FI78979C - Foerfarande foer reglering av luftkonditionering och luftkonditioneringsanordning foer anvaendning vid foerfarandet. - Google Patents

Description

78979 1 Ilmanvaihdon säätömenetelmä sekä menetelmässä käytetty ilmastointilaite Förfarande för regiering av luftkonditlonering och luftkonditioneringsanordning för användning vld förfarandet 5

Keksinnön kohteena on ilmanvaihdon säätömenetelmä sekä menetelmässä käytetty ilmastointilaite.

10 Tunnetaan ilmanvaihdon säätömenetelmä, jossa huoneilmaa kierrätetään siten, että ainakin osa huoneilmasta ns. palautusilmaosuus sekoitetaan huoneeseen tuotavaan ulkoilmaan. Ulkoilman osuus on säädettävissä 0-100 Z eli ääritapauksissa kaikki huoneeseen tuotava ilma on joko ulkoilmaa tai kierrätettyä palautusilmaa.

15

Tunnetuissa perinteisissä sekoitussäätömenetelmissä käytetään yleensä kolmea peltiä siten, että ainakin kaksi peltiä on kytketty toisiinsa mekaanisesti tai sähköisesti siten, että kun palautusilmapeltlä avataan niin vastaavalla määrällä suljetaan ulkollmapeltlä ja jäteilma-20 peltiä. Peltien kääntökulmamuutokset ovat alueella 0-90°.

Tunnettujen sekoltusilmanvaihtomenetelmien ja niissä käytettävien laitteiden ongelmana on ollut tulo- ja polstoilmavirtojen huono hallittavuus. Sekoitussuhteen ja sekoitusasteen hallinta ei ole ollut riittävä. 25 Tulo- ja poistoilmavirrat ovat muuttuneet jopa 30 Z ulkoilman ja palau-tusilman sekoitussuhteen muuttuessa 0-100 %. Lisäksi tunnetuissa menetelmissä ja laiteratkaisuissa el ulkoilman ja palautusllman sekoitussuhdetta ole pystytty määrittämään eikä siten hallitsemaan. Jos esim. halutuksi ulkollma/palautusllma-euhteekei on haluttu 1/3 niin se todel-30 lieuudessa on ollut 2/1. Tällöin ulkoilmamäärä on ollut moninkertainen haluttuun ulkollmamäärään verrattuna. Lisäksi kokonaistuloilmamäärä on ollut vielä 20-30 Z suurempi kuin haluttu kokonaisilmamäärä. Edellä kuvatunlainen tilanne aiheuttaa huomattavaa painesuhteiden vaihtelua ilma8tointllaitoksessa sekä tuntuvaa energiatarpeen lisäystä.

Ulkoilman ja palautusllman sekoittuminen eli niiden sekoitusaste on ollut myös tekniikan tason ilmastointimenetelmissä ja laitteissa ongel- 35 2 78979 1 mallista. Kun lämmintä palautusilmaa ja kylmää ulkoilmaa on yritetty sekoittaa, jää sekoittunut ilma kuitenkin kerrostuneeksi siten, että lämmin ilma virtaa kanavan yläosassa ja kylmä sen alaosassa. Tämä aiheuttaa ongelmia etenkin lämmityspatterilla, koska patterin alaosa pyrkii 5 tällöin jäätymään.

Perinteisissä sekoitusykslkköratkaisussa on ongelmaksi lisäksi muodostunut se, että suuremmilla palautusilroaosuuksilla tulo- ja poistoilma-puhaltimet joutuvat ilmavirtauksellisesti sarjaan. Tämä aiheuttaa ilma-10 määrien kasvun niin tulo- kuin polstoilmakanavlssa. Ilmamäärien kasvu aiheuttaa puhaltimen ja siten sen moottorin kierrosluvun kasvua ja sitä kautta puhaltimen ottaman sähkövirran kasvua. Kun tietyt sähkövirran raja-arvot ylitetään, laukeavat ylivirtasuojat ja koko järjestelmä pysähtyy.

15

Keksinnön päämääränä on voittaa edellä mainitut epäkohdat ja muodostaa sellainen ilmanvaihtomenetelmä ja ilmanvalhtomenetelmässä käytetty ilmastointilaite, joilla hallitaan tulo- ja polstoilmavlrtaukset, sekoitussuhde ja sekoitusaste.

20

Keksinnön päämäärään on päästy ilmanvaihtomenetelmällä, jolle on pääasiallisesti tunnusomaista,' että ennen kuin poistoilma virtautetaan palautusilmapellin kautta palautusilman ja ulkoilman sekoituskohtaan se sovitetaan kulkemaan ensin poistoilmakanavassa olevan polstoilmapellln 25 kautta ja sen jälkeen palautusilmapellin kautta ja se osa poistollmasta, jota el kierrätetä palautusilmapellin tai vastaavan kautta, poistetaan jäteilmana ilman kuristusta pois ilmastointilaitteesta.

