FI71831B - Fraonluftsanordning - Google Patents

Description

71 831 1 Poistoilmalaite Franluftsanordning 5

Keksinnön kohteena poistoilmalaite, joka on tarkoitettu etenkin suur-keittiöihin tai vastaaviin, johon poistoilmalaitteeseen kuuluu ulko-vaippa, poistokammio, jossa on ainakin yksi imuaukko tai rasvasuodatin-10 yksikkö, epäpuhtauksien keräyskammio sekä puhalluskammio, jossa pois-toilmalaitteessa puhalluskammion puhallusaukot on sovitettu antamaan puhallussuihkun, joka indusoi sekundääri-ilmasuihkun.

Suurkeittiöiden, grillibaarien tai vastaavien ilmanvaihto on tunnetusti 15 vaikeasti hallittavissa. Keittiölaitteista vapautuu erilaisia hukka-lämpökuormia, kuten esim. käryjä, höyryjä jne, jotka täytyisi voida hallita onnistuneen ilmanvaihdon aikaansaamiseksi.

Suurkeittiöiden ilmanvaihto voidaan käsittää prosessi-ilmanvaihdoksi.

20 Suurkeittiössä ruuan valmistuslaitteet ovat epäpuhtaan ilman päästö-paikkoja. Hyvät sisäilmasto-olosuhteet on mahdollista aikaansaada ainoastaan, mikäli kyetään estämään vapautuvien epäpuhtauksien leviäminen keittiön oleskeluvyöhykkeelle ja erityisesti hengitysilmavyöhyk-keelle.

25

Nykyisin on otettu huomioon edellä mainitut seikat ja suurkeittiölaitteita on kehitetty hyvin intensiivisesti. Nykyisillä laitteilla pyritään poistamaan syntynyt hukkalämpö ja likainen ilma siten, ettei hukkalämpö ja likainen ilma pääse lainkaan leviämään keittiöön. Tällaisia laitteita 30 ovat esim. pesukoneet ja uunit, joissa syntyvät höyryt ja käryt poistetaan suoraan laitteen sisältä poistoilmakanavistoon. Tällöin on kysymyksessä kuitenkin ns. suljettu systeemi.

Kaikkia suurkeittiölaitteita ei voida kuitenkaan yhdistää suoraan pois-35 toilmakanavistoon vaikuttamatta suurkeittiön työskentelyolosuhteisiin. Tällaisia laitteita ovat esim. liedet, padat, parilat, grillit, paistinpannut ja rasva-altaat. Näistä laitteista vapautuvat epäpuhtaudet joutu- 71831 1 vat usein työntekijöiden hengitysilmavyöhykkeelle huonontaen näin ollen työskentelyolosuhteita. Raittiin ilman jako hengitysilmavyöhykkeelle on usein ylivoimainen tehtävä, koska epäpuhtaudet pääsevät sekoittumaan tuloilmaan ennen kuin tuloilma on saavuttanut työntekijöiden hengitys-5 ilmavyöhykkeen. Edellä mainittuja epäkohtia on pyritty eliminoimaan rakentamalla ns. höyrykupu keittiölaitteiden yläpuolelle, mutta nykyisin tunnettujen höyrykupulaitteiden toiminta on epätyydyttävä. Höyrykupujen toiminta riippuu niiden kotelointiasteesta, muodosta, otsapinta-alasta, poistoilmamäärästä ja imuaukon sijainnista. Lisäksi edellä mainituilla 10 tekijöillä on keskinäinen riippuvuus toisistaan.

Suositeltavia otsapintanopeuksia on mainittu alan kirjallisuudessa erilaisille paikallispoistopaikoille. Suurkeittiöissä suositellaan otsa-pintanopeudeksi eli ns. sieppausnopeudeksi arvoa 0,25 - 0,7 m/s/keittiö-15 kuvun otsapinta-ala. Virtausnopeudella 0,25 ra/s saadaan siepatuksi ainoastaan ns. hitaita virtauksia, jotka sisältävät ainoastaan vähän lämpöä ja höyryjä. Konvektion kasvaessa tarvitaan suurempia sieppaus-nopeuksia.

