SE512064C2 - Anordning för självverkande ventilering av byggnader med utmed byggnadstak sig sträckande kåpa - Google Patents

Description

W Ü 20 25 30 35 512 064 Uønfinninqens svften och särdrag Föreliggande uppfinning tar sikte på att komma tillrätta med ovannämnda brister hos tidigare kända, med självdrag arbe- tande ventilationsanordningar och skapa en förbättrad ventila- tionsanordning. Ett grundläggande syfte med uppfinningen är sålunda att skapa en ventilationsanordning som utan hjälp av fläktar eller andra energikrävande medel åstadkommer en genom- snittligt förbättrad ventilation. Detta skall ske icke blott genom en allmän förstoring av den totala tvärsnittsarean hos öppna luftutlopp i ett tak utan även genom att vindens rörelse- energi utnyttjas på ett målmedvetet sätt. Ett ytterligare syfte är att åstadkomma en ventilationsanordning som icke kräver hål- tagningar i de storytiga skiv- eller flakformiga delar av ett yttertak som sträcker sig mellan nock och takfötter. Ännu ett syfte med uppfinningen är att skapa en ventilationsanordning som möjliggör konstruktion av estetiskt tilltalande yttertak under samtidigt underlättande av anslutningen av sådana tak- täckningar som taktegel resp. profilerade plàtprofiler till takets nock. I en särskild aspekt tar uppfinningen även sikte på att skapa en ventilationsanordning som icke blott förmår åstadkomma ett kraftigt utflöde av frànluft med vindkraftens utan även en självverkande tillförsel av tilluft till Det hjälp, byggnadens inre, likaledes enbart med hjälp av vindkraft. är även ett syfte med uppfinningen att skapa en ventilationsan- ordning som är konstruktivt enkel och därmed billig att till- verka och som dessutom låter sig installeras i byggnader såväl under nybyggnation som i efterhand.

Enligt uppfinningen nås åtminstone det grundläggande syftet medelst de särdrag som är angivna i patentkravets 1 kännetecknande del. Fördelaktiga utföranden av uppfinningen är vidare definierade i de osjälvständiga patentkraven.

Uppfinningen bygger på insikten att lägsta lufttryck råder där strömningshastigheten hos luften är störst. På bygg- nader är strömningshastigheten hos förbipasserande luft genom- snittligt störst i omedelbar anslutning till takets högt beläg- na delar, i synnerhet nocken, därest en sådan förekommer, i allt väsentligt oberoende av rådande vindriktning. Genom att i enlighet med uppfinningen utforma en eller flera långsmala 20 25 512 064 3 slitsöppningar i ett centralt hjässparti på en täckskiva med en genomgående välvd form kommer förekommande vindar att svepa fram utmed den välvda skivans släta eller obrutna ovansida i förhållandevis laminära strömningsrörelser som säkerställer maximal strömningshastighet och därmed ett stort luftundertryck i slitsöppningarna. Detta borgar för att det drivande luftun- dertryck som suger ut frånluft ur en eller flera evakuerings- ledningar från byggnadens inre blir optimal för den givna utloppsarean.

Ytterliqare belvsning av teknikens ståndpunkt Genom US 4 903 445 är tidigare känd en långsträckt och utmed en taknock monterad kåpa med öppningar för evakuering av frånluft från en byggnads inre. I detta fall har emellertid kåpans täckskiva ej några luftevakueringsöppningar över huvud taget, varjämte skivan ej heller är välvd utan tvärsnittsvis V- formig. Luftevakueringsöppningarna är istället anordnade i två invändiga och nära varandra under täckskivan befintliga sido- väggar hos làdartade konstruktioner som skjuter ut åt motsatta håll under täckskivan. I detta fall àstadkommes därför ej något radikalt ökat luftundertryck i ventilationsöppningarna med vindkraftens hjälp. Mellan de fria sidokanterna på den V-for- miga täckskivan och en längre ut befintlig sidovägg till den enskilda lådkonstruktionen förekommer i och för sig en uppåt öppen spalt, men denna spalt kan endast passeras av turbulenta, instabila luftströmmar till följd av det faktum att sagda lång- sidovägg har påtaglig höjd och bildar ett abrupt hinder för laminära luftrörelser utmed takytan. Långsidoväggen utgör även ett uttalat luftmotstånd.

