FI96445C - Yhteiskanavapoistoilmajärjestelmä - Google Patents

Description

96445

Yhteiskanavapoistoilmajärj estelmä Tämän keksinnön kohteena on yhteiskanavapoistoilma-järjestelmä käsittäen poistoilmapuhaltimen, ainakin kaksi 5 poistoilmapuhaltimeen liitettyä, rakennuksen eri tyyppisten tilojen ilmanpoistostosta huolehtivaa poistoilmakana-vaa, jolloin ensimmäisen tyyppisten tilojen ilmanpoistosta huolehtivassa poistoilmakanavassa on useita sisääntuloauk-koja, joista kunkin yhteyteen on sovitettu sulkupelti, ja 10 toisen tyyppisten tilojen ilmanpoistosta huolehtivassa poistoilmakanavassa on useita sisääntuloaukkoja, jotka liittyvät tiloihin, joiden poistoilmanvaihto tulee pitää aina vähintään tietyllä minimitasolla, ja poistoilmapuhaltimeen liitetyt välineet sen poistaman ilmamäärän asette-15 lemiseksi kulloinkin avoinna olevien sulkupeltien lukumäärän perusteella. Tällainen ilmanpoistojärjestelmä ensimmäisen tyyppisten tilojen osalta tunnetaan GB-hakemusjulkaisusta 2 090 966.

Perinteisessä yhteiskanavapoistoilmaj ärj estelmässä 20 raitisilma otetaan makuuhuoneissa ja olohuoneissa olevien raitisilmaventtiilien kautta ulkoa. Korvausilma lämmitetään huoneisiin sijoitettujen radiaattoreiden avulla ja lämmitetty ilma poistetaan keittiön, wc:n, kylpyhuoneen sekä vaatehuoneen kautta huippuimureilla, joissa on kaksi 25 pyörimisnopeutta. Järjestelmän keskuspoistopuhaltimia sää detään kello-ohjauksella normaalin päivä/yö-rytmin mukaan puhaltimien pyörimisnopeutta muuttamalla siten, että täyttä nopeutta käytetään tavanomaisina ruoanlaittoaikoina siis aamusta ja päivällisaikaan ja muina aikoina on käy-30 tössä puolinopeus. Vaikka ilmanvaihtoa on sallittua pienentää silloin, kun keittiössä ja hygieniatiloissa ei ole tarvetta mitoituspoistoilmavirtoihin, niin tällöin on kuitenkin varmistettava, että asuinhuoneiden ulkoilmavirta on ohjearvojen mukainen ja ilmanvaihtokerroin on vähintään 35 0,4 l/h koko huoneiston osalta.

96445 2

Kerrostaloissa, joissa yhteiskanavapoistoilmajär-jestelmiä käytetään, on asukkailla useinkin toisistaan hyvinkin poikkeavat elämänrytmit. Niiden asukkaiden kohdalla, joiden elämänrytmi poikkeaa keskuspoistopuhaltimen 5 kello-ohjauksen mukaisesta elämänrytmistä, ei perinteinen ilmanvaihtojärjestelmä siis täytä määräysten mukaisia vaatimuksia - asumisviihtyisyydestä puhumattakaan.

Lisäksi ilmamäärien vähennykset tapahtuvat kaikkien tilojen osalta yhtä suurina, jolloin sekä wc/pesutilojen 10 että keittiön ilmanvaihto on selvästi liian vähäinen.

Jotta määräysten mukaiseen ilmanvaihtoon päästäisiin, olisi kerrostalon yhteiskanavajärjestelmän keskus-poistopuhallinta käytettävä aina täydellä pyörimisnopeudella, jolloin joidenkin huoneistojen osalta ilmanvaihto 15 olisi tarpeettoman suuri. Samalla kerrostalon ilmanvaihdon vuotuinen energiankulutus kasvaisi huomattavasti.

