnön ala

Keksintö liittyy rakennus- ja ilmanvaihtotekniikan alaan. Tekniikan taso

Rakennusten tiukenneet energiatehokkuusvaatimukset, nousseet lämmityskustannukset ja lisääntyvä ympäristötietoisuus ovat johtaneet siihen, että uudisrakennukset pyritään rakentamaan mahdollisimman ilma- ja höyrytiiviiksi. Rakennuksissa pyritään myös käyttämään energiatehokkaita ikkunoita, ja nämä pyritään asentamaan siten, että lämpöhukka on minimoitu ikkunan reunoiltakin. Uudisrakennuksissa käytetään näistä syistä nykyään lähes poikkeuksetta koneellista ilmanvaihtoa tai koneellista ilmanpoistoa. Suomessa koneellinen ilmanvaihto on nykyään pakollinen uudiskohteissa.

Saneeraus- ja modernisointikohteissa tehdään usein niin, että saneerattavan rakennuksen vaipan lämpöeristystä lisätään. Käytettävien materiaalien (lämmöneristeet, ikkunat, höyrysulut) vuoksi rakennuksen ulkoseinien ilman (ja höyryn) läpäisykyky heikkenee. Tämä voi aiheuttaa ongelmia erityisesti sellaisissa rakennuksissa, joissa ilmanvaihto on alun perin toteutettu painovoimaisena. Saneerauksen tai modernisoinnin yhteydessä toteutetun tiivistämisen jälkeen rakennukseen ei enää saada välttämättä riittävästi korvausilmaa, mikä voi häiritä painovoimaisen ilmanvaihdon toimintaa. Tästä syystä saneeraus-tai modernisointikohteisiin on usein tarpeen lisätä koneellinen ilmanvaihto. Sellaisissa kohteissa, joissa on vain jäteilman koneellinen poisto, korvausilman lämmitystä ei ole huomioitu. Tällaisissa kohteissa energian talteen ottaminen poistoilmasta on vaikeaa ja sisään tulevan korvausilman esilämmitys on haasteellista esim. kondenssiongelmien takia.

Koneellisella ilmanvaihdolla tarkoitetaan järjestelmää, jossa paitsi ilman poisto myös korvausilman tuonti toteutetaan koneellisesti. Koneellinen ilmanvaihto toteutetaan usein rakennuksen sisäkattoon asennettavilla ilmanvaihtoputkistoilla ja ilmanvaihtolaitteella, joka on liitetty ilmastointihormiin. Koneellisella ilmanvaihdolla on mahdollista suhteellisen yksinkertaisin teknisin välinein eli lämmönvaihtimen avulla kerätä talteen osa poistoilman lämmöstä ja siirtää se tuloilman lämmöksi. Tarvittavat ilmanvaihtoputkistot aiheuttavat isotöisiä putkistoasennuksia, jotka ovat kalliita ja vaikeita toteuttaa. Ilmanvaihtoputkistot vievät myös helposti paljon tilaa rakennuksesta, mikä voi kokonaan estää koneellisen ilmanvaihdon toteutuksen.

Suomalaisesta patentista 96442 tunnetaan ilmanvaihtoikkuna, jossa on uiko- ja sisäpuitteeseen valmistettu puitteen asennusaukot ilmanvaihtolaitteen asentamista varten.

Kansainvälisestä patenttihakemuksesta (julkaistu julkaisunumerolla W0 97/39289 AI) ja saksalaisesta hyödyllisyysmallista 8417444 UI tunnetaan ilmanvaihtoikkuna, jossa on puitteen asennusaukko ilmanvaihtolaitteen asennusta varten.

Saksalaisesta patentista 1 199 956 B ja saksalaisesta patenttihakemusjulkaisusta 10 341 098 AI tunnetaan ilmanvaihtoikkuna, jossa ilmanvaihtolaite on asennettu karmiin.

HAUTAU GmbH:n esittelemä ikkunaan asennettava Ventra(TM) -ilmanvaihtokone (kirjoitushetkellä ladattavana osoitteesta http://hautautypo3.kegelkom.de/fileadmin/ventratmp/wir-lassen-fenster-atmen-gb.pdf) edustaa uutta tarkastelutapaa rakennuksen ilmanvaihdon ratkaisemiseksi. Heidän ilmanvaihtokoneessaan on kaksi tuuletinta, jotka poistavat kosteaa käytettyä ilman huoneesta ja tuovat samalla raitista ilmaa sisään. Sisään tuotava ilma esilämmitetään lämmönvaihtimessa. Ilmanvaihtokone asennetaan seinän sisään ikkunan karmin yhteyteen uuden ikkunaan asennuksen yhteydessä.

Keksinnön tehtävä

Keksinnön ensimmäisen aspektin mukainen tehtävä on mahdollistaa ilmanvaihtolaitteen asentaminen ikkunaan jälkiasennuksena eli sen jälkeen kun ikkuna on asennettu, tai jo käytössä olevaan aiemmin valmistettuun ikkunaan.

Keksinnön toisen aspektin mukainen tehtävä on mahdollistaa ilmanvaihtoikkunan vaiheittainen hankkiminen tai käyttöönotto.

Keksinnön lyhyt kuvaus

Keksinnön ensimmäinen aspekti on mahdollista toteuttaa itsenäisen patenttivaatimuksen 1 mukaisella ilmanvaihtoikkunalla.

Keksinnön toinen aspekti on erityisesti mahdollista toteuttaa patenttivaatimuksen 14 mukaisella ilmanvaihtoikkunalla.

Epäitsenäiset patenttivaatimukset kuvaavat ilmanvaihtoikkunan edullisia suoritusmuotoja.

Keksinnön edut

Ilmanvaihtoikkuna käsittää karmin, ulkopuitteen, johon on kiinnitetty ainakin yksi ulkopuitteen ulkolasi, ja sisäpuitteen, johon on kiinnitetty ainakin yksi sisäpuitteen sisälasi. Toinen sisäpuitteesta ja ulkopuitteesta on kiinnitetty karmiin ja toinen on kiinnitetty karmiin tai karmiin kiinnitettyyn puitteeseen siten, että sisäpuitteen ja ulkopuitteen väliin jää välitila.

Tämän lisäksi ilmanvaihtoikkuna käsittää ainakin yhden karmiin valmistetun karmin asennusaukon, ainakin yhden sisäpuitteeseen valmistetun puitteen asennusaukon ja ainakin yhden ulkopuitteeseen valmistetun puitteen asennusaukon ilmanvaihtolaitteen asennusta varten.

Ilmanvaihtoikkuna mahdollistaa ilmanvaihtolaitteen asentamisen jälkiasennuksena. Asennusta varten riittää, että ilmanvaihtoikkunan puitteet joko irrotetaan tai ikkuna avataan, mutta paikalleen asennettuja karmeja ei tarvitse irrottaa puhumattakaan siitä, että karmien ulkopuolelta tarvitsisi tehdä ilmanvaihtolaitteelle tilaa rikkomalla seinän rakennetta. Ilmanvaihtoikkunan ilmanvaihtolaitteessa käytettävä lämmönvaihdin mahdollistaa energian säästämisen perinteiseen tuuletusikkunaan verrattuna.

Ilmanvaihtoikkunan avulla on mahdollista parantaa erityisesti saneeraus-, modernisointi- ja entisöintikohteissa painovoimaisen ilmanvaihdon tai yleisemmin koneellisen ilmanpoiston tehokkuutta, kun ainakin osa ellei kaikki aiemmin painovoimaisen ilmanvaihdon tai koneellisen ilmanpoiston avulla poistetusta ilmasta poistetaankin jatkossa ilmanvaihtoikkunan lämmönvaihtimen kautta. Tällöin huonetilasta poistettavan ilman ja korvausilman lämpöeroa pystytään hyödyntämään korvausilman lämmittämiseksi (kylmissä ilmanaloissa) tai viilentämiseksi (lämpimissä ilmanaloissa). Vaihtoehtoisesti on mahdollista toteuttaa rakennuksen asuin- ja/tai työskentelytilojen ilmanvaihto oleellisesti ilmanvaihtoikkunoiden avulla. Tämä mahdollisuus on erityisen merkittävä uudisrakennusten kohdalla.

Verrattuna edellä mainittuun HAUTAU GmbH:n Ventra (TM) -ilmanvaihtokoneeseen saavutetaan ilmanvaihtolaitteella yksinkertaisempi asennettavuus: Ventra(TM) edellyttää että lämmönvaihdin asennetaan ikkunan kohdalle seinään tehtävään syvennykseen, jolloin asennus on mahdollista ainoastaan uuden ikkunan asennuksen yhteydessä. Lisäksi se edellyttää joko seinän työstämistä tai vähintään ikkunan tai sen valoaukon pienentämistä. Keksimämme ilmanvaihtoikkunan kohdalla tämä ei välttämättä ole tarpeen.

Kun ilmanvaihtoikkuna lisäksi käsittää ilmanvaihtoikkunaan paikalleen asennetun ilmanvaihtolaitteen, joka on asennettu ainakin yhteen karmin asennusaukkoon ja kytketty ulkopuitteeseen valmistetun ainakin yhden puitteen asennusaukon ja sisäpuitteeseen valmistetun ainakin yhden puitteen asennusaukon välille, on ilmanvaihtoikkuna valmis käytettäväksi ilmanvaihdon toteuttamiseen.