I ett föredraget utförande är den uppfinningsenliga ven- tilationsanordningen utformad med en underdel som är smalare än den övre, välvda täckskivan, varigenom övre partier av exempel- vis taktegel eller profilerad takplåt kan på ett fördelaktigt sätt skjutas in under och täckas av delar av täckskivan. En nockkåpa med samma funktion, dvs med förmåga att täcka övre partier av taktäckningar, är tidigare känd genom US 4 322 924, men i detta fall har nockkåpan ingen som helst ventilerande verkan. 10 15 20 25 30 35 512 064 4 Det må även nämnas att SE 7909311-8 beskriver en takven- tilator med uppåt sig öppnande utloppsöppningar. I detta fall utgörs emellertid ventilatorn av en voluminös lådkonstruktion _ (föredragna dimensioner = 10 x 3 m) som kräver genomgripande håltagningar i ett taks skivdelar. Dessa tak utgörs i första hand av yttertak på större industribyggnader.

Kort beskrivning av bifogade ritningar På ritningarna är: Fig 1 en perspektivisk sprängvy visande en pà en taknock mon- terad ventilationsanordning enligt uppfinningen, Fig 2 en förstorad tvärsektion genom anordningen enligt fig 1, Fig 3 en schematisk, första tvärsektion visande ett alterna- tivt utförande av anordningen, och Fig 4 en från den första sektionen enligt fig 3 axiellt àtskild, andra tvärsektion som illustrerar ett annat avsnitt samma anordning.

Detalierad beskrivning av föredragna utföranden av unpfínningen Den i fig 1 visade anordningen inbegriper en làngsträckt kåpa generellt betecknad 1 vilken sträcker sig utmed nocken på ett tak 2. Huvuddelen av detta tak är beklätt med en taktäck- ning som exemplifieras i form av takpannor 3. Kápan 1 sträcker sig med fördel utmed taknockens hela längd, ehuru endast ett begränsat avsnitt av densamma áskàdliggörs i fig 1.

Förutom en i sin helhet med 4 betecknad underdel inne- fattar kåpan en överdel 5 som har formen av en välvd skiva, dvs en skiva med bågformig, t ex cirkelbágformig tvärsnittsform.

Det centrala, hjässartade parti av skivan som är högst beläget i monterat skick är betecknat 6. I detta hjässparti är i exemp- let utformade ett flertal làngsmala, längsgående slitsar 7 lokaliserade i rad efter varandra. Dessa slitsöppningar 7 åtskiljs från varandra medelst tvärgàende materialpartier 8. I praktiken kan såväl täckskivan 5 som underdelen 4 förfärdigas antingen av plåt eller av plast. Oavsett material kan slitsöpp- ningarna 7 ha en bredd inom omrádet 20-50, lämpligen 25-40 mm, medan längden kan variera högst avsevärt. I ett ytterlighets- fall kan slitsen vara genomgående, dvs sträcka sig utmed över- delens hela längd. I dylika fall är överdelen sammansatt av två W 20 25 512 064 5 via slitsen åtskilda delskivor vilka hålls samman på lämpligt sätt.

I kápans underdel 4 är urtaget åtminstone ett hål 9 för att mottaga överdelen av ett rör 10 genom vilket frånluft från byggnadens inre kan passera ut i det fria, närmare bestämt via slitsöppningarna 7 i överdelen 5. Med undantag för nämnda hål 9 jämte slitsöppningarna 7 är den av underdelen 4 och överdelen 5 sammansatta kåpan i allt väsentligt utåt sluten. Med andra ord bildar under- och överdelarna tillsammans med lämpliga gavlar (ej visade) ett hölje till vars inre frånluft kan ledas in via evakueringsledningen 10 och därefter ledas ut via slitsöppning- arna 7.

