NO324192B1

NO324192B1 - Air intake for a ventilation system

Info

Publication number: NO324192B1
Application number: NO20035045A
Authority: NO
Inventors: Tore Mjatvedt
Original assignee: Tore Mjatvedt
Priority date: 2003-11-13
Filing date: 2003-11-13
Publication date: 2007-09-03
Also published as: NO20035045L; NO20035045D0; WO2005047777A1

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et luftinntak for et ventilasjonsanlegg, ifølge kravinnledningen. The present invention relates to an air intake for a ventilation system, according to the preamble.

Tradisjonelle luftinntak er laget for å hindre inntrengning av regn, løv og smådyr. Luftinntak av forannevnte type skal i tilegg hindre inntrengning av yr, tåke, insekter, pollen samt grovt støv og snø. Luftinntaket er dessuten utstyrt med trykkuttak som stopper viften i anlegget dersom inntaket skulle gå tett. Klimatiske forhold kan medføre at alle luftinntak kan gå tett. Tradisjonelle luftinntak tilstoppes ved at kalde flater tildekkes av is ved underkjølt tåke og regn. Dette kan medføre at inntakskanalen skades ved at det bygges opp undertrykk dersom ikke viften stanses. I enkelte områder kan dette således medføre store driftsproblemer. Traditional air intakes are designed to prevent the ingress of rain, leaves and small animals. Air intakes of the aforementioned type must also prevent the ingress of mist, fog, insects, pollen as well as coarse dust and snow. The air intake is also equipped with a pressure outlet which stops the fan in the system if the intake becomes clogged. Climatic conditions can cause all air intakes to become clogged. Traditional air intakes are blocked when cold surfaces are covered by ice in subcooled fog and rain. This can cause the intake duct to be damaged by negative pressure building up if the fan is not stopped. In some areas, this can therefore lead to major operational problems.

En svært viktig komponent i ventilasjonsanlegget er luftinntaket. Luftinntakets funksjon er å ta inn frisk uteluft som føres videre til ventilasjonsaggregatet. Luftinntaket er ventilasjonsanlegget "førstelinje-forsvar" mot forurensinger og fuktighet fra utemiljøet, og bør derfor i størst mulig grad stoppe fuktighet i form av tåke/yr og snø, og dessuten større forurensinger som pollen, grovt støv, innsekter og løv. A very important component of the ventilation system is the air intake. The function of the air intake is to take in fresh outside air which is passed on to the ventilation unit. The air intake is the ventilation system's "first-line defense" against pollution and moisture from the outdoor environment, and should therefore, to the greatest extent possible, stop moisture in the form of fog/mist and snow, and also major pollution such as pollen, coarse dust, insects and leaves.

Med luftinntaket menes ikke bare selve inntaket, men også kanalen som fører frem til neste komponent i ventilasjonsanlegget. Dette er en del av anlegget som er sterkt utsatt for fuktighet og urenheter, og som derfor krever spesiell oppmerksomhet. Det må sørges for at luftinntaket ikke blir et deponi for fuktighet, støv og organisk materiale, da dette kan gi risiko for uheldig mikrobiologisk vekst. By the air intake is meant not only the intake itself, but also the channel that leads to the next component in the ventilation system. This is a part of the plant that is highly exposed to moisture and impurities, and therefore requires special attention. It must be ensured that the air intake does not become a landfill for moisture, dust and organic material, as this can create a risk of harmful microbiological growth.

Det er en utfordring å konstruere luftinntak slik at fuktighet og lett snø ikke kommer gjennom. Det må derfor tas forholdsregler slik at den fuktigheten som kommer inn, dreneres bort og ikke blir liggende i inntaket. Plassering av luftinntak vil ofte innebære en hel rekke kompromisser, og det er ikke alltid mulig å plassere det optimalt. Det er likevel viktig å gjøre vurderinger slik at problemer med fuktighet og forurensinger minimaliseres. Det må videre etableres rutiner for inspeksjon og rengjøring av luftinntak. En viktig forutsetning her er tilgjengelighet. It is a challenge to construct air intakes so that moisture and light snow do not get through. Precautions must therefore be taken so that the moisture that enters is drained away and does not remain in the intake. Placing the air intake will often involve a whole series of compromises, and it is not always possible to place it optimally. It is nevertheless important to make assessments so that problems with moisture and contamination are minimised. Routines must also be established for inspection and cleaning of air intakes. An important prerequisite here is accessibility.

