FI81901B

FI81901B - VENTILATIONSFOERFARANDE.

Info

Publication number: FI81901B
Application number: FI884383A
Authority: FI
Inventors: Erkki Aalto; Jouni Laurikainen; Teuvo Pellinen; Erkki Asikainen
Original assignee: Halton Oy
Priority date: 1988-09-23
Filing date: 1988-09-23
Publication date: 1990-08-31
Also published as: FI884383A; EP0389605A1; FI884383A0; WO1990003540A1

Description

81 901 1 Ilmanvaihtomenetelmä 581 901 1 Ventilation method 5

Keksinnön kohteena on ilmanvaihtomenetelmä koneellisesti ilmastoituja tiloja varten, jossa ilmastoituun tilaan sisäänpuhalletaan ilmaa ja pois-10 tetaan ilmaa. Ilmanvaihtoa käytetään tuomaan puhdasta ilmaa hengitysvyö-hykkeelle, jossa Ihmiset oleskelevat ja vastaavasti poistamaan epäpuhdasta ilmaa samasta tilasta. Ilmanvaihdon edellytetään olevan toiminnaltaan sellainen, ettei ilmastoidussa tilassa oleskelijalle aiheudu epämiellyttävää tuntemusta, kuten vetoa ilmastoinnin takia. Lisäksi tilan lämpötilan tulee 15 olla sellainen, että saavutetaan hyvät viihtyvyysolosuhteet kyseisen tilan käyttötarkoitukselle.The invention relates to a ventilation method for mechanically ventilated spaces, in which air is blown into the ventilated space and air is removed. Ventilation is used to bring clean air to the breathing zone where People are staying and to remove impure air from the same space, respectively. Ventilation is required to operate in such a way that the occupant of the air-conditioned space does not experience any unpleasant sensation, such as traction due to air conditioning. In addition, the temperature of the room must be such that good comfort conditions are achieved for the intended use of the room.

Nykyisin käytetään pääasiallisesti kahta ilmanvaihtomenetelmää, jotka ovat syrjäytysilmanvaihto ja sekoittava Ilmanvaihto. Sekolttavasssa ilraan-20 vaihtomenetelmässä saavutetaan lähes optimaalinen lämpötilajakauma. Tällöin suurella nopeudella puhallettava tuloilma sekoittaa huoneilman lähes täydellisesti ja tämän vuoksi huonetilassa on lähes vakio sekä lämpötila että epäpuhtauspitoisuus.Currently, two main ventilation methods are used, which are displacement ventilation and mixed ventilation. In the confusing ilran-20 exchange method, a near-optimal temperature distribution is achieved. In this case, the supply air blown at high speed mixes the room air almost completely and, as a result, both the temperature and the concentration of impurities are almost constant in the room space.

25 Sekoittavassa llmanvaihtomenetelmässä tuloilman mukaan indusoituu suuri sekundääri-ilmavlrta ja koko tilan ilma sekoittuu siten, että lämmönläh-teiden kehittämä lämpö sekä epäpuhtauslähteiden kehtittämä epäpuhtaus-määrä sekoittuvat koko tilan ilmatilavuuteen. Koko tilassa vallitsee tällöin tasainen lämpötila sekä epäpuhtauspitoisuus. Näin ollen oleskelu-30 vyöhykkeellä on tällöin sama lämpötila ja epäpuhtauspitoisuus kuin poisto-ilmassa.In the mixing air exchange method, a large secondary air flow is induced according to the supply air and the entire room air is mixed so that the heat generated by the heat sources and the amount of pollutants emitted by the pollutant sources are mixed into the entire room air volume. In this case, a uniform temperature and an impurity concentration prevail throughout the room. Thus, the residence zone 30 then has the same temperature and impurity concentration as the exhaust air.

Syrjäyttävässä llmanvaihtomenetelmässä tuloilma tuodaan suoraan oleskelu-vyöhykkeelle sekoittamatta tulollmaa ja huoneilmaa keskenään. Tällöin 35 huonetilaan muodostuu selvät vertikaaliset lämpötila- ja pitoisuusjakaumat. Menetelmällä oleskeluvyöhykkeen ilmasta saadaan puhdasta. Epäpuhtaus-lähteistä tai lämmönlähteistä tulevat virtaukset pääsevät nousemaan katto- 2 81 901 ^ vyöhykkeelle. Ilman vähäisen sekoittumisen johdosta ilman lämpötila tulo-ilmaelimen tasolla on lähes sama kuin tuloilman lämpötila. Käytettäessä tällöin alilämpöistä tuloilmaa muodostuu ilmastoitavaan tilaan lämpötila-gradienttl. Suuri osa tästä gradlentista muodostuu ilmastoitavan tilan 5 oleskeluvyöhykkeelle, jolloin huoneessa oleskelija saatetaan alttiiksi vedolle. Lämpötilaero niskan ja nilkkojen välillä aiheuttaa epäviihtyi-syyttä.In the displacement ventilation method, the supply air is introduced directly into the living area without mixing the supply air and room air. In this case, clear vertical temperature and concentration distributions are formed in the 35 room spaces. The method makes the air in the living area clean. Flows from pollutant sources or heat sources can rise to the ceiling zone. Due to the low mixing of the air, the air temperature at the level of the supply air element is almost the same as the temperature of the supply air. When low-temperature supply air is used, a temperature gradient is formed in the air-conditioned space. Much of this gradient is formed in the 5 living zones of the air-conditioned space, whereby the occupant of the room is exposed to draft. The temperature difference between the neck and ankles causes discomfort.

