FI62723C - Anordning vid uppvaermning av utrymme - Google Patents

Description

1 62723

Laitteisto lämmitettäessä tilaa Änordning vid uppvärmning av utrymme Tämä keksintö koskee laitteistoa lämmitettäessä tilaa, jossa lämmitys suoritetaan ainakin osittain ilmalla, jota 5 lämmitetään lämpölähteellä lämmönv4ihtimessa, jolloin tilassa on useilla ilmaa varten olevilla läpivirtauskanavilla varustetuista betonilevyistä muodostuva kattopalkisto tai lat-tiapalkisto.

Tämän tyyppisiä tunnettuja laitteita käytetään usein 10 lämmitettäessä pienehköjä taloja tai tiloja ja lämpölähde voi silloin erityisesti muodostua lämmityskamiinasta, avoimesta takasta tai vastaavasta. Lämpimän ilman lämpötila, sen jälkeen kun se on ollut lämmönvaihdossa polttokaasujen kanssa, tulee tällöin hyvin korkeaksi ja jopa 80° saakka ja 15 tämän lämpöistä ilmaa johdetaan lämmitettävään tilaan. Lisäksi lämmityskamiinat ja avoimet takat luovuttavat myös sä-teilylämpöä. Jos tila aluksi on kylinä ja vaatii nopeata lämmitystä, niin ei ehkä synny mitään haittaa korkean ilmaläm-pötilan johdosta, mutta jonkin ajanjakson jälkeen voi tätä 20 lämpötila-astetta oleva ilmalämpötila olla liian korkea käytettäväksi tehokkaasti hyväksi johtamalla suoraan tilaan.

On myös pelättävissä, että lämpötila ylittää 80°, jolloin esiintyy palonvaara, ellei laukaista varmuuspeltiä tai vastaavaa laitetta, jolloin ilma johdetaan pois savupiippuun, 25 rikastetaan raitisilmalla mahdollisesti termostaattiohjauk-sella tai saatetaan jollakin muulla tavalla pois joutumasta palavan materiaalin läheisyyteen.

Tämän keksinnön tarkoituksena on välttää mainitut haitat ja huolehtia sopivan lämpöisen ilman johtamisesta ti-30 laan. Lisäksi tämä keksintö tarjoaa sen edun, että lämpö-energia varastoituu, mikä lämpöenergia voidaan käyttää hyväksi sitten, kun lämpölähteen tulipesä on sammunut.

Keksinnölle on tunnusomaista se, että lämmönvaihdin-laitteen ilmapuoli on liitetty läpivirtauskanaviin palkisto-35 levyyn sijoitetun kanavakappaleen kautta, joka on lämpöeris-tetty betonipalkiston suhteen siten, että korkean lämpötilan omaavaa ilmaa voidaan johtaa kanavakappaleeseen ja se 2 62723 voi jäähtyä, ennenkuin se johdetaan läpivirtauskanaviin betonin kanssa tapahtuvaa suoraa lämmönvaihtoa varten.

Seuraavassa kuvataan keksinnön erästä suoritusmuotoa viittaamalla oheisiin piirustuskuvioihin.

5 Kuvio 1 esittää tällöin kaaviollisesti osaleikkausta kattopalkistosta sekä tilaa varten olevaa lämpölähdettä, joka on sijoitettu alas tilaan.

Kuvio 2 esittää poikkileikkausta kuvion 1 linjaa ΙΙ-ΙΪ pitkin ja esittäen leikkausta kanavakappaleesta.

10 Kuvio 3 esittää kaaviollisesti tasokuvassa kuvion 1 mu kaisen kattopalkiston läpi otettua leikkausta.

Kuviossa 1 esitetään kaaviollisesti lämpölähde 1. Tämä lämpölähde voi esimerkiksi muodostua lämmityskamiinasta, jossa on tulipesä 2 ja tila 3, johon ilma johdetaan esimer-15 kiksi kohdasta 4. Ilma lämmitetään epäsuoralla lämmönvaih-dolla tulipesätilassa 2 olevien savukaasujen kanssa. Lämpölähteestä lähtee tietenkin myös savupiippu ja on käytännöllistä, että savukaasujen lämpö käytetään hyväksi antamalla ilman olla lämmönvaihtoyhteydessä epäsuorasti savupiipun 20 kanssa. Kaaviollisesti esitetyn lämpölähteen 1 voidaan siten sanoa käsittävän sekä polttotilan että savupiipun ja sen lisäksi lämmönvaihdin tilan elimineen.

