FI114942B - Ilmastointilaite - Google Patents
Ilmastointilaite Download PDFInfo
- Publication number
- FI114942B FI114942B FI20010759A FI20010759A FI114942B FI 114942 B FI114942 B FI 114942B FI 20010759 A FI20010759 A FI 20010759A FI 20010759 A FI20010759 A FI 20010759A FI 114942 B FI114942 B FI 114942B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- air
- conditioning device
- recovery
- cells
- cooling
- Prior art date
Links
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 claims abstract 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 20
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 33
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 4
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000007791 dehumidification Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 241000589248 Legionella Species 0.000 description 1
- 208000007764 Legionnaires' Disease Diseases 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 description 1
- 230000002498 deadly effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000003905 indoor air pollution Methods 0.000 description 1
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N oxolead Chemical compound [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D17/00—Regenerative heat-exchange apparatus in which a stationary intermediate heat-transfer medium or body is contacted successively by each heat-exchange medium, e.g. using granular particles
- F28D17/04—Distributing arrangements for the heat-exchange media
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F12/00—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening
- F24F12/001—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
- F24F13/28—Arrangement or mounting of filters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
- F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
- F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
- F24F3/1411—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
- F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
- F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
- F24F3/1411—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant
- F24F3/1429—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant alternatively operating a heat exchanger in an absorbing/adsorbing mode and a heat exchanger in a regeneration mode
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F12/00—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening
- F24F12/001—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air
- F24F2012/008—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air cyclic routing supply and exhaust air
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/56—Heat recovery units
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/5544—Reversing valves - regenerative furnace type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Drying Of Gases (AREA)
- Air-Flow Control Members (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Description
114942
Ilmastointilaite - Luftkonditioneringsanordning Tämän keksinnön kohteena on ilmastointilaite, joka muodostuu talteenottokennoista, huonetilaan johtavista tulo- ja poistokanavista sekä laitteen toisessa päässä olevista ulkoilmaan 5 johtavista tulo- ja poistokanavista, ja jossa ilmastointilaitteessa ilmavirtaukset on ohjattu joko saman akselin tai eri akseleiden ympäri pyörivien ohjauslevyjen avulla.
Ilmanvaihdon yhteydessä on otettava huomioon poistoilman energian talteenotto, kosteuden tasapainottaminen ja jäähdytys/lämmitys. Lisäksi maantieteellisesti näillä seikoilla on erilainen 10 merkitys. Kylmässä lämmön talteenotto on tärkeää, keskivyöhykkeellä myös viilennys ja kosteuden tasapainotus ovat etusijalla kun taas lämpimällä vyöhykkeellä viilennys ja ulkoilman kosteuden poisto ovat etusijalla.
On todettu, että viilennys (jäähdytys) maksaa noin kuusi kertaa enemmän kuin lämmitys. 15 Ulkoilman jäähdyttäminen sisäilmaksi vaatii lämpimällä vyöhykkeellä runsaasti energiaa. Jäähdytyslaitteiden kompressorin vaatiman korkean liityntätehon vuoksi niiden käyttäminen uusituvilla energioilla ei käytännössä ole perusteltua.
Sisätilojen suhteellinen kosteus pyrkii olemaan kesällä liian korkea ja lämmityskautena liian v * 20 alhainen. Tämä johtuu siitä, että lämmin ilma voi sisältää enemmän kosteutta. Ihanteellisen ·' · : kosteustasapainon saavuttamiseksi tarvitaan kalliita kuivureita ja kostuttajia.
• » ' ‘1, Kosteus tiivistyessään - kondensoituminen - luovuttaa lämpöä ja vastaavasti haihtuessaan -
• I
... evaporatiivinen - sitoo lämpöä. Näiden luonnollisten ilmiöiden taitavalla hyödyntämisellä • · * » 25 sisäilman suhteellinen kosteus voidaan pitää tasapainossa ja pienentää energian kulutusta.
. · * ·, Ilman kosteuden poistaminen on vaikeampaa ja kalliimpaa kuin pelkkä jäähdytys. Ratkaisuksi .!. on esitetty jopa jo kertaalleen kuivatun sisäilman kierrättämistä, mutta silloin ongelmana on raittiin ilman puute. Ihmiset, eläimet ja rakennukset itse tarvitsevat raitista ilmaa. Syynä • 30 tällaisiin ratkaisuihin on tavanomaisen tekniikan korkea energian kulutus.
Kosteuden tiivistyminen lämmön talteenottokennoihin aiheuttaa kosteushaittojen lisäksi kennoston jäätymisen pakkasella ilman niiden lisälämmitystä. Leipomoissa tavanomaisissa 2 114942 levylämmönvaihtimissa kosteus jauho- ja hiivapölyn kanssa muodostaa ’’taikinaa” kennoihin, jolloin ilma ei pääse kennoston läpi. Tällöin ei voida ottaa talteen esim. uunien lämpöä.
