FI20195367A1 - Hybridipatteri - Google Patents

Abstract

Patteri (1), joka käsittää pystyputket (2,3) ja niiden välissä ainakin yhden vaakaputken (7). Patteri käsittää ensimmäisen osuuden (10) ja toisen osuuden (20), joista ensimmäinen osuus (10) on nestelämmitteinen ja toinen osuus (20) on sähkölämmitteinen.

Description

HYBRIDIPATTERI

TEKNIIKAN ALA

[0001] Esillä oleva keksintö liittyy kaksiosaiseen patteriin, esimerkiksi kuivauspatteriin. Erityisesti keksintö liittyy patteriin, joka lämpenee siinä kiertävän kuuman veden avulla.

TAUSTA

[0002] Tavanomainen pyyhepatterityyppi on tunnettu erilaisina versioina jo kauan.

Yleinen periaate on niissä se, että tavallisesti kahden olennaisesti pystysuuntaisen putkenosan välissä on useita poikittaisia, mainitut pystyputket yhdistäviä, olennaisesti — vaakatasoisia putkiosia. Erään tavanomaisen ratkaisun mukaisesti toisen pystyputken alapäästä syötetty kuuma vesi kulkee mainittua putkea ylöspäin ja mainittuja poikkiputkia pitkin toiseen pystysuuntaiseen putkiosaan ja sen päästä vesi palaa kiertoon.

[0003] On tilanteita, joissa on tarkoituksenmukaista järjestää patterin vesikierto niin, että tuleva vesi, samoin kuin myös lähtevä vesi, kulkee patterin yläpäässä olevien — putkiyhteiden kautta. Jos tavanomainen patteri järjestetään mainitulla tavalla, tapahtuu virtausta vain ylimpien poikkiputkien kautta alempien poikkiputkien jäädessä kylmiksi. On selvää, että patterin toiminta jää tällöin vajaaksi. o [0004] Tunnetaan — ratkaisuja, joissa patterin sisäiseen kiertoon on pyritty

N vaikuttamaan sovittamalla patterin normaalien putkien sisälle sisäputki, jonka avulla

S 20 — virtaus on voitu johtaa tiettyyn osaan patteria. Esimerkkejä tällaisista ratkaisuista on 3 esitetty julkaisuissa EP 0928939 Al ja EP 1568961 Al sekä FR 2842286.

I a a 5 [0005] Patentissa FI 119462 on kuvattu yläpään liitännöillä varustettu patteri, jossa

O .

Lo poistopuolelle on sovitettu pystyputken alapäähän, alimman vaakaputken tasolle ulottuva

S sisäputki. Järjestelyn avulla virtaus saadaan sellaiseksi, että patteri lämpiää tasaisesti.

[0006] Patentin FI 119462 ratkaisussa tulo- ja poistoliitännät ovat molemmat pystyputkien yläpäissä. Kun käytetään sisäputkea FI 119462 mukaisesti, poistopuolen pystyputken yläpäähän jää helposti ilmatasku. Järjestely toimii siitä huolimatta tyydyttävästi, kun vaakaputkien lukumäärä on alhainen. Sen sijaan kun patterin korkeutta kasvatetaan ja vaakaputkia on enemmän, joudutaan tilanteeseen jossa vesi ei virtaa tasaisesti niin että alimpien putkien lämpötila olisi sama kuin muiden, vaan nämä putket jäävät haaleiksi. Toisin sanoen, alimpiin putkiin jää vettä joka liikkuu huonosti ja jonka lämpötila saattaa myös jäädä sen alle mikä käyttövesikierrosta edellytetään haitallisten mikrobien, kuten legionellan, kasvun estämiseksi.

YHTEENVETO

[0007] Kyseessä olevassa keksinnössä on esitetty ratkaisu, joka on kaksiosainen patteri. Patterin ensimmäinen osuus lämmitetään lämminvesikierrolla, esimerkiksi samantyyppisesti kuin patentissa FI 127668, ja toinen osuus lämmitetään sähköllä.

