FI57479B - Fraonluftsbegraensande anordning i sjaelvdragssystem - Google Patents

Description

|·Ίμ—.'! . . KUULUTUSJULKAISU c 7 Λ « Q

4®« IBJ (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT O f 4 79 ^ v ^ (51) Kv.lk?/lnt.a.3 F 24 F 11/053 SUOMI —FINLAND (21) P«Mnttlh«k*mu*-Ptt.nW*lcnlnt T61U66 (22) Hakamltpilvi — AMBknlngfdag 25.03-76 (23) AlkupUvft—GiMglratMlag 25-05-76 (41) Tullut Julkbukal — Biivit offuntHf 27-11-76

Patentti· ja rekisterihallitus .... ________ . . . .

_ ' (44) NthtSviksIptnon j· kuuU|ulkslnn pvm. — . „

Patent· och registerstyrelsan ' ' Antekui utteid och uti.#krHtw» pubiicmd 30.0U.80 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus— B#|»rd prlorltet 26. 05-75

Ruotsi-Sverige(SE) 7505932-9 (71) TeknoTerm Systems AB, Hans Michelsensgatan 9, 211 20 Malmö, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Olov Ragnar Lennart Eriksson, Kalmar, Ruotsi-Sverige(SE) (7U) Leitzinger Oy (5U) Poistoilmaa rajoittava laite luonnolliseen vetojärjestelmään -Fränluftstegränsande anordning i självdragssystem Tämä keksintö kohdistuu poistoilmaa rajoittavaan laitteeseen luonnollisessa vetojärjestelmässä rakennusten tuuletusta varten.

Asunnoissa ja muissa huoneistoissa tapahtuu ei-merkityksetöntä luonnollista tuuletusta sen johdosta, että ulkoilmaa vuotaa sisään, varsinkin ikkunoista ja ovista sekä poistuu luonnollisena vetona poisto-ilmakanaviin, tavallisesti keittiöstä, WC:stä ja kylpyhuoneesta. Hyvin suuressa osassa olemassa olevissa asuinhuoneistoissa, mm käytännöllisesti katsoen kaikissa omakotitaloissa on tällainen nk. luonnollinen vetojärjestelmä.

Kun ulkolämpötila on alhainen ja jos lisäksi tuulee,tulee luonnollinen veto voimakkaaksi ja sen johdosta lämpöhäviöt suuriksi, jos pois-toilmakanavat eivät ole varustetut rajoituslaitteilla, jotka vaikuttavat tätä tuuletusnäkökohdista tarpeetonta ja epätaloudellista luonnollisen vedon lisäystä vastaan. Tosin talvella voidaan rajoittaa luonnollista vetoa käsin ja asteittain tai täydellisesti sulkemalla mahdolliset yksityisissä asuintiloissa olevat venttiilit. Kuitenkin tämä tapa on epäkäytännöllinen ja liian suuritöinen ja siitä on seurauksena joko liian runsas tai liian niukka tuuletus. Venttiilin säätö ei 2 57479 voi tulla taloudellisesti tehokkaaksi, ellei sitä soviteta jatkuvasti sään vuorokautisiin vaihteluihin.

Tosin on tunnettua sijoittaa tuntokappaleella varustettu lämpötilan tunteva elin poistoilmakanavaan, joka kappale koon tai muodon muuttuessa ympäristöilman lämpötilan muutoksilla vähitellen sulkee tai avaa venttiilin niin, että poistoilmamäärää voidaan jossakin määrin säätää. Myös on tunnettua se, että lämpötilan tunteva elin sijoitetaan poistoilmakanavan poistoaukkoon, niin että ulkoilman lämpötilasta tulee tekijä, joka voi vaikuttaa tuntoelimen mitta- tai muotosuhteisiin ja kykyyn sulkea poistoaukossa oleva venttiili.

Kuitenkin on osoittautunut, että nämä poistoilmaa rajoittavat laitteet eivät anna mitään energiaa säästävää tuuletusta luonnollisessa vetojärjestelmässä. Pienellä ulkoilman lämpötilalla ja tuulella tulee nimittäin ilmanvaihto paljon voimakkaammaksi kuin samalla pienellä lämpötilalla ilman tuulta. Tuuletushäviöt luonnollisella vedolla tuuletetussa talossa vuoden kylmimpinä aikoina, ts. lämmitys-aikoina ovat noin kolmasosa ilmamäärää samassa mitassa kuin tuuli voimistuu. Tunnetut lämpötilan tuntevat kappaleet tuuletusjärjestelmässä ovat lämpötilaherkkiä, mutta eivät rekisteröi samanaikaisesti ulkoilman nopeuden muutoksia.

Kylmänä päivänä tuulen ollessa voimakas, tulevat sen tähden tuuletushäviöt suunnattoman suuriksi tavallisessa luonnollisessa veto-järjestelmässä, vaikka joitakin tunnettuja lämpötilan tuntevia ja venttiilin sulkevia laitteita käytetään poistoilman ulostuloaukos-sa.