Kun ilmanvaihtolaite lisäksi käsittää ulko-osan ja sisäosan ja näiden väliin järjestetyn lämmönvaihdinosan, joka on järjestetty asennusaukkoihin ja välitilaan siten, että lämmönvaihdinosa jää karmin ja sisäpuitteiden ja/tai ulkopuitteiden määrittämään tilaan ulottuen korkeintaan valoaukon reunaan, pystytään ilmanvaihto toteuttamaan oleellisesti muuttamatta valoaukon kokoa tai ulkonäköä, kun ikkunaa tarkastellaan kauempaa. Tämä on tärkeä seikka erityisesti silloin, kun ilmanvaihtoikkuna asennetaan saneerauksen, modernisoinnin tai entisöinnin yhteydessä suojelukohteeseen tai kulttuurihistoriallisesti arvokkaaseen kohteeseen, koska näin pystytään paitsi välttämään suuremmat muutokset rakennuksen ulkoasuun myös paremmin välttämään tarve rikkoa seinärakenteita edes osittain.

Kun ilmanvaihtoikkunassa ulko-osa käsittää puiteasennuskappaleen ilmanottoa varten ja puiteasennuskappaleen poistoilmaa varten ja jossa kyseiset puiteasennuskappaleet on asennettu ulkopuitteeseen valmistettuun ainakin yhteen puitteen asennusaukkoon, ja kun sisäosa käsittää puiteasennuskappaleen tuloilmaa varten ja puiteasennuskappaleen poistoilmaa varten ja kun kyseiset puiteasennuskappaleet on asennettu sisäpuitteeseen valmistettuun ainakin yhteen puitteen asennusaukkoon, pystytään ilmanvaihtoikkunan puitteita käyttämään teknisesti suhteellisen yksinkertaisella tavalla ilmanvaihdon kanavien läpivienteinä. Tämän avulla on mahdollista vähentää seinärakenteisiin mahdollisesti tarvittavien kanavointien määrää tai jopa poistaa tarvittavat kanavoinnit kokonaisuudessaan.

Kun lämmönvaihdinosa jää ulko-osan ja sisäosan välille siten, että nämä yhdessä muodostavat poikkileikkaukseltaan sisäpuitteen ja/tai ulkopuitteen muotoa seuraavan C-kirjaimen, pystytään ilmanvaihtolaitteelle käyttämään mahdollisimman paljon tilaa ilman että lämmönvaihdinosa jää näkyviin, kun ilmanvaihtoikkunaa tarkastellaan kauempaa valoaukon suunnasta. Tämä parantaa ilmanvaihtoikkunan sopivuutta saneeraukseen, modernisointiin ja entisöintiin tarjoten toisaalta mahdollisuuden lisätä ilmanvaihtolaitteen tilavuutta ja näin myös sen tarjoamaa ilmanvaihtokapasiteettia. C-mallille vaihtoehtona on I-malli, joka on asennettuna pystyssä tai vaakaan.

Kun ilmanvaihtolaite on integroituna karmiin, pystytään ilmanvaihtolaite piilottamaan näkyviltä mahdollisimman hyvin kuitenkin niin, että seinää karmin ulkopuolella ei tarvitse vahingoittaa niin paljon tai jopa lainkaan kuin tekniikan tason mukaista ratkaisua käytettäessä.

Kun ilmanvaihtoikkuna sisältää ainakin yhden ohjausyksikön ilmanvaihtolaitteen käyttömoodin asettamiseksi, valitsemiseksi tai säätämiseksi, pystytään ilmanvaihtoikkunan monikäyttöisyyttä lisäämään.

Kun ohjausyksikkö on etäohjattavissa, edullisimmin langattoman yhteyden tai sähköverkkoliitännän ylitse, pystytään ilmanvaihtoikkunan käyttömoodi asettamaan, valitsemaan tai säätämään myös silloin, kun kukaan ei ole ikkunan ääressä.

Kun ilmanvaihtoikkunassa on ainakin yksi poistettavissa oleva tukoskappale, jolloin tukoskappaleen poistamisen jälkeen ilmanvaihtoikkunaan on asennettavissa ilmanvaihtolaite jonkin keksinnön ensimmäisen aspektin mukaisen ilmanvaihtoikkunan toteuttamiseksi ikkunan paikalleen asentamisen jälkeen, pystytään ilmanvaihtoikkunan vaiheittainen hankkiminen tai käyttöönotto mahdollistamaan. Näin pystytään ilmanvaihtolaitteet asentamaan modernisointi-, saneeraus- tai entisöintikohteessa esimerkiksi vasta sitten, kun kaikki ilmanvaihtoikkunat on saatu asennettua paikalleen. Toisaalta myös on mahdollista asentaa ilmanvaihtolaitteita rakennukseen huoneisto tai kerros kerrallaan. Tämä mahdollistaa esimerkiksi taloyhtiötyyppisissä kohteissa sen, että kunkin huoneiston asukas tai omistaja (tai osakas joka omistaa huoneiston osakkeet) saa itse päättää, asennetaanko huoneistoon ilmanvaihtolaitteita ja jos, asennetaanko niitä kaikkiin vai vain osaan ikkunoista.

Luettelo piirustuksista

Seuraavassa esitellään ikkunaa lähemmin oheisissa piirustuksissa FIG 1-20 olevien sovellusesimerkkien avulla. Piirustuksista esittää: FIG 1 ja 3 perspektiivinäkymää ilmanvaihtoikkunasta, johon on asennettu ilmanvaihtolaite; FIG 2 ja 4 perspektiivinäkymää piirustuksissa FIG 1 ja 3 esitetystä ilmanvaihtoikkunasta ilman ilmanvaihtolaitetta; FIG 5 ilmanvaihtolaitetta tarkasteltuna huoneiston sisäpuolisesta asennussuunnasta päin; FIG 6 ilmanvaihtolaitetta tarkasteltuna ulkotilan puolisesta asennussuunnasta päin; FIG 7 ulkotilan puolista näkymää piirustuksissa FIG 1 ja 3 esitetystä ilmanvaihtoikkunasta; FIG 8 ulkotilan puolista näkymää piirustuksissa FIG 2 ja 4 esitetystä ilmanvaihtoikkunasta ilman ilmanvaihtolaitetta; FIG 9 poikkileikkausta ilmanvaihtoikkunasta tarkasteltuna alaviistosta; FIG 10 ilmanvaihtoikkunaa tarkasteltuna ulkopuolelta päin; FIG 11 ilmanvaihtoikkunan pystysuuntaista poikkileikkausta; FIG 12 piirustuksessa FIG 11 esitetyn ilmanvaihtoikkunan vaakasuuntaista poikkileikkausta; FIG 13 ikkunapinnan suuntainen leikkaus ilmanvaihtolaitteen sisäisestä rakenteesta; FIG 14 ikkunapintaa vastaan kohtisuora leikkaus ilmanvaihtolaitteen sisäisestä rakenteesta; FIG 15 ilmanvaihtolaitteen leikkaus XV-XV; FIG 16 ilmanvaihtolaitteen leikkaus XVI-XVI; FIG 17 ilmanvaihtolaitteen leikkaus XVII-XVII; FIG 18 ilmanvaihtolaitteen leikkaus XVIII-XVIII; FIG 19 kaaviokuva useamman ilmanvaihtoikkunan käsittävästä ilmanvaihtojärjestelmästä; ja FIG 20 ilmanvaihtoikkunan ohjainyksikkö.

Samat viitenumerot viittaavat samoihin osiin kaikissa FIG.

Keksinnön yksityiskohtainen selitys FIG 1 ja 3 esittävät perspektiivinäkymää ilmanvaihtoikkunasta 10, johon on asennettu ilmanvaihtolaite 50. Ilmanvaihtoikkuna 10 käsittää ylemmän karmin 11, alemman karmin 13 ja oikean karmin 14 sekä vasemman karmin 12.

Ilmanvaihtoikkunassa 10 on sisäpuite ja ulkopuite. Sisäpuite käsittää ylemmän sisäpuitteen 18, alemman sisäpuitteen 16 ja vasemman sisäpuitteen 15 sekä oikean sisäpuitteen 17. Vastaavasti, ilmanvaihtoikkunan 10 ulkopuite (vrt. FIG 7 ja 10) käsittää ylemmän ulkopuitteen 731, vasemman ulkopuitteen 721, alemman ulkopuitteen 711 ja oikean ulkopuitteen 741.

Ulkopuitteen peittona voi karmiverhous, joka mieluiten käsittää ylemmän karmiverhouksen 73, alemman karmiverhouksen 71, vasemman karmiverhouksen 72 ja oikean karmiverhouksen 75.

Ilmanvaihtoikkunan 10 karmi ja sisä- ja ulkopuite määrittävät valoaukon 19. Sisä- ja ulkopuitteen väliin jää välitila 90 (vrt. FIG 9) .

Ilmanvaihtoikkunan 10 sisäpuite ja ulkopuite voivat olla yksi-tai useampilasisia. Edullisesti sisäpuitteessa on kaksi lasia ja ulkopuitteessa kaksi lasia. Tällainen ilmanvaihtoikkuna on esitetty piirroksessa FIG 9.