[0008] Yhden sovellutusmuodon mukaan osuudet voivat olla toisiinsa kytketyt ja — ulospäin rakenne voi näyttää yhtenäiseltä, koska osuuksilla on yhtenäinen ulkovaippa.

[0009] Aiemmin tunnetuista ratkaisuista eroten kyseessä oleva keksintö tuo patteriin yllättäviä parannuksia. Koska patteri toimii kahdella toisistaan riippumattomalla lämmitystavalla, voidaan säästää energiaa, koska patteria saadaan lämmitettyä vain sen verran kuin on tarpeen. Käyttäjä pystyy itse määrittelemään patterin lämpötilaa paremmin = 20 — kuin nykyisissä pattereissa.

N

3 n [0010] Keksinnön mukainen patteri voidaan kytkeä kaukolämpöverkkoon, jolloin 7 ensimmäinen osuus lämpenee vain niinä aikoina, kun kaukolämpö on kytkettynä päälle.

E Taas niinä aikoina, kun kaukolämpö on pois päältä, patteria voidaan lämmittää vain

S toisesta osuudesta. Tämä toisen osuuden lämpö kuitenkin johtuu myös ensimmäisessä 3 25 — osuudessa kiertävään nesteen lämmittäen sitä, mikä pidentää sen käyttöaikaa.

N

[0011] Vaihtoehtoisesti ensimmäinen osuus = voidaan myös kytkeä lattialammitykseen, aurinkoenergiaan, maalämpöön tai lämmön talteenottoon.

PIIRUSTUSTEN LYHYT KUVAUS

[0012] Seuraavassa keksinnön eräitä sovellutusmuotoja kuvataan seikkaperäisemmin viittauksin oheisiin piirustuksiin, joissa: kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen patterin erästä sovellutusmuotoa edestä, ja kuvio2 esittää keksinnön mukaista patteria sivusta.

Patterin sisäinen rakenne on esitytetty murtoviivoin. Kuviossa vastaavat osat on merkitty samoin numeroin.

SOVELLUTUSMUODOT

[0013] Kuvio 1 havainnollistaa erään sovellutusmuodon mukaista patteria kuvattuna — edestäpäin. Patteri 1 muodostuu kahdesta osuudesta, ensimmäisestä osuudesta 10 ja toisesta osuudesta 20, jotka ovat toisiinsa kytketyt ja joita yhdistää kaksi olennaisesti pystysuuntaista putkiosaa 2 ja 3. Pystysuuntaisissa putkiosissa 2, 3 on erottimet 15 ja 16, joiden avulla ensimmäinen 10 ja toinen osuus 20 erotetaan toisistaan.

[0014] Seuraavaksi on kuvattu patterin ensimmäisen osuuden 10 toimintaa. Patterin — ensimmäisessä osuudessa 10 ensimmäiseen pystysuuntaiseen putkiosaan 2 lämmitysväliai- ne syötetään ja toisesta putkiosasta 3 väliaine poistuu patterista. Kuvioissa 1 ja 2 on virtauksia havainnollistettu nuolilla. Seuraavassa kuvauksessa on käytetty ilmaisuja, jotka viittaavat tavanomaiseen vesikiertoon, vaikka väliaine voi tietysti olla muutakin kuin vettä.

[0015] Kuvion 1 mukaan tuloyhde 4 on sijoitettu pystyputken 2 seinämään, huoneen > 20 — seinän puolelle, jolloin se toimii myös patterin seinäkiinnikkeenä. Tuloyhde 4 voi olla

O

N sijoitettu muuallekin kuin pystyputken 2 seinämään, esimerkiksi putken päähän.

S

O [0016] Viitenumerolla 7 on merkitty poikittaisia virtauskanavia, tavanomaisesti

I vaakaputkia, ja virtaus kulkee tuloyhteestä 4 vaakaputkien 7 ja pystyputken 3 sisäputken 8 a

N kautta poistoyhteeseen 9. Ilmanpoistoventtiilejä 5, 6 on liitetty järjestelmään. Tuloyhde 4 ja e 25 — poistoyhde 9 sijaitsevat ylimmän vaakaputken yläpuolella.

