SE444851B

SE444851B - A method and an arrangement for the separation of outflowing air on a regular basis

Info

Publication number: SE444851B
Application number: SE8302294A
Authority: SE
Inventors: R Jermyr
Original assignee: Bahco Ventilation Ab
Priority date: 1983-04-22
Filing date: 1983-04-22
Publication date: 1986-05-12
Also published as: SE8302294L; SE8302294D0

Abstract

A method and an arrangement for the separation of outflowing air from a locale, whose air supply to the locale produces a stratified air temperature. The outflowing air is extracted, according to this method, on the basis of a regular extraction level, which regulation is dependent on the calculated, or detected, ceiling of contaminated warm air which is generated at a low level in the locale. The arrangement consists of an outflowing air unit which is designed for such extraction.<IMAGE>

Description

10 15 20 25 30 35 8302294-7 2 Fig. 1-är ett schematiskt vertikalsnitt genom en lokal med ett föroreningsmoln antytt och med tillufts- och frånlufts- don markerade. I Fig. 2 är en liknande figur i vilken lägen för givare i en reglerutrustning markerats. 10 15 20 25 30 35 8302294-7 2 Fig. 1-is a schematic vertical section through a room with a pollution cloud indicated and with supply air and exhaust air don marked. IN Fig. 2 is a similar figure in which positions for sensors in a control equipment marked.

Pig. 3 - 6 är perspektivvyer som schematiskt visar den mekaniska uppbyggnaden hos några utföringsformer av frånlufts- don.Pig. 3 - 6 are perspective views schematically showing it the mechanical structure of some embodiments of the exhaust air don.

Den i figurerna 1 eller 2 visade lokalen kan vara en stor verkstadshall vars takhöjd väsentligt överskrider höjden hos vistelsezonen 1, som kan anses sträcka sig\çp'L8-3 miwer golv. Lokalen tillföres tilluft medelst golvplacerade tillufts- don 2 (endast ett visat), vilka matar in undertempererad luft med mycket låg hastighet för upprätthållande av ett skikt av sval och ren luft som utfyller vistelsezonen. Aktiviteter i vistelsezonen, t.ex. svetsning, genererar förorenad varm luft som stiger uppåt i lokalen. Denna svetsrök eller motsvarande har begränsad stigkraft och samlas i form av ett moln 3 påviss,. av omständigheterna bestämd nivå 4 i den temperaturskiktade luftmassan ovanför vistelsezonen.(Fig. 1).The room shown in Figures 1 or 2 may be one large workshop hall whose ceiling height significantly exceeds the height of residence zone 1, which can be considered to extend \ çp'L8-3 miwer floor. The room is supplied with supply air by means of floor-placed supply air don 2 (only one shown), which enter sub-temperate air at very low speed for maintaining a layer of cool and clean air that fills the living area. Activities in the residence zone, e.g. welding, generates polluted hot air which rises upwards in the room. This welding smoke or equivalent has limited rising force and collects in the form of a cloud 3 proven ,. level 4 determined by the circumstances in the temperature layer the air mass above the occupancy zone (Fig. 1).

Frånluftsdon 5 (endast ett visat i fig. 1 resp. inrättade att suga ut frånluft från lokalen på varierbar nivå.Exhaust air diffuser 5 (only one shown in fig. 1 resp. set up to extract exhaust air from the room at a variable level.

Härigenom kan således frånluften utsugas på reglerbar avsug- ningsnivå. Denna nivå regleras i beroende av beräknad, avkänd 2) är* eller observerad stighöjd hos den förorenade varm luften S011! qenererats på låg nivå i lokalen. I figurerna 1 och 2 antydes att från- luften avgår via en frånluftskanal 6 till ett konventionellt system av frånluftskanaler och frånluftsfläktar.In this way, the exhaust air can thus be extracted in an adjustable extraction level. This level is regulated depending on the calculated, sensed 2) is * or observed ascent height of the polluted hot air S011! generated at a low level in the room. In Figures 1 and 2 it is indicated that the air exits via an exhaust air duct 6 to a conventional one systems of exhaust ducts and exhaust fans.