20 Käytäntö on osoittanut sen, että edellä mainittuja arvoja ei voida suunnittelussa käyttää, koska poistoilmamäärät kasvaisivat kohtuuttoman suuriksi, jolloin tarvittavaa korvausilmaa ei voida vedottomasti johtaa keittiötilaan. Tällöin suunnittelijat ovat harkintansa mukaan pienentäneet poistoilmamääriä, jolloin suurkeittiössä käytettävät ilmamäärät on 25 saatu toteuttamiskelpoiseksi.

Kun otsapintanopeutta alennetaan, on seurauksena se, että osa pilaantunutta keittiöilmaa pääsee karkaamaan hengitysilmavyöhykkeelle johtuen ns. sieppausnopeuden pienentymisestä. Tällöin keittiökupu ei enää toimi, 30 jolloin ilman kosteus ja lämpötilagradientti muodostuu keittiötilassa epäedulliseksi. Tämä edellä esitetty tilanne vallitsee yhä edelleen nykyisin tunnetuissa suurkeittiöiden ilmanpoistolaitteistoissa.

Tekniikan tason osalta viitataan suomalaiseen patenttiin n:o 58971, US-35 patenttiin 4 286 572 ja ruotsalaiseen kuulutusjulkaisuun n:o 7904443-4 (julk. n:o 419 830), joissa on esitetty eräitä nykyisiä tekniikan tasosta tunnettuja ratkaisuja.

3 71 831 1 Nykyisin tunnetuissa ratkaisuissa esiintyy lukuisia epäkohtia. Ratkaisut ovat yleensä ylimitoitetut poistoilma- ja reunapuhallusmääriin nähden. Tunnetut ratkaisut aikaansaavat puhallussuihkun, jonka muoto on epätyydyttävä. Samoin virtauskenttä on epäedullinen ja kaavun reunojen ja 5 sisäpuolen muotoilu on epätyydyttävä. Nykyisin tunnetuissa ratkaisuissa ilmamäärän säätö on lisäksi vaikea toteuttaa. Edelleen nykyisin tunnetuissa ratkaisuissa ei ole rasvasuodattimien säätömahdollisuutta, jolla voitaisiin vaikuttaa rasvasuodattimien suodatustehokkuuteen.

10 Suomalaisessa patenttihakemuksessa n:o 841040 on esitetty poisto- ilmalaite, jossa puhalluskammion puhallusaukot on sovitettu antamaan puhallussuihkun, joka indusoi sekundääri-ilmasuihkun. Tällainen sekun-dääri-iimasuihku puhallusaukkojen kaikilta puolilta c-n sovitettu kokonaisuudessaan vaikuttamaan lähivaikutusalueella. Ohjauslevy on sovi-15 tettu puhalluskammion puhallusaukkojen läheisyyteen, jolloin ohjaus-levy on sovitettu ohjaamaan puhallussuihku kohti imuaukkoa tai rasva-suodattimia siten, että aikaansaadaan mahdollisimman tehokas puhallus-suihkun lähtöimpulssi, joka on sovitettu olennaisesti sammumaan ennen imuaukkoon tai rasvasuodattimeen saapumistaan.

20

Epäkohtana suomalaisen patenttihakemuksen n:o 841040 mukaisessa poisto-ilmalaitteessa on reuna-alueilla olevien puhallusaukkojen suuntaamien puhallussuihkujen aiheuttama haittailmiö, minkä vaikutuksesta poisto-ilmalaitteen reuna-alueilta epäpuhtauksia sisältävä ilma pääsee kar-25 kaarnaan poistoilmalaitteesta työntekijöiden oleskeluvvöhykkeelle.

