NO139577B

NO139577B - FREEZE PROTECTED, COMBINED AIR HEATING AND CONVECTION BATTERY

Info

Publication number: NO139577B
Application number: NO74743178A
Authority: NO
Inventors: John Bagge
Original assignee: Valmet Oy
Priority date: 1973-09-07
Filing date: 1974-09-04
Publication date: 1978-12-27
Also published as: DK474574A; FI53622C; NO743178L; NO139577C; FI53622B; FI279873A; SE7411288L; SE406802B

Description

Oppfinnelsen vedrører et mot frysning beskyttet, kombinert oppvarmings- og konveksjonsbatteri for luft, som benyttes til å venti-lere bygninger, særlig bolighus, skoler og kontorlokaler, og som er et såkalt undertrykksbatteri, ved hjelp av hvilket et rom kan venti-leres i hovedsaken uten trekk, og hvor det i bygningens yttervegg er anordnet en friskluftkanal som har en strømningsåpning som i hovedsaken er like bred som eller smalere enn lamellbatteriets lengde. The invention relates to a frost-protected, combined heating and convection battery for air, which is used to ventilate buildings, especially residential buildings, schools and office premises, and which is a so-called negative pressure battery, with the help of which a room can be ventilated in the main without a draft, and where a fresh air duct is arranged in the building's outer wall which has a flow opening which is essentially as wide as or narrower than the length of the lamellar battery.

Tidligere er friskluftventilen som kjent vanligvis utformet som en åpning i ytterveggen under vinduet og således ovenfor varmebatteriet, hvilken åpning i form av en sprekk munner i rommet. Sprekken er i de kjente konstruksjoner utformet i ett stykke og smal, og den gjennom sprekken kommende kolde luft blåser direkte inn i rommet uten at den ved batteriet oppvarmede, oppstigende luft klarer å varme opp den innkommende luft eller forandre dens retning. På grunn av dette fremkommer en ubehagelig trekk i rommet, og av denne grunn benyttes forskjellige spalteventilkonstruksjoner vanligvis ikke mer. Previously, as is known, the fresh air valve was usually designed as an opening in the outer wall below the window and thus above the heating coil, which opening in the form of a crack opens into the room. In the known constructions, the crack is designed in one piece and is narrow, and the cold air coming through the crack blows directly into the room without the rising air heated by the battery being able to heat up the incoming air or change its direction. Because of this, an unpleasant draft appears in the room, and for this reason different slotted valve designs are usually no longer used.

Hva angår publikasjoner som belyser teknikkens stand, hen-vises til de svenske patenter nr. 95-158 og 98.829, av hvilke det sistnevnte beskriver et luftkondisjoneringsanlegg, hvori en ved hjelp av en vifte tilveiebragt friskluftstrøm ledes direkte utenfra gjennom et munnstykke, idet strømmen på grunn av ejektorvirkningen trekker med seg romluften. En slik konstruksjon benyttes for å avkjøle romluft eller sekundærluft. With regard to publications that shed light on the state of the art, reference is made to the Swedish patents no. 95-158 and 98,829, of which the latter describes an air conditioning system, in which a flow of fresh air provided by means of a fan is led directly from the outside through a nozzle, the flow of due to the ejector effect, the room air is drawn in with it. Such a construction is used to cool room air or secondary air.

Fra det svenske patent nr. 95-158 er det kjent en anord-ning for oppvarming av romluft hvorved også den utenfra kommende friskluft oppvarmes. I denne konstruksjon består panelvarmebatteriet av to eller flere parallelle, bak hverandre anordnede panelelementer, som utgjør vegger i en U-formet ventilasjonskanal. Den friske luften strømmer ovenfra batteriet nedover og deretter oppover gjennom kana-len mellom panelelementene, og til slutt strømmer den oppvarmede uteluft inn i rommet gjennom hull i en fremre plate. I luftkanalens bunn er det anordnet en med et vridbart spjeld utstyrt luke som når den åpnes stenger av tilstrømningen av friskluft, og romluften strøm-mer gjennom hullene i den fremre plate under det fremste panelelement inn i den av panelelementene begrensede kanal. From the Swedish patent no. 95-158, a device for heating room air is known, whereby the fresh air coming from outside is also heated. In this construction, the panel heating battery consists of two or more parallel panel elements arranged behind each other, which form walls in a U-shaped ventilation channel. The fresh air flows from above the battery downwards and then upwards through the channel between the panel elements, and finally the heated outside air flows into the room through holes in a front plate. At the bottom of the air duct there is a hatch equipped with a rotatable damper which, when opened, shuts off the inflow of fresh air, and the room air flows through the holes in the front plate under the front panel element into the channel limited by the panel elements.