Keksinnön mukaiselle ilmastointilaitteelle on pääasiallisesti tunnus-30 omaista, että laitteisto käsittää poistoilmakanavassa polstoilmapellln, joka poistoilmapelti on sovitettu sijaitsemaan ilmavirtaukseen nähden ennen palautusilmapeltiä, jolloin se osa poistollmasta, Joka ei kulje palautusilmana tuloilmakanavaan, poistuu jäteilmana laitteesta.

35 Keksinnön mukaisella ilmanvaihtomenetelmällä on saavutettu vakiot tuloja polstoilmavlrrat sekoitussuhteista riippumatta. Keksinnön mukaisella menetelmällä ja laiteratkaisulla on saavutettu raittiin ilman ja palau- 3 78979 1 tusilman hallittu sekoitusaste. LämpötHakerrostumaa ei ole havaittavis sa. Keksinnön mukaisesti on lisäksi saavutettu sellainen ilmanvaihto-menetelmä, Jolla sekoitussuhde muuttuu lineaarisesti asetusarvona annettavan ohjausviestin mukaan.

5

Keksinnön mukaisesti on toteutettu sellainen ilmanvaihdon säätömenetelmä ja kyseisessä säätömenetelmässä käytetty ilmastointilaite, jossa poistoilmapeltl on sovitettu sijaitsemaan ennen jäteilmavlrtauksen ja palautusilmavirtauksen haarautumiskohtaa. Jäteilmavirtaus on sovi-10 tettu poistumaan laitteesta ulkoilmaan niin, että kyseistä virtausta ei kuristeta. Jäteilmakanava voi tosin käsittää erillisen kanavaa sulkevan ja avaavan pellin, mutta kyseisen pellin tarkoituksena on toimia ainoastaan kyseisen kanavaosan on-off-perlaatteella toimivana sulkijana. Kiinnl-asennossa estetään siten vapaavirtaus kyseisen jäte-15 ilmakanavan kautta ulkoilmasta. Palautusilma on sovitettu hyvin suurella nopeudella tulemaan laitteen sekoituskohtaan eli ns. sekoitus-yksikköön. Kyseinen suuri nopeus toteutetaan siten, että palautusilma-kanavasta tai kanava-aukosta tehdään virtauspoikkipinta-alaltaan pienempi kuin ulkoilmakanavasta. Näin ollen palautusilmapellin pinta-20 ala on edullisimmillaan noin 1/3 eli noin 30 Z ulkollmapellin ja edullisesti myös noin 30 % poistoilmapellin pinta-alasta. Voidaan myös puhua kyseisten peltien pinta-alojen sijasta peltien kohdalla olevien kanavaoslen virtauspoikkipinta-aloista eli palautusilmapellin kohdalla oleva kanavavirtauspoikkipinta-ala on edullisimmillaan noin 30 Z 25 ulkollmapellin kohdalla olevasta kanavan virtauspoikkipinta-alasta ja edullisesti myös noin 30 Z poistoilmapellin kohdalla olevasta kanavan virtauspoikkipinta-alasta. Näin ollen saavutetaan pienilläkin kierrätyspaineilla riittävän nopea virtaus sekoituskohdassa. Näin ollen sekoitusasteesta eli palautusllman ja ulkoilman sekoittumisesta saadaan 30 riittävä. Näin ollen ei esiinny lämpötilakerrostumia kuten tekniikan tason mukaisissa laiteratkaisuissa. Keksinnön mukaiselle laitteelle annetaan myös sellainen ohjaussuure asetusarvona, joka ilmoittaa suoraan halutun raittiinilman prosenttiosuuden huoneeseen tuotavasta tuloil-masta. Ohjausyksikkö, johon on ennalta asetettu lineaarisen ohjauksen 35 toteuttavat toiminnat, säätää erityisesti palautusllmapellille ja ulkoilmapellille ja poistoilmapellille halutut peltien aukloloasennot.

4 78979 1 Puhuttaessa tässä hakemuksessa pelleistä tarkoitetaan ylipäätänsä ilmavirtausta säätäviä venttiilejä.

Keksintöä selostetaan seuraavassa viittaamalla oheisien piirustuksien 5 kuvioissa esitettyihin keksinnön eräisiin edullisiin suoritusmuotoihin, joihin keksintöä ei ole tarkoitus kuitenkaan yksinomaan rajoittaa.

Kuviossa 1 on esitetty tekniikan tason mukainen ilmanvaihtomenetelmä ja menetelmässä käytetty ilmastointikone. Esitys on kaaviomainen.