O

S [0017] Sisäputken 8 yläpää on liitetty pystyputken 3 yläpäässä sijaitsevaan osaan, jossa on ilmanpoistoventtiili 6. Poistoyhde 9 on viety pystyputken 3 ja sisäputken 8 seinämien läpi samalla tasolla jolla tuloyhde sijaitsee. Myös poistoyhde 9 voi olla sijoitettu muuallekin kuin pystyputken 3 seinämään, esimerkiksi pystyputken 3 päähän.

[0018] Kuvion 1 poistopuolella on tässä toteutusmuodossa veden kulku pystyputkessa 3 estetty väliseinällä 11 siten, että väliseinän yläpuolelle vesi pääsee vain sisäputken 8 — kautta.

[0019] Kuvion 1 esittämässä sovellusmuodossa on sovitettu pystyputken 3 yläosan yläpäähän, sen sisälle, holkki 12 jonka ulkohalkaisija vastaa olennaisesti pystyputken 3 sisähalkaisijaa. Holkin 12 seinämässä on poistoyhteen 9 kohdalla aukko 13. Holkin 12 alapää sijoittuu tasolle joka on ylimmän vaakaputken 7 yläreunan ja yhteen 9 alareunan — välillä. Holkin alapää on muuten suljettu ja se muodostaa väliseinän 11, mutta siinä on liitäntä, esimerkiksi sisäkierteellinen aukko, josta sisäputki 8 on viety läpi. Pystyputkien 2 ja 3 yläpäissä on ilmanpoistoventtiilit 5, 6. Sisäputki 8 voi jatkua pystyputken yläpäähän asti, jolloin sisäputken seinämässä on aukko 14. Tämä aukko voidaan tehdä samalla kuin aukko 13 tehdään holkkiin 12.

[0020] Seuraavaksi on kuvattu patterin toisen osuuden 20 toimintaa. Kuvion 1 mukaisen patterin toinen osuus on sähkölämmitteinen patteri. Siinä sähkövastus 17 lämmittää väliainetta, joka virtaa kuviossa näkyvien nuolten mukaisesti tasaisesti lämmittäen patterin toista osuutta. Sähkövastus 17 voidaan kytkeä joko päälle tai pois virtakatkaisijasta 18, eli kuviossa 1 esitetyn sovellutusmuodon mukaan sähkövastus 17 on — asennettu puolikiinteällä asennuksella. Sähkövastus 17 voidaan asentaa myös pistotulppaliitäntänä. Kummallakin asennustavalla sähkövastuksen tehoa voidaan säätää portaattomasti, esimerkiksi välillä 0 — 65 °C. oO

D [0021] Ensimmäisen ja toisen osuuden erottavat toisistaan erottimet 15 ja 16, jotka > voivat olla esimerkiksi messinkiholkit, jossa on juotosaine, jotta erottimen saa juotettua e 25 — kiinni pystyputkien 2 ja 3 sisäpintaan.

E [0022] Erään sovellutusmuodon mukaan toisessa osuudessa ei lainkaan virtaa 5 väliainetta, vaan sähkövastus kulkee koko toiseen osuuden vaakaputkissa 7 ja

O pystyputkissa 2 ja 3 ja lämmittää siten patteria.

O

N [0023] Kuviosta 2 ilmenee, kuinka vesivirtaus (merkitty nuolilla) kulkee sisäputken 8 — yläosan alapäästä sen yläpäähän ja poistuu patterista holkin 12 ja aukon 13 kautta poistoyhteeseen 9 ensimmäisessä osuudessa.

[0024] Kuviosta 2 ilmenee erään sovellutusmuodon mukainen toisen osuuden sähkövastuksen asennus pistotulppaliitäntänä.

[0025] Keksinnön mukaisen patterin järjestely aikaansaa ensimmäisessä osuudessa virtauksen, joka jakautuu vaakaputkiin tasaisesti, jolloin ensimmäisen osuuden kaikki 5 vaakaputket saavuttavat saman lämpötilan. Myös sähkölämmitteinen toinen osuus saadaan lämpenemään tasaisesti keksinnön mukaisen järjestelyn avulla. Toisessa osuudessa lämmitykseen voidaan käyttää sähkövastuksen avulla lämmitettävää väliainetta, tai vaihtoehtoisesti koko alaosan putkisto voidaan lämmittää isomman sähkövastuksen avulla.