Regleringen av avsugningsnivån kan ske manuellt på grundval av direkta iakttagelser, kalkylerade stighöjder hos föroreningarna eller erfarenhetsmässigt fastställda data. En sådan reglerutrustning är schematiskt visad i fig. 1 i form av en reglercentral 7 som påverkar frånluftsdonens 5 avsug- ningsnivå och en höjdinställningsratt 8 i förbindelse med reglercentralen för val av sådan nivå, t.ex. 6 m för avsug- ning av molnet 3 från nivån 4.The adjustment of the suction level can be done manually on the basis of direct observations, calculated ascents at the pollutants or empirical data. One such control equipment is schematically shown in Fig. 1 in the form of a control center 7 which affects the extraction of the exhaust air devices 5 level and a height adjustment knob 8 in conjunction with the control center for selection of such a level, e.g. 6 m for suction cloud 3 from level 4.

Vid de i det följande beskrivna sätten förutsättes att regleringen kan ske antingen manuellt eller automatiskt, 10 15 20 25 30 35 "temperaturen, t.ex. 8302294-7 3 med hjälp av impulser från de i fig. 2 markerade givarna 9, 10, 11, 13.In the ways described below it is assumed that the regulation can be done either manually or automatically, 10 15 20 25 30 35 "the temperature, e.g. 8302294-7 3 by means of impulses from the sensors 9 marked in Fig. 2, 10, 11, 13.

På grundval av en givares 9 mätning av frånlufts- i kanalen 6, höjes avsugningsnivån när denna temperatur är lägre än ett förutbestämt, t.ex. kalkyle- rat eller försöksvis bestämt börvärde och sänkes nivån när temperaturen överskrider börvärdet. Detta sätt att reglera avsugningsnivån till ett visst temperaturskikt kan i många fallwæma ﬁült tillfredsställande. Sättet kan givetvis kombi- neras med att man på grundval av direkta iakttagelser av för- oreningssamlingar tvångsinställer en annan nivå.On the basis of a sensor 9 measurement of exhaust air in channel 6, the suction level is raised when this temperature is lower than a predetermined one, e.g. calculus or experimentally determined setpoint and the level is lowered when the temperature exceeds the setpoint. This way of regulating the suction level to a certain temperature layer can in many fallwæma ﬁ ült satisfactory. The method can of course be combined. that on the basis of direct observations of impurity collections forcibly set another level.

En annan möjlighet är att med hjälp av en ytterligare temperaturgivare 10 i vistelsezonen eller temperaturgivare 11 i tilluftsflödet i tilluftskanalen 12 från en (icke visad) luftbehandlingsapparat fastställa temperaturdifferensen mellan frånluften och antingen vistelsezonen eller tilluften. I detta fall höjes avsugningsnivån om temperaturdifferensen underskri- der ett förutbestämt, t.ex. kalkylerat eller försöksvis be-, stämt börvärde och sänkes om temperaturdifferensen överstiger detta. För en given förorening, t.ex. svetsrök, kan man ange hur stor temperaturdifferensen normalt är mellan emissions- stället omgivande luft och luften på den nivå där stigkraften upphört. Vid automatisk reglering ombesörjer en (icke visad) reglercentral bestämningen av temperaturdifferensen mellan de aktuella givarna och jämför, t.ex. medelst en konventionell bryggkoppling, denna med börvärdet, samt ger impuls till änd- ring av avsugningsnivån.Another possibility is that with the help of an additional temperature sensor 10 in the occupancy zone or temperature sensor 11 in the supply air flow in the supply air duct 12 from a (not shown) air conditioner determine the temperature difference between the exhaust air and either the residence zone or the supply air. In this In this case, the suction level is raised if the temperature difference is where a predetermined, e.g. calculated or experimentally setpoint and lowered if the temperature difference exceeds this. For a given pollutant, e.g. welding fumes, you can specify how large the temperature difference is normally between instead ambient air and the air at the level of the rising force ceased. In the case of automatic control, one (not shown) takes care of control center the determination of the temperature difference between the current sensors and compare, e.g. by means of a conventional bridge coupling, this with the setpoint, and gives impulse to the end of the suction level.