Keksinnön päämääränä on aikaansaada parannus nykyisin tunnettuihin vastaaviin ratkaisuihin. Keksinnön päämäärät saavutetaan poistoilma-laitteella, jolle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että poisto-30 ilmalaitteen paätyalueiden puhallusaukot on sovitettu suuntaamaan puhallussuihkut poistoilmalaitteen keskialueelle päin, ja että pois-toilmalaitteen keskialueen puhallusaukot on sovitettu suuntaamaan pu-hallussuihkut olennaisesti suoraan eteen päin varsinaisen kantosuihkun muodostamiseksi.

Keksinnön mukaisen puhalluslaitteen muut tunnuspiirteet on esitetty patenttivaatimuksissa 2-6.

35 71831 1 Keksinnön mukaisella poistoilmalaitteella saavutetaan lukuisia merkittäviä etuja. Ensinnäkin keksinnön mukaisella ratkaisulla aikaansaadaan mahdollisimman pieni puhallusmäärä, mutta siitä huolimatta erittäin suuri impulssi ja haluttu turbulenssi. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa 5 saadaan lisäksi ns. sekoittumiskerroin erittäin suureksi. Keksinnön mukaan hallittu ilmanvirtaus katkaisee nousevat ns. konvektiovirtaukset. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa estetään epäpuhtauksien karkaaminen poistoilmalaitteesta työntekijöiden oleskeluvyöhykkeelle. Keksinnön mukainen ratkaisu tarjoaa lisäksi käyttöhenkilökunnalle mahdollisuuden 10 suurentaa ja vastaavasti pienentää puhallusmäärää ja näin ollen ohjata tulevaa ilmasuihkua muuttaen keittiössä vallitsevia ilmavirtauskenttiä. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa tuleva ilmasuihku voidaan mitoittaa siten, että ilmasuihku estää häiriöturbulenssien, jotka yleensä esiintyvät keksinnön mukaisen laitteen alapuolella, vaikutuksen lopputulokseen. 15 Keksinnön mukaisessa ratkaisussa voidaan lisäksi suorastaan minimoida käytetyt ilmamäärät ja silti päästä haluttuun tulokseen. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa poistoilmareunojen muotoilu takaa laminaarisen virtauksen reunoilta sisäänpäin. Samoin keksinnön mukaisessa ratkaisussa säteilylämmön vaikutusta voidaan olennaisesti pienentää.

20

Keksintöä selitetään yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisien piirustuksien kuvioissa esitettyyn keksinnön erääseen suoritusmuotoon, johon keksintöä ei kuitenkaan ole tarkoitus yksinomaan rajoittaa.

25 Kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen poistoilmalaitteen erästä edullista suoritusmuotoa kaaviollisena sivukuvana.

Kuvio 2 esittää leikkausta pitkin kuvion 1 viivaa II - II.

30 Kuvio 3 esittää yksityiskohtaa A kuviossa 1 suuremmassa mittakaavassa. Kuvio 4 esittää kuviota 3 suunnasta B nähtynä.

Kuvio 5 esittää suuremmassa mittakaavassa kuviota 1, jossa on esitetty 35 keksinnön mukaisen poistoilmalaitteen ilmavirtaukset.

Kuvio 6 esittää kuviota 5 suunnasta C nähtynä.

5 71831 1 Kuvio 7 esittää leikkausta pitkin kuvion 6 viivaa VII - VII.

Kuvio 8 esittää kuviossa 4 esitettyjä puhallusaukkoja yksityiskohtaisemmin .

5

Kuvio 9 esittää kuvion 8 mukaisien puhallusaukkojen suuntaamia puhal-lussuihkuja päältäpäin nähtynä.

Kuvio 10 esittää kuvion 9 mukaisia puhallussuihkuja sivukuvana.

10

Kuvioiden 1-4 mukaisessa suoritusmuodossa keksinnön mukaista poisto-ilmalaitetta on merkitty yleisesti viitenumerolla 10. Tässä suoritusmuodossa poistoilmalaite 10 käsittää ulkovaipan 11, poistokammion 12, kaasumaisien epäpuhtauksien keräyskammion 25 sekä puhalluskammion 18.