Oppfinnelsen vedrører en forbedring av de tidligere kjente ventilasjonsløsninger, og herved har den fra varmebatteriet inn i rommet kommende luft nesten fullstendig jevn temperatur og tilveie-bringer herved ikke noen ubehagelig følelse av trekk. Oppfinnelsens formål er dessuten å tilveiebringe en ventilasjons- og varmebatteri-innretning hvor batteriet ikke løper noen risiko for å fryse på grunn av kold uteluft selv ved driftsforstyrrelser. Oppfinnelsen kjenne-.tegnes i det vesentlige ved at strømmen av uteluft ledes gjennom friskluftkanalen i delstrømmer til visse av batteriets lamellmellomrom og at strømmen av romluft eller den frie konveksjon også i del-strømmer ledes som en oppoverrettet strømning til de lamellmellomrom som ligger mellom de nevnte lamellmellomrom. The invention relates to an improvement of the previously known ventilation solutions, and thereby the air coming from the heating battery into the room has an almost completely uniform temperature and thereby does not provide any unpleasant sensation of draught. The purpose of the invention is also to provide a ventilation and heating battery device where the battery does not run any risk of freezing due to cold outside air even in the event of operational disturbances. The invention is essentially characterized by the fact that the flow of outside air is led through the fresh air channel in sub-flows to certain of the battery's lamellar spaces and that the flow of room air or free convection is also led in sub-flows as an upward flow to the lamellar spaces that lie between the aforementioned lamellar space.

Et med sirkulerende varmtvann fungerende batteri for oppvarming av luft løper alltid risiko for å fryse hvis sirkulasjonen opphører ved kuldegrader hvis det ikke benyttes kjølevsske eller ende i batteriet, eller hvis man ikke har tatt skritt til andre, ofte dyre tiltak. A battery operating with circulating hot water for heating air always runs the risk of freezing if the circulation ceases at degrees below zero, if no cooling liquid or end is used in the battery, or if other, often expensive measures have not been taken.

Ved hjelp av foreliggende oppfinnelse kan batteriet lett beskyttes mot frysning også under temmelig vanskelige forhold, da vannsirkulasjonen opphører ved strømavbrudd eller ved andre driftsforstyrrelser . With the help of the present invention, the battery can easily be protected against freezing even under rather difficult conditions, as the water circulation ceases in the event of a power cut or other operating disturbances.

Batteriet bør være av ribbe- eller lamelltypen. Lamellene er anordnet slik at den ytre luft kan strømme f. eks. gjennom annet-hvert, hvert tredje eller enda færre lamellmellomrom mens romluften sirkulerer oppover gjennom de øvrige lamellmellomrom. The battery should be of the rib or lamella type. The slats are arranged so that the outside air can flow, e.g. through every second, every third or even fewer lamella gaps, while the room air circulates upwards through the other lamella gaps.

Oppfinnelsen skal i det følgende nærmere beskrives ved hjelp av utførelseseksempler som er fremstilt på tegningen, som viser: fig. 1 et sideriss av et batteri ifølge oppfinnelsen som er utstyrt med en luftfordelingskasse, In the following, the invention will be described in more detail with the help of exemplary embodiments which are shown in the drawing, which shows: fig. 1 a side view of a battery according to the invention which is equipped with an air distribution box,

fig. et snitt II - II gjennom fig. 1, fig. a section II - II through fig. 1,

fig. 3 et snitt av en annen utførelsesform for oppfinnelsen , fig. 3 a section of another embodiment of the invention,

fig. h hvorledes luften strømmer i batteriet ifølge fig. 3 ved driftsforstyrrelser, fig. h how the air flows in the battery according to fig. 3 in case of operational disturbances,

fig. 5 et delsnitt V - V på fig. 1, fig. 5 a partial section V - V in fig. 1,

fig. 6 snittet VI - VI på fig. 4, fig. 6 section VI - VI in fig. 4,

fig. 7 et snitt av en tredje utførelsesform for oppfinnelsen . fig. 7 a section of a third embodiment of the invention.