Ulkopuitteen ulkolasi 91 (eli ulkoilmaan rajoittuva lasipinta) ja ulkopuitteen sisälasi 92 toteutetaan edullisimmin yhdestä eristyslasi-elementistä. Tällöin ulkopuitteen ulkolasin 91 ja ulkopuitteen sisälasin 92 välissä on välilistat 95, ja ulkopuitteen ulkolasin 91 ja ulkopuitteen sisälasin 92 väliin jäävä ns. hermeettinen tila on tiivistetty eristyslasipaketin massalla 96. Tällainen eristyslasi-elementti asennetaan paikalleen ulkopuitteeseen lasituslistojen 98 ja lasikiilojen 97 avulla.

Vastaavasti sisäpuitteen ulkolasi 93 ja sisäpuitteen sisälasi 94 (eli huoneeseen rajoittuva lasipinta) toteutetaan edullisimmin yhdestä eristyslasi-elementistä, joka samoin kuin ulkopuitteeseen kiinnitettävä eristyslasi-elementti on rakennettu välilistojen 95 avulla ja tiivistetty ns. hermeettiseksi tilaksi eristyslasipaketin massaa 95 käyttämällä. Eristyslasi-elementti asennetaan paikalleen sisäpuitteeseen lasituslistojen 98 ja lasikiilojen 97 avulla.

Ulkolasien ja sisälasien pinnat voivat olla tekniikasta tunnetulla tavalla pinnoitettuja. Erityisen edullinen pinnoitus on kuvattu suomalaisessa patenttihakemuksessa 20106030. Ilmanvaihtoikkuna 10 voidaan edullisesti toteuttaa kyseisessä patenttihakemuksessa esitettyä pinnoitusta käyttämällä.

Ilmanvaihtoikkunan 10 ulkopuite on mieluiten saranoitu karmiin tai sisäpuitteeseen saranoiden 20 avulla ja sisäpuite on saranoitu karmiin tai ulkopuitteeseen saranoiden 20 avulla. Saranoinnin avulla välitila 90 ja erityisesti ulkopuitteen sisälasi 92 ja sisäpuitteen ulkolasi 93 ovat pestävissä.

Ilmanvaihtolaite 50 (vrt. FIG 5) on varustettu lämmön talteenotolla , ja se on valmiiksi asennettu tai asennettavissa ilmanvaihtoikkunan 10 karmirakenteeseen eli edullisimmin ylempään karmiin 11 ja alempaan karmiin 13 ja näiden välillä olevaan karmiin, edullisimmin siis joko oikeaan karmiin 14 tai vasempaan karmiin 12. Ventra(TM) -ilmanvaihtokoneeseen verrattuna ilmanvaihtolaitteen ilmanvaihtokone (lämmönvaihdin 306 ja koneisto) sijaitsee karmirakenteen sisäpuolella.

C-kirjaimen mallinen ilmanvaihtolaite 50 käsittää ylemmän varren 51, rungon 52 ja alemman varren 53. Puiteasennuskappale 22 tuloilmaritilälle ja puiteasennuskappale 23 poistoilmaritilälle sijaitsevat ilmanvaihtolaitteen 50 yläpäässä.

Karmiasennuskappale 21 sijaitsee mieluiten rungon 52 yhteydessä. Karmiasennuskappaleeseen 21 ja runkoon 52 saadaan sijoitettua tarvittava sähkönsyöttö, koneistus ja ohjauslogiikka.

Ilmanvaihtolaite 50 käsittää myös ulkotilaa vasten tulevan puiteasennuskappaleen 54 poistoilmaritilää varten ja toisen ulkotilaa vasten tulevan puiteasennuskappaleen 55 otto-/tuloilmaritilää varten (vrt. FIG 6).

FIG 2 ja 4 havainnollistavat perspektiivinäkymää piirustuksissa FIG 1 ja 3 esitystä ilmanvaihtoikkunasta 10 ilman ilmanvaihtolaitetta 50. Samalla havainnollistuu, miten ilmanvaihtolaite 50 asennetaan ilmanvaihtoikkunaan 10.

Ilmanvaihtoikkunan 10 sisäpuite käsittää puitteen asennusaukon reunan 35, joka määrittää puitteen asennusaukon 36, sekä puitteen asennusaukon reunan 33, joka määrittää puitteen asennusaukon 34.

Ulkopuite käsittää puitteen asennusaukon reunan 37, joka määrittää puitteen asennusaukon 38, ja puitteen asennusaukon reunan 39, joka määrittää puitteen asennusaukon 40.

Karmi käsittää karmin asennusaukon reunan 31, joka määrittää karmin asennusaukon 32.

On selvää, että karmissa, sisäpuitteessa ja ulkopuitteessa voi kulloinkin olla useampiakin asennusaukkoja.

Ilmanvaihtolaitteen 50 puiteasennuskappale 22 tuloilmaritilälle ja puiteasennuskappale 23 poistoilmaritilälle asennetaan sisäpuitteessa oleviin asennusaukkoihin 34, 36. Ylempi puite 18 - vasen puite 15 -asettelun sijaan voidaan käyttää ylempi puite 18 - oikea puite 17 -asettelua tai vastaavasti sijoittaa kumpikin puiteasennuskappale 22, 23 vain yhteen puitteen sivuun, esimerkiksi vierekkäin (ylempi puite 18 ja/tai alempi puite 16) tai päällekkäin (vasen puite 15 ja/tai oikea puite 17).

Vastaavasti, ilmanvaihtolaitteen 50 puiteasennuskappale 54 poistoilmaritilälle ja puiteasennuskappale 55 otto-/tuloilmaritilälle asennetaan ulkopuitteessa oleviin asennusaukkoihin 38, 39.

Ilmanvaihtolaitteen 50 karmiasennuskappale 21 asennetaan karmin asennusaukkoon 32.

Ilmanvaihtoikkuna 10 voidaan asentaa paikalleen rakennukseen ilman ilmanvaihtolaitetta 50. Tällöin puitteen asennusaukot 34, 36, 38 ja 40 sekä karmin asennusaukko 32 tukitaan tukoskappaleella, mieluiten tiiviisti. FIG 2 ja 4 esitetystä ilmanvaihtoikkunasta 10 on tukoskappaleet poistettu.

Kun ilmanvaihtoikkunaa 10 käytetään ilman ilmanvaihtolaitetta 50, on ilmanvaihtoikkunaan 10 esityöstetyt asennusaukot 32, 34, 36, 38, 40 suljettuna tukoskappaleilla siten, että ilmanvaihtolaiteella 50 varustamattoman ilmanvaihtoikkunan 10 ilmanvuoto- ja lämmöneristyskyky sekä vastaavat ilmanvaihtoikkunan 10 puitteiden ja edullisimmin myös karmien ilmanvuoto- ja lämmöneristymiskykyä. Edullisimmin myös tukoskappaleiden ulkonäkö vastaa puitteiden ja edullisimmin myös karmien ulkonäköä. Tukoskappaleet on helppo poistaa ilmanvaihtolaitetta 50 asennettaessa.

Rakennukseen jo asennettu ikkuna voidaan muokata ilmanvaihtoikkunaksi 10 irrottamalla puitteet ikkunasta ja tekemällä puitteisiin puitteen asennusaukot 34, 36, 38, 40 sekä tekemällä karmiin karmin asennusaukko 32 karmin paikalla ollessa, esimerkiksi jyrsimällä tai sahaamalla. Tämän jälkeen puitteet asennetaan paikoilleen ja ilmanvaihtoikkunaan asennetaan ilmanvaihtolaite 50 tai tukoskappaleet.

Ilmanvaihtoikkuna 10 ja siihen asennettu ilmanvaihtolaite 50 on tarkoitettu käytettäväksi erityisesti modernisointi-, entisöinti- tai saneerauskohteissa, joihin ei rakennusvaiheessa välttämättä ole toteutettu koneellista ilmanvaihtoa. Ikkunaremontin yhteydessä koneellinen ilmanvaihto voidaan toteuttaa asentamalla rakennukseen, huoneistoon tai huoneeseen tarvittava määrä ilmanvaihtoikkunoita 10.

Koneellinen ilmanvaihto voidaan toteuttaa ilmanvaihtojärjestelmänä 1900 käyttämällä vähintään yhtä mutta edullisesti useampaa ilmanvaihtoikkunaa 10 joissa on kussakin ilmanvaihtolaite 50. Ilmanvaihtoikkunat 10 tai näiden ilmanvaihtolaitteet 50 kommunikoivat keskenään.

Ilmanvaihtojärjestelmän 1900 avulla koko rakennuksen, huoneiston tai huoneen ilmanvaihto on säädettävissä ohjaamalla ilmanvaihtolaitteiden 50 toimintaa kokonaisuutena. Rakennus, huoneisto tai huone voi käsittää myös ilmanvaihtoikkunoita 10 joissa ei ole ilmanvaihtolaitetta 50 sekä ikkunoita, jotka eivät ole ilmanvaihtoikkunoita.