Alaosassa on portaaton tehon säätö, jolloin patterin alaosan lämpötilaa voidaan säätää — haluamalleen tasolle, esimerkiksi välillä 0 — 65 °C.

[0026] Yleisesti ensimmäinen osuus on yhdistetty kaukolämpöverkkoon, mutta patteri soveltuu myös yhdistettäväksi käyttövesiverkkoon, lattialämmitykseen, aurinkoenergiaan, maalämpöön tai lämmön talteenottoon. Tällöin saadaan yläosa myös lämpenemään ympäri vuoden. Patteri toimii normaalisti erittäin pienelläkin virtauksella, noin 0,01 — 0,02 1/s — vesikierrossa.

[0027] Keksinnön mukainen patteri valmistetaan tarkoituksenmukaisesta materiaalista, joka esteettisistä syistä on usein tämän tapaisissa kohteissa kromattu kupariputki.

Muutkaan materiaalit eivät ole millään tavalla poissuljettuja.

[0028] Keksinnön mukainen patteri on edullisesti tarkoitettu kiinnitettäväksi seinään.

Tällöin tulo- ja poistoyhteet toimivat edullisesti ensimmäisen osuuden seinäkiinnikkeinä ja toisessa osuudessa on toiset seinäkiinnikkeet. Yhteet sijaitsevat tällöin edullisesti seinään kiinnitettävällä puolella kuten kuvioissa 2 on esitetty, mutta voivat periaatteessa sijaita

S muuallakin pystyputkien ulkokehällä. 3 [0029] Erään keksinnön mukaisen sovellutusmuodon mukaan voidaan valmistaa vain 3 25 toista osuutta vastaava elementti, joka voidaan liittää jo olemassa olevaan z nestelämmitteiseen patteriin. Tällöin alaosan sähköpatteri kytketään kiinni olemassa 5 olevaan nestelämmitteiseen patteriin liitinosalla. 0 > [0030] Erään keksinnön mukaisen sovellutusmuodon mukaan liitinosa käsittää kaksi

N koiraspuolta, joista ensimmäinen yhdistetään nestelämmitteisen patterin pystyputkeen 2, 3 — ja toinen yhdistetään sähkölämmitteisen patterin pystyputkeen 2, 3.

[0031] Erään — keksinnön — mukaisen — sovellutusmuodon mukaan — menetelmä hybridipatterin valmistamiseksi käsittää sähkölämmitteisen patterin asentamisen liitinosan avulla nestelämmitteiseen patteriin. Edullisesti, sähkölämmitteinen patteri asennetaan nestelämmitteisen patterin alapuolelle.

TEOLLINEN KÄYTÖKELPOISUUS

[0001] Keksintö soveltuu käytettäväksi erityisesti kotitalouksien kylpyhuoneissa kosteiden pyyhkeiden kuivattamiseksi sekä kylpyhuoneen lämmittämiseksi.

VIITENUMEROLUETTELO

1 Patteri 2 Pystyputki 3 Pystyputki 4 Tuloyhde 5 Ilmanpoistoventtiili 6 Ilmanpoistoventtiili 7 Vaakaputki 8 Sisäputki o 9 Poistoyhde

O

N 10 Ensimmäinen osuus

S

2 11 Väliseinä x a 20 12 Holkki

K

© .

D 13 Holkin aukko

O

Q 14 Sisäputken aukko 15 Erotin

16 Erotin 17 Sähkövastusvastus 18 Katkaisin 20 Toinen osuus o

O

N

LÖ

Q@ 0

S

T

[am o

PP

©

O

LO o

O

N

Claims (1)

1. PATENTTIVAATIMUKSET

   1. Patteri (1), joka käsittää pystyputket (2,3) ja niiden välissä ainakin yhden vaakaputken (7), tunnettu siitä, että patteri käsittää ensimmäisen osuuden (10) ja toisen osuuden (10), joista ensimmäinen osuus (10) on nestelämmitteinen ja toinen osuus (20) on sähkölämmitteinen.

