FI87690B - Anordning foer instaellning och reglering av volymstroemmen i ventilationsanordningar - Google Patents

Description

87690

Ilmanvaihtolaitteiden tilavuusvirtauksen asetus- ja säätölaite Anordning för inställning och regiering av volymströmmen i ventilationsanordningar 5

Keksinnön kohteena on ilmanvaihtolaitteiden tilavuusvirtauksen mittaus- ja säätölaite, joka käsittää kaksi keskenään Saijaan kytkettyä ilman tilavuusvirtauksen säätölaitetta, jotka on jäljestetty ilmanvaihtokanavan yhteyteen, joista toisella säätölaitteella on 10 asetettavissa maksimi-ilmavirtaus ja joiden säätölaitteiden virtausvastukset yhdessä rajoittavat minimi-ilmavirtauksen, ja joka laite käsittää maksimi-ilmavirtauksen asetuslaitteena reititetyllä vaipalla ja mittauskammiolla varustetun reikäputken tai vastaavan revitetyn virtausvastuksen tai hajottimen.

15 Tyypillisimmiksi ilmanvaihdon epäkohdiksi koneellisella poistolla varustetuissa taloissa ovat osoittautuneet veto, huoneilman tunkkaisuus, hajujen leviäminen huoneistojen välillä ja sisällä sekä kondenssihaitat rakenteissa. Koneellisella sisäänpuhalluksella ja poistolla sekä ilmalämmityksellä varustetuissa taloissa valituksia aiheuttavat pääasiassa melu, veto, hajujen leviäminen huoneistojen välillä sekä huollon ja käytön vaikeus.

;· ; 20

Esillä olevaan keksintöön liittyvän tekniikan tason osalta viitataan RC-Linja Ky: n suomalaiseen patenttiin 71 614 ja lehtiartikkeliin LVI-2 1990 ss. 20-26, Marianna Luoma: "Kerrostaloilmanvaihdon uudet suunnat".

25 Esillä olevan keksinnön päätarkoituksena on kehittää edelleen tekniikan tasoa edellä esitettyjä epäkohtia vähentäen.

Keksinnön erityistarkoituksena on aikaansaada sellainen uusi ilmanvaihdon ilmavirtauksen säätölaite, jolla voidaan hallita ilmanvaihtokanavan sekä minimi-ilmavirtaa että 30 maksimi-ilmavirtaa siten, että laite sekä ilmateknillisesti että ääniteknillisesti täyttää korkeatkin vaatimukset. Äänitekniikan osalta tarkoituksena on saada aikaan säätölaite, 2 87690 joka ei synnytä haitallisessa määrin melua ja jonka laitteen äänenvaimennus, ottaen huomioon eri huoneistojen välisen ääneneristävyyden, on riittävän suuri.

Lisäksi keksinnön tarkoituksena on saada aikaan säätölaite, jossa sekä perusilmanvaih-5 don että tehostusilmanvaihdon ilmavirrat voidaan mitata luotettavasti yksinkertaisella tavalla paine-erojen perusteella ja asetettavissa oikeisiin arvoihin. Ilmavirtauksen säätölaitteen tarkoitus on toimia tarvittaessa myös paloteknisenä kuristimena, jonka avulla ilmavirta on rajoitettavissa paloteknisen kuristimen suurimmalle sallitulle ilmavirralle, joka on nykyisin 100 Pa:n paine-erolla 42 dm3/s.

10

Keksintö on tarkoitettu soveltuvaksi käytettäväksi sekä uustuotannossa että saneerauksessa.

Keksinnön mukainen säätölaite soveltuu käytettäväksi sekä poisto- että tuloilmapuolel-15 la minimi-ilmavirran ja maksimi-ilmavirran tasojen asetukseen ja keskinäiseen vaihtoon. Keksintö on tarvittaessa sovellettavissa myös kyseisten ilmavirtojen mittauksiin ja niiden perusteella tapahtuviin asetuksiin sopiviin tarkoituksenmukaisiin arvoihin myös muissakin käyttökohteissa kuin licsikuvuissa.

20 Edellä esitettyihin ja myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi keksinnölle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että laite käsittää minimi-ilmavirtauksen asetuslait-teena suljetussa asennossaan toimivan revitetyn tehosteläpän, jonka auki-asennossa vallitsee maksimi-ilmavirtaus, ja että mainitun tehosteläpän rei’ityksen reikähalkaisija d on alueella d = 3...10 mm ja reikien keskinäinen jako s on alueella s = 7...20 mm 25 sekä reikähalkaisijoiden d suhde reikäjakoon s d/s on alueella d/s < 0,4.