Esillä olevan keksinnön tavoitteena onkin tuoda esiin uudentyyppinen yhteiskanavapoistoilmajärjestelmä, jonka avulla kyetään ottamaan huomioon asukkaiden erilai-20 set elämänrytmit ja kuitenkin saavuttamaan määräysten mukaiset ilmanvaihtotasot kaikissa huoneiston tiloissa vieläpä siten, että ylimääräistä energianhukkaa ei synny. Tähän päästään keksinnön mukaisen yhteiskanavapoistoilma-järjestelmän avulla, jolle on tunnusomaista, että toisen ' 25 tyyppisten tilojen, jollaisia ovat tyypillisesti wc- ja sosiaalitilat samoin kuin vaatehuonetilat, ilmanpoistosta huolehtivissa ilmanpoistokanavissa on sisäänvirtausaukko-jen ja poistopuhaltimen välisessä osuudessa vakiovirtaus-säätimet. Näiden vakiovirtaussäätimien avulla saadaan näi-30 den kanavien ilmamäärät aina saman suuruisiksi riippumatta keskuspoistopuhaltimen tehosta. Siten keskuspoistopuhal-linta voidaan käytännössä ohjata huoneistojen keittiötiloissa olevien sulkupeltien asentojen mukaisesti ilman että sillä olisi vaikutusta muiden poistoilmajärjestelmään 35 yhdistettyjen huonetilojen poistoilmamääriin.

96445 3

Keksinnön mukaisessa järjestelmässä keskuspoistopu-haltimen tehoa asetellaan edullisimmin portaattomasti kulloinkin tarvittavan poistoilmamäärän mukaan eli sen mukaan, kuinka monen sisääntuloaukon sulkupelti on avattu.

5 Keksinnön yhden edullisen suoritusmuodon mukaisesti kukin sulkupelti on varustettu sen asennon ilmaisevalla kytkimellä, joiden asentotiedot välitetään logiikkalasku-rille, joka puolestaan on sovitettu ohjaamaan poistopuhal-timen pyörimisnopeutta asettelevaa taajuusmuuttajaa.

10 Jotta keskuspoistopuhaltimeen voidaan yhdistää useampia kuin yksi poistoilmakanava, tulee huolehtia siitä, että painesuhteiden muuttuessa säädön seurauksena poistettavat ilmamäärät jakautuvat oikein sekä poistoilma-kanavien että sisäänvirtausaukkojen kesken, mihin päästään 15 edullisesti siten, että kunkin sulkupellin ja poistoilma-kanavan väliin on sovitettu vakiovirtaussäädin. Vaihtoehtoisesti voitaisiin menetellä siten, että kukin poistoilmakanava varustettaisiin ilmavirtasäätimellä, joka ohjautuisi avointen sulkupeltien lukumäärän perusteella, jol-20 loin huoneistokohtaiset vakiovirtaussäätimet voitaisiin jättää pois.

Keksinnön toisen suoritusmuodon mukaisesti keskus-poistopuhallinta voidaan ohjata siten, että sen imukammi-oon tai poistoilmakanavaan poistopuhaltimen läheisyyteen ! 25 on sovitettu paineanturi, joka on sovitettu ohjaamaan pai- nesäädintä, joka puolestaan on sovitettu ohjaamaan poistopuhaltimen pyörimisnopeutta asettelevaa taajuusmuuttajaa. Kun tällaista painesäätöistä järjestelmää halutaan käyttää silloin, kun poistoilmakanavia on useampia kuin yksi ja 30 näin ollen on tarvetta jakaa poistoilmakanavien ilmamäärät oikein, on edullista, että poistoilmakanavaan, poistoilmapuhaltimen ja sisääntuloaukkojen väliseen osuuteen on sovitettu paineanturin ja painesäätimen ohjaama ilmavirta-säädin.

35 Kokonaisuutena keksinnön mukainen järjestelmä aja- 96445 4 telien kokonaista kerrostaloa toimii siten, että vaaditut minimipoistomäärät saavutetaan silloin, kun ilmanvaihto tapahtuu ainoastaan wc/pesutilojen sekä vaatehuoneen kautta. Lisäksi jokainen voi halutessaan tehostaa keittiön 5 ilmanvaihtoa vuorokauden ajasta riippumatta, koska puhaltimet säätyvät yksilöllisesti sen mukaan, kuinka kunkin huoneiston keittiötilan sulkupelti on aseteltu.

