FI76420B

FI76420B - VAERMEAOTERVINNINGSANORDNING.

Info

Publication number: FI76420B
Application number: FI841809A
Authority: FI
Inventors: Seppo Kanninen
Original assignee: Ilmateollisuus Oy
Priority date: 1984-05-07
Filing date: 1984-05-07
Publication date: 1988-06-30
Also published as: FI841809A0; FI76420C; FI841809A

Description

1 76420 Lämmöntalteenottolaite Tämän keksinnön kohteena on lämmöntalteenottolaite johon kuuluu 5 - vähintään yksi lämmönsiirtokenno, jossa on kennon läpi ulottuvat kanavistot tuloilmaa ja poistoilmaa varten, - lämmönsiirtokennon ohittava ohituskanava tuloilmaa varten, sekä - lämmönsiirtokennon tuloilma-aukon ja ohituskanavan 10 tuloilma-aukon valinnaisesti eri kääntöasennoissa sulkeva, poikkileikkaukseltaan L-muotoinen sulkupelti, joka muodostaa kaksi kääntöakselin erottamaa läppää, joista toinen on olennaisesti lämmönsiirtokennon tuloaukon kokoinen ja toinen on olennaisesti ohituskanavan tuloaukon kokoinen. 15 Tällaista laitetta käytetään lämmön ottamiseksi tal teen poistoilmasta, esim. huoneilmasta, tuloilmaan, esim. ulkoilmaan, lämpötalouden parantamista varten.The present invention relates to a heat recovery device comprising 5 - at least one heat transfer cell with duct systems extending through the cell for supply air and exhaust air, , an L-shaped shut-off damper forming two flaps separated by the pivot axis, one being substantially the size of the inlet of the heat transfer cell and the other being substantially the size of the inlet of the bypass duct. 15 Such a device is used to recover heat from the exhaust air, e.g. room air, to the supply air, e.g. outdoor air, in order to improve the heat economy.

Tämäntapaisissa lämmöntalteenottolaitteissa käytetään usein sulku- ja ohitusvälineenä sälepeltirakennetta, 20 joka koostuu useista säleistä, jotka on asennettu vierekkäin yhdensuuntaisille kääntöakseleille siten, että säleet sulkuasennossa yhdessä muodostavat ilma-aukon peittävän levyn ja aukiasennossa kääntyvät virtauksen suuntaisiin tasoihin ja muodostavat lukuisia läpivirtausrako ja sälever-25 hon tapaisesti. Samalle kääntöakselille on tällöin tavallisesti asennettu peräkkäin lämmönsiirtokennon tai -kennojen tuloaukkojen säleet ja ohituskanavan tuloaukon säle, niin että kääntöakseleita käännettäessä ohituskanavan säleiden sulkeutuessa lämmönsiirtokennojen säleet avautuvat ja 30 päinvastoin.In such heat recovery devices, a damper structure 20 is often used as the closing and bypass means, consisting of several slats mounted side by side on parallel pivot axes . In this case, the slats of the inlet openings of the heat transfer cell or cells and the slat of the bypass duct are usually mounted in succession on the same pivot shaft, so that when the pivot shafts are turned, the slats of the heat transfer cells open and vice versa.

Nykyisin käytettyyn sälepeltirakenteeseen liittyy kuitenkin huomattavana epäkohtana tiivistysvaikeus, koska tuloaukon sulku muodostuu lukuisista säleistä, jotka painautuvat pitkittäisreunoillaan toisiaan vasten ja siten 35 muodostavat lukuisia epätiiviitä rakoja. Tästä on seurauk- 2 76420 sena esim. lämmöntalteenottotilanteessa huomattava ilma-vuoto ohituskanavan tuloaukon sulkevien säleiden läpi, jolloin lämmöntalteenotto ei toimi toivotulla tavalla ja energiahukka on huomattava. Samanlainen epätiiviydestä syn-5 tyvä epäkohta esiintyy myös ohitustilanteessa, jolloin läm-mönsiirtokennon sulkupellin vuoto aiheuttaa tuloilman lämpötilan haitallisen nousun. Sälepeltirakenteen epätiiviys vaikuttaa haitallisesti myös lämmönsiirtokennon jäätymisen-estoon, koska kennon poistopuolelle syntyneen huurteen ja 10 jään sulattaminen sulkemalla ulkoilman virtaus kennoon onnistuu kunnolla vain, jos ulkoilman päääsy kennoon saadaan estetyksi täysin tiiviisti.However, a significant disadvantage of the currently used slatted sheet construction is the difficulty of sealing, since the inlet closure consists of a number of slats which press against their longitudinal edges against each other and thus form a number of leaking slits. As a result, for example, in a heat recovery situation, there is a considerable air leakage through the slats closing the inlet of the bypass duct, whereby the heat recovery does not work as desired and the energy loss is considerable. A similar drawback due to leakage also occurs in the bypass situation, where the leakage of the heat transfer cell damper causes a harmful rise in the supply air temperature. The leakage of the damper structure also adversely affects the freezing of the heat transfer cell, because the melting of the frost and ice on the outlet side of the cell by shutting off the outdoor air flow to the cell can only be successful if the main source of outdoor air in the cell is completely blocked.

