PL235949B1 - Indukcyjny panel klimatyzacyjny - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest indukcyjny panel klimatyzacyjny przeznaczony do klimatyzacji pomieszczeń, którego zadaniem jest integracja funkcji grzania, chłodzenia oraz wentylacji w jednym urządzeniu końcowym przy zachowaniu minimalnych jego wymiarów. Indukcyjne panele klimatyzacyjne umożliwiają pracę z wykorzystaniem zjawiska indukcji zarówno dla wersji systemu klimatyzacyjnego z dopływem powietrza świeżego jak również bez doprowadzenia powietrza higienicznego.

Znane są w technice klimatyzacji indukcyjne aktywne belki chłodnicze oraz indukcyjne klimakonwektory. Zasada działania polega na wykorzystaniu powietrza świeżego, które w odpowiedniej ilości np. z kryterium minimum higienicznego nawiewane jest do urządzenia indukcyjnego poprzez dysze lub szczelinę. Duża prędkość wypływu powietrza oraz kształt dyszy lub szczeliny powoduje, że w urządzeniu wytwarza się podciśnienie i na zasadzie indukcji zasysane jest powietrze z pomieszczenia. Powietrze recyrkulowane z pomieszczenia przepływa przez zintegrowany w urządzeniu indukcyjnym wymiennik lub wymienniki ciepła na którym zostaje schłodzone lub ogrzane po czym mieszane jest z powietrzem świeżym i nawiewane do pomieszczenia. Indukcja powietrza z pomieszczenia odbywa się tylko poprzez dopływ świeżego powietrza. W przypadku braku jego dopływu indukcja nie występuje i mamy do czynienia wtedy z urządzeniem pracującym pasywnie tzn. wymieniającym ciepło z powietrzem w pomieszczeniu na zasadzie konwekcji. Wydajność wymiennika pracującego w ten sposób jest znacznie zmniejszona.

Znane są w technice klimatyzacji rozwiązania klimakonwektorów wentylatorowych. Urządzenia te wykorzystują wentylator, który w całości przetłacza strumień powietrza recyrkulacyjnego z pomieszczenia przez zintegrowany wymiennik lub wymienniki ciepła. Powietrze świeże może być doprowadzone niezależnie do pomieszczenia klimatyzowanego lub na stronę ssawną bądź tłoczną klimakonwektora wentylatorowego.

Obydwa rozwiązania ze względu na swoją konstrukcję cechują się zwiększonymi wymiarami lub dodatkowo zwiększonym hałasem w przypadku klimakonwektora wentylatorowego z uwagi na pracę wentylatora tłoczącego w pełni powietrze z pomieszczenia przez wymiennik.

Indukcyjne panele klimatyzacyjne według wynalazku pozwalają na połączenie idei pracy klimakonwektora wentylatorowego oraz idei pracy indukcyjnego urządzenia klimatyzacyjnego w jednym urządzeniu z jednoczesnym zachowaniem jego minimalnych wymiarów.

Zadaniem indukcyjnych paneli klimatyzacyjnych jest pełna integracja systemu chłodzenia, grzania oraz wentylacji z zachowaniem minimalnych wymiarów w jednym urządzeniu przeznaczonym do klimatyzacji budynków mieszkalnych lub innych użyteczności publicznej.

Przy pracy urządzenia bez dopływu powietrza świeżego urządzenie pozwoli na wykorzystanie korzystnych cech indukcji takich jak zmniejszony wydatek wentylatora i pobór mocy elektrycznej, zaś przy pracy z dopływem powietrza na zmniejszone wymiary jednostki klimatyzacyjnej, zaś przy braku pracy wentylatora recyrkulacyjnego lub dopływu powietrza świeżego na pracę w trybie typowym dla ogrzewania konwekcyjnego.

Kompaktowe wymiary kształtować będą zasadność ich zastosowania w budynkach mieszkalnych z uwagi na coraz mniejsze straty i zyski ciepła. Dla przykładu, znając typowe konstrukcje jednostek typu klimatyzatory lub klimakonwektory kasetonowe, panel indukcyjny według wynalazku będzie miał wymiary zbliżone tylko do ich jednego wspólnego elementu jakim jest panel maskujący niż do samego urządzenia.

Powszechność zastosowania pomp ciepła pozwalających na produkcję chłodu i ciepła wymagać będzie specjalistycznych terminali końcowych pozwalających na wszechstronność zastosowania. Rozwiązanie indukcyjnych paneli klimatyzacyjnych eliminować będzie zatem konieczność zastosowania innych systemów (grzania, chłodzenia, wentylacji). Rozwiązanie może być również wykorzystane w obiektach komercyjnych wymagających kompaktowych wymiarów.

