FI95670B - Imulaite - Google Patents

Description

1 95670

Imulaite

Esillä oleva keksintö koskee kuvun yhteydessä olevaa laittetta epäpuhtauksia sisältävän ilman poisimemiseksi tilasta, kuten työsken-5 telypaikalta, esimerkiksi lieden läheisyydestä, kuvun alta ja läheisyydestä, jolloin se käsittää alhaalta avoimen kuvun, ainakin yhden kuvun sisään järjestetyn imuaukon, joka on yhteydessä imuelimeen ilmavirran aikaansaamiseksi alhaalta kupuun ja ulos imuaukon kautta ilman johtamiseksi pois laitteesta, välineet osan kupuun imetystä ilmasta johta-10 miseksi takaisin kuvun sivuseinämän alareunan alueelle sekä elimet tämän ilman suuntaamiseksi virtauksena mainitusta alareunasta kuvun sisään päin siten, että saadaan aikaan sekundäärisiä ilmavirtauksia kuvun sisään sen reuna-alueella.

15 Seuraavassa käsitellään tällaisia laitteita ruoanvalmistuksen yhteydessä eli ns. liesikupuja, mutta korostetaan, että tällaisia laitteita samoin kuin keksinnön mukaista laitetta voidaan käyttää myös kaikentyyppisissä työskentelytiloissa ja vastaavissa, missä ilma sisältää terveydelle haitallisia tai hengitystä ärsyttäviä partikkeleita.

20 Tällaisten laitteiden tarkoituksena on poistaa mahdollisimman suuri osa epäpuhtauksista imemällä pois mahdollisimman pieni kokonaisilma-määrä laitteen alueelta. Erityisesti on toivottavaa imeä pois epäpuhtauksia sisältävää ilmaa mainitun kuvun sivulta ja reuna-alueilta käyt-25 tämättä sen vuoksi suuria imutehoja, jotka aiheuttavat epämiellyttävää ··: vetoa tai melua tai poistavat suuren määrän puhdasta ja lämmitettyä il maa, mikä on hyvin kallista.

Ruotsalaisesta patenttihakemuksesta 8601636—7 tunnetaan liesikupu, 30 jolla ulkoilmaa johdetaan kuvun toisen sivuseinämän alareunan alueelle ja puhalletaan virtauksena ylös-/sisäänpäin kupuun kohti pääimuauk-. koa, jonka läpi pilaantunut ilma imetään kupuun ja poistetaan poistoil- majärjestelyn avulla. Ilmavirta vetää ns. ejektorivaikutuksella epäpuhtauksia sisältävän ilman kupuun sen reuna-alueille, jolloin imutehon 35 tarve ko. ilman imemiseksi kuvun sisään on vähäinen. Mainitussa ilmavirtauksessa oleva kylmä ilma voi kuitenkin aiheuttaa ns. kylmäpu-toamisilmiön kuvun sisällä, ja pois imettävän ilman kokonaismäärä kasvaa suuremmaksi verrattuna tilanteeseen, jossa olisi mahdollista 95670 2 kierrättää osa imetystä ilmasta ja käyttää sitä ilmavirran aikaansaamiseksi ejektorivaikutusta varten. Laitteet, joissa on onnistuttu tämän asian suhteen, ovat tunnettuja US-patentista 4 050 367 ja GB-patentis-ta 2 169 697 A. Näissä tunnetuissa laitteissa teho on hyvä, mutta sitä 5 voitaisiin parantaa edelleen.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on nostaa alalla vallitsevan tekniikan tasoa siten, että keksinnön mukaisella laitteella poisimetyn epä-puhtausmäärän suhde poisimettyyn ilmamäärään on suurempi kuin 10 aiemmin tunnetuissa tämäntyyppisissä laitteissa.

Tähän päämäärään päästään keksinnön mukaisesti laitteella, jolla on pääasiassa oheisen patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa mainitut erityispiirteet.

15

Erillisen, toisen imuaukon avulla, joka tuottaa ilmavirtaa sivuseinämän alareunaan, ja tämän toisen imuaukon korkeamman sijainnin ansiosta ensimmäiseen imuaukkoon nähden, voidaan kuvun sisällä olevan ilmavirtauksen määrää nostaa, jolloin kuvun sisään voidaan vetää lisäil-20 maa.