Fuktinntrengning gjennom luftinntak og inn i ventilasjonsanlegget vil være med på å øke risikoen for uønsket mikrobiell vekst i systemet. Fra inntaket og frem til filter vil det ofte være rikelig med støvavsetninger fra uteluften. Støv kombinert med fuktighet gir gode vekstvilkår for mange mikroorganismer. Moisture penetration through the air intake and into the ventilation system will help to increase the risk of unwanted microbial growth in the system. From the intake to the filter, there will often be plenty of dust deposits from the outside air. Dust combined with moisture provides good growth conditions for many microorganisms.

Det er naturlig nok spesielt store støvkonsentrasjoner i filteret. Men også i inntakskanaler vil det være støvavsetninger avhengig av strømningsforhold i kanalen samt vedlikeholdsrutiner og renhold. Inntakskanaler som er isolert innvendig er spesielt utsatt på grunn av overflatestrukturen. Et annet problem er bruk av lyddempere som plasseres mellom luftinntak og aggregatet for å redusere støyen fra ventilasjonssystemet. Slike innretninger er ofte vanskelig tilgjengelige for inspeksjon og renhold i tillegg til at lydabsorbenten vil binde mer støv enn en glatt flate. Naturally, there are particularly large concentrations of dust in the filter. But also in intake ducts there will be dust deposits depending on flow conditions in the duct as well as maintenance routines and cleaning. Intake ducts that are internally insulated are particularly vulnerable due to the surface structure. Another problem is the use of silencers that are placed between the air intake and the unit to reduce the noise from the ventilation system. Such devices are often difficult to access for inspection and cleaning, in addition to the fact that the sound absorber will bind more dust than a smooth surface.

Kombinert med fuktighet som trenger inn i nevnte innretninger vil det være grobunn for uønskede mikroorganismer. Oppblomstring av uønskede mikroorganismer vil i verste fall føre til helseskader for eksempel i form av astma, allergi og annen overfølsomhet hos personer som oppholder seg i bygget. Combined with moisture that penetrates the aforementioned devices, it will be a breeding ground for unwanted microorganisms. A flourishing of unwanted microorganisms will, in the worst case, lead to health damage, for example in the form of asthma, allergies and other hypersensitivity in people staying in the building.

Fuktighet som trenger inn gjennom luftinntak og som ikke tørker opp raskt eller blir drenert bort på en forsvarlig måte, vil også ha andre konsekvenser enn de mikrobiologiske effektene. Moisture that penetrates through air intakes and that does not dry up quickly or is drained away properly will also have consequences other than the microbiological effects.

Slike vanninntrengninger vil nemlig også bidra til økt risiko for korrosjon i inntakskanal og aggregat. Dermed forringes verdien og funksjonen til anlegget raskere enn ved tørre forhold. Such water intrusions will also contribute to an increased risk of corrosion in the intake duct and aggregate. Thus, the value and function of the plant deteriorates faster than in dry conditions.

Et annet problem er fuktighet som lekker fra inntakskanalen og renner ut i bygningskonstruksjonen. Dette er ofte svært vanskelig å oppdage, og konsekvensen etter noe tid vil kunne være tilsynelatende uforklarlige oppblomstringer av uønskede mikrober med påfølgende negative helseeffekter. I tillegg kan slike lekkasjer gi store bygningsmessige skader dersom de ikke oppdages og utbedres raskt nok. Another problem is moisture that leaks from the intake duct and flows into the building structure. This is often very difficult to detect, and the consequence after some time can be apparently inexplicable blooms of unwanted microbes with subsequent negative health effects. In addition, such leaks can cause major structural damage if they are not detected and rectified quickly enough.

