FI62727C - Anordning foer avfrostning eller avisning av vaermevaexlare - Google Patents

Description

RjSSel Tai nn KUIILUTUSJULKAISU ,„„,n 3aΓ* ra <"> utiAoon I n«sskrii>t 62 / 2 7 (4S) Päti· : : li!C-..

(51) Kv.Ht/Inta.3 F 28 F 17/00 SUOMI —FINLAND pi) PRtnttHwh«wu« — NMwaiwBIcnlin 763113 (22) HakMiilipMvl — AmMmlnfrfif 01.11.76 (23) AHcupUvi—Glfclfheadig 01.11.76 (41) Tullut JulkMal —Mlvtcafftncllg 19.05.77 iSS*1·’? r*kl,t^lll*ll!tu* w mmm»**,»- 29 10 82

Pktant- och r*gist«rstyr«lMn ' ' AmMan utltfd oeh utl.*krtfun publieurud ^ (32)(33)(31) Pyydetty *tuo»k*u«-e«*ird prlorltut l8.11.75

Ruotsi-Sverige(SE) 7512960-1 (71) Aktiebolaget Carl Munters, Industrivägen 2, 191 *+7 Sollentuna,

Ruot s i-Sverige (SE) (72) Karl Hällgren, Huddinge» Ruotsi-Sverige(SE) (7^) Oy Kolster Ab (5U) Laite huurteen tai jään poistamiseksi läramönvaihtimesta -Anordning för avfrostning eller avisning av värmeväxlare

Esillä olevan keksinnön kohteena on laite huurteen tai jään poistamiseksi lämmönvaihtimesta, joka käsittää vähintään kaksi kanava järjestelmää , joissa on ohuilla väliseinillä toisistaan erotetut kanavat ja joissa vuorotellen kulkee lämmin ja kylmä väliaine.

Yllä selitettyä tyyppiä olevassa, ns. rekuperatiivisessa läm-mönvaihtimessa jäähdyttää esimerkiksi huoneistosta tulevan kostean, lämpimän ns. poistoilmavirran raittiista ilmasta tai sentapaisesta muodostuva kylmä ilmavirta, jolloin nämä ilmavirrat lämmönvaihtimessa vaihtavat lämpöä joutumatta suoraan kosketukseen keskenään. Kun raikkaan ilman tai sentapaisen muodostama jäähdyttävä virta ottaa lämpöä käytetystä huone- eli poistoilmasta ja tämän lämpötila tämän johdosta laskee, tapahtuu poistoilmakanavien lämmönvaihdinpinnoilla kosteuden tiivistyminen. Tämä johtaa erityisesti kylmempänä vuodenaikana usein huurteen ja jään muodostumiseen niissä kanavissa, joiden läpi poisto-ilma kulkee, mikä voimakkaasti alentaa lämmönvaihtimen tehoa ja vaikeammissa tapauksissa aiheuttaa kanavien tukkeutumisen.

62727

Keksinnön päätarkoituksena on korjata tämä epäkohta ja saada aikaan laite jään tai huurteen poistamiseksi lämmönvaihdinpaketin siitä osasta, jonka läpi poistoilma kulkee.

Tarkemmin sanottuna keksinnön tarkoituksena on saada aikaan laite huurteen jatkuvaksi poistamiseksi lämmönvaihtimesta samalla, kun se pidetään käynnissä oleellisesti täydessä laajuudessa. Keksinnön mukaisesti huurteen poistaminen voi tapahtua vain muutamassa kanavassa samalla, kun kaikki muut kanavat toimivat lämmön vaihtamiseksi, niin että vaihdin pidetään jatkuvasti käynnissä ja siinä ylläpidetään muuttumattomia paineenlasku- ja virtausolosuhteita.