Lisää edullisia erityispiirteitä ilmenee keksinnön sovellusten yksityiskohtaisesta kuvauksesta sekä jäljempänä seuraavista patenttivaatimuksista, joista patenttivaatimuksessa 5 määritellään erityisen edulli-25 nen sovellus, jolla saadaan aikaan kuvun sisälle kiertävät sekundääri-··: set ilmavirtaukset, jotka pidättävät epäpuhtauspartikkelit tehokkaasti kuvun sisällä.

Seuraavassa selityksessä on esitetty esimerkinomaisesti kolme kek-30 sinnön mukaisen laitteen sovellusta samalla viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa • ·« kuva 1 on kaavamainen läpileikkauskuva ensimmäisestä keksinnön mukaisesta sovelluksesta, 35 kuva 2 on kuvaa 1 vastaava kuva toisesta keksinnön mukaisesta sovelluksesta, 3 95670 kuva 3 on perspektiivikuva kuvan 2 mukaisessa sovelluksessa käytettävästä lisäosasta, jolloin tiettyjä osia ei ole esitetty lisäosan rakenteen selventämiseksi, ja 5 kuva 4 on kuvia 1 ja 2 vastaava kuva kolmannesta keksinnön mukaisesta sovelluksesta.

Piirustuksissa esitettyjä keksinnön mukaisen laitteen sovelluksia nimitetään seuraavassa yksinkertaisuuden vuoksi liesikuvuksi. Eri sovellus-10 muodoille yhteiset osat on varustettu samoin viitenumeroin.

Kuvassa 1 esitetty liesikupu käsittää alhaalta avoimen, oleellisesti laa-tikkomuotoisen kuvun 1. Liesikupu on peilisymmetrinen pystysuoran peilisymmetriatason suhteen, joka ulottuu kuvun 1 pituussuunnassa, ts. 15 kohtisuorassa piirustustasoon nähden. Kuvun yläseinästä ulkonee V-muotoinen suodatinkotelo 2 kuvun keskiosaan ja alaspäin kuvun aukkoa 3 kohti. Suodatinkotelo 2 on pitkänomainen ja ulottuu kuvun sivuseinämien 4 suuntaisena oleellisesti kuvun koko pituudelta. Suodatinkotelo 2 on varustettu ensimmäisillä imuaukoilla 6, jotka on varus-20 tettu käryä ja muita epäpuhtauksia absorboivilla suodattimilla 5. Suodattimet 5 ovat levymuotoiset ja koostuvat tavanomaisista, tiettyyn tarkoitukseen soveltuvista suodatinelementeistä. Yläpäästään suodatinkotelo 2 liittyy esimerkiksi suodattimena 7 päällystetyn poistoaukon 8 kautta poistoilmaputken 9 välityksellä imuelimeen, esimerkiksi kyseisen 25 tilan tai rakennuksen pääilmanvaihtojärjestelmän pääpuhaltimeen.

·« « ··« V-muotoisen suodatinkotelon 2 kummallekin puolelle on järjestetty toinen imuaukko 10 kuvun yläseinään. Imuaukko 10 on varustettu samoin suodattimena 11, joka on samantapaista tyyppiä kuin suodattimet 5 ja 30 7. Imuaukko 10 suuntautuu oleellisesti kohtisuoraan alaspäin kuvun aukkoa kohti. Tämä toinen imuaukko 10 on yhteydessä toiseen imuelimeen erityisesti puhaltimeen 12 tulokanavan 13 välityksellä. Puhalti-men poistokanava 14 johtaa jakokammioon 15, joka ulottuu oleellisesti sivuseinämän 4 koko pituudelle. Jakokammiossa on kolme pitkän-35 omaista rajoittavaa seinämää, joista kuvun sivuseinämä 4 ja sen ylempi rajoittava seinämä muodostavat kaksi ja ovat sisäpuolelta yhteydessä , 95670 4 toisiinsa kaltevan seinämän 16 välityksellä. Kalteva seinä 16 on varustettu oleellisesti koko pituudeltaan rivillä aukkoja 17, (kuvan 1 läpileikkaus on erään ko. aukon 17 kohdalta). Kaltevaan seinämään 16 on ja-kokammion 15 ulkopuolelle järjestetty pitkänomainen ohjauslevy 18 5 ohjaamaan aukkojen 17 kautta ulos tulevaa ilmaa siten, että ohjauslevy 18 synnyttää kaltevaa seinämää 16 oleellisesti sivuavia ilmavirtauksia.