Lämmitetty ilma voi sisältää kosteutta enemmän kuin kylmä ilma. Lämmitetty ja kostea ilma 5 kanavistoon johdettuna voi aiheuttaa homehaittoja, sillä home tarvitsee kasvaakseen vain kosteutta ja lämpöä.
Sisäilman epäpuhtaudet aiheuttavat suuret terveydelliset ja taloudelliset vahingot puhumattakaan mukavuushaitoista. Haitoista kärsivät kaikki kuten ihmiset, eläimet ja kasvit.
10 Ulkoilma voi olla puhtaampaa kuin sisäilma, mutta kaupungeissa ja nimenomaan teollisessa ympäristössä, ulkoilma on likaisempaa kuin sisäilma.
Mikäli suodattimia ei vaihdeta ohjeiden mukaisesti, epäpuhtaudet lisääntyvät. Mikäli suodatin on tarpeeksi lämpimässä ja kosteassa paikassa, alkaa sen pinnalle kasvaa bakteereja, 15 pahimmassa tapauksessa jopa tappavaa legionellaa.
Ilmassa on hiukkasia, joiden koko/halkaisija vaihtelee paljaalla silmällä näkyvistä - halkaisija yli 5 mikrometriä, vain erikoismikroskoopilla näkyviin - halkaisija alle 0,1 mikrometriä. Suurimpia epäpuhtauksia ovat esim. hiukset, siitepölyjä kivihiilipöly. Tätä pienempiä ovat esim. bakteerit, ' · ’20 keuhkoja vahingoittava pöly, rikkiyhdisteusva, öljysumu sekä lyijyoksidi. Pienimpiä ovat ' virukset ja savut.
• * • ·
Ilmansuodattimet voidaan karkeasti jakaa karkeasuodattimiin, jotka puhdistavat paljaalla ... silmällä näkyvät epäpuhtaudet, hieno- ja sähkösuodattimiin, jotka puhdistavat myös 25 mikroskoopilla näkyvät epäpuhtaudet sekä viimeisenä hepa-suodattimet, jotka puhdistavat ,:, käytännössä kaikki epäpuhtaudet.
Kaikkiin näihin tunnettuihin tarkoituksiin on kehitetty eri ratkaisuja ja ne ovat sinänsä .···, tunnettuja menetelmiä. Tämä keksintö mahdollistaa edellä mainittujen ongelmien ratkaisun * · , 30 yhdellä laitteella. Keksinnöllä voidaan yhdistää ja maksimoida arvot, jotka ovat funktioina: 1.
Akkumuloivasta massasta, 2. Lämpöä ja viileyttä sekä kosteutta siirtävästä pinta-alasta, 3. Ilmavirran nopeudesta ja kondenssipisteen saavuttamiseen kuluvasta ajasta.
1 3 114942
Jokainen ammattimies tuntee näiden suureiden vaikutuksen. Eräs tärkeä asia tässä keksinnössä on myös ratkaisun yksinkertaisuus ja alhaiset valmistuskustannukset sekä laitteen vaatima alhainen energian tarve. Keksinnön mukaiselle ilmastointilaitteelle on tunnusomaista se, että ohjauslevyt muodostuvat eri ohjausakseleihin kiinnitetyistä akselinsa ympäri pyörivistä 5 laipoista, joissa on sinänsä tunnetut ilma-aukot. Ohjauslevyjen jaksoittain pyöriessä ilmavirtojen suunta muutetaan. Ilmavirtaukset ilmastointilaitteeseen ja ilmastointilaitteesta on jäljestetty sinänsä tunnettujen puhaltimien avulla siten, että ohjauslevyjen ilma-aukot ovat keskenään samassa kohdin.
10 Talvella regeneratiivisen vastavirtaperiaatteella toimiva lämmön talteenottokenno toimii siten, että lämpimän ja kostean sisäilman mennessä kennon läpi, epäpuhtaudet ohjautuvat ulos lämmön siirtyessä ilmasta kennoon, minkä jälkeen kennon pinnalle kosteus tiivistyy sumukalvoksi.