Samoin on tärkeää, että lämmönvaihdin voidaan esillä olevan keksinnön mukaisesti lisäksi mitoittaa parempaa hyötysuhdetta varten ilman, että alhaisissa ulkoilman lämpötiloissa syntyy käyttöhäiriöitä, kuin mitä voidaan tehdä vaihtimessa ilman jatkuvaa huurteen poistoa. Ilman huurteen poistoa olevissa vaihtimissa on hyötysuhdetta rajoitettava, jotta vältettäisiin, että jäähdytetty ilma muuttuu liian kylmäksi ja aiheuttaa liian voimakasta jään muodostusta. Keksinnön mukaisesti ehdotetulla huurteenpoistolaitteella voidaan sallia hyvin alhaisia ulkoilman lämpötiloja. Säännöllisesti toistuvan huurteen poiston avulla voidaan huurrekerros pitää kaiken aikaa niin ohuena, ettei se mainittavasti vaikuta lämmönvaihtoon eikä paineen alenemiseen. Siten tällainen lämmönvaihdin voidaan mitoittaa parempaa käytön taloudellisuutta varten kuin lämmönvaihdin ilman huurteenpoistolaitetta.

Keksinnön mukainen laite on rakenteeltaan yksinkertainen ja se voidaan sovittaa lämmönvaihtimeen ilman, että lämmönvaihdinpaketissa tarvitaan erityistoimenpiteitä. Keksinnön mukaisesti huurteen poisto voidaan järjestää välinein, jotka sijaitsevat lämmönvaihdinpaketin ulkopuolella eivätkä edellytä siinä suoritettavia toimenpiteitä. Läm-mönvaihdinpaketti voi siten olla tyypiltään standardisoitua lajia, joka sopii sekä huurteenpoistolaitteella varustettuun että ilman sitä olevaan vaihtimeen, mikä alentaa paketin valmistuskustannuksia.

Nämä ja muut keksinnön tarkoitukset ja edut saavutetaan siten, että laite on saanut patenttivaatimuksissa esitetyt tunnusmerkit.

Keksintöä selitetään seuraavassa piirustuksissa esitettyjen suoritusesimerkkien yhteydessä.

Kuvio 1 esittää perspektiivissä keksinnön mukaisella huurteenpoistolaitteella varustettua lämmönvaihdinta.

Kuvio 2 esittää suuremmassa mittakaavassa laitteen yksityiskohtaa.

3 62727

Kuvio 3 esittää jonkin verran suuremmassa mittakaavassa kuin kuvion 1 perspektiivissä lämmönvaihdinlaitetta, joka on pantu kokoon useista keksinnön mukaisilla huurteenpoistolaitteilla varustetuista lämmönvaihdinpaketeista.

Kuviossa 1 esitetty, rekuperatiivinen lämmönvaihdin koostuu vaipasta eli levy- ja lakkirakenteisesta kehyksestä 10, jossa voi olla aukot 6,8 lämmönvaihtoaineiden, esillä olevassa tapauksessa ilman, syöttöä ja poistoa varten. Vaipan 10 sisälle on sijoitettu lämmönvaih-dinpaketti 12, joka on kokoonpantu useista erillisistä kerroksista, kuten esimerkiksi ruotsalaisessa patentissa ...... (ruotsalainen pa tenttihakemus 7508256-0) selitetään. Paketin 12 yksittäiset kerrokset voivat olla poimutettuja tai aallotettuja kanavoiden aikaansaamiseksi eri lämmönvaihtoaineiden virtausta varten, jolloin joka toisen kerroksen poimut ovat yhdensuuntaisia ja muodostavat kulman välikerrosten poimuja vastaan. Kerrokset on reunoistaan yhdistetty siten, että ne paketin kullakin puolella muodostavat vuorotellen avoimia ja suljettuja kanavia, jolloin muodostuu kaksi kulmittain toisiaan vastaan kulkevaa kanavajärjestelmää, joiden läpi kaksi eri ilmavirtaa voidaan johtaa pakettiin ja siitä pois ilman, että ne joutuvat suoraan kosketukseen toistensa kanssa. Siten esimerkiksi esitetyssä suoritusesi-merkissä nuolen A kohdalla johdetaan sisään lämmin ja kostea poisto-ilmavirta, joka voi koostua käytetystä huoneilmasta ja joka virtaa lämmönvaihdinpaketin 12 läpi vinosti alaspäin oikealle kuviossa ja poistuu siitä nuolen B kohdalla. Samanaikaisesti johdetaan vastakkaiselta suunnalta sisään nuolen C kohdalla kylmäilmavirta, joka voi muodostua raikkaasta ilmasta ja joka virtaa paketin läpi poikittaisvir-rassa ensimmäiseen ilmavirtaan nähden ja poistuu siitä nuolen D kohdalla. Molemmat ilmavirrat ovat tällöin lämmönvaihtokosketuksessa keskenään kulkiessaan lämmönvaihdinpaketin 12 läpi sekoittumatta kuitenkaan toisiinsa. Lämmönvaihdinpaketti 12 on esimerkiksi Y-muotoisilla tiivistyslistoilla tai sentapaisilla kiinnitetty vaipan 10 U-muotoi-siin kannatuslistoihin. Kuvio 2, joka esittää kuvion 1 lämmönvaihtimen yksityiskohtaa, esittää, että lämmönvaihdinpaketin joka toinen kanava 18 on suljettu ylhäältä mutta avoin sivuilta, niin että kylmäilmakos-ketuksen avulla jäähtynyt poisto- eli huoneilma virtaa ulos oikealle kuviossa, kuten nuolilla B esitetään. Välissä olevien kanavien 20 läpi, jotka ovat suljetut sivuilta mutta avoimet ylhäältä, virtaa ylhäältäpäin ja alaspäin kylmä raitis ilma, kuten nuolilla C esitetään.