Myös on erittäin toivottavaa voida rajoittaa tuuletusta kylmällä säällä siitä syystä, että ilman kosteus sisällä muuten saa epäterveellisen alhaisen arvon. Nykyiset hyvin tunnetut ilmankosteudet asunnoissa lämmitysjakson aikana ovat vaivaavia. Epätavallisen suuri ilmanvaihto kylmällä säällä auttaa suuressa määrin tätä. Tultuaan lämmitetyksi huonelämpötilaan saa alkuaan kylmä ilma epämukavan alhaisen suhteellisen kosteuden. Kuta suurempi ilmanvaihto sallitaan kylmällä säällä, sitä kuivempi ilma saadaan siten taloon.

Kolmas merkitsevä säätekijä ulkoilman lämpötilan ja tuulen voimakkuuden lisäksi on säteilyn voimakkuus. Esimerkiksi kirkkaalla auringonpaisteella nousee sisälämpötila kylmästä ulkoilman lämpöti- 3 57479 lasta huolimatta. Silloin olisi sopivaa, että poistoilman määrä kasvaisi. Kuitenkin tunnettua laatua olevan tuntokappaleen ollessa poistoilman kanavassa, joka tuntokappale pääasiallisesti tuntee kylmän ulkoilman, luonnollisen vedon rajoitus ei vähene tarvittavassa määrässä, mistä on seurauksena haitallisen korkea sisälämpötila ja huono tuuletus.

Vastaavasti voimistunut kuristus ja pienentynyt tuuletus voimakkaalla lämpösäteilyllä, nk. kylmäsäteilyllä esimerkiksi kylmänä talviyönä on samoin toivottava.

Laitteet, jotka automaattisesti ja puhtaasti tilavuuden perusteella voivat pitää tulo- ja poistoilmamäärän vakiona aikayksikköä kohti ovat luonnollisesti ajateltavissa. Mitään hyvin toimivaa ja yksinkertaista laitetta tätä varten, joka erityisesti sopii luonnollisella vedolla tuuletettuihin ja jo oleviin lukuisiin taloihin ei kuitenkaan milloinkaan aikaisemmin ole esitetty. Huomattavasti kalliimman mekaanisen tuuletuksen asentaminen mahdollisesti yhdessä lämmöntalteenottokoneiston kanssa edellyttää paikkaa sitä varten sekä erittäin hyvin tiivistettyä taloa. Ilman liikkeet, jotka mekaaninen tuuletus välttämättä aiheuttaa, aiheuttavat suuresti lisääntyneen voimakkaiden vuöto- ja lämpöhäviöiden vaaran.

Jos tuuletushäviöt voitaisiin rajoittaa paremmin, varsinkin, jos on kylmintä, olisivat huomattavat säästöt laitos- ja energiakehitys-kustannuksissa mahdolliset. On tunnettua, että laitos- ja energia-kehitysyksiköt talossa on mitoitettava vuosittain esiintyvää muutamaa harvaa erikoisesti lämpöä vaativaa vuorokautta varten. Silloin erikoisen suurien tuuletushäviöiden radikaalisella rajoittamisella voitaisiin sekä laitos- että energiankehitysyksiköt mitoittaa pienemmiksi. Tämä toisi silloin mukanaan pienemmät laitoskustannukset sekä yksityisille että yhteiskunnalle.

Keksinnön yleisenä päämääränä on aikaansaada yksinkertainen mekaaninen laite, joka tuntee ulkoilman länpötilan, tuulen voimakkuuden ja mahdollisen lämpö- tai kylmäsäteilyn ja joka automaattisesti rajoittaa ilmanvaihdon luonnollisella vetojärjestelmällä varustetussa taloudellisesti ja fysiologisesti kohtuulliselle tasolle näiden parametrien muutoksista huolimatta.

Keksinnön päämääränä on erikoisesti varsinkin kylmänä vuodenaikana 57479 eli lämmitysjakson aikana pitää ilmanvaihto luonnollisella vedolla toimivassa tuuletuksessa hyväksyttävällä tasolla sekä ulkoilman lämpötilan vaihteluihin että vallitseviin tuuliolosuhteisiin nähden ja myös hyväksyttävällä tasolla, kun auringon säteily on voimakasta ja sisälämpötila nousee, mikä on erittäin vaikea pulma muuten kylmällä säällä. Tarkemmin sanottuna keksinnön tarkoituksena on automaattisesti säätää poistoilmamäärät ulkoilman sekä vähäpätöisten että voimakkaiden muutosten mukaan, jolla ulkoilmalla tarkoitetaan sekä ulkoilman lämpötilaa että tuulen voimakkuutta sekä myös mahdollista lämpimän ja kylmän säteilyn voimakkuutta, niin että sekä tyydyttävä ja taloudellinen tuuletus automaattisesti voidaan ylläpitää hyvin vaihtelevissa olosuhteissa.