10

Kuviossa 2 on esitetty osittain kaaviomaisesti keksinnön mukainen ilmanvaihtomenetelmä ja ilmanvaihtomenetelmässä käytetty ilmastointilaite.

15 Kuviossa 3 on esitetty keksinnön toinen edullinen suoritusmuoto.

Kuviossa 4A on esitetty lohkokaavioesityksenä ohjausyksikön edullinen suoritusmuoto.

20 Kuviossa 4B on esitetty ohjausyksikön toinen suoritusmuoto.

Kuviossa 1 on esitetty tekniikan tason mukainen menetelmä ja laite. Puhallin P^ virtauttaa poistoilmaa nuolella esltetystl. Osa ilma-määrästä haarautetaan palautusilmana palautusilmapellln kaut-25 ta sekoituskohtaan C. Osa poistoilmasta poistuu jätellmana ulos.

Puhallin P£ virtauttaa ulkoilmaa ulkoilmapellin kautta sekoitus-kohtaa C ja näin palautusilma ja ulkoilma sekoittuvat ja kulkevat edelleen yhdistyneenä ilmavirtauksena L huonetilaan tuloilmana.

30 Jäteilmailmapelti D£ on sovitettu sijaitsemaan ilman virtaussuuntaan nähden palautusilmapellln jälkeen. Kun palautusilmaa kierrätetään maksimimäärälsestl ulkoilmapellin ollessa kiinni palautusilmapellln ollessa täysin auki ja jätellmapellln ollessa kiinni, ovat puhaltimet Pl ja P2 sarjassa. Tällöin aiheutuu puhaltimeen Pj kuormitusta puhal-35 timen P2 imuvaikutuksen pyrkiessä pyörittämään puhallinta Pj. Kun poistoilmavirtaus on paljon suurempi kuin tuloilmavirtaus, pyrkii virtaus pyörittämään puhallinta P2· Äärimmäisessä tapauksessa kuormittuu 5 78979 1 puhallin Pj tai ?2 ja ylieuojareleet katkaisevat sähkön päävirtapiirin ja pysäyttävät järjestelmän.

Peltejä Dj ja ohjataan tekniikan tason mukaisissa järjestelmissä 5 yleensä mekaanisesti. Pellit Dj ja ovat kytkettyjä toisiinsa siten, että avattaessa tietyllä määrällä palautusilmapeltiä vastaavalla määrällä suljetaan ulkoilmapeltiä Dj ja jäteilmapeltiä D^. Kyseisenlaisella tekniikan tason mukaisella säädöllä ei kuitenkaan saada hallittua sekoitussuhdetta. Kun ulkollma/palautusilma-sekoltussuhteeksi 10 on haluttu esim. 1:3, niin se todellisuudessa on saattanut olla 2:1. Ulkoilmamäärä on näin ollut moninkertainen haluttuun ulkollmamäärään nähden. Lisäksi kokonaistuloilmamäärä on tunnetuissa ratkaisuissa ollut 20-30 TL suurempi kuin haluttu. Kyseisestä seikasta on aiheutunut huomattavaa painesuhteiden vaihtelua ilmastointilaitoksessa sekä tuntuvaa 15 energiatarpeen lisäystä.

Tunnetuissa laiteratkaisuissa ulkoilman ja palautusllman sekoittuminen eli niiden sekoitusaste ei ole ollut myöskään toivottu. Kun lämmintä palautusilmaa ja kylmää ulkoilmaa on yritetty sekoittaa, on sekoittunut 20 ilma kuitenkin jäänyt kerrostuneeksi. Tällöin lämmin ilma virtaa kanavan yläosassa ja kylmä sen alaosassa.

Kuviossa 2 on esitetty keksinnön mukainen ilmanvaihtomenetelmä sekä keksinnön mukaisen ilmastointilaitteen 10 periaatteellinen esitys. Ilmas-25 tointllaite 10 käsittää poistoilmakanavan 11a sekä tuloilmakanavan 12a. Niiden välillä on palautusilmalle yhdyskanava 13. Poistoilmakanavan 11a päädyssä on jätellmakanava 11b ja tuloilmakanavan päädyssä sijaitsee ulkoilmakanava 12b. Keksinnön mukaisesti on poistollmapeltl 14 sovitettu poistollmakanavaan 11a. Poistollmapeltl 14 on sovitettu sijaitsemaan 30 poistoilmavlrtauksen Lj suunnassa ennen kanavien 11a ja 12a välisessä kanavaosasea tai kanava-aukossa 13 olevaa palautusilmapeltiä 15.