Såsom bäst framgår av fig 2 innefattar underdelen 4 en tvärsnittsvis V-formig botten 11 vilken låter sig anslutas till och centreras på taknocken och vilken är förbunden med två uppåt utskjutande sidoväggar 12. Från överkanten av varje dylik sidovägg sträcker sig vidare en i vinkel mot sidoväggen orien- terad fläns 13. vinkeln mellan den enskilda sidoväggen och tillhörande fläns kan variera, ehuru med fördel uppgå till 90°.

I det visade, föredragna exemplet är täckskivans 5 långsidokan- ter 14 fastsnäppta utmed de fria långsidokanterna på flänsarna 13 och täcker dessa. Såsom tydligt framgår av fig 2 är avstån- det mellan täckskivans 5 fria làngsidokanter 14 större än avståndet mellan de övre kanterna 15 (eller hörnen) på sidoväg- garna 12. Detta innebär att täckskivan 5 jämte flänsarna 13 kragar ut från underdelens båda sidoväggar 12 under avgränsning av ett med 16 betecknat utrymme på varje sida av kåpan. I dessa utrymmen 16 kan de övre delarna av taktäckningarna 3 mottagas, varvid dessa på ett smidigt sätt kommer att täckas av täckski- van.

I övergången mellan täckskivans 5 kantpartier och flän- sarnas 13 kantpartier bildas ränn- eller dalartade avsnitt 17 som är lågt belägna relativt flänsarna resp. skivkantpartierna.

På likartat sätt bildas rännartade avsnitt 17' i övergången mellan bottnen 11 och sidoväggarna 12. För att leda bort vat- ten, som eventuellt tenderar att ansamlas i dessa lågt belägna rännavsnitt är anordnade diminutiva dräne- ringshål 18, l8'. t ex regnvatten, 10 15 20 25 30 512 0,64 6 Inuti kåpan är anordnade ett antal axiellt åtskilda stödbågar 19 med uppgift att stöda täckskivan och att tjäna såsom fäste för denna. Sålunda visas hurusom ett antal klammer- element 20 kan vara fästa på täckskivans undersida, t ex medelst poppnitar. Dessa element kan snäppas fast på bågen för att antingen ensamma kvarhålla täckskivan i läge eller för- stärka den fasthållning som förekommer genom snäppförbindningen utmed skivans långsidokanter. Den enskilda bågen 19 uppvisar tvenne ben 21 som via vinklade fötter låter sig förankras på taket, förankra bottnen 11 mot taket.

Ehuru det i och för sig är tänkbart att specialtillverka t ex medelst skruvar 22, vilka samtidigt tjänar till att en kåpa med samma längd som en given nock utmed ett tak, före- dras i praktiken att tillverka kåpan i form av delsektioner med begränsad standardlängd, (t ex inom området 1-3 m) som sätts samman på plats under bildande av en sammanhängande kåpa i vil- ken de enskilda delsektionerna kommunicerar med varandra.

Nu hänvisas till fig 3 och 4 som schematiskt illustrerar ett alternativt utförande av uppfinningen vilket medger icke blott evakuering av frånluft, utan även tillförsel av tilluft till byggnadens inre. I detta fall åtskiljer en skiljevägg 23 ett omedelbart under täckskivan 5 befintligt, övre hàlrum 24 från ett undre hàlrum 25 i kàpans underdel. En frånluftsledning 10 som visas i ett givet avsnitt utmed nockens längdutsträck- ning i fig 3 mynnar i det övre hålrummet 24. En i ett annat avsnitt utmed nocken förefintlig ledning i form av ett rör 27 för tilluft mynnar i det undre hålrummet 25, såsom visas i fig 4. I var och en av underdelens båda sidoväggar 12 finns sido- öppningar 28 med klaffar 29, Dessa klaffar är automatiskt omställbara från ett stängande läge till ett öppnande läge genom påverkan av anpressande vindkraft. Närmare bestämt är den enskilda klaffen 29 vid en övre kant ledat förbunden med en sidoöppningen 28 omgivande del av sidoväggen för att å ena sidan av sin egen tyngd automatiskt svänga till ett nedhängande och stängande läge så länge vindens påverkan är obetydlig eller obefintlig, och à andra sidan svängas in till ett öppnande läge då den påverkas av påtaglig vindkraft.