Ifølge den på fig. 1 og 2 viste utførelsesform er det i bygningens yttervegg 3 anordnet en med et gitter 7 og et filter 10 utstyrt friskluftkanal 1, som fortrinnsvis er i det vesentlige like bred som det lamellbatteri av vanlig type som er anordnet ovenfor ka-nalen. Lamellbatteriet består av varmerør 5a og 5t> som forbinder innbyrdes parallelle lameller 6 med hverandre. Mellom lamellene opp-står lamellmellomrom 8. Batteriets fremre side begrenses av en plate 4. According to the one in fig. 1 and 2, a fresh air duct 1 equipped with a grid 7 and a filter 10 is arranged in the building's outer wall 3, which is preferably substantially the same width as the lamellar battery of the usual type which is arranged above the duct. The lamellar battery consists of heating pipes 5a and 5t> which connect mutually parallel lamellae 6 to each other. Between the lamellas there is a lamella gap 8. The front side of the battery is limited by a plate 4.

Under batteriet er det anordnet en luftfordelingskasse 2 som er forskyvbart anordnet i friskluftkanalen (pilen C på fig. 1) ved hjelp av et håndtak 11. Ved å forskyve luftfordelerkassen 2 som en bordskuff, kan mengden av uteluft som ledes inn i rommet reguleres eller luftstrømmen kan helt stenges av. Med henvisningstallet 9 er det vist et støtteutspring under luftfordelerkassen. Luftfordelerkassen 2 har med jevne mellomrom avdelinger 2a, som strekker seg inn under batteriet, og frisk luft ledes gjennom disse til lamelime11om-rommene 8a i batteriet (de stiplede piler A). Under the battery, there is an air distribution box 2 which is displaceably arranged in the fresh air channel (arrow C in Fig. 1) by means of a handle 11. By displacing the air distribution box 2 like a table drawer, the amount of outside air that is led into the room can be regulated or the air flow can be completely turned off. With the reference number 9, a support outlet is shown under the air distribution box. The air distribution box 2 has compartments 2a at regular intervals, which extend under the battery, and fresh air is led through these to the lamellar spaces 8a in the battery (the dashed arrows A).

Strømmen A av uteluft oppvarmes når den går gjennom la-me lime 11 omrommene 8a. Mellom de ved sidene åpne avdelinger 2a er det anordnet kanaler 2b som ihvert fall oventil og nedentil er åpne. Gjennom disse kanaler 2b kan romluft eller den frie konveksjon strøm-me nedenfra oppover til lamellmellomrommene 8b (de stiplede piler B). Ifølge fig. 2 går en av fri konveksjon forårsaket strøm av romluft gjennom to ved siden av hverandre liggende lamellmellomrom 8b, og gjennom hvert tredje lamellmellomrom 8a går det en strøm av uteluft. På denne måten blandes luftstrømmene A og B effektivt med hverandre, og ventilasjonen skjer i det vesentlige uten trekk. Dessuten beskyttes batteriet mot frysning også under eksepsjonelle forhold. Hvis f. eks. vannsirkulasjonen opphører ved kuldegrader, begynner konvek-sjonsstrømmen B når batteriet avkjøles å strømme ovenfra og nedover, og romluften holder batteriet over frysepunktet til tross for at en anelse kold uteluft A muligens strømmer inn. Ved strømavbrudd stop-per muligens forekommende vifter som opprettholder undertrykk i rommet, men ved andre forstyrrelser (f. eks. feil på sirkulasjonspumpen) er det grunn til å tvangskoble pumpene og viftene, slik det ofte er brukt i ventilasjonssystemer. The flow A of outdoor air is heated when it passes through the lamellae 11 the rooms 8a. Between the compartments 2a which are open at the sides, channels 2b are arranged which are at least open above and below. Through these channels 2b, room air or the free convection can flow from below upwards to the lamellar spaces 8b (the dashed arrows B). According to fig. 2, a flow of room air caused by free convection passes through two lamella interspaces 8b lying next to each other, and through every third lamella interspace 8a a flow of outside air passes. In this way, the air streams A and B mix effectively with each other, and the ventilation takes place essentially without drafts. In addition, the battery is protected against freezing even under exceptional conditions. If e.g. the water circulation ceases at degrees Celsius, the convection current B when the battery cools begins to flow from above downwards, and the room air keeps the battery above the freezing point despite the fact that a little cold outside air A may flow in. In the event of a power cut, the fans that maintain negative pressure in the room may stop, but in the event of other disturbances (e.g. failure of the circulation pump) there is reason to forcibly switch off the pumps and fans, as is often used in ventilation systems.