Nyt on yllättäen osoittautunut, että keksinnön tarkoitus voidaan saavuttaa luonnollisen vetojärjestelmän poistokanavassa olevalla yksinkertaisella laitteella. Keksinnön mukainen laite säätää niinkuin tunnetut lämpötilan tuntevat ilmanvirtausta säätävät laitteet jossakin määrin tekevät, lämpimän poistoiltaan virtausta järjestelmän poistokanavassa. Keksinnön mukaisessa laitteessa on poistokanava poistoiltaan virran säätämiseksi poistokanavassa, joka laite käsittää poistokanavassa olevan liikkuvan venttiilielimen, liikkeensiirtolaitteen kanavassa olevan venttiili-elimen ohjaamiseksi ja siten kanavan läpikulun säätämiseksi sekä lärapöherkän kappaleen, joka on sovitettu reagoimaan voimakkaasti pienillä lämpötilan muutoksilla ja on liitetty liikkeensiirtolaitteen kanssa tämän avulla kanavassa olevan venttiilielimen sulkemiseksi tai avaamiseksi riippuen tuntokappaleen lämpötilareak-tioista.

Keksinnön mukaiselle laitteelle on tunnusomaista, että 1) tuntokappale on poistokanavan ulkopuolella ja alttiina vallitsevalle ulkoilman lämpötilalle ja tuuliolosuhteille ja että 2) poistokanavassa on aukkoja, jotka johtavat osan lämpimästä poistoilmasta tunto-kappaletta vasten, kuten on tarkemmin määritelty patenttivaatimuksen 1 tunnusmer-kiosassa.

Lämpimän poietoilman tämä osa ja vallitseva kyisiä tuuli vaikuttavat siis samanaikaisesti tuntokappaleeseen, kuitenkin vaihtelevassa määrässä riippuen tuulen voimakkuudesta ja poistoillaan lämpötilasta sekä nopeudesta. Voiuiakkaalla tuulella vaikuttaa tuulen lämpötilan oiukainen vaikutus tuntokappaleeseen ja heikolla tuulella lämpimän poistoiloian vaikutus. Voimakkaalla kyloiällä tuulella venttiili sul- 5 57479 keutuu enemmän kuin saman lämpötilan omaavalla heikolla tuulella, koska ensimmäisessä tapauksessa lämpimän poistoilman osavirta ei anna mahdollisuutta tuntokappaleen lämmitä niin paljon kuin on mahdollista tehdä toisessa tapauksessa. Tulokseksi tulee siis se, että poistoilman lämpövaikutus tuntokappaleeseen vähenee kasvavalla tuulen voimakkuudella ja lisääntyy pienenevällä tuulen voimakkuudella ja venttiili vähitellen sulkeutuu kasvavalla tuulenvoimakkuudella ja vähitellen avautuu pienenevällä tuulenvoimakkuudella ja vastaavasti vähitellen sulkeutuu pienenevällä poistoilman ja/tai ulkolämpötiIällä sekä vähitellen avautuu kasvavalla poistoilman ja/tai ulkolämpö-" tilalla.

Keksinnön mukaisen laitteen eräässä edullisessa sovellutusmuodossa tuntokappaleena on lämpötilaherkkä bimetallinauha, joka on muodostettu yksittäiseksi kierukaksi. Kierukka on sovitettu poistokanavan ulkoseinään ja on alttiina säälle ja tuulelle. Sen toinen pää on kiinteästi kiinnitetty kanavan seinään ja toinen pää akseliin, joka kiertää kanavassa olevaa, poistoilmaa rajoittavaa venttiililevyä, kun kierukka kiertyy ulkoilman ja kierukan läheisyydessä kanavassa olevista rei'istä tulevan poistoilman osavirran vaikutuksesta.

Keksinnön mukaisen laitteen toisen edullisen sovellutusmuodon mukaan tuntokappaleena on lämpötilaherkkä bimetallinauha, joka on kaksois-kierukan muotoinen, ts. putkimainen, kierukan muotoinen kappale, jonka seinämä muodostuu kierukalle kierretystä bimetallinauhasta ja joka kappale puolestaan on muodostettu kierukaksi. Tämä bime-tallirakenne on suuresti mitoiltaan vaihteleva aksiaalisessa suunnassa. Sitä käytetään tässä sovellutusmuodossa laskevilla lämpötiloilla työntämään akselia venttiileineen siten, että venttiili vähitellen sulkeutuu. Kaksoiskierukka voi toimia myös akselina, minkä ansiosta saavutetaan hyvin yksinkertainen rakenne. Tällöin tuntoja säätöväline on yhdistetty yhteen ja samaan liikkuvaan osaan. Sopivaa on sijoittaa kaksoiskierukka pystysuoraan asentoon tuuliaukoil-la varustettuun pesään, jossa kaksoiskierukka koon vaihteluiden mukaan voi liukua pystysuorassa suunnassa ja sijoittaa pesä sama-ak-seiisesti poistoilmakanavan pystysuoraan suunnatun poistoaukon kanssa, niin että kaksoiskierukka voi sulkea ja avata siihen liitetyn, kanavaan sama-akselisesti sovitetun venttiilin. Lämpimän poistoilman osavirta johdetaan tämän bimetallielinpesän läpi, samalla kun poistoilman jäännös virtaa pois sen ympäri. Vaihtelevalla tuulenvoimakkuudella lämpimän poistoilman osavirta saa vähenemässä määrässä tilaisuuden pitää kaksoiskierukka lämpötilassa, joka poikkea^ ulkoilman lämpötilasta, mistä on seurauksena se, että kaksoiskierukka 6 57479 vähitellen laajenee tai supistuu riippuen siitä, kuinka bimetal-linauhan kierukkamuoto on tehty ja venttiilin vähitellen sulkeutuessa, jos ulkoilma on kylmä.