15 Patentissa FI 100133 tunnetaan keksinnön mukaiset talteenottokennot ja ohjauslevyt, mutta erona keksintöön on se, että sisä- ja ulkoilmaan ohjatut ilmakanavat ovat aina samalla puolen talteenottokennoja (laitteessa on lämmin ja kylmä pää) sekä se, että ilma-aukot ovat aina saman kennon kohdalla kun patentissa samassa päässä on sekä ulkoilmaan että sisäilmaan johtavat kanavat sekä ilma-aukot ovat aina eri kennojen kohdalla. Patentissa ohjauslevyllä ohjataan V ; 20 saman suuntaisia ilmavirtoja, kun sensijaan keksinnössä edellä kuvattu jäijestely vaihtaa ·'·' · ilmavirtojen suunnat hyödyntäen vastavirtaperiaatetta. Keksinnöllä saavutetaan mm. seuraavia * * '* etuja (mm. VTT/4.10.1995; RTE10406/95 ja SINTEF/1982-08-11/STF15 F 82029, 1982-05-♦ » " ·' 28/150164 testien perusteella): 1) erittäin korkea lämpötilahyötysuhde (VTT: 87,8 %;
• ♦ * t I
SINTEF: 98 %). 2) Kuumissa (yli 30°C) ja kosteissa (suhteellinen kosteus yli 80 %) 25 ulkoilmaoloissa laite jopa jäähdyttää sisäilmaa 3 - 5 °C ilman lisäenergiaa. 3) Oikein käytettynä kennosto ei jäädy. 4) Alhainen liityntäteho. 5) Tasaa sisäilman suhteellisen kosteuden 38 - 67 %. Patentin FI 100133 mukaisessa laitteessa ei ole tällaisia toimintoja eikä näin korkeita hyötysuhteita, koska se toimii myötävirtaperiaatteella.
30 Seuraavassa esitetään keksinnön mukaisen laitteen vaikutusta lämpötiloihin ja kosteuteen: . ' , Kesällä, jos sisälämpötila on 23°C, ilma sisältää vettä 7 g/nT, mikä merkitsee 41 %:n suhteellista kosteutta.
! 4 114942
Kun lämpötilaltaan 23 °C kenno lämpiää 30°C:een, vettä menee ilmavirran mukana ulos max. 6 g/nr*. Mikäli 30°C kenno viilenee 23°C:een; vettä tulee sisään (26 g - 17 g =) 9 g, sillä lämpötilaltaan 23°C ilma kyllästettynä sisältää 17 g vettä.
5 Kun ulkona on lämmintä ja kosteaa, sisäilman suhteellinen kosteuskin pyrkii häviöiden vuoksi nousemaan. Tällöinkin keksintö pitää sisäilman suhteellisen kosteuden n. 45 % tasolla.
f
Talvella keksintö toimii seuraavasti: - 10°C ilma sisältää vettä 2g/m3. Se lämpenee sisällä +20°C:een, jolloin se sitoo kosteutta 14 g. Ulosmenevää (ilma 20 °C) vettä on 7 g/m3. Kun se 10 jäähdytetään -10 °C:een, se voi viedä ulos vain 2 g. Ero (7-2) 5 g + 2 g, joten laite voi tuoda sisälle takaisin 7 g vettä. Häviöiden (10%) vuoksi suhteellinen sisäkosteus laskee talvella käytännössä kuitenkin n. 30 %:iin.
Mikäli keksinnön tavanomainen sisäilman jäähdytys ei riitä, voidaan käyttää erillistä haihdutus-15 eli evaporatiivista jäähdytystä seuraavasti: Kyllästämällä poistoilma (+20 °C = vettä 16 g/m3) saamme tehokkaan jäähdytyslaitteen. Ulkoilma +30 °C (vettä 25 g/m3). Kun sisäilma kulkee kennon kautta ulos, sen kosteus nousee 16 g:sta 25 g:aan = ero 9 g/m3 eli n. 30 % 25 g:sta. Haihtuessaan ulkoilmaan vesi jäähdyttää kennot (sitoo lämpöä) samassa suhteessa (25-16=9 eli n. 30 %) eli kosteuden haihtuminen kennolta jäähdyttää kennoa ja ilmaa (+20°C:sta 30 % )= v : 20 n. 6 °C. Teoreettisesti 10 %:n häviöllä siis noin 5 °C, mikä vastaa myös käytännön testejä 3-5 j.i : °C (SINTEF/02/07/1982).
Teoksessa Aittomäki,A., Karkiainen,S., Vehmaan-Kreula,M., Uimahallien ’ ' ’: ilmankuivatusjäijestelmän vertailu, Tampereen TKK, Energia- ja prosessitekniikka, UDK
25 694.97,725.74, raportti 131,Tampere 1997, ISBN 951-722-938-0, ISSN 1238-4747, todetaan seuraavaa sivulla 36:
Tuloksista voidaan tehdä seuraavia päätelmiä: ‘ ·' - Mitä suurempi on lämmön talteenoton pinta-ala, sitä vähemmän lämpöpumppu * · ‘ 30 pienentää lämmön kulutusta.