Keksinnön mukaisen yhteiskanavapoistoilmajärjestelmän merkittävin etu on siis huoneistokohtainen säädettä-10 vyys. Samalla hygieniatilojen ilmanlaatu paranee, koska niiden kautta kyetään nyt kaikissa tilanteissa poistamaan määräysten mukaiset ilmamäärät. Keksinnön mukainen järjestelmä soveltuu yksinkertaisen rakenteensa ja edullisten komponenttiensa ansiosta erittäin hyvin sekä uudisraken-15 nus- että saneerauskohteisiin. Merkittävää on myös, että keksinnön mukaisella järjestelmällä saavutetaan huomattavat käyttö- ja lämmitysenergian säästöt perinteiseen järjestelmään verrattuna. Kun perinteistä järjestelmää käytetään aina joko täydellä tai puolella teholla, keksinnön 20 mukaisessa järjestelmässä tehoa voidaan portaattomasti asetella, jolloin tarvittava tehoa-alue samanaikaisuusker-roin huomioon ottaen on käytännössä välillä 40 - 70 %. Vuotuinen energiankulutus vähenee ilmanvaihdon osalta jopa 25 - 30 % sekä puhaltimen sähkönkulutus noin 40 - 45 % : 25 verrattuna tavanomaiseen määräysten mukaiseen järjestel mään .

Seuraavassa keksinnön mukaista yhteiskanavapoistoilma järjestelmää kuvataan kahden esimerkinomaisen suoritusmuodon avulla oheisiin piirustuksiin viitaten, joissa 30 kuvio 1 esittää yhden keksinnön mukaisen yhteis- kanavailmajärjestelmän esimerkinomaisen suoritusmuodon ja kuvio 2 esittää toisen keksinnön mukaisen yhteiskanavapoistoilma järjestelmän esimerkinomaisen suoritusmuodon .

35 Kuviossa 1 on esitetty tyypillinen kerrostalon yh teiskanavapoistoilma järjestelmä . Se käsittää keskuspoisto- 96445 5 puhaltimen 1 ja siihen liittyviä poistoilmakanavia. Yksinkertaisimpaan keksinnön mukaiseen järjestelmään tarvitaan vain yksi kanava 2, jonka sisääntuloaukot 3 on sijoitettu eri huoneistojen keittiötiloihin. Kuvion 1 suoritusmuodon 5 mukaisesti näihin sisäänvirtausaukkoihin 3 liittyy liesi-kupu, jossa on sulkupelti 4. Tämä sulkupelti on kellol-la/käsin säädettävä. Kuhunkin sulkupeltiin 4 on sovitettu kytkin, jonka asento ilmaisee sen, onko pelti auki vai kiinni. Nämä kytkimien asentotiedot välitetään johtimen 13 10 kautta keskuspoistopuhaltimen 1 yhteyteen sovitetulle lo-giikkalaskurille 7. Tämä logiikkalaskuri 7 puolestaan ohjaa keskuspoistopuhaltimen pyörimisnopeutta asettelevaa välinettä, käytännössä edullisimmin taajuusmuuttajaa 6. Täten keskuspoistopuhaltimen pyörimisnopeus kyetään aset-15 telemaan sen mukaisesti kuinka monen huoneiston sulkupelti 4 on auki. Jos poistoilmakanavia 2 on vain yksi kappale, niin muuta varustusta huoneistokohtaisen säädön aikaansaamiseen ei tarvitakaan. Jos poistoilmakanavia 2 on useampia, kuten kuvion 1 suoritusmuodossa kaksi kappaletta, 20 joudutaan huolehtimaan myös ilmamäärien oikeasta jaosta näiden kanavien kesken. Kuvion 1 suoritusmuodossa tämä on tehty siten, että kunkin sulkupellin 4 läheisyyteen sen ja kanavan 2 väliin on sovitettu vakiovirtaussäädin 8. Täten kustakin sisäänvirtausaukosta 3 kyetään imemään poisto-25 kanavaan 2 ainostaan tämän vakiovirtaussäätimen asetuksen mukainen ilmamäärä riippumatta siitä millainen alipaine kanavassa 2 vallitsee. Tämä varmistaa ilmamäärien halutunkaltaisen jakautumisen eri huoneistojen kesken. Vaihtoehtoisesti itse kanavat 2 voitaisiin varustaa avoimien sul-30 kupeltien 4 lukumäärän mukaisesti asettuvilla ilmavirta- säätimillä. Tällainen ratkaisu ilmenee kuvion 2 suoritusmuodosta. Tätä ratkaisumallia käytettäessä huoneistokohtaiset poistoilmamäärät eivät kuitenkaan ainakaan korkeissa poistokanavissa asettuisi aivan niin tasaisesti kuin 35 vakiovirtaussäätimiä käytettäessä.