Rakennuksen, huoneiston tai huoneen ilmanvaihdon säätämiseksi voi ilmanvaihtolaite 50 tai ilmanvaihtoikkuna 10 sisältää yhden tai useamman anturin käsittävän anturoinnin 501. Anturointi 501 toteutetaan tällöin edullisimmin lämpötila-anturin, kosteusanturin ja/tai hiilidioksidianturin avulla.

Ilmanvaihtojärjestelmän 1900 toteuttamiseksi ilmanvaihtoikkunat 10 tai näiden ilmanvaihtolaitteet 50 kommunikoivat keskenään, edullisimmin langattomasti. Ilmanvaihtojärjestelmän 1900 avulla voidaan toteuttaa huonekohtaisen ilmanvaihdon lisäksi huoneistotasoinen tai jopa rakennustasoinen ilmanvaihtosuunnitelma.

Näin ilmanvaihtoikkunan 10 avulla alipaineistaa yksi tai useampi huone tai tietyt osat huoneistosta tai rakennuksesta samalla kun muut ilmanvaihtoikkunat 10 antavat enemmän korvausilmaa. Näin saavutetaan alipaineistettuun huoneeseen tai alipaineistettuihin huoneisiin tai huoneiston tai rakennuksen alipaineistettuihin osiin tai ovelle kohdistuva ilmavirtaus.

Kun esimerkiksi kokkauksen aikana keittiö alipaineistetaan, kohdistuu keittiöön päin ilmavirtaus muusta osasta huoneistoa ja näin pystytään estämään tai vähentämään ruoanlaitosta syntyvien tuoksujen tai hajujen pääsemistä muuhun osaan huoneistoa.

Ilmanvaihtojärjestelmän 1900 ohjausalgoritmit voidaan ladata ilmanvaihtolaitteen 50 muistiin 505 laitteistoon esimerkiksi langattomasti. Tällöin huoneiston käyttäjän kotitietokoneeseen tai huoneistotietokoneeseen 407 liitetään dongle-tyyppinen vastaanotin 408, joka ottaa langattoman yhteyden ikkunoihin sekä esimerkiksi internetin yli yhteyden palveluntarjoajan tietokoneeseen 406.

Näin palveluntarjoaja voi tarvittaessa päivittää tai muuttaa säätöalgoritmia, tutkia ilmanvaihtolaitteen 50 vikatiloja tai kerätä aikasarjadataa algoritmin optimointia varten ilman paikan päällä käymistä.

Ilmanvaihtoikkunaan 10 integroitu ilmanvaihtolaite 50 voi olla modulaarinen, jolloin se voidaan vaihtaa määräajoin ja vanha perushuoltaa ilman merkittävää katkoa toiminnassa. Ilmanvaihtolaite 50 voidaan asentaa joko pysty- tai vaakatasoon.

Ilmanvaihtoikkunan 10 rakenteeseen integroitu ilmanvaihtolaite 50 on mieluiten kooltaan sellainen, että se ei merkittävästi tai edullisimmin lainkaan pienennä ilmanvaihtoikkunan 10 valoaukkoa 19.

Ilmanvaihtolaite 50 käsittää ilmanvaihtokoneen, joka sisältää lämmönvaihtimen 306 (lämmön talteenottokennon), ja tämän lisäksi myös ohjausyksikön 320 ja kanavistot (tuloilmakanava 303 ja poistoilmakanava 304, tulo- ja poistosuunnat tarkasteltuna huonetilan puolelta eli sisäpuitteen sisälasin 94 puoleiselta puolelta).

C-kirjaimen mallinen ilmanvaihtolaite 50 käsittää rungon 52, ylemmän varren 51 ja alemman varren 53.

Eri kokoisia ilmanvaihtoikkunoita 10 varten on mahdollista valmistaa ilmanvaihtolaitteita 50 eri kokoisina. Tällöin pystytään varastossa pidettävien valmistuskappaleiden määrää pienentämään, kun runkoa 52 sarjavalmistetaan valituissa ko'oissa (esim. karmin korkeuden tai valoaukon 19 korkeuden mukaan) ja kun ylemmästä varresta 51 ja/tai alemmasta varresta 53 käytetään yhtä kokoa useamman kokoisille tai kaikille ilmanvaihtoikkunoille 10. Ilmanvaihtolaitteen 50 laitekotelo (ainakin runkoa 52 mutta mahdollisesti myös ylempää vartta 51 ja alempaa vartta 53) voidaan edullisimmin valmistaa muottivalamalla muovista. Muovikuori pinnoitetaan lämpöeristeellä, esimerkiksi uretaanilla tai polyuretaanilla (sopiva paksuus esim. 5 mm). Ilmanvaihtolaitteen 50 laitekoteloon (mieluiten runkoon 52) asennetaan sen mittoihin sopiva vastavirtalämmönvaihdin. Ilmanvaihtolaitteen 50 laitekoteloon (mieluiten runkoon 52) asennetaan myös riittävätehoiset aksiaalipuhaltimet 303B, 304B imu- ja poistokanaviin (ts. aksiaalipuhallin 303B tuloilmakanavaan 303 ja aksiaalipuhallin 304B poistoilmakanavaan 304).

Aksiaalipuhaltimet 303B, 304B voivat olla pienjännitteellä (0-24 V) toimivia tuulettimia (kuten esimerkiksi PC-tietokoneiden virtalähteissä olevat tuulettimet). Aksiaalipuhaltimien 303B, 304B tehonsäätö toteutetaan edullisimmin pulssileveysmodulaationa. Kun aksiaalipuhaltimen 303B, 304B pulssileveys on maksimissaan (100 %) , on kyseisen aksiaalipuhaltimen 303B, 304B sähkömoottorin pyöritysjännite päällekytkettynä koko ajan eli pulssileveys = 1. Kun aksiaalipuhaltimen 303B, 304B pulssileveys on minimissään (0 %) , ei kyseisen aksiaalipuhaltimen 303B, 304B sähkömoottorin pyöritysjännite ole lainkaan päällekytkettynä eli pulssileveys = 0. Pulssileveys voi vaihdella välillä [0, 1].

Ilmanvaihtolaite 50 tarvitsee vain ulkopuolisen tehonsyötön. Tehonsyötön osalta ei ole tarpeen käyttää mitään erikoista ratkaisua. Tehonsyöttö pyritään toteuttamaan mahdollisuuksien mukaan huomaamattomasti mutta tarvittaessa käytetään pintavetoja joko lattianrajassa kynnyslistan alla tai päällä tai katonrajassa. Erityisesti silloin jos ilmanvaihtoikkunan 10 alla on sähköpatteri tai pistorasia, pystytään tehonsyöttö hoitamaan samaa sähkövetoa käyttäen.

Ilmanvaihtolaitteen 50 toimintalogiikka voidaan toteuttaa yksinkertaisena ja hyvin samankaltaisena kuin tavallisessa ilmanvaihtokoneessa.

Seuraavassa esittelemme ilmanvaihtolaitteen 50 toimintaa käyttöesimerkkien avulla. Ilmanvaihtolaite 50 voi olla konfiguroitu toteuttamaan kaikki tai vain osan seuraavista käyttöesimerkeistä a) - i).

Käyttöesimerkki a) perustilanne:

Perustilanteessa ilmanvaihtolaite 50 ajaa valitulla teholla ja esiohjelmoidulla imu/poisto -suhteella.

Tällöin sekä tuloilmakanavan 303 aksiaalipuhallinta 303B että poistoilmakanavan 304 aksiaalipuhallinta 304B ohjataan esim. suhdeluvuilla 0% - 100% täydestä tehosta. Aksiaalipuhaltimien 303B, 304B ohjausarvot on esiohjelmoitu mahdollisille ilmanvaihtokoneen 50 käyttöliittymän tehoasetuksille, esim. 1-2-3-4.

Jokaisella tehoasetuksella aksiaalipuhaltimien 303B, 304B ohjausarvot pitävät poiston hieman suurempana kuin imun. Tällä saavutetaan pieni alipaine huoneeseen ja estetään rakenteiden kostuminen mahdollisissa höyrynsulun vuotokohdissa.

Käyttöesimerkki b) ilmanvaihdon tuulivakiointi: ilmanvaihtolaitteessa 50 voi olla myös takaisinkytkentä paine-eroanturilta 318, jolloin imu-/poistosuhdetta ohjataan ulkoilma-sisäilma-paine-eron avulla.

Tällöin käyttöesimerkissä a) esitellyt esiohjelmoidut ohjausarvot voidaan korvata reaaliaikaisella mittauksella. Paine-eroanturi 318 mittaa sisäilman ja ulkoilman välistä paine-eroa. Kun lisäksi tiedetään sekä tuloilmakanavan 303 että poistoilmakanavan 304 ilmanvastus, voidaan laskea tarvittavat ohjaussignaalit sekä tuloilmakanavan 303 aksiaalipuhaltimelle 303B että poistoilmakanavan 304 aksiaalipuhaltimelle 304B, jotta valittua tehoasetusta vastaava ilmanvaihtomäärä saavutetaan.