En ytterligare möjlighet består i, att medelst flera givare 13, anordnade på olika höjd i luftmassan ovanför vistel- sezonen, avkänna temperaturen på dessa olika nivåer, och att styra avsugningen till den nivå som uppvisar den temperatur som närmast överensstämmer med ett förutbestämt börvärde eller till den nivå som erbjuder en temperaturdifferens gentemot giva- ren 10 i vistelsezonen eller givaren 11 i tilluften överensstäm- mande med ett förutbestämt börvärde.An additional possibility consists of, by means of several sensor 13, arranged at different heights in the air mass above the season, sense the temperature at these different levels, and that control the suction to the level that exhibits that temperature which most closely corresponds to a predetermined setpoint or to the level that offers a temperature difference with respect to the sensor 10 in the residence zone or the sensor 11 in the supply air with a predetermined setpoint.

I vissa fall skulle det också kunna vara lämpligt att reglera avsugningsnivån i beroende av temperaturen i vistelse- zonen, uppmätt av givaren 10. Vid tillfällen då ingen eller obetydlig mängd-förorenad luft alstras i vistelsezonen kan det 10 15 20 25 30 35 aso2-294--1 _ 4 i varje fall vara med tanke på värmebalansen fördelaktigt att vid temperatur i vistelsezonen över ett inställt börvärde upp- söka en högre avsugningsnivå och omvänt vid temperatur i vistel- sezonen under börvärdet.In some cases it may also be appropriate to regulate the suction level depending on the temperature in the residence the zone, measured by the sensor 10. At times when no or insignificant amount of polluted air is generated in the occupancy zone 10 15 20 25 30 35 aso2-294--1 _ 4 in any case, in view of the heat balance be advantageous to at a temperature in the residence zone above a set setpoint seek a higher suction level and vice versa at the temperature in the season below the setpoint.

Temperaturgivarna 13 kan också tänkas ersatta av givare 13 med förmåga att avkännafönßeningsgraden i luften via någon för den aktuella föroreningstypen relevant parameter. I så fall kan lokalluftens föroreningsgrad avkännas på flera nivåer ovan- för vistelsezonen och avsugningen med ledning därav styras till den nivå som uppvisar den högsta föroreningsgraden. I den hän- delse föroreningarna kan förutsättas vara oavbrutet stigande, kan avsugningsnivån i stället styras till den högst belägna av de nivåer, i vilka en förutbestämd föroreningsgrad överskri- dits. Om föroreningarna tvärtom kan förutsättas vara benägna att sjunka i luftmassan, den lägst belägna av de nivåer i vilka den förutbestämda förore- styres avsugningsnivån lämpligen till ningsgraden överskridits.The temperature sensors 13 may also be replaced by sensors 13 with the ability to sense the degree of dehydration in the air via any parameter relevant to the current pollutant type. If so the degree of pollution of local air can be sensed at several levels above for the residence zone and the suction with its guidance is controlled to the level which shows the highest degree of pollution. In the pollution can be expected to rise steadily, the suction level can instead be controlled to the highest of the levels at which a predetermined degree of pollution exceeds dits. If, on the contrary, the pollutants can be assumed to be prone to sink in the air mass, the lowest of the levels at which the predetermined pollutant the suction level is suitably controlled to has been exceeded.