Keksinnön mukaisella säätölaitteella toteutuvat eri sovelluksissa seuraavat edut: tarpeenmukainen ilmanvaihdon tehostus ja tarvittaessa palautus perustilaan esim. ajastimen ohjaamana, 30 - minimi-ilmavirran säätömahdollisuus tehosteläpän avoimien reikien lukumäärää säätämällä 3 37690 maksimi-ilmavirran säätömahdollisuus reikäputken avoimia reikiä sulkemalla minimi- ja maksimi-ilmavirran tarkka mittausmenetelmä maksimi-ilmavirran rajoitus palotekniseksi kuristimeksi rajoittamalla reikäputken reikien lukumäärä sopivaksi 5

Vaikka seuraavassa keksintöä selostetaankin suurimmaksi osaksi viittaamalla säätölaitteen sovitukseen keittiön liesikuvun yhteyteen, on korostettava, että keksintö soveltuu käytettäväksi myös muissa kohdissa ilmanvaihtolaitteissa myös tuloilmapuolella. Keksinnön mukainen säätölaite soveltuu käytettäväksi myös ilmanvaihtokanaviston eri 10 kohdilla, myös pääte-elinten ulkopuolella.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piirustuksen kuvioissa esitettyihin keksinnön sovellusesimerkkeihin, joiden yksityiskohtiin keksintöä ei ole mitenkään ahtaasti rajoitettu.

15

Kuvio IA esittää kaaviollisena sivukuvana keksinnön mukaista asetus- ja säätölaitetta liesikuvussa ja sen ilmavirran mittausta tehosteläpän ollessa kiinni.

Kuvio IB esittää samaa kuin kuvio IA tehosteläpän ollessa auki-asennossa.

• : 20

Kuvio 2 esittää keksinnön mukaista tehosteläppää ja sen reikien sijoittelua ja mitoitusta.

Kuvio 3 esittää keksinnön mukaisella säätölaitteella varustetun liesikuvun kytkentää 25 kerrostalon ilmanvaihtojäijestelmään ja sen toimintaperiaatetta.

Kuviossa IA ja IB esitetty keittiön liesikupu käsittää kammio-osan 12, jonka yläsivus-sa on putkiyhde 11, jonka kautta liesikupu on yhdistetty poistoilmakanavaan 11a. Kammio-osan 12 alapuolelle on liitetty lieden päälle tuleva, käryjä keräävä kupuosa 30 13, jossa on läpinäkyvä etulippa 14. Kupuosan 13 sisällä on irrotettava rasvasuodatin 15. Vaakaseinämän aukon yhteydessä on avattava ja suljettava tehosteläppä 20, joka 4 37690 kuviossa IA on kiinni-asennossa ja kuviossa IB auki-asennossa 20’. Tehosteläpän 20 yläpuolella on reikäputki 30. Kiinniasennossa tehosteläppä 20 on kohtisuorassa reikäputken 30 keskiakseliin nähden ja sen kanssa koaksiaalinen.

5 Reikäputkessa 30 on tasajakoinen rei’itys 31, joka avautuu kotelo-osan 12 sisätilaan 18. Reikäputken 30 alapäässä on laippa, jonka välityksellä reikäputki 30 on siipiruuveilla 36 tai vastaavilla pikaliittimillä kiinnitetty kuvun seinämään nopeasti alhaalta käsin irrotettavaksi puhdistamista varten. Reikäputken 30 yläpäässä on paineenmittaus-kammiot 32 ja 33 ja niiden yläpuolella suljettu päätyseinämä 38. Mittauskammiosta 32 10 on mitattavissa reikäputken 30 sisätilan painetta ja mittauskammiosta 33 reikäputken 30 ulkopuolen painetta, siis tilan 18 yläosan painetta. Mittauskammiot 32 ja 33 ovat letkuilla 32a ja 33a yhdistettävissä kuvioiden IA ja IB mukaisesti painemittariin 35, jolla on mitattavissa paine-erot Δρ0 ja Apj.

15 Tehosteläpän 20 ilman revitystä oleva tietyllä pienellä etäisyydellä läpän päätasosta sijaitseva rengasmainen reunaosa 20a tiivistää läpän 20 stabiilisti kiinni-asentoon elastista tiivistysrengasta 28 vasten. Tiivistysrengas 28 on kiinnitetty seinämän 17 tai reikäputken 30 laipan 37 alapintaan ja/tai läpän 20 reunaan 20a.

20 Keksinnössä on eräänä olennaisena uutena piirteenä tehosteläpän 20 sekä ilmateknilli-nen että ääniteknillinen mitoitus ja yhteensovitus reikäputken 30 kanssa. Jotta läpällä 20 saataisiin aikaan samalla kertaa sopiva paine-ero Apj (kuvio IA) ja riittävä äänen-vaimennus ilman häiritsevää melunkehitystä ilmavirtauksen qt vuoksi, on rei’ityksen ... 21 jako s ja sen reikien 21 halkaisija d mitoitettava tarkoissa rajoissa.