- Lämmöntalteenoton pinta-alan lisäys vähentää lämmön kulutusta enemmän kuin •, ’ ; höyrystyminen pinta-alan lisäys.
5 114942
Hallin ilman tavoitekosteudella on voimakas vaikutus lämmön kulutukseen. Sen sijaan ulkoilman määrän rajoituslämpötila (-10 tai 0 °C) ei vaikuta merkittävästi.
Lämpöpumpulla voidaan vähentää energiakustannuksia, mutta ero on liian pieni investointien kuolettamiseen.
5
Keksinnön mukaisessa laitteistossa on regeneratiivinen lämmön talteenotto sekä kuivaustoiminto absorptioperiaatteella (pinta-alan lisäys). Edellä kuvatun mukaisesti keksintö voidaan vielä yhdistää lämpöpumppu-jäijestelmään, jolloin höyrystimessä tapahtuu vielä jäljellä olevan kosteuden poisto. Yhdessä laitteessa voi siis olla kaikki ilmankuivatukseen tarvittavat 10 tärkeimmät toiminnot.
Keksinnön mukaisen laitteiston kennot ovat vuoroin lämpimät ja viileät jolloin kennostossa ilman kosteus vuoroin tiivistyy ja haihtuu. Tämän tärkeän ominaisuutensa vuoksi laite toimii moitteettomasti myös leipomoissa.
15
Siitepölyn ja muiden epäpuhtauksien sisälle pääsy voidaan estää asentamalla suodatin talteenottokennon siihen päähän, mikä on ulkoilman puolella, jolloin ilman epäpuhtaudet tarttuvat siihen ja ilmavirran suunnan vaihduttua palaavat tulopuolelle likaamatta sisäilmaa tai lämmön talteenottokennoa. Keksinnön tärkeä etu on se, että ilmansuodatinta ei tarvitse 20 puhdistaa, jolloin sen puhdistusteho pysyy uuden veroisena eikä siihen tule bakteerikasvustoa.
j Suodatintyyppejä vaihtamalla saadaan puhdistuksen tehokkuutta muutetuksi. Esimerkiksi * * » · sairaaloissa voidaan käyttää hepa-suodattimia kun muualla riittää alhaisempi suodatusteho.
: Suodatin on valittava sellaiseksi, että sisäilman epäpuhtaudet läpäisevät sen mutta ulkoilman ‘: · epäpuhtaudet jäävät siihen kiinni.
25 Läpillä ohjatussa regeneratiivisessa lämmön talteenottolaitteessa kennot voivat jäätyä. Tämä johtuu siitä, että läpät aiheuttavat ali- ja ylipainetta, jolloin ilman sisältämä kosteus voi tiivistyä vedeksi kennojen pinnoille. Tarvittavan lisälämmityksen vuoksi energiatalous kärsii sekä ’ valmistuskustannukset nousevat ja näin ollen takaisinmaksuaika tulee pitkäksi.
: 30
Keksinnössä ohjauslevyjä voidaan ohjata eri akseleiden avulla. Eräs sovellus keksinnöstä on se, ; että kennoston poistoilman puoleinen ohjauslevy voidaan ohjata kääntymään viiveellä, jolloin ilmavirtojen sekoittuminen kennossa on entisestäänkin minimoitu. Eräs keksinnön etu on se, 6 114942 että suurissa yksiköissä pitkä akseli vääntyy, jolloin ohjauslevyjen kääntyminen ei ole hallittua. Toisaalta keksintö mahdollistaa myös sen, että ohjauslevyt ohjataan kääntymään samalla akselilla, kuten patentissa FI 100133.
5 Lämpimällä vyöhykkeellä lämmön talteenottokenno pitää lämpimän ulkona. Mikäli ilma tullessaan lämmön talteenottokennosta on vielä liian lämmintä, se voidaan ohjata viilennysyksikön lauhduttimen jälkeen höyrystimeen, mistä se johdetaan viilennettynä sisätiloihin. Tavanomainen jäähdytysjärjestelmä jäähdyttää kompressorin avulla ulkoilman (esim. 40 °C:sta) sisäilmaksi (20 °C:een). Energiaa tarvitaan noin 1,5 kW. Kun keksinnössä 90 10 % uiko- ja sisäilmojen lämpötilan erosta pidetään ulkona, kompressorin täytyy jäähdyttää vain 10 % (esimerkin mukaisesti 2 °C). Liityntätehon tarve on vain noin 200 W. Jäähdytysjärjestelmään kuuluu sinänsä tunnetut kompressori, lämmönsiirtoaine putkistoineen ja muine laitteineen sekä lauhdutin ja höyrystin.