Vid sådan reglering på grundval av grad kan det vara lämpligt att, när föroreningsgraden på alla nivåer underskrider ett förutbestämt och godtagbart värde, som avkänd förorenings- indikerar väsentligen ren luft, låta avsugningen ske nära loka- då värmeöverskott, t.ex. under varm årstid, uppstår och i stället nära vistelsezonen, då värmeunderskott, lens tak, i lokalen; t.ex. under sträng vinter, uppkommer i lokalen.In such regulation on the basis of degree, it may be appropriate to, when the degree of contamination at all levels fall below a predetermined and acceptable value, which detected pollutants indicates essentially clean air, allow the suction to take place close to the then excess heat, e.g. during hot season, occurs and instead near the residence zone, when heat deficit, lens tak, in the room; for example during severe winter, occurs in the room.

Systemet kan även kombineras med variabla till- och frånluftsflöden, t.ex. i syfte att hålla luftomsättningen i den genomluftade lokalvolymen, d.v.s. mellan golv och förhanden- varande avsugningsnivå i huvudsak konstant.The system can also be combined with variable additions and exhaust air flows, e.g. in order to keep the air circulation in it aerated room volume, i.e. between the floor and the current suction level is substantially constant.

I fig. 2 är avsugningsöppningar markerade ända ned till golv på det schematiskt visade frånluftsdonet 5. Vid nattkör- ning av ventilationssystemet för varmhållning av en obemannad lokal, kan det vara lämpligt att tvângsinställa denna lägsta möjliga avsugningsnivå, så att den kallaste luften avledes från lokalen. Denna nivå kan även utnyttjas vintertid, om inga be- svärande föroreningar förekommer, för att då eliminera kalla zoner vid golv, om det finns risk för uppkomst av sådana.In Fig. 2, suction openings are marked all the way down to floor of the schematically shown exhaust air device 5. During night driving ventilation system for keeping an unmanned person warm local, it may be appropriate to forcibly set this minimum possible suction level, so that the coldest air is diverted from the premises. This level can also be used in winter, if no swearing contaminants occur, to then eliminate cold zones at the floor, if there is a risk of such.

Frånluftsdonet 5 kan t.ex. vara utformat så som framgår av fig. 3. Donet består i detta fall av en vertikal kanal 30 szo22q4-1 5 med en (icke visad) anslutning till en frånluftskanal 6 enl. fig. 1 och 2. Kanalen 30 har på sin frontyta ett antal den ena över den andra belägna öppningar 31, vilka var och en är för- sedd med ett spjäll. Konventionella ställdon (icke visade) 5 är inrättade för individuell inställning av vart och ett av spjällen i öppet och stängt läge.The exhaust air device 5 can e.g. be designed as shown of Fig. 3. The device in this case consists of a vertical channel 30 szo22q4-1 5 with a connection (not shown) to an exhaust air duct 6 acc. Figs. 1 and 2. The channel 30 has on its front surface a number of one over the second located openings 31, each of which is seen with a damper. Conventional actuators (not shown) 5 are arranged for individual adjustment of each of the dampers in open and closed position.

Pig. 4 visar en annan utföringsform av frånluftsdonet 5, som i detta fall uppvisar en vertikal kanal 40 med en verti- kal slits 41 i sin frontyta. En i (icke visade) gejder i sid- 10 led förskjutbar täckplåt 42 med en snedställd slits 43 är an- ordnad framför och direkt anliggande mot kanalens 40 frontyta; för att i samverkan med slitsen 41 bilda en frånluftsöppning, vars höjdläge är beroende av täckplåtens förskjutningsläge i sidled. I figuren är täckplåten 42 visad separerad från kana- 15 len 40. Täckplâten kan vara ställbar med hjälp av en (icke visad) linjärmotor.Pig. 4 shows another embodiment of the exhaust air device 5, which in this case has a vertical channel 40 with a vertical kal slits 41 in its front surface. A guide (not shown) in the side A slidable cover plate 42 with an inclined slot 43 is provided. arranged in front and directly abutting against the front surface of the channel 40; to form, in cooperation with the slot 41, an exhaust air opening, whose height position depends on the displacement position of the cover plate in sidled. In the figure, the cover plate 42 is shown separated from the channel 40 len 40. The cover plate can be adjustable by means of a (non shown) linear motor.