Esimerkiksi ilmanvaihtoikkunaan 10 kohdistuva tuulenpaine saa aikaan sen, että ulkoilma on ylipaineinen sisäilmaan nähden. Tällöin tuloilmakanavan 303 aksiaalipuhaltimen 303B ohjausarvoa voidaan pienentää ja poistoilmakanavan 304 aksiaalipuhaltimen 304B ohjausarvoa kasvattaa, jotta saavutetaan sama tai suurin piirtein ilmanvaihtoteho ja -suhde kuin tuulettomassa olosuhteessa. Näin toimimalla pystytään ilmanvaihto tuulivakioimaan eli tekemään tuuliolosuhteista riippumattomaksi ainakin yleisimmin esiintyvillä tuulen nopeuksilla.

Käyttöesimerkki c) lämmönvaihtimen jäätymisen havaitseminen:

Ilmanvaihtolaitteen 50 ohjausyksikkö 320 mittaa poiston vaatimaa tehoa sekä muita saatavissa olevia mittauksia ja pyrkii havaitsemaan lämmönvaihtimen 306 jäätymisen.

Jäätyminen on havaittavissa poistoilmakanavan 304 kasvaneena virtausvastuksena, joka voidaan havaita aksiaalipuhaltimen 304B virtaa ja jännitettä ja/tai näiden vaihe-eroa mittaamalla, tai esimerkiksi ylimääräisellä paine-eroanturilla.

Poistoilmakanavan 304 jäätymisen yhteydessä virtausvastus kasvaa, jolloin aksiaalipuhaltimen 304B moottorin kuorma lisääntyy.

Esimerkiksi tietyn tyyppisessä vaihtovirtamoottorissa virta-jännite -vektorin vaihe-ero (cos φ) kertoo moottorin kuormasta. Vaihtoehtoisesti, tietyn tyyppisessä tasavirtamoottorissa (jota siis ajetaan tasajännitteellä) tasavirtamoottorin ottaman virran lisääntyessä tai pyörintänopeuden kasvaessa moottorin kuorma lisääntyy. Kun poistoilmakanavan 304 aksiaalipuhaltimen 304B moottorin kuorman lisääntyminen havaitaan ohjausyksiköllä 320, tarkoittaa se sitä, että poistoilmakanavan 304 virtausvastus on kasvanut.

Kun ohjausyksikkö 320 havaitsee, että poistoilmakanavan 304 virtausvastus on kasvanut, tarkoittaa se sitä, että poistoilmakanava 304 on jäätynyt tai on jäätymässä.

Toimintavaihtoehto c-i): Jäätymistilanteessa on mahdollista, että ohjausyksikkö 320 antaa hälytyksen ja/tai kytkee erityisen sulatustoiminnon, joka pienentää ilmanvaihtolaitteen 50 tuloilmakanavan 303 aksiaalipuhaltimen 303B tehoa tai pysäyttää sen ja kasvattaa poistoilmakanavan 304 aksiaalipuhaltimen 304B jään sulattamiseksi. Tämän lisäksi tai vaihtoehtona voi ohjausyksikkö 320 ohjata tehon kytkemisen päälle lämmitysvastukseen jään sulattamiseksi.

Toimintavaihtoehto c-ii):

Sellaisessa tilanteessa, että ilmanvaihtolaitteella 50 on kommunikaatioyhteys yhteen tai useampaan muuhun saman huoneiston ilmanvaihtolaitteeseen 50 (ilmanvaihtojärjestelmä 1900), voidaan jään sulatus hoitaa siten, että jäätynyt ilmanvaihtolaite 50 pysäyttää tuloilmakanavan 303 aksiaalipuhaltimen 303B, jolloin poistoilmakanavassa 304 kulkeva lämmin ilma sulattaa lämmönvaihtimen 306.

Lisääntynyttä ilmanpoistoa on mahdollista kompensoida toisen ilmanvaihtolaitteen 50 poistoilmakanavan 304 aksiaalipuhaltimen 304B pysäyttämisellä. Tässä tapauksessa kompensoivan ilmanvaihtolaitteen 50 kautta virtaa huoneeseen lämmittämätöntä ulkoilmaa, mutta poistokanavan aksiaalipuhaltimen 304B ollessa pysäytettynä ei lämmönvaihtimeen 304 virtaa jäätymistä aiheuttavaa kosteutta.

Käyttöesimerkki d) ilmanlaatuun perustuva säätäminen:

Jos ilmanvaihtolaitteessa 50 on ilmanlaatuun liittyvää paikallista anturointia, ilmanvaihtolaite 50 voi käyttää tietoa hyväkseen tehonsäädössä.

Tällöin poistoilmakanavaan 304 on sijoitettu esimerkiksi ilmankosteus- tai hiilidioksidianturi (esimerkiksi jäteilman lämpötila- ja/tai kosteusanturi 317). Näillä mitataan sisäilman laatua. Sisäilman laatutietoa käytetään hyväksi tehonsäädössä siten, että havaittaessa liiallista ilmankosteutta ja/tai hiilidioksidipitoisuutta, säädetään ilmanvaihtolaitteen 50 tehoa (ts. tuloilmakanavan 303 aksiaalipuhaltimen 303B ja poistoilmakanavan 304 aksiaalipuhaltimen 304B käyttötehoa) suuremmaksi niin pitkäksi aikaa että ilmanlaatu on parantunut.

Ilmanvaihtolaitteen tehoa voidaan säätää myös sitä suuremmaksi mitä suurempi on poikkeama halutussa ja mitatussa ilmanlaadussa.

Käyttöesimerkki e) tietojenvaihto kokonaisilmanvaihdon optimoimiseksi:

Jos ilmanvaihtolaitteella 50 on yhteys toiseen ilmanvaihtojärjestelmään 1900 kuuluvaan ilmanvaihtolaitteeseen 50, ilmanvaihtolaitteet 50 voivat siirtää tietoja tai vaihtaa tietoja kokonaisilmanvaihdon optimoimiseksi.

Tällaisia tietoja (ml. parametrit) ovat esimerkiksi ilmanlaatu ilmanvaihtoikkunalla 10, ohjausyksikköön 320 liitetyn anturoinnin 501 avulla havaittuna, ilmanlaatu muilla ilmanvaihtoikkunoilla 10, tieto mahdollisesta lämmönvaihtimen 306 jäätymisestä tai sulatusjaksosta, muiden ilmanvaihtojärjestelmään 1900 kuuluvien ilmanvaihtolaitteiden 50 käyttämä teho ja mahdollisesti peruspaine-ero uiko- ja sisäilman välillä eri ilmanvaihtoikkunoilla 10.

Tietojen perusteella voidaan laskea tuuliolosuhteet ja käyttää tietoa ilmankiertosuunnan valintaan huoneessa, huoneistossa tai rakennuksessa, esimerkiksi käyttöesimerkin b) mukaisesti.

Kun rakennuksen tai huoneiston ilmanvaihtolaitteilla 50 on kommunikointiyhteys toisiinsa, ne voivat hajautetusti säätää ilmanvaihtojärjestelmän 1900 toiminnan rakennuksen tai huoneiston ilmanvaihdon kannalta optimaaliseksi tai lähes optimaaliseksi.

Tällöin esimerkiksi huoneistotietokoneella 407, hallintayksiköllä tai kaikilla ilmanvaihtoikkunoilla 10 voi olla tieto muiden ilmanvaihtoikkunoiden 10 ohjausyksikköön 320 kytketyllä anturoinnilla 501 havaitusta ilmanlaadusta.

Näin voidaan ilmanvaihtoa tehostaa siten, että huonointa ilmanlaatua (ts. poikkeama halutussa ja mitatussa ilmanlaadussa on suurin) mittaava ilmanvaihtolaite 50 poistaa ilmaa enemmän kuin normaalisti ja vastaavasti muut ilmanvaihtolaitteet 50 kompensoivat lisääntyneen poiston suurentamalla imutehoaan.

Näin voidaan huomioida esimerkiksi ihmisten oleilu tietyissä huoneissa tai muut ilmanlaatua laskevat tekijät, esimerkiksi ruoanlaitto tai kylpyhuoneen käyttö.

Tässä kuvattu ilmanvaihdon tehostaminen on mahdollista toteuttaa automaattisesti.

Käyttöesimerkki f) ilmanvaihdon suunnan vaihtaminen:

Jos ilmanvaihtolaitteella 50 tai ilmanvaihtojärjestelmään 1900 kuuluvilla ilmanvaihtolaitteilla 50 on yhteys kaukosäätimeen, kaukosäätimellä voidaan manuaalisesti ohjata ilmanvaihdon tehoa ja suuntaa.

Tällöin kaukosäädin toimii keskusohjaimena, antaen säätöarvon yhdelle tai useammalle ilmanvaihtolaitteelle 50.

Kaukosäädin voi antaa pyynnön tehostaa tai pienentää ilmanvaihtoa tai saada aikaan ilmavirta ilmanvaihtoikkunalta 10 toiselle. Varsinainen toiminnallinen säätö ja takaisinkytkentä tapahtuu kuitenkin ilmanvaihtolaitteiden 50 välillä. Kaukosäädin voidaan näin vaikka sammuttaa ohjauskäskyn jälkeen.

Käyttöesimerkki g) ilmanvaihtolaitteiden 50 etähallinta:

Jos ilmanvaihtolaitteella 50 on yhteys dongle-tyyppiseen vastaanottimeen 408 (etähallintadongleen), voidaan etähallintayhteyden yli ladata päivityksiä ilmanvaihtolaitteen 50 esiasetuksiin ja ohjausalgoritmiin.