Tiiviys vaatimukset täyttävä pelti olisi ehkä mahdollista rakentaa esimerkiksi patenttijulkaisuissa DE-2148047 15 tai GB-1 211 137 esitettyjä periaatteita noudattaen siten että sulkupelti on suljettavan aukon kokoinen ja vieläpä yhdistää molemmat pellit samalle akselille.It would perhaps be possible to construct a damper that meets the tightness requirements, for example according to the principles set out in DE-2148047 15 or GB-1 211 137, so that the damper is the size of the opening to be closed and even connects both dampers on the same shaft.

Kuitenkin tällaisten peltien samoin kuin nykyisin käytetyn sälepeltirakenteen säätöominaisuudet ovat yleensä 20 niin heikot, että usein esiintyy ilman tilavuusvirran vaihteluita laitteen ohitus- ja lämmönsiirtotilanteissa, mikä aiheuttaa ääniongelmia. Tilavuusvirran pitäisi kuitenkin pysyä mahdollisimman vakiona eri käyttötilanteissa.However, the control properties of such dampers, as well as the damper structure currently in use, are generally so poor that they often occur without volume flow fluctuations in the bypass and heat transfer situations of the device, causing sound problems. However, the volume flow should remain as constant as possible in different operating situations.

Lisäksi julkaisujen DE-21 48 047 ja GB-1 211 137 25 mukaiset pellit aiheuttavat virtaavalle ilmalle suuren ylimääräisen painehäviön äkillisten virtauspinta-alan ja vir-taussuunnan muutosten takia, kuten voidaan todeta julkaisujen liitepiirroksista. Äkilliset virtauspinta-alan ja virtaussuunnan muutokset aiheuttavat yleensä myös äänion-30 gelmia.In addition, the dampers according to DE-21 48 047 and GB-1 211 137 25 cause a large additional pressure drop to the flowing air due to sudden changes in the flow area and the flow direction, as can be seen from the appendix drawings of the publications. Sudden changes in flow area and flow direction also usually cause sound-30 gums.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada läm-möntalteenottolaite, joka välttää edellä mainitut epäkohdat ja mahdollistaa laitteen tiiviyden parantamisen yksinkertaisin välinein. Tämä tarkoitus saavutetaan keksinnön mu-35 kaisella laitteella, jolle on tunnusomaista se, että sul- 3 76420 kupellin läpät muodostavat keskenään sellaisen kulman, että toinen läppä muodostaa ilmavirtauksen ohjaimen lämmön siir-tokennon tuloaukkoa varten toisen läpän sulkiessa ohitus-kanavan aukon.The object of the present invention is to provide a heat recovery device which avoids the above-mentioned drawbacks and makes it possible to improve the tightness of the device by simple means. This object is achieved by a device according to the invention, characterized in that the flaps of the closed dome form an angle with each other such that one flap forms an air flow controller for the inlet of the heat transfer cell when the other flap closes the bypass opening.

5 Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että läpät on sijoitettu, laakeroitu ja muotoiltu siten, että ne sulku-asennossa muodostavat aerodynaamisesti oikein muotoillun ohjaimen ohittavalle virtaukselle ja muuttavat väliasen-noissa virtauskanavien painehäviötä siten, että virtauska-10 navien yhteenlaskettu ilmavirta pysyy vakiona. Sekä paine-häviön pieneneminen että äkillisen virtauspinta-alan tai -suunnan muuttumisen välttäminen alentavat laitteiston äänitasoa.The invention is based on the idea that the flaps are positioned, mounted and shaped so that in the closed position they form an aerodynamically correctly shaped guide for the bypass flow and change the pressure drop in the flow channels in the intermediate positions so that the total air flow of the flow terminals remains constant. Both a reduction in pressure loss and the avoidance of a sudden change in flow area or direction reduce the noise level of the equipment.

Keksintöä selitetään lähemmin seuraavassa viitaten 15 oheisiin piirustuksiin, joissa kuviot 1 ja 2 esittävät perspektiivisesti keksinnön mukaisen lämmöntalteenottolaitteen erästä edullista toteutusmuotoa sulkupellin kahdessa eri käyttöasennossa, kuviot 3 ja 4 esittävät laitetta kahdelta eri suun-20 naita nähtynä, ja kuvio 5 esittää kaavamaisesti laitteen toista toteutusmuotoa edestä nähtynä.The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which Figures 1 and 2 show a perspective view of a preferred embodiment of a heat recovery device according to the invention in two different operating positions of the damper, Figures 3 and 4 show the device from two different directions, and Figure 5 as seen.