Antag att vinden blåser i en huvudriktning från vänster mot höger enligt fig 3 och 4. I ett sådant fall kommer luften ll 10 15 20 25 35 512 064 7 att passera utmed käpans välvda ovansida i ett väsentligen laminärt flöde som antyds medelst pilarna A. I detta flöde har luften maximal hastighet i området av täckskivans högst belägna hjässparti, något som innebär att ett för rådande vindstyrka maximalt luftundertryck ästadkommes i slitsöppningarna 7. Med andra ord ástadkommes ett påtagligt, drivande luftundertryck som effektivt suger upp luft genom det i hàlrummet 24 mynnande och med slitsöppningarna kommunicerande ledningsröret 10.

Samtidigt förekommer emellertid även ett med B betecknat delflöde av luft som pressas in under täckskivan och mot klaf- farna 29. Därest vindstyrkan är tillräckligt stor öppnas därför klaffarna 29, varigenom den ankommande uteluften pressas in i det undre hàlrummet 25 och därefter ned i tilluftstillförsel- ledningen 27. Med andra ord àstadkommes vid utförandet enligt fig 3 och 4 icke blott en evakuering av fränluft via ledningen 26, utan även en samtidig tillförsel av tilluft till byggnadens inre via ledningen 27. Såväl frànluftsevakueringen som til- luftstillförseln sker härvid enbart med vindens hjälp, dvs utan energikrävande fläktar.

En grundläggande fördel med uppfinningen är att den automatiskt utnyttjar energiinnehállet i förekommande vindar för att förstärka eller optimera den självdragsverkan som städse garanteras förmedelst den eller de uppät öppna evakue- ringsledningar som är anslutna till nockkàpan. Genom att erfor- derliga utloppsöppningar i nockkàpan sträcker sig utmed en stor längd blir den totala tvärsnittsarean mycket stor i jämförelse med utloppsarean hos ett enkelt rör, varigenom den totala driv- kraft som erhålls genom luftundertrycket i anslutning till slitsöppningarna blir avsevärd. Dessutom onödiggör den uppfin- ningsenliga konstruktionen varje håltagning i takets storytor.

För betraktaren döljs ventilationsanordningen därför pà ett estetiskt tilltalande sätt i den exemplifierade nocktäcknings- konstruktionen. Särskilt fördelaktig är uppfinningen i det i fig 3 och 4 visade utförandet vid vilket pá ett självverkande sätt ernäs icke blott frànluftsevakuering utan även tillufts- tillförsel. 10 20 25 512 064 8 Tänkbara modifikationer av uppfinningen Uppfinningen är ej begränsad blott till de beskrivna och på ritningarna visade utförandena. Sålunda är det tänkbart att sammansätta kåpans underdel av två eller flera delar i stället för en enda integrerad del såsom visas på ritningarna. Det är även tänkbart att stadigvarande förbinda överdelen eller täck- skivan med underdelen. Dock föredras det visade utförandet vid vilket den lösgörbara monteringen av täckskivan medger åtkomst till kåpans inre. Vidare kan underdelens bottenkonstruktion modifieras på olika sätt i syfte att förenkla appliceringen av kåpan på tak med olika taklutningar. Ehuru det föredras att _placera den uppfinningsenliga kåpan i taknockar därest sådana förekommer, är det även tänkbart att applicera densamma i anslutning till andra, företrädesvis högt belägna takdelar.