Keksinnössä on oivallettu tuoda raitista ilmaa ilmastoitavaan tilaan huo-10 neeseen syntyvän epäpuhtausrajakerroksen tuntumaan. Keksinnön mukaisesti puhalletaan raitis ilma tuloilmalaltteesta vertikaalisesti ylhäältä alaspäin. Keksinnön mukaisella menetelmällä saavutetaan tasaisempi lämpötila-jakauma ilmastoitavan tilan oleskeluvyöhykkeellä. Lisäksi keksinnön mukaista menetelmää käytettäessä el rajakerros pääse laskeutumaan ilmastoi-15 tavan tilan oleskeluvyöhykkeelle niin kuin on asian laita käytettäessä syrjäytysilmanvalhtomenetelmää.The invention has been found to bring fresh air into the air-conditioned space in the vicinity of the impurity boundary layer formed in the room. According to the invention, fresh air is blown from the supply air bed vertically from top to bottom. The method according to the invention achieves a more even temperature distribution in the living zone of the room to be ventilated. In addition, when using the method according to the invention, the boundary layer e1 cannot land in the residence zone of the air-conditioned space, as is the case when using the displacement air casting method.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiallisesti tunnusomaista, että menetelmässä tuodaan tuloilmaa oleskeluvyöhykkeelle oleskeluvyöhykkeen 20 ulkopuolelta edullisesti sen yläpuolelle sijoitetulla ilmanjakolaitteella siten, että tuloilmavlrta ei olennaisesti estä tai häiritse likaisten konvektiovirtausten kulkeutumista huonetilan epäpuhtauksien kerääntymis-vyöhykkeelle ja siten, että huonetilassa syntyvien konvektiovirtausten kasvaessa eli epäpuhtausrajakerroksen laskiessa indusoidaan kasvava osuus 25 epäpuhtauksien kerääntymisvyöhykkeen lämmintä ilmaa sekundäärl-ilmaksl tuloilmavlrtaan siten, että estetään epäpuhtausrajakerroksen laskeutuminen liian alas.The method according to the invention is mainly characterized in that the method introduces supply air to the living area from outside the living area 20 with an air distributor preferably located above it so that a portion of the warm air from the contaminant accumulation zone to the secondary air supply to the secondary air so as to prevent the contaminant boundary layer from descending too low.

Keksintöä selostetaan seuraavassa viittaamalla oheisiin kuvioihin.The invention will now be described with reference to the accompanying figures.

3030

Kuviossa 1 on esitetty keksinnön mukainen llmanvaihtomenetelmä kaavio-malsesti.Figure 1 shows a schematic diagram of a ventilation exchange method according to the invention.

Kuviossa 2 on esitetty suhteellinen lämpötila huoneen korkeuden eri pls-35 teissä eri ilmanvaihtomenetelmillä.Figure 2 shows the relative temperature in different pls-35 ducts of room height by different ventilation methods.

3 81 901 1 Kuviossa 3 on esitetty suhteellinen epäpuhtauspitoisuus eri ilmanvaihto-menetelmillä huonetilan korkeuden eri pisteissä.3 81 901 1 Figure 3 shows the relative concentration of impurities by different ventilation methods at different points in the height of the room.

Kuviossa 4 on esitetty epäpuhtauspitoisuuden tarkempi vertailu käyttämällä 5 keksinnön mukaista ilmanvaihtomenetelmää ja syrjäytysilmanvaihtomenetelmää. Esitettynä on epäpuhtauspitoisuus huonetilan korkeuden eri pisteissä.Figure 4 shows a more detailed comparison of the impurity concentration using the ventilation method and the displacement ventilation method according to the invention. Shown is the impurity concentration at different points in the height of the room.

Kuviossa 5 on esitetty tarkemmin lämpötilajakauma huonetilassa käyttämällä keksinnön mukaista menetelmää ja syrjäytysilmanvaihtomenetelmää. Vaaka-10 akselilla on esitetty lämpötila ja pystyakselilla huonetilan korkeus.Figure 5 shows in more detail the temperature distribution in the room using the method according to the invention and the displacement ventilation method. The horizontal axis shows the temperature and the vertical axis the room height.

Kuvioissa 6A-6C on esitetty mittauskäyrästöt vertailtaessa kolmea eri ilmanvaihtomenetelmää.Figures 6A-6C show the measurement diagrams comparing three different ventilation methods.