Ulkollmakanavassa 12b oleva ulkoilmapelti 16 on sovitettu sijaitsemaan ulkoilmavirtauksen suunnassa ennen palautusilmapeltiä 15. Laitteisto 35 käsittää edelleen polstoilmakanavassa 11a ennen poistoilmapeltiä 14 olevan ensimmäisen puhaltimen 17. Vastaavasti tulollmakanavassa 12a sijaitsee toinen puhallin 18. Puhallin 18 on sovitettu sijaitsemaan palautus- 6 78979 1 ilmapellin 15 jälkeen. Palautusilmapellin 15 ja toisen puhaltimen 18 välille voi olla sovitettu esimerkiksi suodatin 19 ja lämmönvaihdin 20, joka voi olla ilmanlämmitin.

5 Kuviossa 2 esitetty laitteisto toimii seuraavasti. Ensimmäinen puhallin 17 on sovitettu virtauttamaan ilmaa nuolella merkitysti pois huonetilasta H tai vastaavasta ja kyseistä poistoilmaa virtautetaan poisto-ilmakanavassa 11a virtausta rajoittavan poistoilmapellin 14 kautta. Poistoilmapellin 14 jälkeen ilma tulee palautusilmapellin 15 etupuolelle 10 kanavatilaan E. Kanavien 11a ja 12a välinen paine-ero ja puhaltimen 17 ilmavirtaa työntävä ja puhaltimen 18 ilmavirtausta imevä vaikutus vir-tauttaa nuolella merkitysti ilmaa takaisin huonetilaan H tuloilma-kanavan 12a kautta. Se osa poistollmasta L^, jota ei virtauteta takai-sinkierrätykeenä palautusilmapellin 15 ja kanava-aukon 13 kautta tulo-15 ilmakanavaan 12a poistuu jäteilmana pois ilmanvaihtolaltteesta ja edullisesti ulkoilmaan. Ulkoilman osuutta kanavassa 12a virtautetusta tulollmasta L,. säädetään ulkoilmakanavaan sijoitetun ulkollmapellin 16 avulla.

20 Keksinnön mukaiselle laitteelle on ominaista, että jäteilmaa ei kuristeta. Olennaista keksinnölle on se, että se osa poistollmasta L^, jota ei kierrätetä palautusilmapellin 15 kautta poistuu ilman erillistä ohjausta jäteilmana nuolella esltetysti. Jäteilmaa ei siten tarvitse erillisesti säätää eikä jätellmavirtausta tarvitse erikseen kuristaa.

25

Keksinnön mukaisesti on toteutettu sellainen ilmanvaihtomenetelmä ja ilmastointilaite, jossa avattaessa tai suljettaessa palautusilmapeltiä 15 avataan tai suljetaan ulkoilmapeltia 16 siten, että pienennettäessä ilmamäärää kanavaosan 13 kautta palautusilmapeltiä 15 säätämällä vas-30 taavalla määrällä suurennetaan ulkollmapellin 16 kautta nuolella merkitysti kulkevaa ulkoilman määrää. Vastaavasti suurennettaessa kanavan 13 kautta virtautettua palautusilmamäärää palautusilmapeltiä 15 avaamalla vastaavalla määrällä pienennetään ulkollmapellin 16 kautta tulevaa ulkoilman määrää ulkoilmapeltiä 16 sulkemalla. Keksinnön mu-35 kaisesti ohjausyksikkö 22 toteuttaa kyseisen säädön palautusilmapellille 13 ja ulkoilmapellille 16 erikseen.

7 78979 1 Sekä palautusilmapellille 15 että ulkoilmapellille 16 ja poistoilma-pellllle IA muodostetaan tehollinen omlnaiskäyrä ja kyseinen tehollinen ominaiskäyrä epälinearisoidaan käänteisesti halutun tehollisen ominais-käyrän suhteen. Keksinnön mukaisessa ilmanvaihtomenetelmässä annetaan 5 ilmanvaihtolaitteelle halutun ulkoilman prosentuaalinen määrä tuloil-masta L,. alkuasetuksena. Linearisoinnln toteuttava ohjain 22 antaa pelleille 16,15 ja IA halutut avautumisasennot, jotka riippuvat olennaisesti peltien tehollisista omlnaiskäyristä. On mahdollista myös suoritusmuoto, jossa alkuasetuksena annetaan palautusilman prosen-10 tuaalisen osuuden tuloilmasta L,. ilmoittava asetusarvo S. Loppuosa tulollmasta on ulkoilmaa L^. Keksinnön mukainen ohjain säätää ulko-ilmapeltiä 16 ja palautusllmapeltiä 15 siten, että pienennettäessä ilmavirtausta ulkoilmapellln 16 kautta tietyllä määrällä vastaavalla määrällä suurennetaan ilmavirtausta palautusilmapellin 15 kautta.