15 Keksintöä voidaan käyttää myös tavanomaisten jäähdytys- sekä ilmanvaihto- ja lämmön talteenottojärjestelmien yhteydessä siten, että ulkoilmaan johtavat tulokanavat ohjataan ensin keksinnön mukaiseen laitteeseen, minkä jälkeen ilma johdetaan jäähdytys- tai ilmanvaihtoyksikköön. Järjestelyllä tavanomaiset laitteet saavuttavat keksinnön mukaiset hyödyt.
v": 20 .* Tavanomaisten ilmanvaihdon lämmön talteenottolaitteiden ja jäähdytyslaitteiden 4 · ·' " takaisinmaksuajat muodostuvat hyvin pitkiksi. Hinnan lisäksi kysymys lämmön * · · * talteenottolaitteiden kohdalla kysymys on sulatukseen tarvittavasta lisäenergiasta.
• t t < I
I * ,,, Lämpöpumppuperiaatteella toimivat jäähdytyslaitteet (outdoor air heat pump) eivät taas voi • » 25 toimia pakkasilla. Sisäilmalämpöpumput (exhaust air heat pump) eivät taas hyödytä silloin kun ulkoilma on lämpimämpää kuin sisäilma. Niiden vuotuinen käyttöaika jää siis erittäin lyhyeksi.
, ··, Mikäli tarvittaisiin molemmat järjestelmät, hinta nousee vieläkin korkeammaksi. Suomen oloissa (talvella) ja täällä olevilla keskimääräisillä sähkön hinnoilla laskien keksinnön mukaisen laitteen takaisinmaksuaika on noin kolme vuotta. Jäähdytyslaitteeseen yhdistettynä ja » 30 Yhdysvaltojen lämpimien alueiden olosuhteiden (kesällä) ja sikäläisten keskimääräisten sähkön hintojen mukaan laskien takaisinmaksuaika saattaa jäädä jopa alle vuoteen. Erittäin hyvä Seasonal Performance Factor (SPF) johtuu pitkästä vuotuisesta käyttöajasta (utilization time), 7 114942 mikä on käytännössä koko vuosi, sillä laite voi toimia lämpöpumppuna sekä talvella että kesällä.
Hyödyllisyysmallissa No 4123 on esitetty yleisellä tasolla regeneratiiivinen, 5 vastavirtaperiaatteella toimiva ilmastointilaite, selostamatta tarkemmin ilmavirtojen suuntien vaihtotapaa.
Keksinnön erilaisia sovellusmuotoja on esitetty epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.
10 Keksintöä selostetaan seuraavassa esimerkin avulla viittaamalla oheiseen piirustukseen, joka esittää kaaviomaisesti ilmastointilaitetta ja ilmastointilaitteeseen jäljestettyjä ilmavirtauksia.
Ilmastointilaite muodostuu talteenottokennoista 1, 2, huonetilaan johtavista tulo- 3 ja poistokanavista 4 sekä ulkoilmaan johtavista tulo- 5 ja poistokanavista 6. Ilmavirtauksia 15 ohjataan pyörivien ohjauslevyjen 7, 8 avulla. Ohjauslevyt 7, 8 muodostuvat joko eri ohjausakseleihin 9, 10 tai samaan ohjausakseliin 9, 10 kiinnitetyistä akselinsa ympäri pyörivistä laipoista, joissa on ilma-aukot 11, 12. Ohjauslevyt 7, 8 sijaitsevat akseleilla/akselilla 9, 10 talteenottokennojen 1, 2 molemmilla puolilla. Ohjauslevyissä 7, 8 on parilliset ilma-aukot 11, 12, joiden kautta ilmavirtaukset ohjautuvat vuorotellen talteenottokennoille 1, 2, joissa t ‘20 ilmavirtausten suunnat ovat vastakkaiset ja ne muuttuvat jaksoittain. Ilmavirtaukset on esitetty
* I
i nuolien avulla. Ohjauslevyissä 7, 8 olevat ilma-aukot 11, 12 ovat 90°:n kulmassa toisiinsa : ’· nähden. Ylä- ja alaosien paineentasauskammioissa 13, 14 on kiinteät väliseinät 15, 16.
’ · ' Ohjauslevyä voidaan pyörittää ajastimen avulla jaksoittain samansuuntaisesti tai edestakaisin tai jopa yhtäjaksoisesti pyörimisnopeutta säätämällä moottorin avulla (ei esitetty piirustuksessa).