Keksinnön mukaisen laitteen vielä erään sovellutusmuodon mukaan keksinnön mukaisen laitteen muodostaa levymäisten bimetallielimien muodostelma pinkka, joka aksiaalisessa suunnassaan aikaansaa suuria pituusvaihtelulta melko merkityksettömillä lämpötilan vaihteluilla ja on sovitettu vetämään tai työntämään sama-akselista akselia, niin että tällöin poistokanavaan kiinteästi sovitettu venttiili vähitellen sulkeutuu, kun tuuli kasvaa ja/tai poistoilman lämpötila laskee.

Keksinnön erittäin edullisen sovellutusmuodon mukaan bimetalli-pesä voi olla yhdistetty katon kanssa pystysuoraan sovitettua poistokanavaa varten, joka katto peittää koko poistoilmakanavan poisto-aukon ja ulottuu kanavan poistoaukon reunojen yli niin, että pois-toilma tulee virtaamaan pääasiallisesti vaakasuorasta poistokanavasta. Keksinnön mukaisen laitteen tällainen lisäparannus antaa tulokseksi laitteen kyvyn säätää poistoilmamäärää. Suljettavalla poistokatolla voidaan tehdä korjaus lämmön säteilyä vastaavasti "kylmäsäteilyä" varten. Jos lisäksi viettävä katto on tehty voimakkaaksi säteilyä absorboivasta/emittoivasta peltiaineesta tai on pintakäsitelty vastaavia ominaisuuksia varten, tämä korjausmahdollisuus edelleen lisääntyy. Se tuulen osa, joka mahdollisesti tunkeutuu kanavan katon alle ja yhdessä poistoilmaosavirtojen kanssa kulkee ylös bimetallipesään, ei lämmitä eikä jäähdytä sen tähden bimetallielintä samassa määrässä kuin lämmittämätön ilmamäärä tekee ja jäähdyttää bimetallielintä voimakkaammin kuin tuuli. Niin hyvin kylmällä, tuulisella ja auringonpaisteisella säällä aikaansaadaan näin parannettu vaikutus. "Kylmäsäteily" jäähdyttää viettävää kattoa vastaan lämmintä poistoilmavirtaa ja poistoilmavirta saa läm-pötilallisesti pienemmän lämpötilavaikutuksen bimetallielimeen kuin, jos poistoilmaa säätävä laite ei olisi yhdistetty tällaisen katon kanssa. Mitä kylmempi sää on, sitä suuremmaksi tulee vahvis-tusvaikutus säteilyn ("kylmäsäteilyn") vaikutuksesta, joka aikaansaadaan selitetyn katon välityksellä, koska luonnollisella vedolla on pyrkimys vaihdella voimakkaasti laskevilla ulkolämpötiloilla ja koska yhdistetty vaikutus bimetallielimeen poisto- ja sisäänvir-tauksella on edullinen vedon säädölle.

Keksintöä selitetään seuraavassa kahtena sovellutusesimerkkinä vii- 7 57479 täten oheisiin piirustuksiin edellä olevien ja myös muiden keksinnön tunnusmerkkien valaisemiseksi.

Kuvio 1 on kaaviollinen kuva, joka havainnollistaa keksinnön mukaisen, poistoilmaa rajoittavan laitteen toimintatapaa.

Kuvio 2 esittää aksiaalileikkauksena keksinnön mukaisen laitteen erästä erittäin edullista sovellutusmuotoa, joka käsittää lämpötilan tuntevan kappaleen, jona on kaksoiskierukan muotoinen bimetallinauha, joka on sovitettu talon poistopään viettävään kattoelementtiin sijoitettuun koteloon ja

Kuvio 3 esittää kuviosta 2 pitkin viivaa III-III otettua osaleikkausta.

Kuvio 1 esittää luonnollisen vedon järjestelmää, jonka poistoilma-kanavassa 1 on keksinnön mukainen laite. Poistoilmakanavan poisto-pää on merkitty viitenumerolla 2 ja sen poistoaukon lähelle on sovitettu pelti 3. Lämpötilaherkkä kappale 5 on kiinnitetty poisto-ilmakanavan 1 ulkosivulle pellin 3 ulkopuolelle ja siten poisto-päähän 2 tai sen läheisyyteen. Tuntokappale 5 on sovitettu ohjaamaan peltiä siihen liitetyn akselin 4 välityksellä kiertoliikkeellä tai mahdollisesti siirtoliikkeellä riippuen lämpötilan vaihteluista, jotka vaikuttavat kappaleeseen 5. Pelti on näin säädettävästä kanavassa 1 poistoilman virran säätämiseksi ulkoilmaan. Tuntokappale 5 voi näin olla sovitettu ohjaamaan peltiä kanavan 1 läpivirtaus-- alan pienentämiseksi lämpötilan laskiessa ja päinvastoin.