Av kjent teknikk kan nevnes norsk patentsøknad 19964325, og patentene GB 2 126 707, GB 2 051 343, JP 55104622, og US 5 192 346 . Norwegian patent application 19964325, and the patents GB 2 126 707, GB 2 051 343, JP 55104622 and US 5 192 346 can be mentioned from prior art.

Luftinntaket ifølge oppfinnelsen skal således hindre at ventilasjonsanleggets hovedfilter ødelegges av de forurensninger som trenger igjennom det tradisjonelle luftinntaket og som reduserer hovedfllterets levetid. The air intake according to the invention should thus prevent the ventilation system's main filter from being destroyed by the contaminants that penetrate through the traditional air intake and which reduce the life of the main filter.

Med luftinntaket ifølge oppfinnelsen oppnås en effektiv fjerning av fuktighet i form av regn, yr og tåke i den luften som passerer luftinntaket og føres videre til ventilasjonssystemets hovedfilter. Luftinntaket ifølge oppfinnelsen skal også kunne tilfredsstille funksjonen i miljøer hvor det lett oppstår tåke, snø og kulde som skaper ising og tiltetting av selve luftinntaket. With the air intake according to the invention, an efficient removal of moisture in the form of rain, mist and fog is achieved in the air that passes the air intake and is carried on to the ventilation system's main filter. The air intake according to the invention must also be able to satisfy the function in environments where fog, snow and cold easily occur, which create icing and clogging of the air intake itself.

De foran nevnte mål oppnås med luftinntaket ifølge foreliggende oppfinnelse slik det er definert med de i kravene anførte trekk. The aforementioned goals are achieved with the air intake according to the present invention as defined by the features listed in the claims.

På tegningen viser figur 1 skjematisk en inntaksrist for et ventilasjonsanlegg i perspektiv, figur 2 viser luftstrømningen gjennom en inntaksrist med tre nivåer, figur 3 viser enkeltdelene i kassettene for innsetting i inntaksristen på figur 2, og figur 4 viser skjematisk et lengdesnitt gjennom et ventilasjonsanlegg med montert inntaksrist foran et betjeningskammer. In the drawing, Figure 1 schematically shows an intake grid for a ventilation system in perspective, Figure 2 shows the air flow through an intake grid with three levels, Figure 3 shows the individual parts in the cassettes for insertion into the intake grid in Figure 2, and Figure 4 schematically shows a longitudinal section through a ventilation system with mounted intake grate in front of an operating chamber.

Luftinntaket ifølge foreliggende oppfinnelse er oppbygget av en inntaksrist 1 hvori er innsatt et antall kassetter 2. Hver kassett 2 omfatter en perforert filterbunn 3 og er innrettet for mottak av et filter 5. Et perforert lokk 6 holder filteret 5 på plass mot filterbunnen 3 i kassetten 2 mot presset fra luftstrømmen nedenfra og opp gjennom filterbunnen 3, filteret 5 og lokket 6. The air intake according to the present invention is made up of an intake grid 1 in which a number of cassettes 2 are inserted. Each cassette 2 comprises a perforated filter base 3 and is designed to receive a filter 5. A perforated lid 6 holds the filter 5 in place against the filter base 3 in the cassette 2 against the pressure from the air flow from below and up through the filter base 3, the filter 5 and the lid 6.

Dersom luftinntaket skal benyttes i områder med snø og muligheter for frost, monteres varmeelementer 7 hensiktsmessig mellom filterbunnen 3 og filteret 5 slik at varmekabelen 7 har fysisk kontakt med og festes til filterbunnen 3. Varmekabelen 5 varmer opp filterbunnen 3 slik at is som har dannet seg og snø som har heftet seg på filterbunnen 3, smelter. På denne måte sikres at lite snø trenger inn til filteret 5. If the air intake is to be used in areas with snow and the possibility of frost, heating elements 7 are suitably mounted between the filter base 3 and the filter 5 so that the heating cable 7 has physical contact with and is attached to the filter base 3. The heating cable 5 heats the filter base 3 so that ice that has formed and snow that has adhered to the filter base 3 melts. In this way, it is ensured that little snow penetrates to the filter 5.