25 ....: Kuviossa 2 näkyy eräs erityisen edullinen mitoitusesimerkki, jonka mukaisen tehostelä pän 20 tehollinen halkaisija D = 125 mm ja siinä on 69 reikää, joiden halkaisija d = 5 mm ja reikäjako s = 13 mm. Tehosteläpän 20 reiät 21 ovat edullisimmin toisiaan vastaan kohtisuorissa riveissä tasajaolla s. Tällöin ilmavirtauksella q, = 11 dm3/s 30 paine-ero Apj » 80 Pa. Reikätiheys kuvion 4 mukaisessa läpässä 20 on ilmavirtaukseen q( suhteutettuna 5,8 rcikää/dnvVs. Tutkimuksissa on havaittu, että edellä esitetty 5 37690 mitoitus on sekä ilma- että ääniteknillisissä optimaalinen. Laajoin tutkimuksin on selvitetty, että tehosteläppä 20 toimii kyseisessä ympäristössä tarkoitetulla tavalla seuraavalla mitoitusalueella d = 3...10 mm, s = 7...20 mm ja lisäksi suhteen d/s on oltava d/s < 0,4. Edellä esitetyllä mitoituksella varmistetaan riittävä virtausvastus, 5 riittävä äänenvaimennus ja samalla käyttötarkoituksen kannalta riittävän pieni melunkehitys.

Mitä tulee reikäputken 30 toimintaan ja mitoitukseen, viitataan sen yksityiskohtien osalta RC-linja Kyin suomalaiseen patenttiin 71 614. Tässä yhteydessä todettakoon, 10 että reikäputkella 30 asetetaan paine-erolla Δρ0 maksimi-ilmavirtaus q0. Paine-ero Δρ0 on mitattavissa kuvion 3B mukaisesti tehosteläpän 20 ollessa auki-asennossa 20 mittauskammioilla 32 ja 33. Kuvion 3 mukaisesti kytketyissä liesikuvuissa Δρ0 on yleensä Δρ0 ~ 100 Pa. Tarvittaessa reikäputki 30 on varustettavissa em. FI-patentissa ja hakemuksessa esitetyllä rengasmaisella säätölaitteella, jolla tietty määrä reikiä 31 15 on peitettävissä paine-eron Δρο maksimi-ilmavirtauksen q0 säätämiseksi sopivalle tasolle esim. niin, että reikäputki 30 toimii paloteknisenä kuristimena, jonka suurin sallittu ilmavirta q0 = 42 dm3/s paine-erolla Δρ0 = 100 Pa. Mainittu säätö voidaan tehdä myös siten, että osa rei’istä 31 suljetaan esim. muovitulpilla. Tällöinkin paloteknisenä kuristimena toimiessaan on reikäputken 30 kaikkien reikien 31 maksimi-20 määrän ollessa sellainen, että em. suurinta sallittua ilmavirtaa q0 = 42 dm3/s ei ylitetä, vaikka muovitulpat palaisivat. Vastaavasti voidaan tehosteläpän 20 virtausvastusta säätää halutuksi sulkemalla tarpeellinen määrä reisistä 21 muovitulpilla 21a tai vastaavilla.

25 Kuvio 3 havainnollistaa keksinnön mukaisen säätölaitteen kytkentää kerrostalon ilmanvaihtojärjestelmään. Ilmanvaihtojärjestelmä käsittää puhaltimen 40, jonka imupuoli on yhdistetty jakoputkeen 41, josta haarautuvat pystykanavat 42 kerrostalon eri kerroksiin. Pystykanaviin 42 yhdysputkella 1 la liitettyjä keittiön liesikupuja tai vastaavia poistoyhteitä on merkitty K:lla. Kuvion 3 alaosassa on esitetty yhden keittiön K 30 liesikuvun tai vastaavan ilmansäätölaitteiden 20 ja 30 periaatteellinen "analogiakytken-tä", jossa kytkin k( edustaa kiinni-asennossaan tilannetta, jossa tehosteläppä 20 on auki- 6 37690 asennossa 20’, jolloin liesikuvun tai vastaavan virtausvastus muodostuu pääasiallisesti reikäputkesta 30 ja maksimi-ilmavirtaus q0 on yleensä alueella q0 = 20-40 dm3/s. Mini mi virtauksen qL toteuttamiseksi läppä 20 on kiinniasennossa (kytkin kt auki-asennossa), jolloin minimivirtaus qt määräytyy Feikäputken 30 ja suljetun tehosteläpän S 20 virtausvastusten yhteisvaikutuksen perusteella.