4 62727

Kanavien sulkeminen on voitu suorittaa, kuten yllä mainitussa patentissa lähemmin selitetään, tyssäämällä, liimaamalla, juottamalla, hitsaamalla, jollakin aineella täyttämällä tms., mutta kuviossa 2 se on esitetty kaaviollisesti ainepaksunnoksen 22 avulla.

Molempien ilmavirtojen tietyissä lämpötila- ja kosteusolosuhteissa lämpimän ilman jäähtyminen aiheuttaa kosteuden tiivistymisen vaihdinpaketin 12 poistoilmakanaviin. Kylmempänä vuodenaikana tämä johtaa huurteen ja jään muodostumiseen näissä kanavissa siinä määrin, että kanavat voivat jopa tukkeutua. Keksinnön mukaisesti lämmönvaih-timesta poistetaan huurre tai jää siten, että muutamat kylmäilmakana-vat jaksottain erotetaan ilman tulosta, niin että viereisten lämmin-ilmakanavien läpi virtaava lämmin ilma ei enää jäähdytä huurtuneiden kanavien lämmönvaihdinpintoja vaan lämmitää ne ja sulattaa jään mainituissa kanavissa. Esitetyssä suoritusmuodossa erottaminen tapahtuu eristyslaitteen avulla, joka muodostuu kahdesta rullasta 24, 26 ja näiden päälle sovitetusta, päättömästä hihnasta 28, joka on kiristetty rullien väliin ja jonka alaosa 30 rajoittuu lämmönvaihdinpaketin 12 yläsivuun, ts. siihen sivuun, jonka kohdalla kylmää ilmaa virtaa kanavoihin 20. Kuten alaosaan 30 suunnatut kuvion 2 nuolet kaaviollisesti esittävät, eristyslaite 24, 26, 28, 30 tukeutuu tietyllä paineella lämmönvaihdinpaketin 12 pintaan. Hyvän tiivistyksen aikaansaamiseksi tarvittava paine voi esimerkiksi muodostua eristyslaitteen omasta painosta. Silloin kun eristyslaite 24, 26, 28, 30 kuten esimerkissä sijaitsee kylmän ilman tulopuolella ja erotetut kanavat 20 ovat yhteydessä kylmän ilman poistopuoleen, missä ilmanpaine on alhaisempi kuin tulopuolella, saadaan tästä paine-erosta lisäys kosketuspaineeseen, joka tehokkaasti edistää hihnaosan 30 ja kanavien aukkojen hyvää kosketusta. Samanaikaisesti kun eristyslaite hihnaosan 30 kanssa tukeutuu kanavien aukkoihin, se siirtyy, kuten seuraavassa lähemmin selitetään, nuolen E suunnassa (tai päinvastoin), kuten myös rullalla 24 oleva nuoli osoittaa, jolloin eristyslaite siirtyy tietyllä ennalta määrätyllä nopeudella koko paketin 12 pinnan yli. Tällä tavoin joukko kyl-mäilmakanavia, esitetyssä suoritusmuodossa kolme, erotetaan eristys-laitteen ohittaessa ne kylmän ilman syötöstä c, jolloin kanavien 18 läpi virtaava lämmin ilma lämmittää lämmönvaihdinpinnat, niin että mahdollinen jää ja huurre saadaan sulamaan ja valumaan pois kyseisistä po i s to ilmakanav is ta.