15 Kuten kuviossa 1 on esitetty, poistokammio 12 on varustettu yhdellä tai lukuisilla rasvasuodatinyksiköillä 13. Rasvasuodattimen 13 asemasta voi luonnollisesti olla myös pelkkä imuaukko. Viitenumerolla 14 on merkitty rasvakourua ja keräyslaatikkoa. Rasvasuodattimen suodattimet 13 on varustettu säätöpellillä 15, jonka avulla suodattimien 13 läpi menevän 20 ilmavirtauksen suuruus voidaan säätää. Poistokammio 12 käsittää tunnettuun tapaan lisäksi liitännän 16, joka on yhteydessä poistoilmakanavis-toon, ja säätöpellin 17, jonka avulla kanavistoon virtaavaa ilmamäärää voidaan säätää. Säätöpelti 17 voi luonnollisesti olla myös palopelti. Paine-eron mittauspisteitä on merkitty viitenumerolla 23. Puhallus- ja 25 poistoilmamäärän suuruus on määritettävissä paine-eron mittauspisteiden 23 avulla mitatun paine-eron Δ avulla.

P

Puhalluskammio 18 on varustettu alaosastaan lukuisilla puhallusaukoilla 20, jotka on sovitettu aikaansaamaan puhallusilmalle halutun lähtöim-30 pulssin. Puhalluskammio 18 käsittää liitännän 19, joka on yhteydessä tuloilmakanavistoon (ei-esitetty) ja mainittu liitäntä on varustettu säätöpellillä 24, jota voidaan käyttää puhallusaukkojen 20 läheisyydessä olevalla käyttölaitteella 22.

35 Kuvioiden 1-4 mukaisesti puhallusaukot 20 ja puhallusaukkojen yläpuolelle sovitettu puhalluksen ohjauslevy 21 on sovitettu vaikuttamaan tulevaan ilmavirtaukseen siten, että saavutetaan haluttu lähtöimpulssi 71831 1 ja että suunnattu puhallussuihku on sovitettu sammumaan ennen saapumistaan rasvasuodattimeen 13. Ohjauslevy 21 on edullisesti sovitettu toimimaan samalla puhalluskatnmion 18 puoleisena rasvakouruna.

5 Näin ollen keksinnön mukaisessa ratkaisussa menetellään kuvioiden 5-7 mukaisesti siten, että lähivaikutusalueella, jota kuviossa 5 on merkitty viitenumerolla 34, tuleva ilmasuihku muodostetaan siten, että sen lähtö-impulssi on erittäin suuri. On huomattava, että työntekijä työskentelee lähivaikutusalueen 34 alapuolella. Lisäksi tämä varsinainen pääsuihku 10 eli ns. kantosuihku 31 on sovitettu muodostamaan turbulenttiset alueet 32. Kuten kuviosta 5 havaitaan, pääsuihkun 31 turbulenttiset alueet 32 aiheuttavat alueella 33 ainoastaan vähäisen alipaineen. Tällainen alipaine ei aikaansaa mitään haitallista vaikutusta.

15 Puhalluskammion 18 sisäpinta 18a on edullisesti eristämätön pinta, joka toimii lämmönsiirtopintana puhdistettavan ilman sisältämän lämmön sekä mahdollisien muiden lämmönlähteiden säteilemän lämmön talteenottamiseksi sekä talteenotetun lämmön siirtämiseksi puhalluskammiossa 18 virtaavaan tulo- eli puhallusilmaan.

20

Suuttimet 20 on mitoitettu siten, että suuttimien välimatka on edullisesti ainakin noin kolme kertaa suuttimien halkaisija. Tällöin keksinnön mukaisessa ilmanpoistolaitteessa saavutetaan kuvion 6 mukainen haluttu vaikutus, jolloin suuttimet 20 on sovitettu puhaltamaan ilmaa siten, 25 että haitallinen epäpuhtauksia sisältävä keittiöilma imeytyy suuttimien 20 läheisyyteen kuviossa 6 esitetyllä tavalla.