Urządzenie wyposażone jest w wentylator recyrkulacyjny dla wersji bez dopływu powietrza świeżego lub króciec przyłączeniowy powietrza pierwotnego dla wersji z dopływem powietrza świeżego, obudowę z perforowanymi otworami na całej powierzchni specjalnej konstrukcji na której umieszczony jest wymiennik ciepła w postaci wężownicy bez lub z ożebrowaniem w kształcie spirali. We wszystkich specjalnie ukształtowanych otworach obudowy znajduje się szczelina powietrzna biegnąca po całym okręgu otworu przez którą wypływa powietrze z pomieszczenia tłoczone przez wentylator. Wentylator zasysa powietrze z pomieszczenia w dolnej części zamkniętego profilu obudowy tłoczy je do zamkniętego profilu obudowy po czym z szczelin powietrznych umieszczonych w obudowie otworów wypływa

PL 235 949 B1 do pomieszczenia. Powietrze wypływa ze szczelin z dużą prędkością powodując indukcję powietrza z pomieszczenia, które płynie przez spirale wymiennika a następnie przez otwory w obudowie jest nawiewane do pomieszczenia. Wentylator jest znacznie mniejszej wydajności niż dla tradycyjnych klimakonwektorów wentylatorowych bo jego przepływ przez wymiennik ciepła jest zwielokrotniony na wskutek zjawiska indukcji.

W przypadku, gdy w urządzeniu nie występuje wentylator i do jednostki ma dopływać świeże powietrze jest ono siłą napędową pracującego urządzenia. Powietrze świeże pod odpowiednim ciśnieniem nawiewane jest w przestrzeń obudowy poprzez króciec przyłączeniowy powietrza pierwotnego podobnie jak dla rozwiązania z wentylatorem recyrkulacyjnym. Powietrze tym razem świeże jest tłoczone w przestrzeń zamkniętego profilu, gdzie wypływa ze szczelin powietrznych otworów. Zachodzi w tym wypadku to samo zjawisko indukcji jak dla rozwiązania z wentylatorem przy czym w tym wypadku odpowiedzialne za to jest powietrze świeże a nie recyrkulowane z pomieszczenia jak dla wersji z wentylatorem recyrkulacyjnym.

Wężownica wymiennika ciepła ukształtowana jest w formie spirali z naniesionym na niej ożebrowaniem lub też bez ożebrowania i zasilana może być wodą ziębniczą lub grzewczą ale także czynnikiem ziębniczym.

Urządzenie dostępne będzie w wersji sufitowej, podłogowej oraz ściennej. W dalszej części zostanie omówiona konstrukcja i rozwiązanie dla wersji sufitowej.

Dla wersji sufitowej z dopływem świeżego powietrza, powietrze świeże doprowadzone jest do króćca przyłączeniowego powietrza pierwotnego umieszczonego w górnej części urządzenia i stamtąd trafia do zamkniętej przestrzeni profilu obudowy, gdzie szczelinami umieszczonymi wewnątrz otworów w obudowie wypływa ze zwiększoną prędkością. Powietrze recyrkulacyjne jest zasysane w górnej części panelu obudowy na zasadzie indukcji po czym przepływa przez spirale wężownicy wymiennika ciepła a następnie przez otwory w obudowie do klimatyzowanego pomieszczenia. Z uwagi na zjawisko indukcji powietrza ilość powietrza recyrkulacyjnego przepływającego przez wężownicę spiralną wymiennika ciepła jest zwielokrotniona w stosunku do ilości powietrza pierwotnego dopływającego do króćca przyłączeniowego.

W przypadku wersji z wentylatorem recyrkulacyjnym powietrze z pomieszczenia jest zasysane przez wentylator w dolnej środkowej części obudowy po czym tłoczone jest do zamkniętej przestrzeni wewnątrz obudowy. Szczelinami ukierunkowanymi w otworach obudowy wypływa z dużą prędkością zasysając powietrze wtórne z pomieszczenia w górnej części obudowy. Powietrze wtórne z pomieszczenia przepływa kolejno przez wymiennik spiralny i otwory w obudowie a następnie trafia do klimatyzowanego pomieszczenia. Tutaj podobnie jak dla wersji z dopływem powietrza pierwotnego ilość powietrza przepływającego przez wężownicę spiralną wymiennika ciepła jest zwielokrotniona wskutek zjawiska indukcji w stosunku do ilości powietrza tłoczonego przez wentylator umieszczony w obudowie.