Kuten kuviosta 1 käy ilmi, eristyslaite on sovitettu kantopal-kille 32 tai sentapaiselle, joka ulottuu lämmönvaihdinpaketin 12 kylmän 5 62727 ilman c tulopuolen koko leveydelle ja joka esitetyssä suoritusmuodossa myös ulottuu tiivistyslistojen 16 yli. Palkille 32 on sovitettu kannate 34, joka on varustettu kierteitetyllä porauksella, joka ottaa vastaan kierteitetyn, pyörivän tangon tai ruuvin 36, joka on laakeroitu lämmönvaihdinpaketin molempiin päihin vinoihin listoihin 38, 40, jotka muodostavat vaipan 10 osan. Kierteitettyä tankoa 36 pyöritetään moottorin 42 avulla, ja se siirtää tällöin kantopalkkia 32 sekä eris-tyslaitetta 24, 26, 28, 30 edestakaisin lämmönvaihdinpaketin 12 pinnan yli. Eristys- tai rullalaitteen kulkusuunnan kääntämiseksi voidaan käyttää rajakatkaisimia 44, jotka voivat olla esimerkiksi magneetti-tai valosähkötyyppiä tms. ja jotka rullalaitteen saavuttaessa lämmönvaihdinpaketin toisen pään kääntävät moottorin 42 ja siten ruuvin 36 pyörimissuunnan. Tietysti voidaan käyttää muunkinlaisia elimiä rulla-laitteen edestakaisen liikkeen aikaansaamiseksi, kuten esimerkiksi kaksoiskierteisiä ruuveja tai sentapaisia. On selvää, että ruuvin 36 pyörimisnopeus ja siten eristyslaitteen liike on sovitettu lämmönvaihtimen tosiasiallisten käyttöolosuhteiden mukaan, mutta että ne voivat myös olla säädettäviä käyttämällä moottoria 42, jonka kierrosluku on muuttuva, tai vaihdettava moottorin 42 ja ruuvin 36 välillä.

Kuten kuviosta 3 käy ilmi, voidaan useita lämmönvaihdinpaket-teja kytkeä yhteen, jolloin esitetyssä suoritusmuodossa kuviossa 1 esitettyyn vaippaan 10 on liitetty kaksi muuta vaippaa 10a ja 10b. Kukin lämmönvaihdin 10 - 10b on varustettu omalla eristyslaitteellaan 46, 48 ja 50, joita esitetyssä suoritusmuodossa käyttää yhteisesti käyttömoottori 42 ruuvin 36 ja tähän kytkettyjen lisäruuvien 36a ja 36b välityksellä, jotka on tällöin laakeroitu kannatteisiin 52, 54 eri lämmönvaihdinpakettien välisissä siirtymäkohdissa.

Keksintö ei tietysti rajoitu esitettyihin suoritusmuotoihin, vaan sitä voidaan muunnella sen perustana olevan ajatuksen puitteissa. Eristyslaite 28 - 30 voidaan haluttaessa muodostaa jollakin muulla sopivalla tavalla, joskin esitetty rakenne antaa niille kanaville hyvän ja luotettavan tiivistyksen, jotka halutaan erottaa ilman syötöstä. Eristyslaitteen 24, 26, 28, 30 yksityiskohtainen muotoilu ja rulliin 24, 26 sekä päättömään hihnaan 28, 30 käytetty aine vaihte-levat tietysti lämmönvaihtimen 12 käyttöympäristöstä ja käyttöolosuhteista riippuen. Sama pätee, kuten mainittiin, myös siihen nopeuteen, jolla eristyslaitetta käytetään, jotta varmasti saataisiin aikaan poistoilmakanavien tyydyttävä jään ja huurteen poisto.