I utførelsesformen ifølge fig. 3 - 6 kreves ingen luftfordelerkasse 2 eller lignende. Lamellbatteriet 5, 6 er plasert liggende, slik at dets ene kortside ligger foran friskluftkanalen 1. Den side av batteriet som ligger mot friskluftkanalen 1 er utstyrt med i jevne mellomrom ved lamellene festede tilslutningsplater 12a, som av-stenger passasjen mellom to ved siden av hverandre liggende lamellmellomrom 8b og friskluftkanalen 1. Hvert tredje lamellmellomrom 8a er derimot åpent mot friskluftkanalen 1. Lamellmellomrommene 8a er på sin side på batteriets nedre side tilsluttet med en plate 12b, slik at bare uteluft A strømmer gjennom hvert tredje lamellmellomrom 8a. In the embodiment according to fig. 3 - 6 no air distributor box 2 or similar is required. The slatted battery 5, 6 is positioned horizontally, so that one of its short sides lies in front of the fresh air duct 1. The side of the battery that faces the fresh air duct 1 is equipped with connection plates 12a attached at regular intervals to the slats, which close off the passage between two next to each other horizontal slatted space 8b and the fresh air duct 1. Every third slatted space 8a, on the other hand, is open to the fresh air channel 1. The slatted spaces 8a are in turn connected on the lower side of the battery with a plate 12b, so that only outside air A flows through every third slatted space 8a.

De med plater 12a utstyrte lamellmellomrom 8b er åpne både oventil og nedentil, slik at romluft B strømmer gjennom disse. The lamellar spaces 8b equipped with plates 12a are open both above and below, so that room air B flows through them.

Fig. H viser hvorledes luften strømmer i batteriet i til-felle av forstyrrelser, f. eks. hvis vannsirkulasjonen opphører. Herved begynner konveksjonsstrømningen ovenfra nedover (pilene B1), og batteriet kjøles langsommere. Ihvert fall en del av friskluftstrøm-men fra lamellmellomrommene 8a svinger nedover og forenes med den gjennom de ved siden av hverandre liggende lamellmelloarom 8a gående, nedoverrettede konveksjonsstrømmer (pilen A^ på fig. 4). Fig. H shows how the air flows in the battery in the event of disturbances, e.g. if water circulation ceases. Hereby, the convection flow starts from above downwards (arrows B1), and the battery cools more slowly. At least part of the fresh air flow from the lamellar interspaces 8a swings downwards and unites with the downward directed convection currents passing through the adjacent lamellar interspaces 8a (arrow A^ in Fig. 4).

I utførelsesformen ifølge fig. 7 er batteriet 5, 6 skråstilt og festet ved veggen 3 ved hjelp av støtteelementer 14. Platene 12a og 12b tilslutter lamellmellomrommene avsnittsvis, slik det fremgår av fig. 3 - 6. Rommet 15 kan utnyttes for eventuelt forekommende elektrisk utstyr. Vindusbrettet 16 eller motsvarende har et gitter 17, gjennom hvilket den sammenblandede luftstrøm (A, B) går.-På batteriets nedre side er det anordnet en plate 13 på et gangjern. Platen begrenser i den på fig. 7 viste stilling friskluftkanalen, og platen kan vris til en slik stilling at friskluftkanalen 1 er helt lukket. I dette utførelseseksempel tas-friskluften fra innsiden av en fasadeplate 18 eller lignende, idet varmeisoleringen luftes ut, In the embodiment according to fig. 7, the battery 5, 6 is inclined and attached to the wall 3 by means of support elements 14. The plates 12a and 12b connect the lamellar spaces in sections, as can be seen from fig. 3 - 6. Room 15 can be used for any electrical equipment. The window tray 16 or the equivalent has a grid 17, through which the mixed air flow (A, B) passes.-On the lower side of the battery, a plate 13 is arranged on a hand rail. The plate limits in the one in fig. 7 position the fresh air duct, and the plate can be turned to such a position that the fresh air duct 1 is completely closed. In this design example, the fresh air is taken from the inside of a facade plate 18 or similar, as the heat insulation is vented out,