Edellä kuvatun liesikuvun toiminta on seuraava. Poistoilmaputkeen 9 yhteydessä oleva imuelin aiheuttaa alipaineen suodatinkotelossa 2, ja 10 tällöin syntyy primäärinen ilmavirta alhaaltapäin ja kuvun sisään kohti ensimmäisiä imuaukkoja 6. Tätä ilmavirtaa on merkitty nuolilla 19. Kunkin puhaltimen 12 imun vaikutuksesta osa imuaukkoa 6 kohti tulevasta ilmasta kääntyy kohti toista imuaukkoa 10 (ks. nuoli 20). Pääosa tästä ilmasta kulkeutuu suodattimen 11 läpi, johon suurin osa sen epä-15 puhtauksista jää, minkä jälkeen tämä ilma kierrätetään uudelleen kupuun jakokammion 15 kautta. Jakokammion leveyden ansiosta puhal-timeen 12 tuleva suhteellisen tiivis ilmavirta jakautuu oleellisesti tasaisesti kammion koko pituudelta ja virtaa ulos aukoista 17 nuolen 21 osoittamaan suuntaan. Tällöin muodostuu sivuseinämän läheisyyteen 20 ilmavirta, jonka leveys on sama kuin sivuseinämän 4 pituus. Sivusei-nämää pitkin virtaava ilma pyrkii sivuseinämän läheisyydessä seuraamaan sivuseinämän 4 pintaa kohti kuvun alareunaa 22. Kuvun alareunaan on järjestetty oleellisesti koko reunan pituudelle ulottuva ohjaus-levy 23 siten, että se ohjaa mainittua ilmavirtaa oleellisesti kohti en-25 simmäistä imuaukkoa 6 (nuolet 24). Tämän järjestelyn avulla saatu il-mavirtaus sivuseinämän 4 alareunasta 22 ylöspäin-sisäänpäin kuvun sisään aiheuttaa sekundäärisiä ilmavirtauksia kuvun ulkopuolelta sen reuna-alueilla ja kuvun sisään kohti ensimmäistä imuaukkoa 6. Ilmiötä, jossa primääri ilmavirtaus vetää mukanaan ympäröivää ilmaa se-30 kundäärisinä ilmavirtauksina, nimitetään tavallisesti ejektorivaikutuk-seksi. Nuolet 25 viittaavat mainitun ejektorivaikutuksen kuvun sisällä aikaansaamiin ilmavirtauksiin. Tämän avulla voidaan näillä alueilla ole- • · vaa, epäpuhtauksia sisältävää ilmaa imeä kuvun sisään aiheuttamatta suodatinkotelossa 2 suhteettoman alhaista alipainetta.

35 5 95670

Toinen tämän liesikupuratkaisun etu on se, että aukoista 17 viilaavan ilman ejektorivaikutuksesta osa imuaukkoa 10 kohti kääntyneestä ilmasta kääntyy edelleen (nuoli 26) ja imeytyy ilmavirran mukana alaspäin kohti reunaa 22. Tällä tavoin ilmavirran (esim. nuoli 27) mukana 5 kulkeutuu muita ilmavirtauksia ja kuvun sisällä muodostuu pyörivä il-maliike reunan 22, aukon 10 ja seinämien 16 ja 4 välillä. Nämä pyörivät ilmavirtaukset ovat hyvin edullisia, sillä ne pitävät ilmassa olevat partikkelit tehokkaasti kuvun sisällä ja jopa nostavat ilmavirtauksia kuvun sisällä. Lisäksi ne estävät tehokkaasti alas kohti reunaa 22 virtaavaa il-10 maa poistumasta ulos kuvun aukosta 3.