Kuvion 1 mukaisessa järjestelmässä keskuspoistopu- 6 9644 5 haltimeen 1 on liitetty myös vaatehuone, wc- ja sosiaalitiloista tulevat poistoilmakanavat 10, joissa on sisään-virtausaukot 11. Koska näiden tilojen ilmanvaihto tulee aina pitää tietyllä vakiotasolla, on näiden kanavien ja 5 keskuspoistopuhaltimen 1 väliin sovitettu vakiovirtaussää-timet 12. Täten näiden kanavien 10 kautta kyetään aina poistamaan vakioilmamäärät riippumatta keskuspoistopuhaltimen 1 tehoasettelusta, eikä keskuspoistopuhaltimen käyttö suuremmalla teholla siis lisää tarpeettomasti näiden 10 tilojen ilmanvaihtoa.

Kuviossa 2 on esitetty keksinnön mukaisen keskus-poistoilmajärjestelmän toinen esimerkinomainen suoritusmuoto. Vaatehuone, wc- ja sosiaalitiloihin liittyvät poistoilmakanavat 10 ovat täysin samanlaiset kuin kuvion 1 15 suoritusmuodossa eli niissä on vakiovirtaussäätimet 12. Keittiötiloihin liittyvät kanavistot 2 sen sijaan poikkeavat kuvion 1 mukaisesta suoritusmuodosta. Sisäänvirtaus-aukkojen 3 yhteydessä on nyt käytetty liesikupuja, joissa ei ole sisäänrakennettua sulkupeltiä. Näiden liesikupujen 20 3 läheisyyteen onkin kanavaan nyt sovitettu moottoriohjat- tu sulkupelti 5, jossa on sekä kellosäätö että käsisäätö sulkupellin asennolle. Kuvion 2 suoritusmuodossa sulkupel-lin asentoa ei kuitenkaan tarkkailla kytkimen avulla, kuten kuvion 1 suoritusmuodon tapauksessa, vaikka tällainen-• 25 kin rakennevaihtoehto toki olisi mahdollinen, vaan sulku-

peltien 5 asentoja tarkkaillaan nyt kanavaan 2 sovitetun paineanturin PE avulla. Kun tämä paineanturi PE havaitsee kanavassa vallitsevan alipaineen pienentyneen eli jonkin sulkupellin 5 avautuneen, ohjaa anturiin liittyvä pai-30 nesäätäjä PC moottoria M, joka puolestaan ohjaa ilmavir-tasäädintä 9. Ilmavirtasäätimen 9 avulla kanavassa 2 vir-taava ilmamäärä saadaan aseteltua sellaiseksi, että se vastaa kyseiseen linjaan liittyvien avoimien sulkupeltien 5 lukumäärää. Kun ilmavirtasäädintä 9 esimerkiksi avataan, 35 laskee alipaine myös keskuspoistopuhaltimen 1 imukammios-sa. Tätä painetta tarkkaillaan toisen paineanturin PE

96445 7 avulla. Tähän toiseen paineanturiin liittyvä painesäädin PC säätää havaitun paineenmuutoksen perusteella keskus-poistopuhaltimen 1 pyörimisnopeutta ohjaavaa välinettä, edullisimmin taajuusmuuttajaa 6 siten, että paine puhalti-5 men imukammiossa saadaan halutuksi. Täten keskuspoistopu-haltimen 1 pyörimisnopeutta kyetään paineen perusteella säätämään siten, että keskuspoistopuhaltimen 1 teho eli sen poistama ilmamäärä saadaan vastaamaan avoinna olevien sulkupeltien 5 lukumäärää. Ilmavirtasäätimien 9 avulla 10 kyetään puolestaan huolehtimaan siitä, että ilmamäärät kanavien 2 kesken jakautuvat oikein.

Kuten yllä jo on osin ilmennyt, voidaan kuvioiden 1 ja 2 suoritusmuotojen tiettyjä rakenneratkaisuja vaihtaa keskenään ilman että sillä olisi oleellista vaikutusta 15 järjestelmän toimintaan. Tällaisia keskenään vaihdettavia osia ovat kanavakohtainen ilmavirtasäädin ja keittiö-kohtainen vakiovirtaussäädin ja vastaavasti keskuspoistopuhaltimen kierroslukua ohjaavaa taajuusmuuttajaa voidaan molemmissa suoritusmuodoissa ohjata joko kultakin sulku-20 pelliltä saatavan sähköisen impulssin ja niitä laskevan logiikkalaskurin avulla tai keskuspoistopuhaltimen imukam-mion painetta tarkkailevan paineanturin avulla. Yleisesti voidaan ajatella, että kuvion 1 mukainen suoritusmuoto on edullisin uudisrakennuksissa, joihin tarvittavat sähköjoh-25 toasennukset eivät aiheuta ongelmaa ja kuvion 2 mukainen järjestelmä voisi ehkä parhaiten soveltua saneerauskäyt-töön. Kuvion 2 mukaisessa järjestelmässä ehkä huoltotarve on vähän kuvion 1 mukaista järjestelmää suurempi, koska täytyy huolehtia siitä, että paineanturit eivät pääse li-30 kaantumaan ja niiden toiminta likaantumisen seurauksena häiriintymään.