Tämän lisäksi tai vaihtoehtoisesti, ilmanvaihtolaite 50 voi lähettää diagnostiikkadataa etäyhteyden yli huolto- ja hallintatoimia varten.

Päivityksiä voivat olla esim. laitteistokonfiguraation muutokset joko kokonaisten ilmanvaihtolaitteiden määrän tai tyypin muuttuminen, huoneiston pinta-alan muuttuminen tai asiakkaan toivomusten mukainen ilmanvaihdon säätö, esimerkiksi ajastamalla järjestelmän toiminta asukkaan vuorotyön (tai työlistojen tai koulun/päiväkodin lukujärjestyksen ja lomien) mukaan. Diagnostiikkadata voi pitää sisällään ilmanvaihtolaitteen 50 toimintahistoriaa, jonka avulla palveluntarjoaja voi analysoida ilmanvaihtolaitteen 50 tai ilmanvaihtojärjestelmän 1900 toimivuutta ja mahdollisesti säätää ilmanvaihtojärjestelmän 1900 toimintaa tai tarjota asiakkaalle tarkoituksenmukaisempia laitteita.

Huoltotoimilla tarkoitetaan ilmanvaihtolaitteiden 50 kunnon seuraamista ja reagointia vikatilanteisiin. Tyypillisimpänä tuloilman suodattimen 302 tai poistoilmavirtauksen suodattimen 309 tukkeutumisen seuraaminen ja mahdollisesti myös reagoiminen vaihtotarpeeseen sopimuksen mukaan, esimerkiksi lähettämällä uudet suodattimet tai lähettämällä huoltomies vaihtamaan suodattimet.

Käyttöesimerkki h) siirtyminen etäohjatusta itsenäiseen toimintaan:

Jos ilmanvaihtolaitteen 50 kommunikointiyhteys muihin ilmanvaihtolaitteisiin 50 tai keskusohjaukseen katoaa, ilmanvaihtolaite 50 siirtyy itsenäiseen toimintaan toimien omien paikallisten mittaustensa ohjaamana.

Tällöin kyseinen ilmanvaihtolaite 50 huolehtii paikallisesta ilmanvaihdosta ja valitsee itse imu/poistosuhteen.

Tässäkin tilanteessa rakennuksen tai huoneiston kokonaisilmanvaihto voi toimia vähintään yhtä hyvin kuin keskitetysti ohjatun ilmanvaihdon ratkaisussa.

Ilmanvaihtolaitteiden 50 yhteenlaskettu perusteho riittää toteuttamaan koko rakennuksen tai huoneiston ilmanvaihdon ja mahdollisten paikallisten ilmanlaatuantureiden mittaustulokset ovat paikallisesti (ilmanlaatuanturin sisältävän ilmanvaihtolaitteen 50 ohjausyksikön 320 ) käytössä.

Käyttöesimerkki i) yksittäisen ilmanvaihtolaitteen 50 rikkoutuminen:

Ilmanvaihtojärjestelmässä 1900 ei tarvitse olla varsinaista keskusyksikköä, vaan yksittäisten ilmanvaihtolaitteiden 50 oma logiikka (ohjausyksikkö 320), jota ohjausyksikön 320 mikroprosessori 508 toteuttaa sisältää mahdollisuuden yhteistoimintaan.

Tällöin yksittäisen ilmanvaihtolaitteen 50 rikkoutuessa muu ilmanvaihtojärjestelmä 1900 voi jatkaa hajautettua toimintaansa.

Ilmanvaihtoikkunat 10 (tai näiden ilmanvaihtolaitteet 50) kommunikoivat mieluiten langattomasti. Samaa langatonta väylää voidaan käyttää myös ilmanvaihtoikkunoiden 10 kaukosäätämiseen sekä etäyhteyteen siten, että ikkunan langaton lähetin- vastaanotin kommunikoi huoneistossa olevan Internet- yhteydellä varusteun tietokoneeseeen (huoneistotietokone 407) liitetyn donglen kanssa.

Säätöalgoritmi mahdollistaa useamman ilmanvaihtoikkunan 10 yhtäaikaisen käytön samassa huoneistossa sekä optimoi huoneen, huoneiston tai rakennuksen ilmanvaihdon.

Ilmanvaihtoikkunoiden 10 toimintaa voidaan säätää verkkoyhteyden, esimerkiksi internet-yhteyden 405 yli, vaikkapa dongle-tyyppisen vastaanottimen 408 kuten USB-donglen avulla. Näin voidaan toteuttaa huone-, huoneisto- tai rakennuskohtainen ilmanvaihdon säätö.

FIG 11 esittää ilmanvaihtoikkunan 10 pystysuuntaista poikkileikkausta ja FIG 12 vaakasuuntaista poikkileikkausta.

Piirroksissa FIG 11 ja 12 esitetty ilmanvaihtoikkuna 10 poikkeaa FIG 9 esitetystä ilmanvaihtoikkunasta 10 siinä, että ulkopuitteessa on vain ulkopuitteen ulkolasi 91 ts. ulkopuite on yksilasinen. Tällöin ulkopuitetta ei ole toteutettu eristyslasi-elementtinä vaan ulkopuitteen ulkolasi 91 on asennettu paikalleen ulkopuitteeseen lasituslistojen 98 ja lasikiilojen 97 avulla.

Piirroksissa FIG 11 ja 12 esitetty ilmanvaihtoikkuna 10 poikkeaa FIG 1-4 esitetystä myös siltä osin, että ulkopuite un toteutettu onteloprofiilia, erityisesti alumiiniprofiilia, käyttämällä. Karmiverhous toteutetaan myös edullisesti onteloprofiilia, erityisesti alumiiniprofiilia käyttämällä.

Karmiverhouksen ja ulkopuitteen välillä käytetään tällöin edullisesti tiivistettä, joka päästää karmiverhouksen alle joutuneen veden pois. Jättämällä ulkopuitteen ja karmin väliin rako pystytään välitilasta 90 tekemään tuulettuva.

Sisäpuolen puitteeseen (ylempi sisäpuite 18 ja vasempi sisäpuite 15 tai oikea sisäpuite 17) tehdään läpivienti 1208. Läpiviennin 1208 ilmanvaihtolaitteesta 50 katsottuna kauempaan päähän kiinnitetään sisäsäleikkö / ilmanohjain 1209. Läpiviennin 1208 vastakkaiseen päähän tulee kaulus 1203, joka on edullisimmin toteutettu laippamaisena siten, ettei kaulus 1203 pääse luiskahtamaan läpivientiin 1208. Kauluksen 1203 ympärille tai sitä vasten asetetaan kauluksen tiiviste 1201, joka kytketään ilmanvaihtolaitteen 50 ilmanotto-/poistoreikään 1204. FIG 1 ja 2 esitetty poistoilmaritilä 23 ja ottoilmaritilä 23 on toteutettu juuri näin.

Ulkopuolen puitteeseen (ylempi ulkopuite 731 ja vasempi ulkopuite 721 tai oikea ulkopuite 741) tehdään läpivienti 1206. Läpiviennin 1206 ilmanvaihtolaitteesta 50 katsottuna kauempaan päähän kiinnitetään ulkosäleikkö / ilmanohjain 1207. Läpiviennin 1206 vastakkaiseen päähän tulee kaulus 1203, joka on edullisimmin toteutettu laippamaisena siten, ettei kaulus 1203 pääse luiskahtamaan läpivientiin 1208. Kauluksen 1203 ympärille tai sitä vasten asetetaan kauluksen tiiviste 1201, joka kytketään ilmanvaihtolaitteen 50 ilmanotto-/poistoreikään 1205. FIG 10 esitetyt poistoilmaritilä 54 ja otto-/tuloilmaritilä 55 on toteutettu juuri näin.

Ilmanvaihtoikkunan 10 sisäpuite on avattavissa normaalisti. Ulkopuitteen avaamiseksi (tarpeen esimerkiksi silloin, jos ulkopuitteen ulkolasin 91 ulkopinta on pestävä huoneen sisäpuolelta) otetaan ilmanvaihtolaite 50 pois, voidaan ulkopuite avata, minkä jälkeen ulkopuitteen ulkolasi 91 on pestävissä.

FIG 13 esittää ikkunapinnan suuntaista leikkausta ilmanvaihtolaite 50 sisäisestä rakenteesta. FIG 14 esittää ilmanvaihtolaitteen 50 ikkunapintaa vastaan kohtisuoraa leikkausta FIG 13 esitettyyn leikkaussuuntaan XIV-XIV. FIG 15 -18 esittävät leikkauksia XV-XV - XVIII-XVIII.

Ilmanvaihtolaite 50 käsittää tuloilmakanavan 303 aksiaalipuhaltimen 303B ja poistoilmakanavan 304 aksiaalipuhaltimen 304B (tulo- ja poistosuunnat tarkasteltuna sisäpuitteen sisälasin 94 puolelta). Nämä puhaltavat tai imevät ilmaa lämmönvaihtimen 306 kautta. Lämmönvaihdin 306 on edullisimmin vastavirtakenno mutta se voi olla myös ns. pyörivä kenno.