15 Kuviossa 6A on esitetty sekoitusilmanvaihtoon liittyvät mittaustulokset. Kuviossa 6B on esitetty syrjäytysilmanvaihtomenetelmään liittyvät mittaustulokset ja kuviossa 6C on esitetty keksinnön mukaiseen menetelmään liittyvät mittaustulokset.Figure 6A shows the measurement results related to the mixing ventilation. Figure 6B shows the measurement results related to the displacement ventilation method and Figure 6C shows the measurement results related to the method according to the invention.

20 Kuviossa 7 on esitetty keksinnön mukaisen menetelmän eräs edullinen suoritusmuoto .Figure 7 shows a preferred embodiment of the method according to the invention.

Kuviossa 1 on kaaviomaisesti esitetty keksinnön mukainen ilmanvaihtomene-telmä.Figure 1 schematically shows a ventilation method according to the invention.

2525

Ilmaa tuodaan vertikaalisesti ylhäältä alaspäin tuloilmalaltteesta 10. Tuloilmalaitteesta 10 ilma purkautuu ilmastoitavaan huonetilaan H primääri-ilmavirtana eli tuloilmasuihkuna 11. Tuloilmasuihku 11 toimii indusoivana ilmasuihkuna vetäen sekudäärl-ilmavlrtaa epäpuhtausrajakerroksen R 30 tuntumasta edullisesti sen yläpuolelta mukaansa. Sekundääri-ilmavirta 12 ja primääri-ilmavirta eli tuloilmavirta 11 sekoittuvat ja kokonaisilma-vlrta 13 kulkeutuu ilmastoitavaan tilaan H esim. huoneeseen sen oleskelu-vyöhykkeelle . Keksinnön mukaisessa ilmanvaihtomenetelmässä muodostuu ilmastoitavaan tilaan H ilmastoitavan tilan yläosaan epäpuhtauskerrostuma, 35 jonka epäpuhtauskonsentraatlo poikkeaa jyrkästi muun huonetilan epäpuh-tauskonsentraatlosta. Kyseisen epäpuhtauskerrostuman K alaosaa, jossa epäpuhtauskonsentraatlo Ilmastoitavassa tilassa hyppäyksen omaisesti kas- 4 81 901 1 vaa, nimitetään tässä patenttihakemuksessa epäpuhtausrajakerrokseksi K. Kyseinen rajakerros R on selvästi havainnoitavissa joko mittauksin ja/tal silmämääräisesti.The air is supplied vertically from top to bottom from the supply air source 10. From the supply air device 10, the air is discharged into the air-conditioned room H as a primary air flow, i.e. a supply air jet 11. The supply air jet 11 acts as an inducing air jet. The secondary air flow 12 and the primary air flow, i.e. the supply air flow 11, mix and the total air flow 13 enters the air-conditioned space H, e.g. a room, in its living zone. In the ventilation method according to the invention, an impurity layer 35 is formed in the upper part of the air-conditioned space H, the impurity concentration of which differs sharply from the impurity concentration of the rest of the room. The lower part of the pollutant layer K in question, in which the concentration of the pollutant in the air-conditioned space jumps 4 81 901 1, is referred to in this patent application as the impurity boundary layer K. This boundary layer R is clearly visible either by measurements and / visually.

5 Ilmaa poistetaan epäpuhtausrajakerroksen R yläpuolelta poistoilmakana-vaan 14. Poistoilmavirta on merkitty kuviossa nuolella 15. Huonetila voi käsittää useita epäpuhtauslähteitä tai konvektlivlsia lämmönlähteitä 16. Epäpuhtausilmavlrtaus tai konvektioilmavlrtaus mainitusta lähteestä kulkeutuu Ilmatilassa H ylöspäin ja kyseistä virtausta on merkitty nuolin 17. 10 Ilmaa tilasta H poistetaan joko suoraan konvektlovirtauksesta 17 ja/tal tilan H epäpuhtauskerrostumasta K.5 Air is removed from the impurity boundary layer R to the exhaust air duct 14. The exhaust air flow is indicated in the figure by arrow 15. The room space may comprise several sources of pollutants or convective heat sources 16. The air flow either directly from the convective flow 17 and / tal from the impurity deposit K of the state H.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä ilmaa puhalletaan alaspäin huonetilassa H rajakerroksen R tuntumasta oleskeluvyöhykkeelle H^. Kyseisellä alaspäin 15 puhalluksella ohjataan osa rajakerroksen yläpuolista ilmaa sekoittumaan mainittuun alaspäinpuhallusilmaan 11. Rajakerroksen pyrkiessä laskeutumaan alaspäin säätyy keksinnön mukaisella alaspäin puhalluksella raja-kerros takaisin oikeaan tuloilmalaitteen 10 määräämään paikkaan.In the method according to the invention, air is blown downwards in the room space H from the feel of the boundary layer R to the living zone H 1. With said downward blowing 15, a part of the air above the boundary layer is directed to mix with said downward blowing air 11. As the boundary layer tends to descend downwards, the downward blowing according to the invention adjusts the boundary layer back to the correct position of the supply air device 10.

20 Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin viittaamalla oheisiin vertai-lukäyrästöihin.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying reference diagrams.