' 25 Talteenottokennot 1, 2 ovat pitkiä ilmavirran suunnassa ja niiden pituus on 2-5 kertaa niiden leveys. Talteenottokennot ovat vaihdettavissa ilmaston ja laitteen käyttöolosuhteiden mukaan esim. lämmön talteenottoa tai evaporatiivista toimintaa eli jäähdytystä tehostamalla. Kennojen 1, 2 rakennemassa, pinta-ala, turbulenssi ja ilmavirran nopeus muuttuvat näiden eri olosuhteiden mukaan. Lämmön talteenoton hyötysuhde sekä kosteuden tasapainottaminen on 30 säädettävissä ajastimella niin, että ohjauslevyjen vaihtojaksot tai pyörimisnopeudet ovat muutettavissa. Talteenottokennojen 1, 2 ulkoilmaan johtavien kanavien 5, 6 puoleiseen päähän ' on asennettu ilmansuodatin 17, joka estää ulkoilman epäpuhtauksien sisään pääsyn, mutta 8 114942 seuraavan jaksoa aikana päästää lävitseen pienemmät sisäilman epäpuhtaudet vieden ilmavirran mukana myös suodattimeen tarttuneet ulkoilman epäpuhtaudet.
5 10 15 20
» < I
f t · 25 30
Claims (10)
1. Ilmastointilaite, joka muodostuu talteenottokennoista (1, 2), huonetilaan johtavista tulo- (3) ja poistokanavista (4) sekä laitteen toisessa päässä olevista ulkoilmaan johtavista tulo- (5) ja poistokanavista (6), ja jossa ilmastointilaitteessa ilmavirtaukset on ohjattu pyörivien 5 ohjauslevyjen (7, 8) avulla, tunnettu siitä, että ohjauslevyt (7, 8) muodostuvat eri ohjausakseleihin (9, 10) kiinnitetyistä akselinsa ympäri pyörivistä laipoista, joissa on sinänsä tunnetut ilma-aukot (11, 12).
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ilmastointilaite, tunnettu siitä, että ohjauslevyissä (7, 8) on parilliset ilma-aukot (11, 12), joiden kautta ilmavirtaukset on ohjattu vuorotellen 10 talteenottokennoille (1,2), joissa ilmavirtausten suunnat vaihtuvat jaksoittain.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ilmastointilaite, tunnettu siitä, että talteenottokennojen (1, 2) ulkoilmaan johtavien tulo- (5) ja poistokanavien (6) puoleiseen päähän on asennettu ilmansuodatin (17).
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ilmastointilaite, tunnettu siitä, että ohjauslevyt (7, 8) 15 ovat ympyränmuotoisia laippoja, joissa on sektorin muotoiset ilma-aukot (10,11).
5. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen ilmastointilaite, tunnettu siitä, että ohjauslevyt (7, 8. ovat eri akseleilla (9, 10), joihin on kytketty eri moottorit, joiden avulla ohjauslevyt (7, 8) on jäljestetty pyörimään akselinsa ympäri.
6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen ilmastointilaite, tunnettu siitä, että v '· 20 ohjauslevyt (7, 8) on ohjattu pyörimään viiveellä toiseen ohjauslevyyn nähden.
;,: ; 7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen ilmastointilaite, tunnettu siitä, että ' ' ilmastointilaite voidaan asentaa tavanomaisen lämmön talteenotto- tai jäähdytyslaitteiston » 1 » ‘ yhteyteen. t
' ’ 8 . Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen ilmastointilaite, tunnettu siitä, että * ' 25 talteenottokennot (1,2) ovat vaihdettavissa laitteen käyttöolosuhteiden mukaan, ts. kylmässä ilmastossa lämmön talteenotto on ensisijaista, kuumassa ilmastossa taas jäähdytys eli evaporatiivinen toiminta on tärkeää ja kosteassa ilmastossa kosteuden poisto on oleellista.
9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen ilmastointilaite, tunnettu siitä, että 30 lämmön talteenoton hyötysuhde sekä kosteuden tasapainottaminen ovat säädettävissä ajastimella niin, että ohjauslevyjen vaihtojaksot, viive ja pyörimisnopeudet ovat ‘ muutettavissa.