Lämpölähteellä lämmitetty ilma johdetaan eristetyssä kanavassa 5 betonilevyistä 6 muodostuvaan kattopalkistoon 25 tai lattiapalkistoon. Betonilevyissä on useita läpivirta-uskanavia 7 (katso kuvio 3)· Kanavasta 5 johdetaan nyt ilma yhden kanavan 7 sisään laitettuun putkikappaleeseen 8, joka muodostuu peltiputkesta. Putkikappale 8 on esittämättömän tuen päällä siten, että kanavaan 7 muodostuu rako, 30 katso myös kuvio 2. Rakoon on laitettu eristys 9, mikä u-lottuu putkikappaletta pitkin tietyn matkan, esim. A-B riippuen siitä, miten paljon on tarkoitus eristää putkikappaletta 8 betonilevyä 6 vasten. Tarkoituksena on Siten välttää liian korkea ja vaarallinen lämpötila betonilevyssä täl-35 lä alueella. Pisteestä C pisteeseen D voidaan sitten eristys 9' tehdä vähemmän tehokkaaksi, koska ilman lämpötila on laskenut ja suurempi lämpösiirtyminen betonilevyyn voidaan sallia ja se on sopivaa, niin että lämpötilajakaantuma levyn 3 6 ? 7 2 3 yli tulee mahdollisimman tasaiseksi. Kuviosta 1 käy selville, että pisteen D jälkeen putkikappale 8 ei ole enää eristetty muulla kuin ilmaraolla kanavan 7 sisäsivua vasten. Selityksestä selviää siten, että putkikappale 8 on eristet-5 ty porrastetulla eristysteholla ja tämä voi olla suoritettu asteittain, kuten nyt on kuvattu, tai vaihtoehtoisesti enemmän tai vähemmän jatkuvasti.

Kanavakappaleen 8 tämä rakenne aikaansaa sen, että pisteessä A sisääntuleva, esim, lämpötilaan 80° lämmitetty il-10 ma jäähdytetään olennaisesti alhaisempaan lämpötilaan, niin että pisteessä E, eli kanavakappaleen lopussa, ilma voidaan jatkuvasti johtaa läpivirtauskanavien 7 läpi suorassa kosketuksessa betonin kanssa, ilman että vetonilevy saa liian korkean lämpötilan.

15 Kuviossa 3 valaistaan esimerkillä kaaviollisesti vir- taustietä betonilevyn läpi. Ilma tulee sisään kohdassa A ja virtaa oikealle kanavakappaleen 8 läpi. Betonilevyn oikeanpuoleisessa päässä ja siten pisteen E jälkeen on ilma saanut sellaisen lämpötilan, että sen voidaan sallia virra-20 ta suorassa kosketuksessa betonilevyn kanssa. Ilma sää tällöin kääntyä ja virrata seuraavaan kanavaan 7 ja tämä kuvataan nuolella 10. Miten virtaus kanavakappaleesta 8 ensimmäiseen läpivirtauskanavaan tapahtuu, sitä ei ole yksityiskohtaisesti esitetty, mutta se voi yksinkertaisesti tapah-25 tua yksistään kanavakappaleen 8 ja ensimmäisen kanavan 7 välisellä poikittaisliitoksella. Ilma virtaa nyt edelleen ja nyt vasemmalle nuolen 11 mukaisesti ja kääntyy vasemmassa päässä esitetyn nuolen 12 kohdalla. Ilma on nyt jäähtynyt lisää ja betonia on lämmitetty.

30 Seuraavaksi virtaa sitten ilma edes takaisin muiden lä pivirtauskanavien 7 läpi ja nuolilla esitettyjen suuntien mukaisesti. Lopuksi ilma on kulkenut viimeisen läpivirta-uskanavan läpi, jota on merkitty numerolla 13. Ilma on nyt ehtinyt pisteeseen F ja virtaa ulos kanavasta 13 nuolen 14 35 mukaisesti.

Vaihtoehtoisesti sen kanssa, mitä nyt on esitetty kuvion 3 yhteydessä, voi ensimmäisellä kanavalla 7 ja putki-kappaleella 8 olla sellainen keskinäinen pituus, että ilma 4 62723 voidaan johtaa ulos tähän kanavaan 7, ennenkuin se saa kääntyä seuraavaan kanavaan 7. Edelleen voidaan sarjaankytkeä useita ilman putkikappaletta olevista kanavista (ryhmä S), niin että nämä ulottuvat tilasta viereiseen asti.

5 Keksinnön tarkoituksena on nyt aikaansaada se, että il- malämpötilalla on kohdassa P miellyttävä asteluku, jotta ilma voidaan johtaa tilaan. Laskelmat osoittavat, että ilmalla voi nyt esimerkiksi olla lämpötila 23° ja että betonile-vy on lämmitetty siten, että sillä on korkeahko lämpötila, 10 mutta massan takia on olennainen lämpösisältö betonilevys-sä. On huomattava, että tasainen pintalämpötila saadaan betonilevyyn levyn läpi kulkevan ilmavirran edestakaisen suunnan sekä betonin hyvän johtokyvyn johdosta.