6 62727

Joskin keksintöä on esitetyssä suoritusmuodossa selitetty kylmän ilman tulopuolella olevan eristys- tai sulkulaitteen yhteydessä, laite voidaan yhtä hyvin sovittaa kylmäilmakanavajärjestelmän poistopuolelle. Laite voi ainoastaan esimerkkinä esitetyn, edullisen hihnalaitteen sijasta myös käsittää läppien tms. muodostaman järjestelmän kanavien erottamiseksi.

Samoin on myös mahdollista, vaikka keksintöä onkin esitetyssä suoritusmuodossa selitetty kahden kaasuvirran, kuten ilman, välisen lämmönvaihdon yhteydessä, että vaihdin on tarkoitettu kylmän nesteen, esimerkiksi glykoliliuoksen, ja lämpimän kostean kaasuvirran väliseen lämmönvaihtoon. Tällöin kuvion 2 kanaviin tai rakoihin 20 johdetaan kylmän ilman sijasta kylmää nestettä sopivilla nesteen levitys-elimillä, joita ei ole esitetty. Lämmönvaihdinpaketti täytyy tällöin suunnata niin, että nuolien C osoittamasta virtaussuunnasta tulee pystysuora, jolloin huurteenpoistolaitteen 28 - 30 toiminta voidaan suurin piirtein säilyttää edellä esitetynlaisena.

Claims (6)

7 62727

1. Laite huurteen tai jään poistamiseksi lämmönvaihtimesta, joka käsittää vähintään kaksi kanavajärjestelmää, joissa on ohuilla väliseinillä toisistaan erotetut kanavat ja joissa vuorotelleen kulkee lämmin ja kylmä väliaine, tunnettu siitä, että lämmönvaihtimen (12) kanavajärjestelmään (18, 20) on sovitettu eristyselin (30) siten, että se voidaan valinnaisesti saattaa asentoon, jossa kylmän väliaineen virtaus lämmönvaihtimen (12) läpi estetään tai keskeytetään ainakin yhdessä kanavassa (20) kerrallaan, niin että suljettujen kanavien viereisissä kanavissa virtaava lämmin väliaine tilapäisesti lämmittää lämmönvaihdinpintoja ja poistaa niiltä huurteen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että eristyselin (30) peittää vähintään yhden kanavan leveyden, sillä on sama pituus kuin kanavan aukolla ja se estää sisään- tai ulosvirtauksen siinä tai niissä kanavissa (20), jonka päällä se kulloinkin sijaitsee, rajoittumalla kanavan aukon reunoihin, ja että eristyselin (30) on sovitettu kaikkien kanavien yli liikkuvaksi lämmönvaihtimen (12) sillä puolella, missä kylmä väliaine virtaa lämmönvaihtimeen tai siitä pois.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu käyttölaitteesta (34, 36), jonka avulla eristyselintä (30) voidaan siirtää edestakaisin lämmönvaihtimen mainitun puolen yli.

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että eristyselin käsittää kahden rullan (24, 26) välille kiristetyn, päättömän hihnan (28, 30), joka on sovitettu painautumaan lämmönvaihtimen (12) mainitun puolen pintaa vasten.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että rullat on pyörivästi laakeroitu kannattimeen (32) , jonka yhdessä osassa (34) on kierteitetty poraus, johon tarttuu ruuvi (36), joka ulottuu kaikkien kanavien (20) yli lämmönvaihtimen (12) mainitulla puolella ja on pyörivästi laakeroitu päistään, jolloin ruuvia käyttää moottori (42).

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, jossa useita lämmön-vaihtimia (10, 10a, 10b) on sovitettu riviin vierekkäin ja varustettu kukin omalla eristyselimellään, tunnettu siitä, että eristys-elimien (46, 48, 50) ruuvit (36, 36a, 36b) on kytketty yhteen ja niitä käyttää yhteinen käyttömoottori (42).