Kuvassa 2 on esitetty keksinnön mukaisen laitteen toinen edullinen sovellus. Tässä sovelluksessa on kuvan 1 mukaisen liesikuvun osat 10— 18 korvattu valmiilla lisäosalla 28, joka on esitetty yksityiskohtaisemmin 15 kuvassa 3. Lisäosa on tarkoitettu asennettavaksi jo olemassa oleviin liesikupuihin ja sopivien kannatinelimien avulla kannatettavaksi, jotta se voidaan haluttaessa helposti poistaa esimerkiksi puhdistusta varten. Tällainen lisäosa voidaan kiinnittää joko kuvan 2 tai 4 osoittamaan asentoon. Lisäosassa on litteän suodattimen 11 peittämä toinen imu-20 aukko 10. Tämä imuaukko on yhteydessä puhaltimeen 12, joka puhaltaa ulos aukon 10 kautta sisään imetyn ilman jakelukammioon 29. Ja-kelukammio 29 on jaettu kahteen puoliskoon hienorei'itetyllä välilevyllä 30, jonka läpi puhaltimen 12 puhaltama ilma virtaa aukoille 31, jotka sijaitsevat jakelukammion 29 toisessa päädyssä kuvun sisäosia vasten. 25 Lisäksi reikälevyn 30 ansiosta aukkoihin 31 tuleva ilma jakautuu tasai-*: sesti kaikkiin aukkoihin. Kuvasta 3 ilmenee aukkojen rakenne ja sijainti (suodatin 11 on jätetty pois kuvasta 3 rakenteen havainnollistamiseksi). Kuvan 2 mukaisessa sovelluksessa pitkänomainen ohjauslevy 32 on sijoitettu aukkojen 31 läheisyyteen siten, että lisäosasta ulos tuleva il-30 mavirtaus suunnataan alaspäin kuvun sivuseinämää 4 pitkin, ja syntyy samantapainen ilmavirtaus ja kiertoilmaliike kuin kuvan 1 mukaisessa . sovelluksessa. Ohjauslevy 32 on edullisesti säädettävissä ilmavirtauk sen suunnan ohjaamiseksi.

6

Sivuseinämää 4 pitkin kulkevien ja kiertävien ilmavirtauksien etuna on lisäksi se, että jos sivuseinämä on tehty hyvin lämpöä johtavasta materiaalista, suuri osa ilman iämpösisällöstä voidaan johtaa kuvun ulkopuoliseen huonetilaan siten, että poistoilmaputken 9 kautta poistettavan 5 ilman lämpötila on jonkin verran alhaisempi kuin muu huoneilma.

Kuvassa 4 on esitetty, kuinka kuvan 3 mukainen valmis lisäosa on asennettu liesikupuun siten, että imuaukko 10 on suunnattu oleellisesti vaakasuoraan ja aukot 31 sijaitsevat sivuseinämän 4 alareunan 22 lä-10 heisyydessä. Tämä lisäosa on varustettu kuvan 3 mukaisella ohjausle-vyllä 32', joka on säädettävissä (ruuvi 33) ja suunnattu siten, että yhdessä ohjauslevyn 23 kanssa korvaava ohjauselin 34 suuntaa aukoista ylös-/sisäänpäin tulevan ilman oleellisesti kohti ensimmäistä imuaukkoa 6. Kuvassa 4 lisäosa 28 pidetään sopivimmin paikallaan siten, että se 15 on kuvun alemman reunaosan 35 varassa ja ylempi ohjauselin (ei esitetty) työntyy alas kuvun katosta ja kannattaa lisäosaa sivusuunnassa siten, että se voidaan myöhemmin, kuvussa olevan lyhyen seinämän poistamisen jälkeen, työntää paikalleen sivuseinämää 4 pitkin tai aukon 3 kautta. Kuvan 4 mukaisessa laitteessa ilmavirtaukset ohjautuvat ku-20 vun sisällä enemmän ylöspäin toisen imuaukon 10 korkean sijainnin ansiosta.

Keksintö ei luonnollisestikaan rajoitu edellä kuvattuihin edullisiin sovelluksiin, vaan lukuisat muunnosmahdollisuudet ovat ilmeisiä alan asian-25 tuntijalle keksinnön perusajatuksen puitteissa.