Kuviossa 2 on esitetty suhteellinen lämpötilajakauma huonetilan korkeuden funktiona. Käyrällä on merkitty syrjäytysilmanvaihtomenetelmää, käyräl-25 lä f2 on merkitty sekoittavaa ilmanvaihtomenetelmää ja käyrällä on merkitty keksinnön mukaista ilmanvaihtomenetelmää. Vaaka-akselilla on merkitty suhteellinen lämpötila ja pystyakselilla huoneen korkeus. Käyrästöstä nähdään, että syrjäytysilmanvalhdossa lämpötilaero huonetilan alaosan ja syrjäytysilmanvaihdossa esiintyvän epäpuhtausrajakerroksen R aseman vä-30 Iillä on suuri. Sekoitusllmanvalhdossa lämpötilajakautuma huonetilassa on jokseenkin vakio (käyrä £2). Käytettäessä keksinnön mukaista menetelmää, jossa ilmaa puhalletaan rajakerroksen R tuntumassa alaspäin saavute-. taan huomattavasti pienempi lämpötilagradientti oleskeluvyöhykkeellä kuin syrjäytysilmanvaihdon tapauksessa. Keksinnön mukaisella menetelmällä saa-35 vutetaan siis edullisemmat olosuhteet oleskeluvyöhykkeellä. Suuri lämpötilaero lisää vedon tuntua ja epäviihtyvyyttä. Keksinnön mukaisesti on kyseistä lämpötilagradlenttia syrjäytysilmanvalhtomenetelmään nähden pystytty huomattavasti pienentämään.Figure 2 shows the relative temperature distribution as a function of room height. The curve denotes the displacement ventilation method, curve-25 f2 denotes the mixing ventilation method and the curve denotes the ventilation method according to the invention. The horizontal axis shows the relative temperature and the vertical axis the room height. It can be seen from the diagram that the temperature difference between the lower part of the room and the position of the impurity boundary layer R present in the displacement ventilation is very large. In mixing air light, the temperature distribution in the room is more or less constant (curve £ 2). When using the method according to the invention, in which air is blown downwards near the boundary layer R. significantly lower temperature gradient in the living area than in the case of displacement ventilation. The method according to the invention thus achieves more favorable conditions in the living area. The large temperature difference increases the feel and discomfort of the traction. According to the invention, it has been possible to considerably reduce this temperature gradient with respect to the displacement air casting method.

5 81 901 1 Lämpötilajakaumalle on käytetty kaavaa5 81 901 1 A formula has been used for the temperature distribution

Ci ~ Ct ε *--x 100 %, jossa lp-*t 5 t^ = mittauspisteen lämpötila tfc tuloilman lämpötila t = poistoilman lämpötila 10Ci ~ Ct ε * - x 100%, where lp- * t 5 t ^ = measuring point temperature tfc supply air temperature t = exhaust air temperature 10

Suhteelliselle epäpuhtauspitoisuudelle on käytetty kaavaaA formula has been used for the relative impurity content

Ci - Ct C = __ x 100 %, c - c P t 15 jossa = epäpuhtauspitoisuus mittauspisteessä C epäpuhtauspitoisuus tuloilmassa C * epäpuhtauspitoisuus poistoilmassa.Ci - Ct C = __ x 100%, c - c P t 15 where = concentration of the pollutant at the measuring point C concentration of the pollutant in the supply air C * concentration of the pollutant in the exhaust air.

2020

Laboratoriomittauksessa epäpuhtauspitoisuus on konvektlivisen lämmönlähteiden päälle laskettava merkkialnekaasun N^O pitoisuus. Normaalissa huonetilassa vastaavat epäpuhtauspitoisuudet ovat mitä tahansa haitallisia ja poistettavia epäpuhtauksia, jotka kulkeutuvat ilman mukana kuten esim. 25 hengitysilman hiilidioksidia (CO^), tupakansavua jne.In the laboratory measurement, the impurity concentration is the N 2 O concentration of the tracer gas to be calculated on the convective heat sources. In a normal room, the corresponding concentrations of pollutants are any harmful and removable pollutants that are carried with the air, such as carbon dioxide (CO 2) in the breathing air, tobacco smoke, etc.

Kuviossa 3 on vastaavasti vertailtu mainittuja ilmanvaihtomenetelmiä epä-puhtauspitoisuuden suhteen. Kuviossa 3 on esitetty vertallukäyrästöt f^, Käyrästö fj liittyy syrjäytysilmanvaihtoon, käyrästö f^ liittyy 30 sekoitusilmanvalhtoon ja käyrästö liittyy keksinnön mukaiseen menetelmään. Vaakakoordlnaatlstossa on esitetty suhteellinen epäpuhtauspitoisuus ja pystykoordinaatistossa huonetilan korkeus. Kuviosta on nähtävissä, että syrjäytysilmanvalhdolla ja keksinnön mukaisella alaspuhallusmenetelmällä esiintyy epäpuhtauspltoisuuden jyrkkä kasvu tietyissä huonetilan korkeu-35 dessa. Mainituissa menetelmissä esiintyy siten epäpuhtausrajakerros R.Figure 3 compares said ventilation methods with respect to the impurity content, respectively. Figure 3 shows the reference diagrams f ^, the diagram fj relates to the displacement ventilation, the diagram f ^ relates to the mixing air ventilation and the diagram relates to the method according to the invention. The horizontal impurity concentration is shown in the horizontal coordinate system and the room space height in the vertical coordinate system. It can be seen from the figure that with the displacement air cleaning and the blow-down method according to the invention, there is a sharp increase in the pollutant flux at certain room heights. Thus, an impurity boundary layer R is present in said methods.