Poistoilmavirta 7 virtaa kanavassa 1 olevaa peltiä 3 vasten, mutta ennen peltiä 3 poistetaan kuitenkin yhden tai useamman aukon 6 kautta yksi tai useampi poistoilman osavirta 7a poistoilman päävirrasta 7 vaikuttamiseksi lärapötilaherkkään tuntokappaleeseen 5. Päävirrasta 7 jää jäljelle poistoilmavirta 8, joka johdetaan ulkoilmaan poisto-päässä 2. Tuulitekijä on symboloitu nuolella 9. Mitä voimakkaammin tuuli puhaltaa, sitä nopeammin poistoilmavirta 8 poistuu virtana 11 tuulen suuntaan. Jos tuuli puhaltaa,vaikuttaa se myös lämpimiin osa-virtoihin 7a. Mitä voimakkaammin se puhaltaa, sitä pienempi mahdollisuus osavirroilla 7a on lämmittää tuntokappaletta 5. Silloin osa-virrat (tai osavirta) eivät saavuta tuntokappaletta samassa laajuudessa kuin tyynellä, vaan sekoitetaan tuulen vaikutuksella ulkoilman kanssa ja ne poikkeavat enemmän tai vähemmän, mistä on seurauksena 57479 pienempi vaikutus tuntokappaleeseen. Nuoli 10 symboloi ulosvirtaavan osavirran osaa. Tämä merkitsee sitä, että mitä voimakkaammin tuuli puhaltaa kylmällä säällä,sitä kylmemmäksi tuntokappale 5 tulee ja sitä enemmän tuntokappale 5 kääntää tai työntää peltiä 3 (akselin 4 välityksellä), niin että pelti 3 muuttuu sellaisiin asentoihin, että poistoilman mahdollisuus tulla poistoilmakanavan 1 läpi rajoittuu. Pyrkimys poistoilmavirran 7-8-11 lisäykseen lisääntyvällä tuulen voimakkuudella kylmällä säällä ja tästä johtuva luonnollisen vedon järjestelmän huono lämpötalous korjautuu tai sitä muutetaan siis automaattisesti keksinnön mukaisella laitteella.

Keksinnön mukaisen laitteen eräässä edullisessa sovellutusmuodossa tuntokappaleena 5 on lämpötilaherkkä bimetallinauha, joka on muodostettu yksinkertaiseksi kierukaksi. Kierukka on sovitettu poistokanavan 1 ulkoseinään ja on sään sekä tuulen vaikutuksen alaise na. Sen toinen pää on kiinteästi ankkuroitu kanavan seinään ja toinen pää kiertyvästi laakeroituun akseliin 4, jonka välityksellä kanavassa olevaa kääntöpeltiä ohjataan riippuen kierukan kiertymi-sestä seurauksena ulkoilman 9 ja poistoilman osavirran 7a vaikutuksesta, joka osavirta virtaa ulos kierukan läheisyydessä kanavassa olevien aukkojen 5 kautta.

Kuviot 2 ja 3 esittävät erittäin edullista, lämmön ja kylmän säteilyn vaikutuksen alaista keksinnön sovellutusmuotoa. Tähän laitteeseen kuuluu lämpötilan tunteva kappale 5, joka on kaksoiskierukan muotoinen. Kaksoiskierukka 5 on valmistettu bimetallinauhasta, joka ensin on muodostettu pieniläpimittaiseksi yksinkertaiseksi kierukaksi, joka vuorostaan on muodostettu suurempi läpimittaiseksi yksinkertaiseksi kierukaksi, minkä vuoksi kappaleen 5 nimitys kaksoiskierukka on täysin sopiva. Bimetallinauhan kääntäminen tällaiseksi kaksoiskierukaksi on sinänsä tunnettu. Riippuen siitä, kuinka kaksoiskierukka käämitään, tulee se pitenemään tai vaihtoehtoisesti lyhenemään lämmitessään. Kuviossa 2 esitetty sovellutus-muoto toimii viimeksi mainitun vaihtoehdon mukaan, mikä merkitsee sitä, että kaksoiskierukka 5 jäähtyessä siirtää peltiä 3 alaspäin kuviossa 2, jolloin pelti täysin suljetussa asennossa nojaa tiivitys-reunaa 15 vasten.

Ensin mainitun vaihtoehdon mukaan valmistettua kaksoiskierukkaa käytettäessä, ts. päinvastaisella liikkeellä esitettyyn tapaukseen nähden, tiivistysreuna 15 sijoitetaan pellin 3 yläpuolelle, niin että s 57479 pelti lähenee tiivistysreunaa 15 sulkeutuessa.

Tiivistysreuna 15 voidaan haluttaessa järjestää siirrettäväksi, niin että se voidaan säätää sellaiseen asentoon, että myös pellin ollessa täysin suljettu aikaansaadaan tietty tuuletus kanavan kautta tai voidaan järjestää muulla tavalla tämän tuloksen saavuttamiseksi. Kovalla pakkasella tai voimakkaalla, kylmällä tuulella kuitenkin tuuletus normaalitiiveissä asuintaloissa on riittävä esiintyvien epä-tiiviyksien vaikutuksesta, minkä vuoksi pelti näissä olosuhteissa voi olla aivan suljettu.