Mellom kassettene 2 forløper skråstilte plater 4 slik at luften ledes, som vist på figur 2, nedenfra gjennom filterbunnene 3 og gjennom filtrene 5 fra inntaksristens 1 ene side, mot platene 4 og ut fra inntaksristens 1 andre side. Between the cassettes 2, inclined plates 4 extend so that the air is led, as shown in figure 2, from below through the filter bottoms 3 and through the filters 5 from one side of the intake grate 1, towards the plates 4 and out from the other side of the intake grate 1.

Filteret 5 er fremstilt av glassmateriale i en tykkelse på 100 mm og er som sådan et grovfilter som stanser tåke, yr og grovt støv. Filteret 5 er innsatt med et adhesivmiddel som holder på støvet. Å stanse det grove støvet er viktig da dette forårsaker høyt trykkfall på hovedfilter og lukt i anlegget fordi det er det grove støvet som lukter og lager grobunn for muggsopp. The filter 5 is made of glass material with a thickness of 100 mm and as such is a coarse filter that stops fog, mist and coarse dust. The filter 5 is inserted with an adhesive that holds the dust. Stopping the coarse dust is important as this causes a high pressure drop on the main filter and odors in the plant because it is the coarse dust that smells and creates a breeding ground for mould.

Det er i dag ikke vanlig å stanse grovt støv med grovfilter og heller ikke for å stanse fuktighet og snø, slik luftinntaket ifølge oppfinnelsen gjør. It is not common today to stop coarse dust with a coarse filter, nor to stop moisture and snow, as the air intake according to the invention does.

Kassettene 2 kan løftes ut fira begge sider av inntaksristen 1 slik at utskifting av filteret kan utføres på hensiktsmessig måte. The cassettes 2 can be lifted out from both sides of the intake grid 1 so that replacement of the filter can be carried out in an appropriate manner.

Ved å plassere trykkfølere over risten hhv kassetten 2 kan man registrere om filteret 7 tettes eller fryser til. Ved et trykkfall på ca 250 Pa vil anlegget stanses og varmekablene 7 aktiveres. Etter en kortere periode på eksempelvis 1/4 time, er anlegget fri for is og kan startes opp igjen. I denne perioden vil den isen som har dannet seg, løsne og.falle ned mot skråplatene 4 og videre ned. Skråplatene 4 leder også vann bort fra filterbunnene 3. By placing pressure sensors above the grid or the cassette 2, it is possible to record whether the filter 7 clogs or freezes. In the event of a pressure drop of approx. 250 Pa, the system will stop and the heating cables 7 will be activated. After a shorter period of, for example, 1/4 hour, the system is free of ice and can be started up again. During this period, the ice that has formed will loosen and fall towards the inclined plates 4 and further down. The inclined plates 4 also lead water away from the filter bases 3.

Luftinntaket ifølge foreliggende oppfinnelse har horisontalt liggende filterbunner 3 som er enkle å renholde og å utskifte. Videre kan filterbunnene skiftes ut fra begge sider av inntaksristen 1. The air intake according to the present invention has horizontally lying filter bases 3 which are easy to clean and replace. Furthermore, the filter bottoms can be replaced from both sides of the intake grid 1.

Det er vesentlig for luftinntaket ifølge oppfinnelsen at filterflaten er så stor at en midlere hastighet på omkring 1-1,5 m/s kan oppnås, især 1,22 m/s som tilsvarer 2,5 m/s gjennom en vertikal åpning. It is essential for the air intake according to the invention that the filter surface is so large that an average speed of around 1-1.5 m/s can be achieved, especially 1.22 m/s which corresponds to 2.5 m/s through a vertical opening.