' Kyseisessä korkeusasemassa kasvaa epäpuhtauspitoisuus jyrkästi. Käyräs- töstä nähdään, että epäpuhtauspitoisuus oleskeluvyöhykkeellä käyttäen 6 81 901 1 keksinnön mukaista menetelmää ja puhdasta syrjäytysilmanvaihtomenetelmää on jokseenkin sama. Sekoittavassa ilmanvaihtomenetelmässä (käyrä f2) on suhteellinen epäpuhtauspitoisuus koko huonetilassa sama eli 100 %.'At that altitude, the concentration of the impurity increases sharply. It can be seen from the diagram that the concentration of impurities in the living zone using the method according to the invention and the pure displacement ventilation method is approximately the same. In the mixing ventilation method (curve f2), the relative impurity content is the same throughout the room, ie 100%.

5 Kuviossa 4 on esitetty tarkemmin vertailukäyrät käytettäessä keksinnön mukaista menetelmää ja syrjäytysilmanvaihtomenetelmää. Keksinnön mukaiseen menetelmään liittyvät yhtenäisillä viivoilla piirretyt käyrät al,a2,a3. Syrjäytysilmanvaihtoon liittyvät arvoparit on esitetty katkoviivoin kuvaajina bl,b2,b3. Vastaavasti keksinnön mukaisen käyrästön JO mittauspisteitä on merkitty Bal,Ba2,Ba3 ja syrjäytysilmanvaihtomenetel-mässä vastaavat pisteet on merkitty Bbl,Bb2,Bb3.Figure 4 shows in more detail the comparison curves when using the method according to the invention and the displacement ventilation method. The curves A1, a2, a3 drawn in solid lines are related to the method according to the invention. The value pairs related to the displacement ventilation are shown in dashed lines as plots b1, b2, b3. Correspondingly, the measuring points JO of the diagram according to the invention are denoted Bal, Ba2, Ba3 and in the displacement ventilation method the corresponding points are denoted Bbl, Bb2, Bb3.

Käyrät al.bl kuvaavat tapausta, jossa tuloilmavirta ja polstoilmavirta ovat riittävät konvektiovirtaukseen nähden. Epäpuhtausrajakerros R on •|5 ilmastoitavan tilan H esim. huonetilan oleskeluvyöhykkeen H: yläpuolella ja pysyy stabiilissa asemassa. Keksinnön mukaisella menetelmällä saavutetaan epäpuhtauspitoisuuden suhteen yhtä hyvät olosuhteet oleskeluvyö-hykkeellä kuin syrjäytysilmanvaihtomenetelmää käytettäessä.The curves al.bl illustrate the case where the supply air flow and the combustion air flow are sufficient with respect to the convection flow. The pollutant boundary layer R is • | 5 above the ventilation zone H of the air-conditioned space, e.g. the room space, and remains in a stable position. The method according to the invention achieves as good conditions in terms of impurity concentration in the living zone as when using the displacement ventilation method.

20 Kun konvektioilmavirrat kasvavat muihin ilmavirtoihin nähden, pysyy raja-kerros R edelleen samalla korkeudella käytettäessä keksinnön mukaista menetelmää. Kyseistä tilannetta kuvaa käyrä a2. Kyseisessä tapauksessa : suurenee epäpuhtauspitoisuus hieman oleskeluvyöhykkeellä. Vastaavassa tilanteessa syrjäytysilmanvaihtomenetelmällä pyrkii rajakerros laskeutu-25 maan oleskeluvyöhykkeelle Hj. Kyseistä vaihetta kuvaavat käyrät b2 ja b3. Tällöin hengitettävän ilman epäpuhtauspitoisuus suurenee hyppäyksen omaisesti. Käyrät a3 ja b3 kuvaavat vaihetta, jossa konvenktioilmavirtaus tai epäpuhtauslähteistä suuntautuva ilmavirtaus ovat kasvaneet entisestään. Huoneen H oleskeluvyöhykkeellä H1 oleva henkilö joutuu käytettäessä käy-30 rästön bl...b3 mukaista syrjäytysilmanvaihtomenetelmää oleskelemaan epäpuhtaassa ilmassa. Keksinnön mukaista menetelmää käytettäessä pysyy raja-* kerros R edelleen oikeassa korkeudessaan ja ilma oleskeluvyöhykkeellä on edelleen huomattavasti puhtaampaa kuin huoneen H yläosassa.As the convection airflows increase relative to the other airflows, the boundary layer R remains at the same height when using the method according to the invention. This situation is illustrated by curve a2. In that case: there is a slight increase in the concentration of the impurity in the living area. In a similar situation, with the displacement ventilation method, the boundary layer tends to land in the residence zone Hj of the country of 25. Curves b2 and b3 illustrate this phase. In this case, the concentration of impurities in the inhaled air increases in a jump-like manner. Curves a3 and b3 illustrate the stage at which the convection air flow or the air flow from the pollutant sources has further increased. A person in the living zone H1 of the room H has to stay in the unclean air when using the displacement ventilation method according to the current 30 ... b3. When using the method according to the invention, the boundary layer R remains at its correct height and the air in the living area is still considerably cleaner than at the top of the room H.