15 Vastaavasti suurennettaessa ilmavirtausta ulkoilmapellln 16 kautta vastaavalla määrällä pienennetään ilmavirtausta palautusilmapellin 15 kautta. Kyseinen sekoitussuhteen lineaarinen säätö toteutetaan myös siten, että poistoilmavirtaus Lj ja tulollmavlrtaus pysyvät ennalta säädetyissä halutuissa vakioarvoissa. Ulkoilmapelti 16 on sovitettu 20 sijaitsemaan ulkoilmavlrtaukseen nähden ennen palautusilmavirtauksen L^ ja ulkoilmavirtauksen sekoituskohtaa C.

Esimerkiksi annettaessa alkuasetuksena ohjaussuureeksi 70 % toteuttaa keksinnön mukainen ohjausyksikkö 22 säädön siten, että se asettaa palau-25 tusllmapellin 15 ja ulkoilmapellln 16 sellaisiin asentoihin, että ulko-ilmaosuudeksi tuloilmasta saadaan 70 Z tuloilmasta L,. palautusilma-osuuden ollessa 30 % tuloilmasta L^. Näin ollen ohjausyksikköön syötetään yksi ohjaussuure S, joka ilmoittaa ulkoilman prosentuaalisen osuuden tuloilmasta ja keksinnön mukainen ohjausyksikkö 22 säätää palau-30 tusilmapellille 15, ulkoilmapellille 16 ja poistoilmapellille IA oikeat kyseisen ohjaussuureen perusteella määräytyvät asennot.

Poistollmapellin IA säätö tapahtuu seuraavasti. Kun ulkoilmaosuutta aletaan pienentää 100 Z:sta alaspäin, niin tällöin palautusilmaosuut-35 ta kasvatetaan 0 %:sta ylöspäin. Säädön alkuvaiheessa on poistoilma-pelti IA täysin auki ja säädön tapahtuessa aloitetaan sulkemaan pois-toilmapeltiä IA, jotta poistoilmaroäärä (L^) pysyisi vakiona huolimat- 8 78979 1 ta siitä, että poistoilmakanavassa oleva puhallin 17 ja tuloilmakanavassa oleva puhallin 18 asettuvat palautusilmavirtauksen kasvaessa yhä voimakkaammin sarjaan. Poistoilmapelti 14 estää paineen pienenemisen puhaltimen 17 painepuolella ja paineen kasvun puhaltimen 18 imu-5 puolella erityisesti tapauksissa, joissa palautusilmakierrätys on maksimissaan. Täten estetään puhaltimien 17 ja 18 moottorien ylikuormittuminen puhaltimien 17 ja 18 ollessa ilmavirtaukseen nähden sarjassa.

10 Keksinnön mukaisen laitteen ohjaus ottaa huomioon ulkoilmatarpeen tapauksissa, joissa poistoilma- ja tuloilmamäärät ovat eri suuruiset esimerkiksi poistoilma on pienempi kuin tuloilma. Esim. poistoilman ollessa 20 % pienempi tuloilmaa tulee ulkoilmaosuuden minimiksi 20 % tuloilmasta. Tolsin sanoen poistoilma ajetaan kokonaisuudessaan pa-15 lautusilmana, mutta tarvitaan vielä 20 % ulkoilmaa lisäksi, jotta saavutetaan 100 % tuloilmamäärästä.

Edelliseen nähden päinvastaisessa tilanteessa siilon, kun poistoilma-virta on suurempi kuin tuloilmavirta poistoilmapeltiä 14, palautusilma-20 peltiä 15 ja ulkoilmapeltiä 16 ohjataan niin, että maksimi palautusilma on tuloilmamäärän suuruinen ja ylimääräinen ilma johdetaan jäteilmana ulos.

Ns. pakko-ohjaustilanteessa esim. yöajan lämmityskäytössä on myös 25 mahdollista käyttää 100 %:eesti palautusilmaa, jolloin ulkoilmaa ja jäteilmaa on 0 %. Tällöin palautusilmapeltiä 15 ja poistoilmapeltiä 14 ohjataan siten, että laitteessa 10 kierrätetyksi ilmaksi säätyy tuloilmavirtausmäärä, jos se on poistoilmavirtausmäärää pienempi tai poistoilmavirtausmäärä, jos se on tuloilmavirtausmäärää pienempi.

30

Ohjausyksikkö käsittää kussakin laitoksessa järjestelmäkohtaiset parametrit, joiden avulla ohjausyksikkö määrittää itselleen sekoitusosan C toiminnan kannalta tärkeät ohjauskäyrät ja kyseiset ohjauskäyrät kullekin pellille erikseen. Kyseiset ohjauskäyrät määritetään siten, että 35 tehollinen ominaiskäyrä epälinearisoldaan käänteisesti halutun tehollisen ominaiskäyrän suhteen. Ohjausyksikkö 22 tietää kunkin pellin sen hetkisen avautumlsasennon. Keksinnön mukaisesti voidaan käyttää myös kullekin 9 78979 1 pellille omaa ohjausyksikköä. Tällöin ohjausyksiköt ovat tiedonsiirrossa keskenään ja antavat pelleille 14,15 ja 16 asetusarvona annetun ulko-ilmamäärän prosentuaalisen osuuden tuloilmasta L,. määräämät toiminta-asennot.