Luftinntaket ifølge foreliggende oppfinnelse stanser med enkle midler tåke i kuldegrader, underkjølt regn og snø ved ned til minus 25 °C, ved kortere driftstans av anlegget for opptining ved hjelp av varmeelementer. Opptiningen og fjerning av isen kan ta opptil 20 minutter. The air intake according to the present invention stops with simple means fog in degrees Celsius, sub-cooled rain and snow at down to minus 25 °C, during a shorter shutdown of the plant for defrosting with the help of heating elements. Defrosting and removing the ice can take up to 20 minutes.

Med trykkfølerne overvåkes trykkfallet over risten, idet trykkfallet vil variere i avhengighet av luftmengde per filterflate. Når et utillatelig trykkfall registreres for eksempel om vinteren, stanses viftene og varmekablene 7 i filterbunnen 3 tilkoples. Nettet med varmekablene 7 i filterbunnene 3 sikrer at snø og is som har lagt seg over inntaket, vil smelte, løsne og falle ned mot skråflatene 4 og bort fra risten 1. Varmen fra varmekablene 7 danner en tynn smeltesone mellom filterbunnen 3 og isen slik at iskaken i regelen faller ned som en enhet. Etter omkring 15 minutter kan viften igjen aktiveres. With the pressure sensors, the pressure drop across the grate is monitored, as the pressure drop will vary depending on the amount of air per filter surface. When an unacceptable pressure drop is detected, for example in winter, the fans are stopped and the heating cables 7 in the filter base 3 are connected. The net with the heating cables 7 in the filter bottoms 3 ensures that snow and ice that has settled over the intake will melt, loosen and fall down towards the inclined surfaces 4 and away from the grate 1. The heat from the heating cables 7 forms a thin melting zone between the filter bottom 3 and the ice so that the ice cream in the rule falls down as a unit. After about 15 minutes, the fan can be activated again.

Figur 4 viser inntaksristen som leder luften inn i et betjeningskammer 8 før luften ledes videre gjennom inntaksfiltre 9 til selve ventilasjonsanlegget 10. Betjeningskammeret 8 er lufttett og rent og letter betjening dvs utskifting, rengjøring etc av ventilasjonsanleggets inntaksfiltre 9. Etter behov kan antall inntaksfiltre 9 økes for å oppnå lavere SFP-tall, eventuelt kan antallet minskes, idet slikt arbeid lettes vesentlig ved at det kan utføres fra og i betjeningskammeret 8. Figure 4 shows the intake grate which leads the air into an operating chamber 8 before the air is led on through intake filters 9 to the ventilation system itself 10. The operating chamber 8 is airtight and clean and facilitates operation, i.e. replacement, cleaning etc. of the ventilation system's intake filters 9. If necessary, the number of intake filters 9 can be increased in order to achieve a lower SFP number, the number can possibly be reduced, as such work is greatly facilitated by the fact that it can be carried out from and in the operating chamber 8.

Claims

1. Air intake for a ventilation system, with at least one pressure sensor and at least one filter (5) to prevent the ingress of leaves, rain, small animals etc., where each filter (5) is arranged horizontally in a horizontally arranged cassette (2), an inclined plane (4) is arranged above each cassette (2), characterized in that a heating element (7) is arranged with physical contact to the filter base on which each filter (5) rests, and that the heating elements (7) are activated and the ventilation system is deactivated for a fixed period when the pressure sensors registers that the pressure difference across the filters registers a set value, as ice that loosens from the cassette (2) lying above falls onto the inclined plane (4) below and is led away from the air intake (1).

2. Air intake according to preceding claim, characterized in that the cassette (2) comprises a perforated bottom (3) to which the heating element (7) is attached, and a perforated lid (6) for placement above the filter (5).

3. Method to ensure that an air intake for a ventilation system according to the preceding claim does not clog or freeze, characterized by continuously recording the pressure after the filters (5), shutting off the ventilation system's aggregate when a pressure drop above a specified value is detected, energizing the heating elements (7 ) over a set time, and then to de-energize the heating elements (7) and start the ventilation system.