Kaksoiskierukka on sijoitettu kanavan 1 pöistöpäässä olevaan, useilla tuuletusaukoilla varustettuun pesään ja on yläpäästään kiinnitet-„ ty pesän 16 kattoon 16' sekä on alemmalla, L:n muotoisella pääte- osallaan, joka muodostaa liikettä siirtävän elimen 4, liitetty pellin 3 kanssa. Kaksoiskierukka muodostaa tällä tavalla yhden kappaleen, ts. lämpötilaherkän kappaleen 5 ja pellin ohjauselimen 4. Pellin 3 ja kappaleen 5 pääteosan 4 väliseen kiinnityskohtaan peltiin on kiinnitetty raoilla tai aukoilla 6 varustettu ohjausholkki 6a, joka voi liukua levymäisessä elimessä 12 olevassa ohjaimessa 13. Tämä elin 12 on sovitettu katoksi kanavan 1 poistoaukon päälle ja on kiinnitetty kanavaan sekä muodostaa kannatuselimen pesälle 16, johon bimetallikierukka 5 on sijoitettu.

Lämmintä poistoilmaa 7 virtaa poistoilmakanavan 1 poistopäätä 2 kohti. Poistoilman 7 määrän määrää pellin 3 ja tiivistysreunan 15 välinen rakoaukko. Lämpimän poistoilman 7 osa johdetaan osailmavirtoina 7a ohjausholkin 6a aukkojen 6 'katitta (kts. 3) ylös pesään 16 ja se antaa lämpölisäyksen, joka yhdessä siellä olevan ulkoilman kanssa saattaa bimetallikierukan 5 tiettyyn lämpötilaan ja tämän määräämän pituuslaajenemisen alaiseksi sekä bimetallikierukan 5 kanssa yhdistetyn pellin 3 tiettyyn asemaan tiivistysreunaan 15 nähden.

Tietty lämpötila pesässä 16 johtaa pellin 3 ja tiivistysreunan 15 väliseen tiettyyn rakoaukkoon. Poistoilmavirran 7 pääosa poistuu poistoilmavirtöinä 8 tämän rakoaukon ja edelleen päätuuletusaukko-jen 17 kautta, jotka on jaettu kanavan 1 poistopään 2 ympäri. Osa-virrat 7a poistuvat perättäin osavirtoina 10 pesän 16 tuuletusaukkojen 16a kautta.

10 57479

Tuulen vaikuttaessa ja tuulen 9 vähitellen lisääntyessä nollasta tapahtuu perättäin muuttuvia virtausolosuhteita, nimittäin kolme esimerkiksi otettua vaihetta, jotka on merkitty A, B ja C, joista jokainen antaa bimetallielimen 5 lisätyn ja lisääntyneen jäähtymisen, mistä seuraa yhä vähenevä poistoilmavirtaus.

A. Mitä enemmän tuuli voimistuu nollasta, sitä pienemmän mahdollisuuden poistoillaan osavirrat 7a saavat luovuttaa lämpölisäyksensä bimetallielimeen 5, koska nämä yhä aikaisemmin ja nopeammin poistuvat osavirtoina 10 tuulen 9 suuntaan.

B. Tiettyä suuremmalla tuulen voimakkuudella virtaa sisään lisäksi ulkoilmavirtojen 9a osa päätuuletusaukkojen 17 kautta ja sekoittuu poistoilmaosavirtojen 7a kanssa, minkä jälkeen nämä virrat kokonaan tai osittain, riippuen tuulen voimakkuudesta, yhdessä kulkevat ylös pesän 16 läpi samalla tavalla kuin aikaisemmin poistoilmavirrat 7a yksinään, vaikuttamiseksi siellä bimetallielimeen 5. Viileämpien ulkoilmaosavirtojen 9a sekoittumisen vaikutuksesta tällä tavalla lämpövaikutus tulee vielä jonkin verran alemmaksi bimetallielin-tä 5 vastaan vähenevällä poistoilmavirtauksella verrattuna tyyneen ja edellä olevaan tapaukseen A.

C. Yhä voimakkaammalla tuulen voimakkuudella katoaa lämpimien poistoilmaosavirtojen 7a pääosa yhä aikaisemmassa vaiheessa. Hyvin voimakkaalla tuulella mitkään lämpimät poistoilmavirrat 7a eivät saavuta lainkaan bimetallielimiä 5, vaan puhalletaan pois tuulen 9 suuntaan ja suoraan ulos ulkoilmaan virtana 11. Tulokseksi tulee se, että bimetallielin 5 jäähtyy yhä enemmän, mitä voimakkaammin tuuli puhaltaa vähitellen vähentyneellä poistoilmavirtauksella, mikä on haluttu tarkoitus.

Kolmas säätekijä, nimittäin säteily, vaikuttaa keksinnön mukaiseen laitteeseen seuraavalla tavalla.

Säteilyvaikutusta voidaan pitää aikaisempiin lämpötila- ja tuulivai-kutuksiin sekoittuneena vahvistusvaikutuksena. Säteily, joka on merkitty nuolilla 18, suuntautuu kattoa 12 ja pesää 16 vastaan auringon säteilyvaikutuksella, vastaavasti katosta "kylmäsäteilyvaikutuksella", millä tarkoitetaan lämmön ulossäteilyä katosta, erityisesti esimerkiksi tummaa taivasta kohti. Kanavan 1 ja pesän 16 päällä oleva katto on sellaista ainetta ja/tai pintapäällystetty siten, että se on 11 57479 voimakkaasti säteilyä absorboivaa, vastaavasti säteilyä emittoivaa.