10 1 1 4942
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20010759A FI114942B (fi) | 2000-04-19 | 2001-04-11 | Ilmastointilaite |
| PCT/FI2001/000377 WO2001081837A1 (en) | 2000-04-19 | 2001-04-17 | Air conditioning device |
| US10/258,035 US7059385B2 (en) | 2000-04-19 | 2001-04-17 | Air conditioning device |
| AU2001258429A AU2001258429A1 (en) | 2000-04-19 | 2001-04-17 | Air conditioning device |
| EP01931725A EP1277018A1 (en) | 2000-04-19 | 2001-04-17 | Air conditioning device |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20000941A FI109051B (fi) | 2000-04-19 | 2000-04-19 | Ilmastointilaite |
| FI20000941 | 2000-04-19 | ||
| FI20010759 | 2001-04-11 | ||
| FI20010759A FI114942B (fi) | 2000-04-19 | 2001-04-11 | Ilmastointilaite |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20010759A0 FI20010759A0 (fi) | 2001-04-11 |
| FI20010759A FI20010759A (fi) | 2001-10-20 |
| FI114942B true FI114942B (fi) | 2005-01-31 |
Family
ID=26160997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20010759A FI114942B (fi) | 2000-04-19 | 2001-04-11 | Ilmastointilaite |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7059385B2 (fi) |
| EP (1) | EP1277018A1 (fi) |
| AU (1) | AU2001258429A1 (fi) |
| FI (1) | FI114942B (fi) |
| WO (1) | WO2001081837A1 (fi) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI20020951A (fi) * | 2002-05-21 | 2003-11-22 | Mg Innovations Corp | Ilmastointilaite |
| DE102004018037A1 (de) * | 2004-04-08 | 2005-10-27 | Behr Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum Kühlen von Abgas eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs sowie Wärmeübertrager |
| KR100620502B1 (ko) * | 2005-01-10 | 2006-09-13 | 정인숙 | 열교환기 및 이를 이용한 열교환 환기장치 |
| FI119705B (fi) * | 2005-10-10 | 2009-02-13 | Mg Innovations Corp | Faasinmuutosta hyödyntävä lämmönvaihdin |
| GB2455532A (en) * | 2007-12-11 | 2009-06-17 | Thomas Tsoi-Hei Ma | Rotary gas heat exchanger |
| CN201438787U (zh) * | 2009-06-02 | 2010-04-14 | 国基电子（上海）有限公司 | 电路板 |
| US8984895B2 (en) | 2010-07-09 | 2015-03-24 | Icr Turbine Engine Corporation | Metallic ceramic spool for a gas turbine engine |
| DE102011011181A1 (de) * | 2011-02-14 | 2012-08-16 | Menerga Gmbh | Wärmeübertrager |
| US9051873B2 (en) | 2011-05-20 | 2015-06-09 | Icr Turbine Engine Corporation | Ceramic-to-metal turbine shaft attachment |
| US10094288B2 (en) | 2012-07-24 | 2018-10-09 | Icr Turbine Engine Corporation | Ceramic-to-metal turbine volute attachment for a gas turbine engine |
| US10041743B2 (en) | 2013-01-07 | 2018-08-07 | Carrier Corporation | Energy recovery ventilator |
| JP2017516053A (ja) * | 2014-04-21 | 2017-06-15 | ユナイテッド テクノロジーズ コーポレイションＵｎｉｔｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 活性再生加熱および冷却 |
| US9777941B2 (en) * | 2015-04-21 | 2017-10-03 | Metal Logix Design And Fabrication Inc. | Heat recovery ventilator and rotary damper assembly |
| ITUB20152468A1 (it) * | 2015-07-24 | 2017-01-24 | Thesan S P A | Scambiatore di calore con movimentazione dei flussi. |
| US11287157B2 (en) * | 2015-11-30 | 2022-03-29 | Blender Products, Inc. | Combined economizer and mixer for air handling unit |
| US11326794B2 (en) * | 2015-11-30 | 2022-05-10 | Blender Products, Inc. | Combined economizer and mixer for air handling unit |
| US10890361B2 (en) | 2016-06-08 | 2021-01-12 | Carrier Corporation | Electrocaloric heat transfer system |
| US11454415B2 (en) | 2017-11-23 | 2022-09-27 | Carrier Corporation | Hybrid electrocaloric heat pump system |
| ES2964202T3 (es) * | 2019-04-09 | 2024-04-04 | Tempeff Inc | Aparato de intercambio de energía para calor sensible y latente |
| USD943722S1 (en) * | 2020-02-11 | 2022-02-15 | Synexis Llc | Catalytic sail design for a dry hydrogen peroxide (DHP) generating device |
| USD944376S1 (en) * | 2020-02-11 | 2022-02-22 | Synexis Llc | Catalytic sail design for a dry hydrogen peroxide (DHP) generating device |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4497361A (en) * | 1981-06-15 | 1985-02-05 | Hajicek David J | Regenerative heat and humidity exchanging apparatus |