Vaihtoehtona nyt kuvatulle suoritusmuodolle voidaan 15 esimerkiksi esittää, että betonilevyissä oleva kanavasys-teemi voidaan järjestää siten, että levyjen tietty läpivirtaus tapahtuu yhdensuuntaisesti ja edelleen voidaan ajatella, että lämmitettyä ilmaa johdetaan sekä kattopalkistoon että lattiapalkistoon, niin että sekä lattia että katto 20 saavat varastoida lämpöä kanaviin. Edelleen voidaan mainita, että nyt kuvattujen lisäksi voidaan käyttää useita erilaisia lämpölähteitä ja esimerkkinä näistä voidaan mainita aurinkolämmönvaihdin, teollisuuden jätelämpö jne. .

Keksinnön toimintaa ja etuja voidaan yhdistää siten, 25 että lämmitettäessä jäähtynyttä tilaa lämpölähteestä lähtevä säteilyenergia lämmittää tilassa olevaa ilmaa, kun taas lämmönvaihtimen läpi kulkeva ilma saa korkeamman lämpötilan ja sillä on ensimmäisenä tehtävänä lämmittää katto-palkistoa, eli betonilevyjä. Sillä ilmalla, mikä silloin 30 virtaa ulos kattopalkistosta kohdassa P, voi siten olla huomattavan alhainen lämpötila ja miellyttävän asuinhuone-lämpötilan alapuolella. Vähitellen kuitenkin kattopalkis-ton betonilevyt lämpiävät ja vastaavana aikana voi säteily-energia olla nostanut ilman lämpötilan miellyttävän sopi-35 vaan lämpötilaan ja jos tällöin tulipesä muodostuu kamiinasta tai takasta, voidaan sammuttaa tulipesä, jolloin lcatto-palkisto huolehtii jatkossa lämpötilan ylläpidosta, eli annetaan tulipesästä tulevan säteilyenergian vähentyä. On 5 62723 olemassa erilaisia säätömahdollisuuksia ja tämä voi parhaiten tapahtua siten, että asetetaan pellit kanaviin 7 ja 13 ilmanopeuden säätämiseksi tai pellit ja sivullehaarautuvat kanavat voidaan järjestää siten, että tietyt kanavat sulje-5 taan lämmitetyn ilman läpivirtaukselta tai voidaan antaa ilman virrata ulos kattopalkistosta pisteessä, joka on ennen kuviossa 3 esitettyä pistettä F. Ilman voidaan siten antaa virrata pitemmän tai lyhyemmän matkan kattopalkiston läpi, ennenkuin se johdetaan ulos tilaan. Lisäksi on huomattava, 10 että ilman nopeutta voidaan säätää puhaltimen avulla, mutta myös luonnollista kiertoa voidaan ajatella. On selvää, että laite on sopiva esimerkiksi silloin, kun lämmitys tapahtuu aurinkokennon avulla, koska silloin auringon hetkellinen esiintyminen ja lämmönkehitys voidaan käyttää hyväksi 1 5 varastoimalla energia kattopalkistoon sen sijaan, että se johdettaisiin suoraan tilaan, kuten nykyään on tavallista. Yhteistä ja huomioitavaa on siis se, että voidaan sallia hyvin korkean lämpötilan antaminen ilmalle lämpölähteessä, mutta ilman palovaaran esiintymisriskiä, koska tilaa ympä-20 röiviä rakenteita ei koskaan saateta suoraan kosketukseen siten lämmitetyn ilman kanssa.

Claims (5)

6. 62723 Patent ti vaat inmks e t

1. Laitteisto lämmitettäessä tilaa, jossa lämmitys suoritetaan ainakin osittain ilmalla, jota lämmitetään lämpölähteellä lämmönvaihtiraessa, jolloin tilassa on useilla 5 ilmaa varten olevilla läpivirtauskanavilla varustetuista be-tonilevyistä muodostuva kattopalkisto tai lattiapalkisto, tunnettu siitä, että lämmönvaihdinlaitteen ilmapuo-li on liitetty läpivirtauskanaviin (7) palkistolevyyn sijoitetun kanavakappaleen (8) kautta, joka on lämpöeristetty be-10 tonipalkiston (6) suhteen siten, että korkean lämpötilan omaavaa ilmaa voidaan johtaa kanavakappaleeseen ja se voi jäähtyä, ennenkuin se johdetaan läpivirtauskanaviin (7) betonin kanssa tapahtuvaa suoraa lämmönvaihtoa varten.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnet-15 t u siitä, että eristys (9#9') on varustettu porrastetulla eristysteholla putkikappaleen (8) pituussuunnassa.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että kanavakappale muodostuu levykanavasta (8), joka on laitettu palkistolevyssä (6) olevan ontelokanavan 20 (7) sisään siten, että levykanavan ja ontelokanavan väliin jää rako.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että levykanavan ja ontelokanavan sisäsivun väliseen rakoon on sovitettu lämpöäeristävää materiaalia si- 25 ten, että levykanavan (8) ja betonilevyn väliselle lämmön-vaihdolle annetaan haluttu jakaantuma.

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että rako sisältää virtaavaa ilmaa.