Lämmönvaihtimen 306 kummassakin päässä on virtauksen jakaja 305. Virtauksen jakajat 305 johtavat vierekkäisistä kanavista ennen lämmönvaihdinta 306 ja jakavat lämmönvaihtimesta 306 tulevat tulo- ja poistoilman vierekkäisiin kanaviin.

Tuloilmakanavan 303 aksiaalipuhaltimen 303B aiheuttaman äänen vaimentamiseksi ilmanvaihtolaitteessa 50 käytetään tuloilmavirtauksen äänenvaimenninta 308. Poistoilmakanavan 304 aksiaalipuhaltimen 304B aiheuttaman äänen vaimentamiseksi ilmanvaihtolaitteessa 50 käytetään poistoilmavirtauksen äänenvaimenninta 307.

Kuten poikkileikkaus XV-XV (vrt. FIG 15) havainnollistaa, ilmanvaihtolaitteen 50 ylempään varteen 51 on asennettu tuloilman suodatin 302 sekä kaksi ilmanohjausventtiilä 310.

Tämän lisäksi ylemmässä varressa 51 voi olla myös sisäilman lämpötila- ja/tai kosteusanturi 314 sekä paine-eroanturi 318 sisä- ja ulkoilmanpaineen välille.

Sisälle puhallettavan ilman lämpötila ja/tai kosteus voidaan mitata sisälle puhallettavan ilman lämpötila- ja/tai kosteusanturilla 316. Jäteilman lämpötila ja/tai kosteus voidaan mitata jäteilman lämpötila- ja/tai kosteusanturilla 317.

Mahdollinen kondenssivesi kerätään kondenssiveden keräyskaukaloon 311 ja poistetaan kondenssiveden poistoputken 312 avulla kondenssiveden poistoreiästä 313.

Kuten poikkileikkaus XVIII-XVIII (vrt. FIG 18) havainnollistaa, ilmanvaihtolaitteen 50 alempaan varteen 53 on asennettu poistoilmavirtauksen suodatin 309, sekä kaksi ilmanohjausventtiiliä 310. Alemmassa varressa 51 voi olla myös ulkoilman lämpötila- ja/tai kosteusanturi 315 ja ilmaputki 319 paineenmittausta varten sisätilasta ulkotilaan.

Ilmanvaihtolaitteen 50 tehokkuutta voidaan parantaa lisäämällä lämmöneristys 50 runkkoon 52 ja mahdollisesti myös ylempään varteen 51 ja alempaan varteen 53.

FIG 19 esittää ilmanvaihtojärjestelmän 1900 perusperiaatetta. Ilmanvaihtojärjestelmä 1900 käsittää vähintään yhden mutta mieluiten useampia edellä esitetyn kaltaisia ilmanvaihtoikkunoita 10, joissa on kussakin ilmanvaihtolaite 50. Ilmanvaihtoikkunoilla 10 on ikkunakohtainen tehonsyöttö.

Ensimmäisen näkökohdan mukaisesti ilmanvaihtoikkunat 10 voivat kommunikoida keskenään joko langallisesti toteutetun tiedonsiirtoyhteyden, erityisesti sähköverkkoliitännän (erityisesti Home Plug/dLAN/PowerLan/Powerline Communication) tai langattoman tiedonsiirtoyhteyden 402 (erityisesti WLAN, GSM, 3G, Bluetooth) yli.

Toisen näkökohdan mukaisesti ilmanvaihtoikkunat 10 voivat kommunikoida dongle-tyyppisen vastaanottimen 408 kanssa langallisesti toteutetun tiedonsiirtoyhteyden tai langattoman tiedonsiirtoyhteyden 403 yli. Dongle-tyyppinen vastaanotin 408 on kytketty langattoman tiedonsiirtoyhteyden 404 tai langallisen tiedonsiirtoyhteyden ylitse huoneistotietokoneeseen 407 ja edelleen internetin tai muun tiedonsiirtoyhteyden kautta palveluntarj oaj an tietokoneeseen.

FIG 20 esittää ilmanvaihtoikkunan 10 ohjainyksikköä 320 ilmanvaihtolaitetteen 50 ohjaamiseksi. Ohjainyksikkö 320 voi sijaita joko ilmanvaihtoikkunassa 10 tai ilmanvaihtolaitteessa 50.

Ohjainyksikkö 320 käsittää mikroprosessorin 508, tehonsyötön 504 ja muistin 505 sekä langallisen tiedonsiirto-option 506. Lisäksi ohjainyksikkö 320 voi käsittää laajennusoption 507 sälekaihtimien tai vastaavien ohjaamiseksi.

Ohjainyksikön 320 muistiin 505 on tallennettu algoritmit ja kerätyt tiedot.

Ilmanvaihtoikkunan 10 ohjainyksikön 320 anturointi 501 on yhteydessä ilmanvaihtolaitteessa olevaan anturointiin eli sisäilman lämpötila- ja/tai kosteusanturiin 314, ulkoilman lämpötila- ja/tai kosteusanturiin 315, sisälle puhallettavan ilman lämpötila- ja/tai kosteusanturiin 316, jäteilman lämpötila- ja/tai kosteusanturiin 317, paine-eroanturiin 318 sisä- ja ulkoilmanpaineen välille. Anturointi 501 kerää tietoa huoneessa ja/tai ulkoilmassa vallitsevista olosuhteista ohj aimeen.

Ilmanvaihtoikkunan 10 ohjainyksikön 320 toimilaitteet 502 ohjaavat ilmanvaihtolaitteen 50 toimilaitteita. Tällaisia ovat tuloilmakanavan 303 aksiaalipuhallin 303B, poistoilmakanavan 304 aksiaalipuhallin 304B sekä optionaaliseen ilman esilämmityslaitteeseen.

Ilmanvaihtoikkunan 10 ohjainyksikkö 320 voi lisäksi sisältää radioyhteyden muihin ilmanvaihtoikkunoihin 10 ja/tai huoneistotietokoneelle 506.

Keksinnön ei pidä ymmärtää tarkoitetun olevan rajoitettu ainoastaan oheisiin patenttivaatimuksiin vaan tulee ymmärtää sen sisältävän kaikki niiden lailliset ekvivalentit ja esitettyjen suoritusmuotojen yhdistelmät.

Erityisesti aksiaalipuhaltimen 303B, 304B asemesta tai lisäksi voidaan käyttää yhtä tai useampaa keskipakopuhallinta (engl. centrifugal blower).

Piirustuksissa esitetyn tavan asentaa ilmanvaihtokone 50 ilmanvaihtoikkunan 10 saranapuolelle sijaan tai lisäksi voidaan ilmanvaihtokone asentaa ilmanvaihtoikkunan 10 lukkopuolelle (yleensä saranapuolelle vastakkainen puoli).

Luettelo käytetyistä viitenumeroista: 10 ilmanvaihtoikkuna 11 ylempi karmi 12 vasen karmi 13 alempi karmi 14 oikea karmi 15 vasen sisäpuite 16 alempi sisäpuite 17 oikea sisäpuite 18 ylempi sisäpuite 19 valoaukko 20 sarana 21 karmiasennuskappale 22 puiteasennuskappale (tuloilmaritilä) 23 puiteasennuskappale (poistoilmaritilä) 31 karmin asennusaukon reuna 32 karmin asennusaukko 33 puitteen asennusaukon reuna 34 puitteen asennusaukko 35 puitteen asennusaukon reuna 36 puitteen asennusaukko 37 puitteen asennusaukon reuna 38 puitteen asennusaukko 39 puitteen asennusaukon reuna 40 puitteen asennusaukko 50 ilmanvaihtolaite 51 ylempi varsi 52 runko 53 alempi varsi 54 puiteasennuskappale (poistoilmaritilä) 55 puiteasennuskappale (otto-/tuloilmaritilä) 71 alempi karmiverhous 72 vasen karmiverhous 73 ylempi karmiverhous 75 oikea karmiverhous 90 välitila 91 ulkopuitteen ulkolasi 92 ulkopuitteen sisälasi 93 sisäpuitteen ulkolasi 94 sisäpuitteen sisälasi 95 välilista 96 eristyslasipaketin massa 97 lasikiila 98 lasituslista 301 lämmöneristys (lämmöneristettä) 302 tuloilman suodatin 303 tuloilmakanava 303B tuloilmakanavan aksiaalipuhallin 304 poistoilmakanava 304B poistoilmakanavan aksiaalipuhallin 305 virtauksen jakaja, joka jakaa tulo- ja poistoilman vierekkäisiin kanaviin 306 lämmönvaihdin(vastavirtakenno, voi olla myös ns. pyöriväkenno) 307 poistoilmavirtauksen äänenvaimennin 308 tuloilmavirtauksen äänenvaimennin 309 poistoilmavirtauksen suodatin 310 ilmanohjausventtiili 311 kondenssiveden keräyskaukalo 312 kondenssiveden poistoputki 313 kondenssiveden poistoreikä 314 sisäilman lämpötila- ja/tai kosteusanturi 315 ulkoilman lämpötila- ja/tai kosteusanturi 316 sisälle puhallettavan ilman lämpötila- ja/tai kosteusanturi 317 jäteilman lämpötila- ja/tai kosteusanturi 318 paine-eroanturi sisä- ja ulkoilmanpaineen välille 319 ilmaputki paineenmittausta varten sisätilasta ulkotilaan 320 ohjausyksikkö 401 ikkunakohtainen tehonsyöttö 402 langaton yhteys ikkunoiden välillä 403 langaton yhteys dongle-tyyppiseen vastaanottimeen (408) 404 langallinen yhteys donglesta (408) huoneistotietokoneeseen (407) 405 internet-yhteys palveluntarjoajan tietokoneeseen (406) 406 palveluntarjoajan tietokone 407 huoneistotietokone 408 dongle-tyyppinen vastaanotin 501 anturointi 502 toimilaitteet (mm. puhaltimet, mahdollisesti ilman esilämmitys) 503 radioyhteys muihin ikkunohin ja/tai huoneistotietokoneelle 504 tehonsyöttö 505 muisti (algoritmit, dataloggaus) 506 langallinen tiedonsiirto-optio 507 laajennusoptio (sälekaihtimet yms.) 508 mikroprosessori 711 alempi ulkopuite 721 vasen ulkopuite 731 ylempi ulkopuite 741 oikea ulkopuite 1140 karmialumiiniprofiili 1141 karmialumiiniprofiilin tiiviste 1201 kauluksen tiiviste 1203 kaulus 1204 ilmanotto-/poistoreikä ilmanvaihtolaitteesta 1205 ilmanotto-/poistoreikä ilmanvaihtolaitteesta 1206 läpivienti 1207 ulkosäleikkö/ilmanohjain 1208 läpivienti 1209 sisäsäleikkö/ilmanohjain 1900 ilmanvaihtojärjestelmä