Piirustusten kuvioissa 1-4 esitetty lämmöntalteen-ottolaite käsittää kaksi ristivirtausperiaatteella toimivaa 25 levytyyppistä lämmönsiirtokennoa 1 ja 2, jotka muodostavat väliinsä yhteisen ohituskanavan 3. Kennoissa on tuloaukot 4 tuloilmaa A varten, joka esitetyssä tapauksessa virtaa ylhäältä alaspäin kennojen läpi. Kennoissa on myös tuloaukot 5 poistoilmaa B varten, joka virtaa kennnojen läpi koh-30 tisuorasti tuloilman läpivirtaukseen nähden.The heat recovery device shown in Figures 1-4 of the drawings comprises two plate-type heat transfer cells 1 and 2 operating on the cross-flow principle, which form a common bypass duct 3 between them. The cells have inlets 4 for supply air A, which in this case flows from top to bottom. The cells also have inlets 5 for the exhaust air B, which flows through the cells perpendicular to the flow of supply air.

Ohivirtauskanavassa on kaksi vierekkäistä tuloaukkoa 6 tuloilmaa A varten, joka virtaa kanavan läpi samansuuntaisesti kuin kennojen läpi.The bypass duct has two adjacent inlets 6 for the supply air A, which flows through the duct in the same direction as through the cells.

Tuloilmana on yleensä ulkoilma ja poistoilmana ta-35 vallisesti huoneilma.The supply air is usually outdoor air and the exhaust air is usually room air.

4 764204,76420

Kummankin kennon tulopuolelle on kääntyvästi laakeroitu kääntöakselilla 7 sulkupelti 8. Sulkupelti on poikkileikkaukseltaan L-muotoisen jäykän levyn muodostama, johon kääntöakseli on kiinnitetty välimatkan päähän sulku-5 pellin haarojen yhtymäkohdasta. Sulkupellin toinen haara muodostaa läpän 9, joka on olennaisesti kennon tuloaukon 4 kokoinen. Sulkupellin toinen haara muodostaa vuorostaan läpän 10, joka on olennaisesti ohituskanavan tuloaukon 6 kokoinen. Kennon tuloaukon ja ohituskanavan tuloaukon kehän 10 ympäri on asennettu tiivisteet 11 vast. 12.On the inlet side of each cell, a shut-off damper 8 is pivotally mounted on the pivot shaft 7. The shut-off damper is formed by an L-shaped rigid plate in cross section, to which the pivot shaft is fixed at a distance from the junction of the shutter-5 damper branches. The second branch of the damper forms a flap 9 which is substantially the size of the inlet 4 of the cell. The second branch of the damper in turn forms a flap 10 which is substantially the size of the bypass inlet 6. Seals 11 are installed around the periphery 10 of the cell inlet and the bypass inlet. 12.

Lämmöntalteenottolaite toimii seuraavalla tavalla:The heat recovery device works as follows:

Kun lämmöntalteenotto on käytössä, sijaitsevat sul-kupellit kuviossa 2 esitetyssä asennossa, jolloin peltien pitemmät läpät painautuvat ulkoreunoillaan toisiaan vasten 15 ja muodostavat V-muotoisen ohjaimen ohituskanavan yläpuolelle, niin että tuloilma A ohjautuu lämmönsiirtokennojen tuloaukkoihin 4. Sulkupeltien lyhyemmät läpät sulkevat täysin tiiviisti ohituskanavien tuloaukot 6. Tiivistäminen tapahtuu yksinkertaisesti ja luotettavasti, koska kumpikin 20 läppä painautuu reunoillaan tuloaukon tiivistettä vasten.When heat recovery is in use, the dampers are located in the position shown in Fig. 2, whereby the longer dampers press against their outer edges 15 and form a V-shaped guide above the bypass duct so that the supply air A is directed to the heat transfer cell inlets 4. Sealing is simple and reliable because each flap 20 presses against the inlet seal at its edges.

Kun lämmöntalteenotto halutaan ohittaa, käännetään sulkupellit kuviossa 1 esitettyyn asentoon, jolloin peltien pitemmät läpät sulkevat täysin tiiviisti kennojen tuloaukot, koska kumpikin läppä painautuu reunoillaan tuloaukon 25 tiivistettä vasten. Tällöin koko tuloilmavirta kulkee ohituskanavan läpi. Sulkupeltien lyhyemmät läpät toimivat tässä asennossa ohjaimina, jotka ohjaavat tulovirtauksen ohituskanavaan.When it is desired to bypass the heat recovery, the shut-off dampers are turned to the position shown in Figure 1, whereby the longer flaps of the dampers completely seal the inlets of the cells, as each flap presses against the inlet 25 seal at its edges. In this case, the entire supply air flow passes through the bypass duct. In this position, the shorter damper flaps act as guides that direct the input flow to the bypass duct.