Keksinnön perusoivalluksen mukaisesti, kuten kuviossa 8-10 on esitetty, poistoilmalaitteen 10 reuna-alueiden suuttimet 20a on sovitettu suun-30 taamaan puhallussuihkut 31a poistoilmalaitteen 10 keskialueelle päin, kun taas keskialueen suuttimet 20 suuntaavat puhallussuihkut 31 olennaisesti suoraan eteenpäin. Puhallussuihkut 31 muodostavat siis varsinaisen kantosuihkun 31. Puhallussuihkut 31a ja varsinainen kanto-suihku 31 ovat eri tasossa kuten kuviosta 10 parhaiten ilmenee. Puhal-35 lussuihkut 31a ovat edullisesti .suuntautuneet varsinaisen kantosuihkun 31 alapuolelle.

718 31 1 Suuttimet 20a ovat kuvion 9 mukaisesti pinnoiltaan viistot ja lisäksi edullisesti ellipsin muotoiset, kuten kuviossa 8 on esitetty.

Puhallussuihkut 31a vaikuttavat poistoilmalaitteen 10 molemmissa reuna-5 alueissa noin 50 cm:n etäisyydellä poistoilmalaitteen 10 reunoista keskustaan päin.

Edellä on esitetty ainoastaan eräs keksinnön edullinen suoritusmuoto ja alan ammattimiehelle on selvää, että siihen voidaan tehdä lukuisia 10 modifikaatioita oheisissa patenttivaatimuksissa esitetyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

15 20 25 30 35

Claims (6)

1. Poistoilmalaite, joka on tarkoitettu etenkin suurkeittiöihin tai vastaaviin, johon poistoilmalaitteeseen (10) kuuluu ulkovaippa (11), 5 poistokammio (12), jossa on ainakin yksi imuaukko tai rasvasuodatin- yksikkö (13), epäpuhtauksien keräyskammio (25) sekä puhalluskammio (18), jossa poistoilmalaitteessa (10) puhalluskammion puhallusaukot (20,20a) on sovitettu antamaan puhallussuihkun (31,31a), joka indusoi sekun-dääri-ilmasuihkun, tunnettu siitä, että poistoilmalaitteen (10) 10 päätyalueiden puhallusaukot (20a) on sovitettu suuntaamaan puhallus-suihkut (31a) poistoilmalaitteen (10) keskialueelle päin, ja että poistoilmalaitteen (10) keskialueen puhallusaukot (20) on sovitettu suuntaamaan puhallussuihkut (31) olennaisesti suoraan eteen päin varsinaisen kantosuihkun (31) muodostamiseksi. 15

1 Patenttivaatimukset

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen poistoilmalaite, tunnettu siitä, että poistoilmalaitteen (10) reuna-alueiden puhallusaukkojen (20a) muodostamat puhallussuihkut (31a) ja varsinainen kantosuihku (31) ovat eri tasossa. 20

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen poistoilmalaite, tunnet-t u siitä, että reuna-alueiden puhallusaukkojen (20a) muodostamat puhallussuihkut (31a) on suunnattu varsinaisen kantosuihkun (31) alapuolelle . 25

4. Jonkin patenttivaatimuksien 1-3 mukainen poistoilmalaite, tunnettu siitä, että reuna-alueiden puhallusaukot (20a) ovat pinnoiltaan viistot.

5. Jonkin patenttivaatimuksien 1-4 mukainen poistoilmalaite, tun nettu siltä, että reuna-alueiden puhallusaukot (20a) ovat olennaisesti ellipsin muotoiset.

6. Jonkin patenttivaatimuksien 1-5 mukainen poistoilmalaite, t u n -35 n e t t u siitä, että reuna-alueiden puhallusaukkojen (20a) muodostamat puhallussuihkut (31a) on sovitettu vaikuttamaan poistoilmalait- 9 71 831 1 teen (10) molemmissa reuna-alueissa noin 0,5 m:n etäisyydellä poisto-ilmalaitteen (10) reunoista keskustaan päin. 5 10 15 20 25 30 35