5

Ulkoilmapelti 16 ja palautusilmapelti 15 ovat olennaisesti kohtisuorassa toisiaan vasten. Vastaavasti ovat palautusilmapelti 15 ja poistollmapelti 14 olennaisesti kohtisuorassa toisiaan vasten. Se tarkoittaa sitä, että peltien 15 ja 16 kautta tulevat ilmavirtaukset ja 10 niiden kanavien keskeisakselit, joissa pellit 15 ja 16 sijaitsevat, ovat kohtisuorassa toisiaan vasten. Vastaavasti palautusilmapelti 15 on kohtisuorasti poistollmapeltiin 14 nähden eli kanavan 13 keskeisaksell on olennaisesti kohtisuorassa kanavan 11a keskeisakseliln nähden. Olennaista on myös, että palautusilmapelti 15 sijaitsee ulkoilmapellln 16 lähei-15 syydessä. Tapauksessa, jossa kanava 13 el muodostu pelkästä läpimeno-aukosta vaan pitemmästä kanavaosuudesta, sijaitsee palautusilmapelti 15 ulkoilmapellln 16 puoleisessa päädyssä. Palautusilmapelti 15 on olennaisesti pinta-alaltaan pienempi kuin ulkoilmapelti 16 ja poistollma-peltl 14. Optimi pinta-alasuhde palautusllmapellin 15 ja ulkoilmapellln 20 16 välillä on 1:3 eli palautusllmapellin 15 pinta-ala on noin 30 % ul- koilmapellin 16 pinta-alasta. Vastaavasti optimi pinta-alasuhde palau-tusilmapellin 15 ja poistoilmapellin 14 välillä on noin 1:3 eli poisto-ilmapellin 15 pinta-ala on noin 30 % poistoilmapellin 14 pinta-alasta. Pinta-alasuhteilla voidaan tässä yhteydessä tarkoittaa myös kyseisen 25 peltien kohdalla olevien kanavien virtauspoikkipinta-aloja. Maksimi-vaihtelualueet edellä mainituille pinta-alasuhteille ovat 10 1 - 75 Z.

Kun virtauspoikkipinta-ala palautusllmapellin 15 kohdalla on olennaisesti pienempi kuin muiden peltien kohdalla ja erityisesti ulkoilmapellln 16 kohdalla, on virtauksella kanavassa 13 aina riittävä nopeus myös 30 pienillä paine-eroilla ja sekoituskohdassa saavutetaan aina riittävä ulkoilman ja palautusilman sekoltusaste ja Ilmavirtausten ja lämpötilojen kerrostumista ei siten tapahdu. Peltien sijoitus ja pinta-alasuhteet vaikuttavat siten olennaisesti sekoitusasteeseen. Sekoltusas-teesta saadaan siten hyvä. Lämpötllakerrostumaa ei keksinnön mukaisella 35 laitteella ole havaittavissa. AT - 0-2°C koko vlrtauepolkklplnnassa palautusilmavirtauksen ja uikoilmavirtauksen sekolttumiskohdan C jälkeen.

10 78979 1 Kuviossa 3 on esitetty keksinnön toinen edullinen suoritusmuoto, jossa laitteisto käsittää neljännen pellin 21, joka on sovitettu säätämään jäteilmavirtausta on-off-periaatteella. Kyseisen pellin tarkoituksena ei ole kuristaa jäteilmavirtausta L^» vaan sen tarkoituksena on ainoas-5 taan sulkea jäteilmakanava 11b varsinkin tapauksissa, jossa kierrätetään kalkki polstoilma palautusilmana kanavaan 12a. Näin ollen pelti 21 on joko kiinni tai auki. Kyseisen maksimipalautusilmakierron aikana on edullista pitää peltiä 21 kiinni nimenomaan sen takia, ettei ulkoilmaa pääse jäteilmakanavan kautta sekoittumaan palautusilmaan L^. Myös tapauksissa, 10 jolloin llmanvalhtolalte on pois toiminnasta, suljetaan pellillä 21 ja pellillä 16 yhteys ulkoilmaan ja estetään vapaavirtaus peltien 21 ja 16 kautta.

Kuviossa 4A on esitetty periaatteellisena lohkokaavioesltyksenä keksin-15 nön mukainen ilmanvaihtomenetelmä ja siihen liittyvä ohjausyksikkö.