·· • ·

Edellä kuvatut sovellukset koskevat kupuja, jotka on tarkoitettu sijoitettaviksi huonetilaan siten, että molemmat sivuseinämät 4 ovat huoneen sisällä, mutta siinä tapauksessa, että kupu sijoitetaan seinään, koko-30 naiskonstruktio käsittää puolet piirustuksissa esitetyistä laitteista. Kupu halkaistaan silloin peilisymmetriatasossa, johon järjestetään seinämä kyseisen huoneen seinää varten. Tämä seinämä rajoittaa sopivimmin suodatinkoteloa, josta poistoilmaputki alkaa.

35 Ensimmäisenä imuelimenä voidaan käyttää rakennuksen ilmanvaihto-järjestelmän pääpuhallinta, mutta tähän tarkoitukseen voidaan myös järjestää erillinen puhallin.

7 95670

Siinä tapauksessa, että kupu on toiminnallisista syistä erittäin pitkä, voidaan useita imuaukkoja järjestää peräkkäin kuvun pituussuunnassa ja erillisten puhaltimien avulla johtaa ilmaa yhteiseen jakokammioon.

5 Aukot 17 ja 31 voivat muodostaa yhden yhtenäisen pitkänomaisen raon, vaikka sinänsä virtausteknisesti olisikin suositeltavaa järjestää useita reikiä.

Laitteeseen kuuluvat suodattimet on valittu tarkoituksenmukaisesti si-10 ten, että niissä on esimerkiksi pintoja, jotka toimivat katalysaattoreina reaktioissa, joissa jokin ilman myrkyllinen epäpuhtaus muutetaan vaarattomaksi yhdisteeksi.

Kupu 1 voisi myös olla pyöreä, jolloin aukko 3 on pyöreä, mutta mikä 15 tahansa haluttu kuvun muoto on tietenkin mahdollinen.

• · t « • ·

Claims (10)