Ohituskanava on mitoitettu sinänsä tunnetulla ta-30 valla siten, että sen aiheuttama painehäviö on sama kuin lämmönsiirtokenno jen. Tämän ansiosta laitteen tilavuusvir-ta ei muutu eri toimintatilanteissa. Lämmönsiirtokennojen painehäviö aiheuttaa sen, että ohitustilanteeseen vaikuttaa kennojen läppiin ulkopuolinen paine, mikä edistää läpän 35 tiivistysvaikutusta.The bypass duct is dimensioned in a manner known per se so that the pressure drop caused by it is the same as that of the heat transfer cells. As a result, the volume flow of the device does not change in different operating situations. The pressure drop of the heat transfer cells causes the bypass situation to be affected by external pressure on the flaps of the cells, which promotes the sealing effect of the flap 35.

s 76420s 76420

Kun halutaan rajoittaa tuloilman lämpötilan liiallista kohoamista, on mahdollista kääntää sulkupellit vä-liasentoon, jossa tapahtuu tuloilman virtausta sekä kennojen että ohituskanavan läpi. Tällöin sulkupeltien lyhyem-5 pien läppien kuristava vaikutus ohituskanavaan virtaavaan tuloilmavirtaukseen pienenee asteittain sitä mukaa kun pitempien läppien kuristava vaikutus kennoihin virtaaviin tuloilmavirtauksiin kasvaa. Tämän ansiosta paine-ero laitteen yli pysyy vakiona ja laitteen tilavuusvirta säilyy 10 olennaisesti muuttumattomana.When it is desired to limit the excessive rise in the supply air temperature, it is possible to turn the dampers to an intermediate position in which the supply air flows through both the cells and the bypass duct. In this case, the restrictive effect of the shorter flaps of the shut-off dampers on the supply air flow flowing into the bypass duct gradually decreases as the restrictive effect of the longer flaps on the supply air flows flowing into the cells increases. As a result, the pressure difference across the device remains constant and the volume flow of the device remains substantially unchanged.

Kuviossa 5 esitetyssä lämmöntalteenottolaitteessa on edellisen toteutusmuodon kaltainen sulkupelti 8' asennettu lämmönsiirrinosan sisään, joka käsittää varsinaisen lämmönsiirtokennon 1' ja siihen liittyvän ohituskanavan 3' . 15 Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoi tettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan voi keksinnön mukainen lämmöntalteenottolaitteen sulkupelti vaihdella patenttivaatimusten puitteissa.In the heat recovery device shown in Fig. 5, a shut-off damper 8 'similar to the previous embodiment is mounted inside a heat exchanger part comprising an actual heat transfer cell 1' and an associated bypass duct 3 '. The drawings and the related explanation are only intended to illustrate the idea of the invention. The details of the damper of the heat recovery device according to the invention may vary within the scope of the claims.

Claims

6 76420

A heat recovery device comprising - at least one heat transfer cell (1, 2) with 5 ductwork passing through the cell for supply air (A) and exhaust air (B), - bypass duct (3) bypassing the heat transfer cell for supply air, and - heat transfer cell supply air an opening (4) and a bypass-10 duct supply air opening (6), optionally closing in different pivoting positions, an L-shaped closing damper (8) forming two flaps (9, 10) separated by the pivot shaft (7), of which one is substantially the size of the inlet (4) of the heat transfer cell and the other is substantially the size of the inlet (6) of the bypass duct, characterized in that the flaps (9, 10) of the damper (8) form an angle with each other so that the second flap (9) forms an air flow a controller for the inlet (4) of the heat transfer cell (1, 2) when the second flap (10) closes the opening (6) of the bypass duct 20.

Device according to claim 1, comprising two heat transfer cells (1, 2) and a bypass channel (3) located between them, each heat transfer cell (1, 2) being provided with its own shut-off damper (8), characterized in that the bypass channel (1) 3) is provided with two inlet openings (6), whereby the second flap (10) of each closing damper presses against its own inlet opening in the closed position.

Device according to Claim 2, characterized in that the second flaps (9) of the two shut-off dampers (8) contact each other at their outer ends and form a V-shaped air flow guide when the second flaps (10) of the guide close the bypass openings (6).

Device according to Claim 1, characterized in that the pivot axis (7) of the closing damper (8) is located close to the junction of the flaps (8, 9). 7 76420