Fig. 5 visar ännu en utföringsform av frånluftsdonet 5, vars vertikala kanal 50 har en vertikal slits 51 i sin front- yta. Denna slits är till övervägande del täckt av ett band 52, 20 som är fäst i frontytans över- och underkanter och har större längd än vad som svarar mot slitsens utsträckning i höjdled.Fig. 5 shows another embodiment of the exhaust air device 5, whose vertical channel 50 has a vertical slot 51 in its front surface. This slot is predominantly covered by a band 52, 20 which is attached to the upper and lower edges of the front surface and has larger ones length than that corresponding to the extent of the slot in height.

Med hjälp av brytrullar 53, vilka är anordnade i en utmed slit- sen åkbar (icke visad) och i sidled öppen hållare är en utbukt- ning anordnad på bandet, varigenom ett i höjdled varierbart 25 avsnitt av slitsen är frilagd som frånluftsöppning. Hâllaren för rullarna 53 kan vara drivbar uppåt och nedåt utmed kanalens 50 frontyta med godtyckligt slag av (icke visade) konventionella drivorgan, såsom kedjor och kedjehjul eller direktdrivande motor för ett par rullar 53. - 30 Pig. 6 visar en fjärde utföringsform av frânluftsdonet 5, vars vertikala kanal 60 har ett flertal den ena över den andra belägna horisontella slitsar 61 i sin frontytal Kanalens frontyta är avsedd att i (icke visade) gejder uppbära en direkt mot frontytan anliggande och i-vertikal led förskjutbar täck- 35 plåt 62, vilken i figuren dock är visad separerad från kanalen 60. Även täckplâten 62 är utförd med ett flertal den ena över den andra belägna horisontella slitsar 63, lämpligen med samma utsträckning i horisontell led som slitsarna 61 och med i.stort I IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIINNINIUUIIIHINNNI 10 8302294-7 6 sett samma utsträckning i vertikal led som dessa. Delningen mellan slitsarna 63 är emellertid en annan än mellan slitsar- na 61. Genom en begränsad förskjutning i vertikal led av den på kanalens 60 frontyta anbringade täckplåten 62 kan följakt- ligen valfri slits 61 friläggas av en i övriga inställnings- lägen tämligen närbelägen slits 63. Inställningen kan ske manuellt eller med en (icke visad) linjärmotor.By means of breaker rollers 53, which are arranged in a wear-along then movable (not shown) and laterally open holder is a bulging arranged on the belt, whereby a height is variable 25 sections of the slot are exposed as an exhaust air opening. The holder for the rollers 53 may be drivable up and down along the channel 50 front surface with any kind of conventional (not shown) drive means, such as chains and sprockets or direct drive motor for a pair of rollers 53. - 30 Pig. 6 shows a fourth embodiment of the exhaust air device 5, the vertical channel 60 of which has a plurality one above it other located horizontal slots 61 in their front surface of the channel front surface is intended to support a direct (not shown) guide abutment and i-vertical joint displaceable covering the front surface Plate 62, which in the figure, however, is shown separated from the channel 60. The cover plate 62 is also made with a plurality of one above the other located horizontal slots 63, preferably with the same extending horizontally as the slots 61 and with i.large IN IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIINNINIUUIIIHINNNI 10 8302294-7 6 seen to the same extent in vertical joints as these. The division between the slots 63 is, however, different from that between the slots 61. By a limited vertical displacement of it the cover plate 62 applied to the front surface of the channel 60 can consequently optional slot 61 is exposed by one of the other setting positions fairly close wears 63. The setting can be made manually or with a linear motor (not shown).

Gängse slag av reglerutrustning kan brukas för att manövrera frånluftsdonens öppningar och regleringen kan, som redan nämnts, vara anordnad att ske genom manuell inställning, t.ex. medelst en manöverratt 8 enligt fig. 1, eller att ske automatiskt på impuls av givare 9, 10, 11, 13 såsom redan be- skrivits.Conventional types of control equipment can be used to operate the openings of the exhaust air diffusers and the control can, as already mentioned, be arranged to be done by manual setting, for example by means of a control knob 8 according to Fig. 1, or to take place automatically on impulse by sensors 9, 10, 11, 13 as already written.