og luftinntaket er usynlig og en del av bygningens varmetap gjenvin-nes . and the air intake is invisible and part of the building's heat loss is recovered.

Den enkleste måte å tilveiebringe plater 12a og 12b som et-ter tur stenger av lamellmellomrommene er å bøye lamellenes kanter i forbindelse med fremstillingen av batteriet. Herved behøver man ikke feste platene 12a og 12b til lamellene 6. The simplest way to provide plates 12a and 12b which in turn close off the lamellar spaces is to bend the edges of the lamellae in connection with the manufacture of the battery. In this way, it is not necessary to attach the plates 12a and 12b to the slats 6.

Oppfinnelsen kan også gjennomføres på en slik måte at friskluftkanalen 1 munner ved et parti av batteriets 5, 6 mot ytterveggen liggende vertikalside. Batteriet er herved i normal opprett-stående stilling. The invention can also be implemented in such a way that the fresh air channel 1 opens at a part of the battery 5, 6 on the vertical side lying against the outer wall. The battery is thus in the normal upright position.

Ovenfor batteriet 5, 6 kan det anordnes en vifte, hvorved anordningen er en viftekonvektor, som på grunn av effektivisert luft-sirkulering er enda bedre beskyttet mot frysning. A fan can be arranged above the battery 5, 6, whereby the device is a fan convector, which due to improved air circulation is even better protected against freezing.

Claims

1. Lamella-built combined heating device for incoming air as well as convection device for use in ventilation of buildings, where a fresh air duct (1) is arranged in the building's outer wall which is as wide as or narrower than the length of the lamella battery (5, 6) and which stands in connection with fresh air channels in the lamella space of the device, characterized in that the slats of the battery (5, 6) form slits or lamella spaces (8a, 8b) in such a way that certain lamella spaces (8a) absorb the flow (A) of fresh air coming from the fresh air channel (1) and the lamellar spaces (8b) which lie between said lamellar spaces (8a) receive the flow of room air or the free convection (B).

2. Combined heating device for inflowing air and convection device according to claim 1, characterized in that the flow of fresh air (A) and the flow of room air (B) are distributed over the slatted spaces (8a, respectively 8b) by means of a below the battery (5, 6) arranged air distribution box (2).

3. Combined heating device for inflowing air and convection device according to claim 1 or 2, characterized in that two or more adjacent slatted spaces (3b) for the flow of room air (B) are arranged for each slatted space (8a) for the flow of fresh air ( A).

4. Combined heating device for inflowing air and convection device according to claim 1 or 3, characterized in that the fresh air channel (1) opens directly at the battery's (5, 6) vertical side, which at the fresh air channel (1) is equipped with plates (12a) that close certain lamellar spaces (8b) and that the lower side of the battery (5, 6) is equipped with plates (12b) which close the other lamellar spaces (8a).

5. Combined heating device for inflowing air and convection device according to claim 4, characterized in that the battery (5, 6) is placed in a horizontal position and that the fresh air channel (1) is essentially as high as the width of the battery's (5, 6) slats ( 6) (fig. 3-6).

6. Combined heating device for inflowing air and convection device according to claim 4 or 5, characterized in that the shut-off plates (12a, 12b) which close the battery's lamella gaps (8a, respectively 8b) on the battery's (5, 6) sides are formed by bends on the lamellas (6).

7. Combined heating device for inflowing air and convection device according to claim 1, 3, 4, 5 or 6, characterized in that the battery (5, 6) is inclined (fig. 7).