| DE3140406C2 (de) | 1981-10-12 | 1985-03-07 | Apparatebau Rothemühle Brandt + Kritzler GmbH, 5963 Wenden | Regenerativ-Wärmeaustauscher zur getrennten Aufwärmung zweier parallel geführter Ströme eines wärmeaufnehmenden Mediums durch ein wärmeabgebendes Medium |
| FI67446C (fi) * | 1982-10-18 | 1985-03-11 | Orpocon Oy | Regenerativ vaermevaexlare |
| GB8506415D0 (en) * | 1985-03-12 | 1985-04-11 | Atkin H S | Room ventilator |
| US5183098A (en) * | 1989-08-17 | 1993-02-02 | Stirling Technology, Inc. | Air to air heat recovery ventilator |
| DE3938542A1 (de) * | 1989-11-21 | 1991-05-23 | Menerga Apparatebau Gmbh | Verfahren zur energierueckgewinnung bei belueftungsanlagen |
| US5050667A (en) * | 1990-05-15 | 1991-09-24 | Erling Berner | Air ventilation and heat exchange apparatus |
| TW227597B (fi) * | 1992-07-22 | 1994-08-01 | Nippon Nesyoro Kogyo Kk | |
| EP0732542A4 (en) * | 1993-12-03 | 1998-11-25 | Nippon Furnace Kogyo Kk | REGENERATION TYPE BURNER AND ASSOCIATED STORAGE TYPE HEAT EXCHANGER SYSTEM |
| FI100133B (fi) * | 1995-03-30 | 1997-09-30 | Men Group Oy | Ilmastointilaite |
| US5983986A (en) * | 1996-09-04 | 1999-11-16 | Macintyre; Kenneth Reid | Regenerative bed heat exchanger and valve therefor |
| US6039109A (en) * | 1996-11-05 | 2000-03-21 | Stirling Technology, Inc. | Air to air heat and moisture recovery ventilator |
| DE19739600A1 (de) | 1997-09-09 | 1999-03-11 | Eggert Heinz | Lüftungssystem |
-
2001
- 2001-04-11 FI FI20010759A patent/FI114942B/fi not_active IP Right Cessation
- 2001-04-17 AU AU2001258429A patent/AU2001258429A1/en not_active Abandoned
- 2001-04-17 EP EP01931725A patent/EP1277018A1/en not_active Withdrawn
- 2001-04-17 WO PCT/FI2001/000377 patent/WO2001081837A1/en not_active Application Discontinuation
- 2001-04-17 US US10/258,035 patent/US7059385B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI20010759A (fi) | 2001-10-20 |
| US7059385B2 (en) | 2006-06-13 |
| US20030102106A1 (en) | 2003-06-05 |
| WO2001081837A1 (en) | 2001-11-01 |
| EP1277018A1 (en) | 2003-01-22 |
| FI20010759A0 (fi) | 2001-04-11 |
| AU2001258429A1 (en) | 2001-11-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI114942B (fi) | Ilmastointilaite | |
| CN101876469B (zh) | 热泵耦合逆流型溶液除湿新风系统及其控制方法 | |
| JP6395801B2 (ja) | 液体デシカント空調システム後付けのための方法及びシステム | |
| US7231967B2 (en) | Ventilator system and method | |
| FI81193C (fi) | Ventilationsapparat med vaermeaotervinning. | |
| US20080003940A1 (en) | Ventilator system and method | |
| US9631824B1 (en) | Liquid desiccant HVAC system | |
| Mohammed et al. | Indirect evaporative cooling for buildings: A comprehensive patents review | |
| JP6147537B2 (ja) | 空気調和装置 | |
| CN201582927U (zh) | 热泵耦合逆流型溶液除湿新风系统 | |
| EP1508015A2 (en) | Sorptive heat exchanger and related cooled sorption process | |
| CN202133046U (zh) | 带新风预处理装置的溶液调湿空调机组 | |
| CA2861757C (en) | Energy recovery system and method | |
| CN107238263B (zh) | 一种一体式高温烘干除湿机 | |
| US10226735B2 (en) | Integrated enhanced heat exchange method by combining boundary layer control with mainstream disturbance | |
| CN210197589U (zh) | 一种新风除湿机风道系统 | |
| CN113669805B (zh) | 一种空调器及其控制方法 | |
| JP4439534B2 (ja) | 空気調和装置 | |
| WO2003098120A1 (en) | An air conditioning device comprising recovery cells with inlet and exhaust ducts at both ends where the air flows are controlled by rotating deflectors | |
| FI109051B (fi) | Ilmastointilaite | |
| ES2230422T3 (es) | Procedimiento y sistema para el tratamiento de aire interior. | |
| CN109737509B (zh) | 一种带有交叉风道的空调机组 | |
| RU2177115C2 (ru) | Устройство кондиционирования воздуха | |
| CN107178841B (zh) | 空调系统 | |
| CN222143247U (zh) | 热泵型转轮除湿系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 114942 Country of ref document: FI |
|
| MM | Patent lapsed |