Claims

10 15 20 25 30 35 8302294-7 7 PATENT CLAIMS

A method of diverting exhaust air from a room whose supply air supply causes the air in the room to be temperature layered; is characterized by the exhaust air being taken out at an adjustable suction level, which is regulated in dependence on the calculated, sensed or observed rise height of polluted hot air which is generated at a low level in the room.

2. A method according to claim 1, in that the suction level is raised at exhaust air temperature below a predetermined setpoint and lowered at exhaust air temperature above the known set point.

A method according to claim 1, in that the suction level is selected depending on the temperature difference between the exhaust air and the room's living zone or between the exhaust air and the supply air, the suction level being increased at the characteristic difference below a predetermined setpoint and lowered at a temperature difference thereof.

4. A method according to claim 1, characterized in that the temperature in the air mass of the room above the occupancy zone is sensed on several levels and that the suction is controlled to the level which has a temperature almost corresponding to a predetermined setpoint.

S. A method according to claim 1, characterized in that the temperature in the air mass of the room above the occupancy zone is sensed on several levels and that the suction is controlled to the level whose temperature shows a difference in relation to the temperature of the occupancy zone or supply air, closely corresponding to a predetermined setpoint .

6. A method according to claim 1, characterized in that the suction level is regulated as a function of the temperature in the residence zone.

7. A method according to claim 1, characterized in that the degree of pollution of the local air is sensed at several levels above the occupancy zone and that the suction is controlled to the level which has the highest degree of pollution.

8. A method according to claim 1, characterized in that the degree of pollution of the local air is sensed at several levels above the occupancy zone and that the suction, in the event that the pollutants are assumed to be continuously rising, is controlled to the highest location. of the levels at which a predetermined degree of pollution has been exceeded, or in the event that the pollutants are assumed to be prone to fall, is controlled to the lowest of the levels at which a predetermined degree of pollution has been exceeded.

9. A method according to claim 7 or 8, characterized in that the suction, when the degree of contamination falls below a predetermined and acceptable value, is controlled that in case of excess heat in the room, e.g. in summer, take place close to the premises' roof and that in the event of a heat deficit, e.g. in winter, take place near the premises' living zone.

10. A method according to any one of claims 1 - 9, characterized in that the magnitude of the exhaust and supply air flows is varied with the suction level, preferably increasing with increasing suction level.

Exhaust air diffusers for a room whose supply air supply causes the air in the room to be temperature-layered, characterized in that the exhaust air diffuser (5) is arranged to extract exhaust air at a variable level in the room, the extraction level being regulated (by 7 - 13) in depending on the calculated or sensed rise height of polluted hot air generated at a low level in the room.

Exhaust air diffuser according to claim 11, characterized in that a temperature sensor (9) in the exhaust air flow is arranged to control the extraction level.

Exhaust air diffusers according to claim 11, in that temperature sensors (10, 11) are arranged in the known exhaust air flow and either the room's residence zone (1) or the supply air flow (in 12), in order to control the suction level depending on the temperature difference between them.

Exhaust air diffuser according to Claim 11, characterized in that temperature sensors (13) are located on several levels in the room above the occupancy zone (1) for controlling the level of the extraction level.

Exhaust air diffuser according to claim 11, characterized in that a temperature sensor (10) is arranged in the sensing residence zone (1) for controlling the suction level. 8302294-7 9

Exhaust air diffusers according to claim 11, characterized in that the pollution degree sensing diffusers (13) are arranged at several levels above the occupancy zone (1) for controlling the suction level. -

Exhaust air diffuser according to one of Claims 11 to 16, characterized in that it extends with e.g. several individually closable openings (31; 41; 51; 61) in succession in vertical direction through substantially the full height of the room.