   2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen patteri, tunnettu siitä, että ensimmäinen osuus ja toinen osuus ovat toisiinsa kytketyt.

   3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen patteri, tunnettu siitä, että ensimmäisellä osuudella ja toisella osuudella on yhtenäinen ulkovaippa, joka sulkee sisäänsä kokonaissisätilavuuden.

   4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen patteri, tunnettu siitä, että: — ensimmäisellä osuudella (10) on sisätilavuus, joka on osa kokonaissisätilavuutta — toisella osuudella (20) on sisätilavuus, joka on osa kokonaissisätilavuutta, ja että — ensimmäisen osuuden (10) sisätilavuus ja toisen osuuden (20) sisätilavuus ovat erottimien (15, 16) avulla erotettu toisistaan.

   5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen patteri, tunnettu siitä, että — ensimmäisellä osuudella (10) on yläosa ja alaosa, S — ensimmäisen osuuden (10) yläosassa ensimmäiseen pystyputken (2) yläosaan O 25 putkeen on sovitettu lämmitysväliaineen tuloyhde (4) ja, että 2 — ensimmäisen osuuden (10) yläosassa toisen pystyputken (3) yläosaan putkeen I on sovitettu lämmitysväliaineen poistoyhde (9). a

   5 6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen patteri, tunnettu siitä, että D 30 — sisäputki (8) on sovitettu toisen pystyputken (3) sisälle, 2 — sisäputken (8) yläpäässä on virtausyhteys toisessa pystyputkessa (3) olevaan yhteeseen (9), ja että

   — sisäputken (8) alapää on avoin ja ulottuu pystyputken (3) ensimmäisen osuuden (10) alaosaan.

   7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen patteri, tunnettu siitä, että toisen osuuden (20) pystyputkessa (2) on sähkövastus (17) alaosan putkistossa olevan lämmitysväliaineen lämmittämiseen.

   8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen patteri, tunnettu siitä, että alaosassa oleva sähkövastus (17) on sovitettu sekä pystyputkiin (2,3) että ainakin yhteen vaakaputkeen (7).

   9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen patteri, tunnettu siitä, että sähkövastuksen (17) lämpötila on säädettävissä.

   10. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen patteri, tunnettu siitä, että erottimet (15, 16) on kiinnitetty pystyputkiin (2, 3).

   11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen patteri, tunnettu siitä, että erottimet (15, 16) on kiinnitetty hitsaamalla.

   12. Patenttivaatimuksen 10 mukainen patteri, tunnettu siitä, että erottimet (15, 16) on kiinnitetty liittimillä.

   13. Liitinosa hybridipatterin valmistamiseksi, tunnettu siitä, että liitinosa on sovitettu liittämään sähköpatteri nestelämmitteiseen patteriin.

   14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen liitinosa, tunnettu siitä, että liitinosa käsittää oO Oo kaksi koiraspuolta, joista ensimmäinen koiraspuoli on sovitettu yhdistettäväksi N LÖ nestelämmitteisen patterin pystyputkeen (2, 3) ja toinen koiraspuoli on sovitettu O n 30 yhdistettäväksi sähkölämmitteisen patterin pystyputkeen (2, 3). O

   I . . . . . . oe . . = 15. Menetelmä hybridipatterin valmistamiseksi tunnettu siitä, että sähkölämmitteinen 5 patteri, joka käsittää pystyputket (2,3) ja niiden välissä olevan ainakin yhden 0 S vaakaputken (7), asennetaan liitinosan avulla nestelämmitteiseen patteriin. S 35

   16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sähkölämmitteinen patteri asennetaan nestelämmitteisen patterin alapuolelle.

   17. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sähkölämmitteinen patteri asennetaan nestelämmitteisen patterin yläpuolelle. oO O N LÖ I 0 O I a a K O 0 LO O O N