Claims (14)

1. Ilmanvaihto!kkuna (10), joka käsittää: - karmin (11, 12, 13, 14); - ulkopuitteen (711, 721, 731, 741), johon on kiinnitetty ainakin yksi ulkopuitteen ulkolasi (91); ja - sisäpuitteen (15, 16, 17, 18), johon on kiinnitetty ainakin yksi sisäpuitteen sisälasi (94); ja jossa toinen sisäpuitteesta (15, 16, 17, 18) ja ulkopuitteesta (711, 721, 731, 741) on kiinnitetty karmiin (11, 12, 13, 14) ja toinen on kiinnitetty karmiin (11, 12, 13, 14) tai karmiin kiinnitettyyn puitteeseen siten, että sisäpuitteen (15, 16, 17, 18) ja ulkopuitteen (711, 721, 731, 741) väliin jää välitila (90); ja joka on tunnettu siitä, että: ilmanvaihtoikkuna (10) käsittää ainakin yhden karmiin (11, 12, 13, 14) valmistetun karmin asennusaukon (32), ainakin yhden sisäpuitteeseen (15, 16, 17, 18) valmistetun puitteen asennusaukon (34, 36) ja ainakin yhden ulkopuitteeseen (711, 721, 731, 741) valmistetun puitteen asennusaukon (38, 40) ilmanvaihtolaitteen (50) asennusta varten.

2. Vaatimuksen 1 mukainen ilmanvaihtoikkuna (10), joka lisäksi käsittää ilmanvaihtoikkunaan (10) paikalleen asennetun ilmanvaihtolaitteen (50), joka on asennettu ainakin yhteen karmin asennusaukkoon (32) ja kytketty ulkopuitteeseen (711, 721, 731, 741) valmistetun ainakin yhteen puitteen asennusaukon (38, 40) ja sisäpuitteeseen (15, 16, 17, 18) valmistetun ainakin yhden puitteen asennusaukon (34, 36) välille.

3. Vaatimuksen 2 mukainen ilmanvaihtoikkuna (10), jonka ilmanvaihtolaite (50) käsittää ulko-osan (53) ja sisäosan (51) ja näiden väliin järjestetyn lämmönvaihdinosan (52), joka lämmönvaihdinosa (52) on järjestetty asennusaukkoihin (32, 38, 40, 34, 36) ja välitilaan (90) siten, että lämmönvaihdinosa (50) jää karmin (11, 12, 13, 14) ja sisäpuitteiden (15, 16, 17, 18) ja/tai ulkopuitteiden (711, 721, 731, 741) määrittämään tilaan ulottuen korkeintaan valoaukon (19) reunaan.

4. Vaatimuksen 3 mukainen ilmanvaihtoikkuna (10), jossa: — ulko-osa (53) käsittää puiteasennuskappaleen (55) ilmanottoa varten ja puiteasennuskappaleen (54) poistoilmaa varten ja jossa kyseiset puiteasennuskappaleet (54, 55) on asennettu ulkopuitteeseen (711, 721, 73, 74) valmistettuun ainakin yhteen puitteen asennusaukkoon (38, 40); ja -sisäosa (51) käsittää puiteasennuskappaleen (22) tuloilmaa varten ja puiteasennuskappaleen (23) poistoilmaa varten ja jossa kyseiset puiteasennuskappaleet (22, 23) on asennettu sisäpuitteeseen (15, 16, 17, 18) valmistettuun ainakin yhteen puitteen asennusaukkoon (34, 36).

5. Vaatimuksen 3 tai 4 mukainen ilmanvaihtoikkuna (10), jossa lämmönvaihdinosa (52) jää ulko-osan (51) ja sisäosan (53) välille siten, että nämä yhdessä muodostavat poikkileikkaukseltaan sisäpuitteen (15, 16, 17, 18) ja/tai ulkopuitteen (711, 721, 731, 741) muotoa seuraavan C-tai I-kirj aimen.

6. Jonkin edellä olevan vaatimuksen 2-5 mukainen ilmanvaihtoikkuna (10), jossa ilmanvaihtolaite (50) on integroituna karmiin (11, 12, 13, 14).

7. Jonkin edellä olevan vaatimuksen 2-6 mukainen ilmanvaihtoikkuna (10), joka sisältää ainakin yhden ohjausyksikön (408, 508, 320) ilmanvaihtolaitteen (50) käyttömoodin asettamiseksi, valitsemiseksi tai säätämiseksi.

8. Vaatimuksen 7 mukainen ilmanvaihtoikkuna (10), jossa ohjausyksikkö (408, 508, 320) on etäohjattavissa, edullisimmin langattoman yhteyden (403, 405, 503) tai sähköverkkoliitännän ylitse.

9. Vaatimuksen 7 tai 8 mukainen ilmanvaihtoikkuna (10), joka käsittää tuloilmakanavan (303) puhaltimen (303B) ja poistoilmakanavan (304) puhaltimen (304B) ja jossa ohjausyksikkö (408, 508, 320) on konfiguroitu ohjaamaan molempia puhaltimia (303B, 304B) ajettavaksi valitulla teholla ja ohjelmoidulla imu/poisto -suhteella.

10. Vaatimuksen 9 mukainen ilmanvaihto!kkuna (10), jossa ohjausyksikkö (320) on konfiguroitu ohjaamaan molempia puhaltimia (303B, 304) ainakin yhdeltä paineanturilta tai paine-eroanturilta (318) saatavan ulkoilma-sisäilma-paine-eron perusteella ilmanvaihdon tuulivakioimiseksi.

11. Vaatimuksen 9 tai 10 mukainen ilmanvaihtoikkuna (10), jossa ohjausyksikkö (320) on konfiguroitu mittaamaan poistoilmakanavan (304) virtausvastusta ainakin yhdeltä paine-eroanturilta (318) saatavan signaalin perusteella, ja jossa kun ohjausyksikkö (320) havaitsee, että poistoilmakanavan (304) virtausvastus on kasvanut, ilmanvaihtoikkuna (10) on konfiguroitu antamaan hälytys ja/tai kytkemään erityisen sulatustoiminnan.

12. Jonkin vaatimuksen 9-11 mukainen ilmanvaihtoikkuna (10), jonka ilmanvaihtolaitteessa (50) on ilmanlaatuun liittyvää paikallista anturointia (314, 315, 316, 317, 318, 319) ja jossa ohjausyksikkö (320) on konfiguroitu käyttämään ainakin yhtä anturoinnilta (314, 315, 316, 317, 318, 319) saatavaa signaalia puhaltimien (303B, 304B) ohjaamiseksi.

13. Vaatimuksen 12 mukainen ilmanvaihtoikkuna (10), jossa anturointi (317) käsittää ilmankosteus ja/tai hiilidioksidipitoisuusanturin ja jossa ohjausyksikkö (320) on konfiguroitu anturoinnin (317) havaittaessa kynnysarvon ylittävän ilmankosteuden ja/tai hiilidioksidipitoisuuden lisäämään ilmanvaihtolaitteen (50) tehoa suuremmaksi kunnes kynnysarvo tai kynnysarvot alittuvat.

14. Vaatimuksen 1 mukainen ilmanvaihtoikkuna (10), jossa on ainakin yksi poistettavissa oleva tukoskappale, jolloin tukoskappaleen poistamisen jälkeen ilmanvaihtoikkunaan (10) on asennettavissa ilmanvaihtolaite (50) jonkin vaatimuksen 2-13 mukaisen ilmanvaihto!kkunan (10) toteuttamiseksi ikkunan paikalleen asentamisen jälkeen.