35 Kuviossa 5 on esitetty vastaavasti keksinnön mukaisesti alaspäin puhal-lusmenetelmän ja syrjäytysilmanvaihtomenetelmän vertailua lämpötilakäy-rästöjä käyttäen. Kuviossa 5 on vaaka-akselilla merkitty lämpötilaa ja pystyakselilla huoneen korkeusasemaa. Lämpötilaero huoneen alaosan ja 7 81 901 1 oleskeluvyöhykkeen H1 yläosan välillä on huomattavasti suurempi syrjäy-tysilmanvaihtomenetelmässä kuin keksinnön mukaista menetelmää käytettäessä. Verrattaessa esimerkiksi käyrästöjä a2,b2 toisiinsa on lämpötilaero rajakerroksen R ja huoneen lattian tason välillä keksinnön mukaista mene-5 telmää käytettäessä Dx ja syrjäytysilmanvaihtomenetelmää käytettäessä D2. Kuvion käyrästöstä nähdään, että D2 on huomattavasti suurempi kuin Tämä tarkoittaa sitä, että normaalia syrjäytysilmanvaihtomenetelmää käytettäessä on oleskelu-vyöhykkeellä oleskelevan henkilön hartioiden ja jalkojen välillä huomattava lämpötilaero ja kyseisestä lämpötilaerosta 10 aiheutuu epämiellyttävää vetoa. Näin ollen keksinnön mukaista alaspuhal-lusta käytettäessä vältytään mainitulta epäedulliselta lämpötilagradien-tilta ja lisätään ilmastoitavan tilan viihtyvyyttä. Kyseinen pienempi lämpötilagradientti säilyy keksinnön mukaista menetelmää käytettäessä kaikissa olosuhteissa (käyrät al-a3). Keksinnön mukaisessa menetelmässä 15 muodostetaan tuloilmalaitteen yläpuolelle siellä olevaan ilmatilaan jyrkempi lämpötilagradientti kuin tuloilmalaitteen alapuolella olevaan ilmatilaan. Varsinaisen oleskeluvyöhykkeen pystysuuntainen lämpötilagradientti on enintään l,5°C/metri. Keksinnön mukaista menetelmää käytettäessä on tuloilmavirran 11 maksiminopeus 0,5 m:n päässä ilmanjakolaitteesta 10 20 enintään 1 m/s.Figure 5 shows a comparison of a downward blowing method and a displacement ventilation method according to the invention, respectively, using temperature diagrams. In Figure 5, the horizontal axis shows the temperature and the vertical axis the room height position. The temperature difference between the lower part of the room and the upper part of the living area H1 of 7 81 901 l is considerably larger in the displacement ventilation method than in the method according to the invention. When comparing, for example, the diagrams a2, b2, there is a temperature difference between the boundary layer R and the floor level of the room when using the method 5 according to the invention Dx and when using the displacement ventilation method D2. It can be seen from the graph of the figure that D2 is considerably larger than This means that when using the normal displacement ventilation method, there is a considerable temperature difference between the shoulders and legs of a person in the living area and this temperature difference 10 causes an unpleasant traction. Thus, the use of the blowdown according to the invention avoids said unfavorable temperature gradient state and increases the comfort of the room to be ventilated. This lower temperature gradient is maintained when using the method according to the invention under all conditions (curves a1-a3). In the method 15 according to the invention, a steeper temperature gradient is formed in the air space above the supply air device than in the air space below the supply air device. The vertical temperature gradient of the actual living area shall not exceed 1,5 ° C / meter. When using the method according to the invention, the maximum speed of the supply air flow 11 at a distance of 0.5 m from the air distribution device 10 20 is at most 1 m / s.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä rajakerroksen paikka määräytyy siten, että se on tuloilmalaitteen sijoituskorkeudella tai sen yläpuolella. Ilmavirrat; tulo- ja poistoilmavirrat sekä edellä mainitut konvektioilma-; 25 virrat yhdessä epäpuhtauden kehityksen kanssa määräävät nyt saavutettavan epäpuhtauspitoisuuden ilmastoitavassa tilassa.In the method according to the invention, the position of the boundary layer is determined so that it is at or above the placement height of the supply air device. Air flows; supply and exhaust air flows and the aforementioned convection air; 25 streams, together with the evolution of the pollutant, determine the achievable concentration of the pollutant in the air-conditioned space.