Yllä keksinnön mukaista yhteiskanavapoistoilmajärjestelmää on kuvattu vain kahden esimerkinomaisen suoritusmuodon pohjalta, joten järjestelmään voidaan tehdä 35 useitakin muutoksia poikkeamatta kuitenkaan oheisten patenttivaatimusten määrittelemästä suojapiiristä.

Claims (5)

1. Yhteiskanavapoistoilmajärjestelmä käsittäen poistoilmapuhaltimen (1), ainakin kaksi poistoilmapuhalti- 5 meen liitettyä, rakennuksen eri tyyppisten tilojen ilman-poistostosta huolehtivaa poistoilmakanavaa (2, 10), jolloin ensimmäisen tyyppisten tilojen ilmanpoistosta huolehtivassa poistoilmakanavassa (2) on useita sisääntuloauk-koja (3), joista kunkin yhteyteen on sovitettu sulkupelti 10 (4;5), ja toisen tyyppisten tilojen ilmanpoistosta huoleh tivassa poistoilmakanavassa (10) on useita sisääntuloauk-koja (11), jotka liittyvät tiloihin, joiden poistoilman-vaihto tulee pitää aina vähintään tietyllä minimitasolla, ja poistoilmapuhaltimeen (1) liitetyt välineet (6,7?6,PC, 15 PE) sen poistaman ilmamäärän asettelemiseksi kulloinkin avoinna olevien sulkupeltien (4;5) lukumäärän perusteella, tunnettu siitä, että toisen tyyppisten tilojen ilmanpoistosta huolehtivissa ilmanpoistokanavissa (10) on sisäänvirtausaukkojen (11) ja poistopuhaltimen (1) väli-20 sessä osuudessa vakiovirtaussäätimet (12).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen yhteiskanavapois- toilmajärjestelmä, tunnettu siitä, että kukin sulkupelti (4) on varustettu sen asennon ilmaisevalla kytkimellä, joiden asentotiedot välitetään logiikkalaskurille * 25 (7), joka puolestaan on sovitettu ohjaamaan poistopuhalti men (1) pyörimisnopeutta asettelevaa taajuusmuuttajaa (6).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen yhteiskanavapoistoilma järjestelmä erityisesti, kun ensimmäisen tyyppisten tilojen ilmanpoistosta huolehtivia poistoilmakanavia (2) 30 on useampia kuin yksi, tunnettu siitä, että kunkin sulkupellin (4) ja siihen liittyvän poistoilmakanavan (2) väliin on sovitettu vakiovirtaussäädin (8).

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen yhteiskanavapoistoilma järjestelmä, tunnettu siitä, että poistoil- 35 mapuhaltimen (1) imukammioon tai ensimmäisen tyyppisten tilojen ilmanpoistosta huolehtivaan poistoilmakanavaan (2) 9 96445 poistopuhaltimen läheisyyteen on sovitettu paineanturi (PE), joka on sovitettu ohjaamaan painesäädintä (PC), joka puolestaan on sovitettu ohjaamaan poistopuhaltimen (1) pyörimisnopeutta asettelevaa taajuusmuuttajaa (6).

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen yhteiskanavapois- toilmajärjestelmä erityisesti, kun ensimmäisen tyyppisten tilojen ilmanpoistosta huolehtivia poistoilmakanavia (2) on useampia kuin yksi, tunnettu siitä, että ensimmäisen tyyppisten tilojen ilmanpoistosta huolehtivaan 10 poistoilmakanavaan (2), poistoilmapuhaltimen (1) ja si- sääntuloaukkojen (3) väliseen osuuteen, on sovitettu paineanturin (PE) ja painesäätimen (PC) ohjaama ilmavirtasää-din (9). 96445