Ohjausyksikköön 22 asetetaan ohjaussuure S asetusarvona. Ohjaussuure S ilmoittaa uikoilmamäärän tai palautusllmamäärän halutun prosentuaalisen osuuden tuloilmasta L,.. Ohjausyksikkö 22 säätää kutakin peltiä 14,15,16 ja/tai 21 erikseen. Kyseisten peltien välillä ei ole mekaanisia kytken-20 töjä, vipuja, varsia eikä sähköistä orjatolmlntaa. Kutakin peltiä siten säädetään itsenäisesti.

Keksinnön mukaisella ohjausyksiköllä 22 saavutetaan tulo- ja polstoilma-virtojen vakiona pysyminen sekoitussuhteesta riippumatta. Sekoitussuhde 25 (ulkoilmamäärä/palautusilmamäärä) muuttuu lineaarisesti sekoitussuhdetta ohjaavan viestin S mukaan. Ohjausyksikkö 22 säätää ulkollmapeltiä ja palautusilmapeltiä siten, että suurennettaessa ulkollmapellin kautta kulkevaa ilmamäärää vastaavalla määrällä pienennetään palautusilma-pellln kautta kulkevaa ilmamäärää ja vastaavasti pienennettäessä ulko-30 llmapellin kautta kulkevaa ilmamäärää vastaavalla määrällä suurennetaan palautusllmapellin kautta kulkevaa ilmamäärää. Kyseisen sekoitussuhteen lineaarisen säädön lisäksi toteuttaa ohjausyksikkö 22 laitteen säädön siten, että poistoilmavirtaus ja tuloilmavirtaus L,. pysyvät aina halutussa ennalta asetetussa ja säädetyssä arvossa.

Kuviossa 4B on esitetty toinen peltien ohjauksen suoritusmuoto. Kullekin pellille 14,15,16 ja 21 on oma ohjainyksikkönsä 23,24,25 ja 26.

35 11 78979 1 Ohjausyksiköt on tietoväylillä 27 liitetty toisiinsa. Asetusarvo S, joka ilmoittaa halutun huonetilaan H tuotavan ulkoilmavirtauksen %-osuuden koko tuloilmasta L,., annetaan yhdelle tai vaihtoehtoisesti useammalle ohjausyksikölle 23,24,25 ja 26, jotka siten antavat peltien 5 14,15,16 ja 21 asentoa säätäville toimilaitteille halutun tuloilma- virtauksen toteuttavat asennot.

10 15 20 25 30 35

Claims (10)

12 78979

1. Ilmanvaihdon säätömenetelmä, jossa menetelmässä poistetaan huonetilasta (H) tai vastaavasta ilmaa ilmastointilaitteen (10) kautta 5 poistoilmana (L^) ja jossa ilmastointilaitteessa (10) osa poistoilmasta kierrätetään palautusilmana (L^) takaisin huonetilaan, jolloin palau-tusilmaa (L^) sekoitetaan huonetilaan tuotavaan ulkoilmaan, tunnet-t u siitä, että ennen kuin poistoilma (Lj) virtautetaan palautusilma-pellin (15) kautta palautusilman (Lj) ja ulkoilman sekoituskohtaan (C) 10 se sovitetaan kulkemaan ensin poistoilmakanavassa (11a) olevan poisto-ilmapellin (14) kautta ja sen jälkeen palautusilmapellin (15) kautta ja se osa (L^) poistoilmasta (L^), jota ei kierrätetä palautusilmapellin (15) tai vastaavan kautta, poistetaan jäteilmana (L^) ilman kuristusta pois ilmastointilaitteesta. 15

1 Patenttivaatimukset

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä käytetään sellaista peltien (14,15,16) ohjausyksikköä (22), jolle annetaan ohjaussuure (S), joka ilmoittaa ulkoilman (L^) tai palautusilman (L^) halutun osuuden huoneeseen (H) tai vastaa- 20 vaan tuotavasta tuloilmasta (L,.) ja joka ohjausyksikkö säätää pelleille kyseisen annetun asetusarvon toteuttavat asennot ja että ohjausyksikkö (22) on sovitettu säätämään kutakin peltiä (14,15,16 ja/tai 21) erikseen.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä säädetään kutakin peltiä erikseen kunkin pellin erillisen ohjausyksikön (23,24,25,26) avulla, jotka ohjausyksiköt (23,24,25 ja 26) ovat tiedonvälitysyhteydessä keskenään.