Epäpuhtausrajakerroksen pyrkiessä tuloilmalaitteen asennuskorkeuden alapuolelle suurenee tuloilmasuihkun epäpuhtauspitoisuus. Suurentunut sekun-30 dääri-ilmavirta rajakerroksesta nostaa jälleen rajakerroksen R asemaa ja näin tapahtuu rajakerroksen säätyminen tuloilmalaitteen kohdalle. Raja-kerros ei näin ollen pääse muodostumaan tuloilmalaitteen tason alapuolelle vaan menetelmä pyrkii nostamaan rajakerroksen tuloilmalaitteen asen-nustason yläpuolelle.As the impurity boundary layer tends below the installation height of the supply air device, the impurity concentration of the supply air jet increases. The increased second-30 Aero airflow from the boundary layer again raises the position of the boundary layer R and thus the boundary layer is adjusted to the supply air device. Thus, the boundary layer cannot be formed below the level of the supply air device, but the method tends to raise the boundary layer above the installation level of the supply air device.

Keksinnön mukaista alaspäinpuhallusmenetelmää käytettäessä saavutetaan likimain vakiolämpötila oleskelu-vyöhykkeellä. Kuitenkaan ei estetä kon- 35 8 81901 1 vektiovirtauksen mukana nousevan suuremman epäpuhtausmäärän kulkeutumista ylös eikä myöskään estetä rajakerroksen R muodostumista.When using the down-blowing method according to the invention, an approximately constant temperature is reached in the residence zone. However, the upward migration of the larger amount of impurity associated with the convection flow is not prevented, nor is the formation of the boundary layer R.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä tuodaan huonetilaan puhdasta ilmaa pu-5 haltamalla sitä pienellä nopeudella ylhäältä oleskeluvyöhykkeelle tulo-ilmaan. Sekundääri-ilmavirtaa sekoitetaan primääri-ilmavirtaan 0,1-10 -kertainen edullisimmin 0,1-3-kertainen määrä primääri-ilmavirran 11 ilman tilavuusvirtaan nähden, jolloin saadaan aikaan oleskeluvyöhykkeen ilman jokseenkin vakio lämpötila. Ilmastoitavasta tilasta poistetaan ilmaa -JO läheltä katonrajaa tai paikasta, jossa ilman epäpuhtauspitoisuus on suurin. Tuloilmalaitteen 10 sijoituspaikka valitaan siten, ettei estetä ns. konvektiovirtausten ja sen mukana kulkeutuvien epäpuhtauksien nousemista poistoilmavyöhykkeelle poistoilmakanavan tuntumaan.In the method according to the invention, clean air is introduced into the room by purging it at low speed from the top into the residence zone into the supply air. The secondary air stream is mixed with the primary air stream in an amount of 0.1 to 10 times, most preferably 0.1 to 3 times the volume flow of the primary air stream 11, thereby providing a somewhat constant temperature of the air in the residence zone. The air to be ventilated is evacuated -JO near the roof limit or from the place where the concentration of air pollutants is highest. The location of the supply air device 10 is chosen so as not to impede the so-called the rise of convection flows and associated contaminants in the exhaust air zone near the exhaust air duct.

J5 Edullisia sijoituspaikkoja ovat tilapäiset oleskeluvyöhykkeet kuten aulat, käytävät, seinien vierustat, ovien edustat. Keksinnön mukaista ilmanvaih-tomenetelmää käytetään edullisimmin tiloissa, joissa on matalapintalämpö-tilaisia lämpökuormia kuten esimerkiksi ihmisiä. Keksinnön mukaisen menetelmän edullisia käyttökohteita ovat majoitustilat, toimistotilat, asuin-20 tilat, luokkatilat, kokoustilat ja hoitotilat. Samoin matkustajahytit ovat edullisia keksinnön mukaisen ilmanvaihtomenetelmän käyttökohteita. Tuloilmalaitteen korkeusasema lattiasta mitattuna eli asennuskorkeus määrätään samaksi kuin on haluttu epäpuhtausrajakerroksen R alin sallittu kor-; keusasema.J5 Preferred locations are temporary living areas such as lobbies, corridors, side walls, front doors. The ventilation method according to the invention is most preferably used in rooms with low-surface heat loads, such as people. Preferred applications of the method according to the invention are accommodation facilities, office facilities, residential facilities, classrooms, meeting rooms and treatment facilities. Likewise, passenger cabins are preferred applications of the ventilation method according to the invention. The height position of the supply air device measured from the floor, i.e. the installation height, is determined to be the same as the desired minimum permissible height of the impurity limit layer R; vertical position.

2525

Kuviossa 6A-6C on esitetty tarkemmin laboratoriomittauksiin perustuvat ilmanvirtausmenetelmän vertailukäyrästöt. Kuviossa 6A on esitetty sekoittavaan ilmanvaihtomenetelmään liittyvä lämpötilajakauma huonetilassa ja epäpuhtauspitoisuusjakauma huonetilassa. Kuviossa 6B on esitetty syrjäy-30 tysilmanvaihtoon liittyvä lämpötilajakauma huonetilassa ja epäpuhtauspitoisuus jakauma huonetilassa ja kuviossa 6C on esitetty keksinnön mukaiseen alaspäinpuhallusmenetelmään liittyvä lämpötilajakauma huonetilassa ja epäpuhtauspitoisuusjakauma huonetilassa.Figures 6A-6C show in more detail the reference flow diagrams of the air flow method based on laboratory measurements. Figure 6A shows the temperature distribution in the room and the distribution of the impurity concentration in the room associated with the mixing ventilation method. Fig. 6B shows the temperature distribution in the room and the concentration of the impurity in the room associated with the exhaust ventilation, and Fig. 6C shows the temperature distribution in the room and the distribution of the impurity concentration in the room related to the down-blowing method according to the invention.