1. 8 95670
2. 1. Kuvun (1) yhteydessä oleva laite epäpuhtauksia sisältävän ilman poisimemiseksi tilasta, kuten työskentelypaikalta, esimerkiksi lieden lä- 5 heisyydestä, kuvun alta ja läheisyydestä, jolloin se käsittää alhaalta avoimen kuvun, ainakin yhden kuvun sisään järjestetyn imuaukon (6), joka on yhteydessä imuelimeen ilmavirran aikaansaamiseksi alhaalta kupuun ja ulos imuaukon kautta ilman johtamiseksi pois laitteesta, välineet (10—18, 28) osan kupuun imetystä ilmasta johtamiseksi takaisin 10 kuvun sivuseinämän alareunan alueelle sekä elimet (23,32', 34) tämän ilman suuntaamiseksi virtauksena mainitusta alareunasta (22) kuvun sisään päin siten, että saadaan aikaan sekundäärisiä ilmavirtauksia kuvun sisään sen reuna-alueella, tunnettu siitä, että mainitut välineet käsittävät ainakin yhden ensimmäisestä imuaukosta (6) erilliseksi jär-15 jestetyn toisen imuaukon (10) ilman imemiseksi mainittua virtausta varten, jolloin kaikki ensimmäisen imuaukon kautta imetty ilma johdetaan pois laitteesta, että toinen imuaukko (10) on järjestetty lähemmäs kuvun sitä sivuseinää (4), joka rajoittuu alhaalla mainittuun reunaan, kuin ensimmäinen imuaukko (6), ja että toinen imuaukko on järjestetty 20 oleelliselle korkeudelle kuvussa, ainakin kuvun ylempään puoliskoon.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että toinen imuelin (12) on yhteydessä toiseen imuaukkoon (10), ja että tämän imuelimen painepuoli on yhteydessä elimiin (13—15, 29), jotka johtavat 25 ilmaa ja päättyvät kuvun sisään kuvun sivuseinämän (4) välittömään lä-*: heisyyteen, jonka alareunasta (22) mainittu ilmavirtaus saa alkunsa.
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että olennaisesti sivuseinämästä (4) erillään sen pituussuuntaisena ulottuva 30 elementti (2) on järjestetty ulkonemaan alaspäin kuvun yläseinämästä, että tässä elementissä on pinta, joka on vino suhteessa pystysuuntaan ja jonka keskinormaali on suunnattu oleellisesti kohti sivuseinämän alareunaa (22), ja että ensimmäinen imuaukko (6) ulottuu mainitulla pinnalla oleellisesti koko elementin pituudelta. 35
5. 4. Patenttivaatimuksen 2 tai patenttivaatimusten 2 ja 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että toisen imuelimen (12) ja ohjauselimen suuaukon väliin on järjestetty kuvun sisälle mainitun sivuseinämän pituussuuntaa - 95670 9 pitkin, ts. vaakasuorassa suunnassa, ulottuva kammio (15,29), joka jakaa imuelimestä (12) tulevan ilman oleellisesti tasaisesti yhdelle tai useammalle yhdessä oleellisesti koko kammion pituudelta ulottuvalle aukolle (17,31) kohti kuvun sisäosaa, ja että mainittu suuntauselin kä-5 sittää mainittua sivuseinämän alareunaa pitkin ulottuvat ohjauselimet (23, 32', 34), jotka on muodostettu siten, että kammiosta tuleva ilma saadaan ohjautumaan kuvun sisään-/ylöspäin, sopivimmin suunnassa kohti ensimmäistä imuaukkoa (6) siten, että syntyy mainittua sivuseinämän reunaa (22) pitkin oleellisesti tasaisesti jakautunut ilmavirtaus.
6. 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että kammio (15,29) sijaitsee kuvun ylemmässä puoliskossa, ja että aukot (17, 31) on suunnattu siten, että muodostuu vaakasuorassa suunnassa oleellisesti sivuseinämän (4) yhteydessä oleva ilmavirtaus, jolloin tämä ilma- 15 virtaus suuntautuu seinämän yläosasta ja alas seinämää pitkin kohti mainittua alareunaa (22).
7. 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että aukot (17) on järjestetty sivuseinämästä (4) tietylle etäisyydelle ja suunnattu 20 ulos-/alaspäin kohti seinämää.
8. 7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että toinen imuaukko (10) on järjestetty kuvun yläseinämään ja suunnattu oleellisesti pystysuoraan alaspäin kuvussa. 25 *: 8. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että toinen imuaukko (10) on suunnattu oleellisesti vaakasuoraan ja oleellisesti kohtisuoraan mainitun sivuseinämän pituussuuntaan nähden, että kammio (29) ulottuu korkeussuunnassa alas sivuseinämän alareunan 30 läheisyyteen, ja että aukot (39) on järjestetty tämän alareunan läheisyyteen ja suunnattu sisään-/ylöspäin kohti kuvun sisusta, sopivimmin kohti ensimmäistä imuaukkoa (6).
9. 9. Patenttivaatimuksen 4 ja mahdollisesti jonkin tai joidenkin patentti-35 vaatimuksista 5—8 mukainen laite, tunnettu siitä, että ainakin toinen imuaukko (10), toinen imuelin (12) ja jakokammio sisältyvät pitkänomaiseen valmiiseen lisäosaan (28), joka voidaan asettaa kupuun (1) ja poistaa siitä siirtämättä kupua kyseisestä työskentelypaikasta, ja että 95670 10 laitteessa on kannattimet lisäosan kannattamiseksi kuvun yläseinämäs-tä tai vaihtoehtoisesti sen sivuseinämästä.
10. 10. Yhden tai useamman edellä mainitun patenttivaatimuksen mukai-5 nen laite, tunnettu siitä, että kuvussa (1) on kaksi pituussuunnassa oleellisesti yhdensuuntaista sivuseinämää (4), jotka molemmat ovat työtilan läheisyydessä ja sen yläpuolella, että laite on peilisymmetrinen siten, että sen peilisymmetriataso on pystysuora ja samansuuntainen sivuseinämien pituussuunnan kanssa, ja että symmetriataso lävistää 10 tilan, joka on kummankin ensimmäisen imuaukon (6) takana, on niille yhteinen ja liittyy yhteen ainoaan imuelimeen, kun taas muut laitteeseen kuuluvat osat ovat kahtena kappaleena. 1 · „ 95670