Auringon säteilyssä 18 säteilyä absorboivaa kattoa 12 vastaan poisto ilmaosavirr at 7a ja mahdollisesti ulkoilmavirrat 9a saavat läm-pölisäyksen kulkiessaan vähän viettävän katon 12 alla tiellään ylös pesään 16. Tämä merkitsee siis suurempaa lämpövaikutusta bimetal-lielimeen 5 seurauksena lisääntyvästä poistoilmavirtauksesta. Sillä, että myös pesä 16 on säteilyä absorboiva, aikaansaa tämä välittömästi bimetallielimen 5 ylimääräisen lämpiämisen ja funktiona auringon säteilyn tehokkuudesta. Jotta pois toilmamäärä siten lisääntyisi auringon säteilytehokkuuden 18 mukana, on haluttua tuuletus-näkökohdat huomioiden, että rakennus absorboi auringonsäteilyener-giaa, varsinkin pääasiassa ikkunan läpi. Rakennuksen seiniin ym. absorboituneet ja varastoituneet lämpömäärät, jotka myöhempinä ei-tehokkaina auringonsäteilyn tunteina luovuttavat halutun lämpölisäyk-sen, eivät vaikutua keksinnön mukaiseen sovellutusmuotoon, jossa on kaksoiskierukan muotoinen bimetallielin. Kirkkaan aurinkoisen päivän jälkeen seuraa usein kylmä kirkas yö tehokkaine "kylmäsäteilyi-neen", jolloin tapahtuu kaksoiskierukan vastaava voimakas jäähtyminen sen vaikutuksesta, että katto 12 ja pesä 16 on hyvin säteilyä emittoiva.

Mahdollisesti ja eri syistä rakennuksessa esiintyvä ylilämpötila merkitsee lisääntynyttä poistoilmavirtausta ja -lämpötilaa sekä myös poistoilmavirtojen 7a korkeampaa lämpötilaa, jotka siis tämän johdosta pystyvät lämmittämään kaksoiskierukkaa suuremmassa määrässä, mistä on seurauksena haluttu lisääntynyt tuuletus.

Keksinnön mukaisen laitteen vielä erään sovellutusmuodon mukaan tun-tokappaleen 5 muodostaa levymäisten bimetallielimien muodostelma pinkka (ei esitetty), joka aksiaalisessa suunnassa aikaansaa suuria pituusvaihtelulta melko merkityksettömillä lämpötilan muutoksilla ja on sovitettu ohjaamaan peltiä tai vastaavaa, kanavassa 1 olevaa, kuvioiden 2 ja 3 yhteydessä selitetyn mukaista venttiilielintä.

Tämän jälkeen selitetään muutamia edullisia vaikutuksia ja järjestelmän vaihtoehtoja.

Rakennusten tällaisten tavallisten lämpövuotoseinien huolellinen tiivistys, joka on olemassa ikkunoissa ja ovissa, ei ole riittävä toimenpide estämään vedon vaikutuksesta tapahtuvia lämpöhäviöitä.

12 57479

Jos tiivistetään tavallisimmat lämpövuotoseinät, veto voi lisääntyä muiden lämpövuotoseinien läpi ja tehokasta energian säästöä varten hyvää tiivistystä täytyy täydentää tuuletusjärjestelmän keksinnön mukaisella ohjatulla säädöllä. Hyvin tiivistetty rakennus, joka on varustettu laitteella luonnollista vetoa varten ja automaattisesti toimivalla, keksinnön mukaisella säätölaitteella antaa parhaan mahdollisen tuloksen siten, että säätö tapahtuu kaikki tärkeät tekijät, kuten sisälämpötila, ulkolämpötila, tuulen voimakkuus ja säteily-olosuhteet huomioonottaen ja siten, että keksinnön mukainen laite on huokea ja voidaan liittää ilman suuria kustannuksia tavallisiin luonnollisen vedon järjestelmiin.

Keksintö soveltuu myös sellaisiin tunnettuihin järjestelmiin, joissa on mekaaninen tuuletus, joka tarpeettomien lämpöhäviöiden välttämiseksi on sovitettu ajoittaiseen käyttöön. Tällöin mekaanisen tuuletuksen voidaan antaa olla käytössä ainoastaan niinä aikoina, jolloin esiintyy hyvin suuri tuuletustarve. Sitävastoin luonnollisen tuuletuksen jaksoina keksinnön mukainen laite voi tulla käyttöön myös tällaisessa järjestelmässä. Liiallisina tuuletusjaksoina, kun mekaanisen järjestelmän tuulettimet ovat käynnissä, voimakas ilmavirtaus tulee antamaan tulokseksi sen, että keksinnön mukaiset laitteet menevät täysin avointa asentoa kohti. Keksinnön mukainen laite soveltuu siten automaattisesti mekaanisen järjestelmän tuulettimien jälkeen ja avaa sen jälkeen tuuletuskanavan, ts. tuulettimien lepo-jaksoina säätää tuuletuskanavan selitetyllä tavalla.