35 9 81 901 1 Kuviossa 7 on esitetty keksinnön suoritusmuoto, jossa oleskeluvyöhykkeen 20 yläpuolinen epäpuhtauksien kerääntymlsvyöhyke K on erotettu katosta alaspäin ulottuvalla seinämällä 18 tilapäisen oleskeluvyöhykkeen 19 yläosasta. Seinämällä 18 rajoitetaan epäpuhtauksien kerääntymisvyöhykkeen K 5 yläosan epäpuhtalmman ilman sekoittuminen sekundääri-ilmavirtana 12 tulo-ilmalaitteesta 10 puhallettuun tuloilmasuihkuun 11. Kuvion 7 suoritusmuodon ratkaisussa ilmaa tuodaan tilapäisellä oleskeluvyöhykkeellä 19 olevasta tulollmalaitteesta 10 ja ilmaa poistetaan varsinaisen oleskeluvyöhykkeen 20 yläpuolisesta epäpuhtauskerrostumasta K katossa olevan poisto-10 ilmakanavan IA kautta. Poistuvaa ilmavirtausta on merkitty kuviossa 7 nuolin 15. Konvektiovirtauksia on merkitty kuviossa 7 nuolin 17.35 9 81 901 1 Figure 7 shows an embodiment of the invention in which the contaminant accumulation zone K above the residence zone 20 is separated from the ceiling by a wall 18 extending downwards from the roof of the temporary residence zone 19. The wall 18 restricts the mixing of the impure air at the top of the contaminant accumulation zone K 5 as a secondary air stream 12 from the supply air device 10 to the blown supply air jet 11. In the solution of the embodiment of Figure 7, air is introduced Through IA. The outgoing airflow is indicated by arrow 15 in Figure 7. Convection flows are indicated by arrow 17 in Figure 7.

15 20 25 30 3515 20 25 30 35

Claims

1. Ventilation method, in which in the space (H) to be ventilated before isothermal or under-tempered intake air from one or more air supply devices (10) and in which method the air from the space (H) to be vented is removed from a collection zone (K) for contaminants in the space to be vented and / or directly from convection air streams (17) containing pollutants, characterized in that in the process of introducing air into the residence zone JO from a place outside the residence zone, advantageous for inlet air located above this in such a way that the stream of inlet air does not substantially hinder or interfere with the entry of dirty convection currents (17) into the collection zone (K) for contaminants in the room space (H) and in such manner the convection currents formed in the room space (H) increase, as the boundary layer of the pollutants decreases, an increasing proportion of the the air in the collection zone for the pollutants in the form of secondary air into the stream of intake air in such a way as to prevent the boundary layer of the pollutants from falling unduly low.

1 Patent claim

Ventilation method according to claim 1, characterized in that the method reduces the temperature gradient in the residence zone (Hx) of the space (H) to be ventilated by causing the supply air to flow from the device (10) for the supply air in the residence zone (Hi) of the space ( H) to be vented from top to bottom and in such a manner to mix part of the hot air in the boundary layer (R) for the contaminants in the space (H) to be vented with the stream (11) of the intake air, after which the stream (11) of the intake air further mixes with air in the residence zone (Hx) and mixes it.

Ventilation method according to claim 1 or 2, characterized in that air is removed from the room (H) which is to be ventilated from the pollutant collection zone (K) above the device (10) for intake air via an outlet air duct (14) in contact with the ceiling of the space ( H) to be ventilated.

Ventilation method according to any one of the preceding claims, characterized in that a steeper temperature gradient than above this is provided above the input air device.

Ventilation method according to any one of the preceding claims, characterized in that the stream of input air is directed to an actual or main residence zone via a transit zone or via temporary residence zones, e.g. The entrance spaces, the hallway exit, and the contamination collection zone (K) are advantageous At least partially separated from the temporary residence zone by a wall (18) to limit the mixture between the stream (11) of the entrance air and the unclean air in the collection zone.

Ventilation method according to any one of the preceding claims, characterized in that in the actual zone of residence the vertical gradient of the temperature is not more than 1.5 ° C / m.

Ventilation method according to any of the preceding claims, characterized in that the maximum velocity of the flow of inlet air (11) at 0.5 meters distance from the air distribution device is at most 1 m / s.

Ventilation method according to any of the preceding claims, characterized in that when the stream of intake air enters the residence zone, there is secondary air in the stream of input air, advantageously in an amount of 0.1-10 times the primary air stream (11) and most advantageously pA 0.1-3 times the primary air stream (11). 30 35