Przedmiot wynalazku uwidoczniono w przykładzie wykonania na rysunku według fig. 1 przedstawiającym konstrukcję i ideę działania urządzenia.

Indukcyjny panel klimatyzacyjny w wersji sufitowej oraz ściennej według figury 1 zbudowany jest z zamkniętego profilu obudowy 2 o niewielkiej wysokości, w którym na całej powierzchni znajdują się otwory 3 i na powierzchni którego zamontowany jest wymiennik ciepła 1 z wężownicą ożebrowaną lub nie w kształcie spiralnym. Na całej powierzchni zamkniętego profilu obudowy 2 umieszczone są otwory 3, w których na całym obwodzie okręgu otworu znajduje się szczelina powietrzna 6 przez które wypływa albo powietrze recyrkulacyjne R zasysane przez wentylator 4 albo powietrze świeże PP doprowadzone do króćca wlotowego powietrza świeżego 5. Urządzenie wyposażone jest w nieuwidoczniony na rysunku w dolnej części obudowy panel maskujący stanowiący estetyczny element dekoracyjny.

Zaznaczone na rysunku strzałki pokazują kierunki przepływu powietrza recyrkulacyjnego R, opcjonalnego świeżego (pierwotnego PP) dla wersji z dopływem powietrza świeżego, indukowanego pomieszczenia I oraz nawiewanego N.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Indukcyjny panel klimatyzacyjny zaopatrzony w wymiennik ciepła zasilany wodą ziębniczą, grzewczą bądź czynnikiem chłodniczym, wentylator oraz obudowę, znamienny tym, że wymiennik ciepła umieszczony na płaskim profilu obudowy 2 ukształtowany jest w formie spiralnej wężownicy 1 z naniesionym ożebrowaniem zaś na całej powierzchni obudowy 2 znajdują

   PL 235 949 B1 się perforowane otwory 3 w których, w każdym umieszczone są na całym obwodzie okręgu szczeliny powietrzne 6, przez które wypływa z dużą prędkością powietrze recyrkulacyjne z pomieszczenia zasysane przez, umieszczony w dolnej części zamontowanego w suficie urządzenia, otwór wlotowy wentylatora 4 który z kolei tłoczy to powietrze w szczeliny 6 nadto powietrze to wypływa w stronę pomieszczenia powodując indukcję powietrza z pomieszczenia od strony sufitu, które płynie kolejno przez spiralny ożebrowany wymiennik ciepła 1 a następnie przez otwory 3 zamkniętego profilu obudowy 2 do klimatyzowanego pomieszczenia.
2. 2. Indukcyjny panel klimatyzacyjny według zastrz. 1, znamienny tym, że w miejscu i zamiast wentylatora 4 urządzenie wyposażone jest w króciec przyłączeniowy świeżego powietrza zewnętrznego 5, który doprowadzony jest w górnej części panelu klimatyzacyjnego w miejsce wentylatora nadto powietrze świeże doprowadzone jest do zamkniętego profilu obudowy 2 gdzie ze szczelin 6 perforowanych otworów 3 w obudowie 2 umieszczonych na całej powierzchni przepływa z dużą prędkością powodując indukcję powietrza z pomieszczenia od strony sufitu i jego przepływ przez spiralną wężownicę wymiennika ciepła z ożebrowaniem 1 a następnie przez otwory 3 do klimatyzowanego pomieszczenia.
3. 3. Indukcyjny panel klimatyzacyjny według zastrz. 1, znamienny tym, że miejscem montażu jest ściana pomieszczenia zaś powietrze wypływające ze szczeliny powietrznej 6 perforowanych otworów 3 zamkniętego profilu obudowy 2 ukierunkowane jest w stronę pomieszczenia powodując indukcję powietrza z pomieszczenia od strony ściany i jego przepływ przez kolejno wężownicę spiralnego ożebrowanego wymiennika ciepła 1 i otwory perforowane 3 również w kierunku klimatyzowanego pomieszczenia.
4. 4. Indukcyjny panel klimatyzacyjny według zastrz. 2, znamienny tym, że miejscem montażu jest ściana pomieszczenia zaś powietrze świeże wypływające ze szczeliny powietrznej 6 perforowanych otworów 3 zamkniętego profilu obudowy 2 ukierunkowane jest w pomieszczenia powodując indukcję powietrza z pomieszczenia od strony ściany i jego przepływ przez kolejno wężownicę spiralnego ożebrowanego wymiennika ciepła 1 i otwory perforowane 3 również w kierunku klimatyzowanego pomieszczenia.