4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1-3 mukainen säätömenetel mä, tunnettu siitä, että käytetään sellaista ohjausyksikköä (22;23-26), joka ohjaa peltejä siten, että suurennettaessa ulkoilma-pellin (16) kautta kulkevaa ulkoilmamäärää vastaavalla määrällä pienennetään palautusilmapellin kautta kulkevaa ilmamäärää ja pienennettäes- 35 sä ulkoilmapellin (16) kautta kulkevaa ilmamäärää vastaavalla määrällä suurennetaan palautusilmapellin (14) kautta kulkevaa ilmamäärää 13 78979 1 ja että kyseisessä säädössä pidetään tulo- ja poistoilmavirtaukset määrältään halutuissa ennalta asetetuissa arvoissa.

5. Ilmastointilaite, joka käsittää poietoilmakanavan (11a) ja siinä 5 ensimmäisen puhaltimen (17) ja tuloilmakanavan (12a) ja siinä toisen puhaltimen (18) ja kyseisiä kanavaosla yhdistävän yhdyskanavan tai kanava-aukon (13), jonka kautta kierrätetään palautusilmaa poistoilma-kanavaeta (11a) tuloilmakanavaan (12a) ja jossa ilmastointilaitteessa poistoilmakanavaan (11a) liittyy jäteilmakanava (11b) ja tuloilmakana-10 vaan (12a) liittyy ulkoilmakanava (12b) ja joka laitteisto käsittää palautusilmapellin (15) palautusilmakanavassa tai kanava-aukossa (13) ja ulkollmapellin (16) ulkollmakanavassa (12b), tunnettu siitä, että laitteisto käsittää poistoilmakanavassa (11a) polstoilmapellin (14), joka poi8toilmapelti (14) on sovitettu sijaitsemaan poistoilmavir-15 taukseen (L^) nähden ennen palautusilmapeltiä (15), jolloin se osa poistoilmasta (Lj), joka el kulje palautusilmana (I^) tuloilmakanavaan (12a), poistuu kuristamatta jäteilmana (L^) laitteesta (10) palautus-ilman (L^) sekoittuessa uikoilmakanavaa (12b) pitkin tuotuun ulkoilma-virtaukseen (L^). 20

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen ilmastointilaite, tunnettu siitä, että ulkoilmapelti (16) on sovitettu sijaitsemaan ulkoilmavir-taukseen (L^) nähden ennen palautusilmavirtauksen (I^) ja ulkoilma-virtauksen (L^) sekoituskohtaa (C). 25

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen ilmastointilaite, tunnettu siitä, että laite käsittää neljännen pellin (21), joka toimii auki/kiinnl periaatteella, jolloin auki-asennossa sallitaan vapaa kuris-tamaton virtaus pellin kautta ja kiinni-asennossa suljetaan pellillä 30 (21) kanava ja joka pelti sijaitsee jäteilmakanavassa (12b) jäteilma- virtauksen (L^) ja palautusilmavirtauksen (L^) haarautumiskohdan (E) jälkeen.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 5-7 mukainen ilmastointilaite, 35 tunnettu siltä, että palautusilmapellin (15) kohdalla kanavan virtauspoikkipinta-ala on 10 Z - 75 Z, sopivimmin noin 30 Z pellin (16 ja/tai 14) kohdalla olevasta kanavan virtauspoikkipinta-alasta. 1* 78979

9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 5-8 mukainen ilmastointi laite, tunnettu siitä, että palautusilmakanava tai kanava-aukko (13) ja ulkoilmakanava (12b) sijaitsevat keskeisakseleiltaan olennaisesti kohtisuorasti toisiaan vastaan ja että palautusilmakana-5 vaan tai kanava-aukkoon (13) sovitettu palautusilmapelti (14) on sovitettu sijaitsemaan olennaisesti ulkoilmapellin (16) tuntumassa.

10. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 5-9 mukainen ilmastointilaite, tunnettu siitä, että ilmastointilaite käsittää ohjaus-10 yksikön (22), johon syötetään asetusarvona (S) ulkoilmamäärän halutun osuuden tuloilmasta (L,.) ilmoittava ohjaussuure (S), ja joka ohjausyksikkö (22) säätää kutakin peltiä (14,15,16 ja/tai 21) erikseen ja että on sellainen ohjausyksikkö (22), joka säätää peltejä siten, että suurennettaessa ulkoilmapellin (16) kautta kulkevaa ilmavirtausta vastaa-15 valla määrällä pienennetään palautusilmapellin (15) kautta kulkevaa ilmavirtausta ja vastaavasti pienennettäessä ulkoilmapellin (16) kautta kulkevaa ilmavirtausta, vastaavalla määrällä suurennetaan palautusilmapellin (15) kautta kulkevaa ilmavirtausta ja että säädettäessä kyseisiä ilmavirtauksia pidetään poistoilmavirta ja tuloilmavirta (L^,L^) ennalta 20 säädetyssä halutussa virtausmääräarvossaan. 25 30 35 is 78979