Vidare är det tänkbart att avvara den särskilda underdel som exemplifierats pà ritningarna. Sålunda är det möjligt att direkt utforma plåten i falsade tak med tvärsnittsvis bågfor- miga partier som tillsammans bildar en välvd kåpa med slitsar, varvid frånluftsledningen dras upp i ett fritt utrymme omedel- bart under kåpan. Det må även nämnas att en i anslutning till en taknock monterad kåpa kan förbindas med taket på annat sätt än det på ritningarna exemplifierade. Sålunda kan kåpan även fasthållas med utvändiga fästdon i stället för de invändiga don som beskrivits i anslutning till utförandeexemplen. Beträffande de klaffar som åskådliggörs i fig 3 och 4 kan dessa återföras till utgångsläge icke blott med hjälp av tyngdkraften utan även med hjälp av fjädrar.

Claims (5)

10 15 20 25 512 064 Patentkrav

1. Anordning för självverkande ventilering av byggnader, inne- fattande en långsträckt, utmed en del av en byggnads tak sig sträckande kåpa med öppningar för evakuering av frånluft från byggnadens inre, k ä n n e t e c k n a d därav, att kåpan (1) innefattar dels en överdel i form av en tvärsnittsvis bågformig täckskiva (5), vilken uppvisar obrutet välvd form hela vägen mellan motsatta långsidokanter (14) och vilken i ett högst be- läget hjässparti (6) lokaliserat mitt emellan sagda långsido- kanter (14) uppvisar en eller flera lángsmala, längsgående slitsar (7) i vilka skapas ett drivande luftundertryck då vind sveper fram från godtycklig sida utmed den välvda skivans ovan- sida, dels en på byggnadens tak (2) fäst underdel (4) som till- sammans med täckskivan och gavlar bildar ett hölje (1) vilket - med undantag för sagda slitsar (7) jämte åtminstone ett hål (9) för en från byggnadens inre dragen frånluftsledning (10) som mynnar inuti höljet - är i allt väsentligt utåt slutet, att un- derdelen (4) innefattar en för applicering på en nock till ta- ket (2) avsedd botten (ll), samt två från denna uppåt utskju- tande sidoväggar (12), att täckskivans (5) bredd är större än avståndet mellan sidoväggarnas (12) övre kanter (15) för att skivan skall avgränsa och täcka utrymmen (16) för mottagande av övre kantpartier av taktäckningar (3) på ömse sidor av nocken, och att i vinkel mot den enskilda sidoväggen (12) sträcker sig från dennas överkant en utkragande fläns (13), som vid en fri sidokant är förbunden med en motsvarande sidokant på tâckskivan (5).

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att täckskivan (5) är lösgörbart förbunden med underdelen (4) för att medge åtkomst till kåpans inre.

3. Anordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att täckskivan (5) stöds av ett antal längdvis åtskilda stödbågar (19).

4. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d därav, att en skiljevägg (23) åtskiljer ett ome- 10 15 512 .064 2 delbart under täckskivan (S) befintligt övre hälrum (24) från ett undre hålrum (25) i kàpans underdel (4), att åtminstone en frånluftsledning (10) mynnar i det övre hàlrummet (23), en ledning (27) för införsel av tilluft i byggnadens inre myn- nar i det undre hàlrummet (25), och att delens båda sidoväggar (12) ingår sidoöppningar (28) med klaf- far (29), som ställs om automatiskt från ett stängande läge till ett öppnande läge genom påverkan av anpressande vindkraft. medan i var och en av under-

5. Anordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d därav, att den enskilda klaffen (29) är vid en övre kant ledat förbun-. den med en sidoöppningen (28) omgivande del för att å ena sidan automatiskt, t ex av sin egen tyngd eller med hjälp av fjäder- kraft, svänga till det stängande läget så länge vindens påver- kan är obetydlig eller obefintlig, och à andra sidan svängas in till det öppnande läget då den påverkas av påtaglig vindkraft.