Kun ieikäputki 30 yhdistetään keksinnön mukaiseen tehosteläppään 20, saadaan reikäputken 30 avulla riittävä huoneistojen välinen äänenvaimennus riittävän pienellä melunkehityksellä tehosteläpän 20 ollessa auki-asennossa 20’ samalla kun reikäputki 30 10 toimii paloteknisenä kuristimena ja edullisesti myös laitteena, jonka mittauskammioiden 32 ja 33 ansiosta säätölaite voidaan nopeasti virittää toimimaan tarkoituksenmukaisella tavalla. Lisäksi reikäputki 30 on jäljestetty nopeasti alhaalta käsin irrotettavaksi puhdistusta varten.

15 Lopuksi korostettakoon, että vaikka keksintöä edellä on selostettu poistoilman pääte-elimen yhteydessä, jossa pääte-elimenä on liesikupu, voidaan keksinnön mukaista tilavuusvirtauksen mittaus- ja säätölaitetta käyttää myös muissa poistoilman pääte-elimissä kuin liesikuvuissa sekä myös ilmanvaihdon tuloilmapuolen pääte-elinten yhteydessä kuten ilmanhajottimien yhteydessä.

20

Seuraavassa esitetään patenttivaatimukset, joiden määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa keksinnön eri yksityiskohdat voivat vaihdella ja poiketa edellä vain esimerkinomaisesti esitetystä.

. 25

Claims (6)

1. 7 87690
2. 1. Ilmanvaihtolaitteiden tilavuusvirtauksen mittaus- ja säätölaite, joka käsittää kaksi keskenään Saijaan kytkettyä ilman tilavuusvirtauksen (q) säätölaitetta (20,30), jotka on S jäljestetty ilmanvaihtokanavan yhteyteen, joista toisella säätölaitteella on asetettavissa maksimi-ilmavirtaus (qo) ja joiden säätölaitteiden (20,30) virtausvastukset yhdessä rajoittavat minimi-ilmavirtauksen (qj), ja joka laite käsittää maksimi-ilmavirtauksen (qo) asetuslaitteena revitetyllä vaipalla ja mittauskammiolla (32 ja/tai 33) varustetun reikäputken (30) tai vastaavan revitetyn virtausvastuksen tai hajottimen, tunnettu 10 siitä, että laite käsittää minimi-ilmavirtauksen (qt) asetuslaitteena suljetussa asennossaan toimivan revitetyn tehosteläpän (20), jonka auki-asennossa (20’) vallitsee maksimi-ilmavirtaus (qo), ja että mainitun tehosteläpän (20) reitityksen (21) reikähalkaisija d on alueella d = 3...10 mm ja reikien (21) keskinäinen jako s on alueella s = 7...20 mm sekä reikähalkaisijoiden d suhde reikäjakoon s d/s on alueella d/s < 0,4. 15
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen säätölaite, tunnettu siitä, että tehosteläpän (20) reikien (21) halkaisija d on alueella d = 3-6 mm ja reikäjako s alueella s = 10-15 mm ja että suhde d/s < 0,35.
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen säätölaite, jonka reikäputken (30) päässä on mittauskammiot (32,33), tunnettu siitä, että mittauskammioiden (32,33) väliltä on mitattavissa reikäputken (30) aiheuttama paine-ero (Δρο) ja sitä kautta säätölaitteen läpi menevä maksimi-ilmavirtaus (q^ tehosteläpän (20) ollessa aukiasennossa (kuvio 3B) ja että toisen mittauskammion (32) ja ulkoilman väliltä on mitattavissa tehoste-25 läpän (20) kiinniasennossaan aiheuttama paine-ero (Δρι) ja sitä kautta säätölaitteen läpi kulkeva minimi-ilmavirtaus (qj) (kuvio 3A).
5. 4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen säätölaite, tunnettu siitä, että reikäputken (30) ja/tai tehosteläpän (20) virtausvastus on asetettavissa tavoiteltujen 30 minimi- ja maksimi-ilmavirtausten (q0,q[) mukaiseksi sulkemalla tulpilla (21a,31a) osa virtausreVistä (21,31). 8 87690 S. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen säätölaite, tunnettu siitä, että tehosteläpän (20) reiät (21) ovat toisiaan vastaan kohtisuorissa riveissä, sopivimmin tasajaolla (s).
6. 6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen säätölaite, tunnettu siitä, että tehosteläpässä (20) on rengasmainen reunaosa (20a), joka tiivistää tehosteläpän (20) tiiviisti kiinni-asentoon elastista tiivistysrengasta (28) vasten ja että mainittu tiivistysren-gas (28) on kiinnitetty ilmakanavan seinämän (17) tai reikäputken (30) laipan (37) alapintaan ja/tai tehosteläpän (20) mainittuun reunaan (20a). 10 9 87690