Claims (5)

13 57479

1. Laite luonnollisessa vetojärjestelmässä, jossa on poistokanava (1) poistoilman (7) virran säätämiseksi poistokanavassa (1), joka laite käsittää poistokanavassa (1) olevan liikkuvan venttiilieli-men (3) liikkeensiirtolaitteen kanavassa (1) olevan venttiilielimen (3) ohjaamiseksi ja siten kanavan läpikulun säätämiseksi sekä läm-pöherkän kappaleen (5), joka on sovitettu reagoimaan voimakkaasti pienillä lämpötilan muutoksilla ja on liitetty liikkeensiirtolaitteen (4) kanssa tämän avulla kanavassa (2) olevan venttiilielimen (3) sulkemiseksi tai avaamiseksi riippuen tuntokappaleen (5) lämpöti-lareaktioista, tunnettu siitä, että tuntokappale (5) on sijoitettu poistokanavan (1) ulkopuolelle niin, että se on alttiina vallitsevalle ulkolämpötilalle ja tuuliolosuhteille, ja että poisto-kanavassa (1) on aukot (6) poistoilman osan (7a) poisjohtamiseksi kosketukseen tuntokappaleen (5) kanssa niin, että sekä poistoilman (7) tämän osan että tuulen (9) yhdessä ulkolämpötilan kanssa sallitaan vaikuttaa tuntokappaleeseen (5) niin, että poistoilmaosavirran (7a) vaikutus tuntokappaleeseen (5) vähenee lisääntyvällä tuulen voimakkuudella, minkä johdosta tuntokappale aikaansaa sen, että venttiilielin a) vähitellen sulkeutuu kasvavalla tuulen voimakkuudella, b) vähitellen avautuu pienenevällä tuulen voimakkuudella, c) vähitellen sulkeutuu pienenevällä poistoilman ja ulkolämpötilalla ja d) vähitellen avautuu lisääntyvällä poistoilman ja ulkolämpötilalla.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että tuntokappaleena (5) on bimetallinauhan yksinkertainen kierukka ja se on sovitettu liikkensiirtolaitteen (4), esimerkiksi akselin välityksellä vähitellen sulkemaan tai avaamaan poistokanavassa (1) olevan venttiilielimen (3) poistokanavan (1) ulkopuolella vaihtele-villa tuuli- ja ulkolämpötilaolosuhteilla.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että tuntokappale (5) on kaksoiskierukan muotoinen, ts. putkimainen, kierukanmuotoinen kappale, jonka seinämä muodostuu kierukalle kierretystä bimetallinauhasta ja joka kappale puolestaan on muodostettu kierukaksi ja että tämä kappale on sovitettu ohjaamaan venttiilielin-tä (3) kanavan (1) vähitellen sulkemiseksi, kun tuuli kasvaa ja kun ulkolämpötila tulee kylmemmäksi. 14 57479

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että tuntokappaleena (5) on levymäisten bimetallielimien muodostama pinkka, joka on sovitettu työntämään tai vetämään sama-akseli-sesti pinkkaan nähden sovitettua liikkeensiirtolaitetta (4) siten, että poistokanavassa (1) oleva venttiili (3) vähitellen sulkeutuu, kun tuuli kasvaa ja kun ulkoilma tulee kylmemmäksi.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen laite poistoilmavirtaus-määrän säätämiseksi ulkona vallitsevien lämpötila-, tuuli- ja sätei-lyolosuhteiden mukaan, tunnettu poistokanavan (1) kanssa sama-akselisesti pienen välin päähän kanavasta sovitetusta levystä (12) , jossa on keskeinen reikä (13), jossa liikkeensiirtolaite (4) ja tuntokappale (5) ovat liukuvia sama-akselisesti poistokanavaan (1) nähden, ja tuuletusraoilla (16a) varustetusta pesästä (16) tun-tokappaletta (5) varten, joka pesä on kiinteästi liitetty levyn (12) kanssa ja jolla on kanavan ja tuntokappaleen pituusakseleiden kanssa yhdensuuntainen ja pääasiallisesti yhteenlankeava pituusakseli, jolloin poistokanavan (1) aukot (6) muodostuvat liikkeensiirtolait-teen (4) aukoista, ja että levyssä (12) on säteilyä absorboivat ja säteilyä emittoivat pinnat, niin että poistoilmaosavirrat (7a) ja levyn (12) alle mahdollisesti virtaavat ulkoilmaosavirrat (9a) voivat sekoittua, lämmetä tai jäähtyä säteilyn (18) vaikutuksesta ja suuremmassa tai pienemmässä määrässä, riippuen vallitsevista tuuli-olosuhteista, tunkeutua liikkeensiirtolaitteen (4) aukkojen (6) kautta ylös pesään (16), johon tuntokappale (5) on sovitettu ja jolla myös on säteilyä absorboiva ja säteilyä emittoiva pinta lämpötilan-tuntevasti tuntokappaleeseen (5) vaikuttamiseksi. 15 57479