FI92528B - Ilmanvaihto-lämmitysyksikkö - Google Patents

Description

5 92528

Ilmanvaihto-lämmitysyksikkö Ventilations-uppvärmningsenhet

Keksinnön kohteena on ilmanvaihto-lämmitysyksikkö, etenkin huoneisto-kohtaisesti kerrostalon asuntoihin tarkoitettu yksikkö, joka käsittää lämmityspatterin tai -patterit, joihin lämpöenergia johdetaan ulkopuolisesta lämmönlähteestä, ja joka yksikkö käsittää uikoilmapuhaltimen, 10 poistoilmapuhaltimen ja tuloilmapuhaltimen, jonka viimemainitun avulla puhalletaan yksikön lämmityspattereiden kautta tuloilmaa tuloilmayhtei-den kautta, joka ilmanvaihto-lämmitysyksikkö on integroitu edellä mainitut puhaltimet ja niiden väliset ilmakanavat käsittäväksi kompaktiksi kojeistoyksiköksi ja joka ilmanvaihto-lämmitysyksikkö käsittää pois-15 toilmakanavaan järjestetyn lämmönsiirtimen, jonka kautta siirretään yksikön poistoilmasta sen sisältämä lämpöenergia yksikön tuloilmaan.

Keksintöön läheisesti liittyvän tekniikan tason osalta viitataan Fläkt Ab:n tavaramerkillä "TERMOVENT" markkinoimaan ilmanvaihto-lämmi-20 tysjärjestelmään, joka käsittää keskenään erilliset ilmalämmitysaggregaatin ja poistoilmasta lämpöä talteenottavan lämmönsiirtimen, jotka on kytketty toisiinsa suhteellisen pitkillä putkiyhteillä. Mainitut pitkät putkivedot aiheuttavat muiden ongelmien lisäksi vaikeuksia järjestelmän äänieristyksen saamisessa tyydyttävälle tasolle.

25 . Esillä olevaan keksintöön liittyvän tekniikan tason osalta viitataan myös FI-patenttiin 86768 (hakija ja keksijä Esa Jaaksi).

Eräänä aikaisemmin ratkaisemattomana ongelmana on kyseisissä lämmön-30 talteenotolla (LTO) varustetuissa, etenkin ristivirtalevy-lämmönsiirti-mellä varustetuissa ilmanvaihto-lämmityslaitteissa mainitun lämmönsiirtimen jäätyminen kovemmilla pakkasilla. Ennestään tunnetusti järjestetyt ilmanvaihdon LTO-laitteen levylämmönsiirtimet jäätyvät jo ulkoilman lämpötiloilla -5°C...-10°C poistoilman olosuhteista ja ilman tilavuus-35 virtojen suhteesta riippuen. Tunnetut sulatus- ja jäätymisenestomene-telmät heikentävät merkittävästi laitteen lämpötilahyötysuhdetta, aiheuttavat äkkinäisiä muutoksia tulo- ja poistoilmavirroissa ja edellyttä-. vät usein ohitus- ja sulkupeltilaitteistoja.

92528 2

Keksinnön erityistarkoituksena on saada aikaan uusia ratkaisuja edellä kosketeltuihin ongelmiin.

Esillä olevan keksinnön yleistarkoituksena on aikaansaada sellainen 5 ilmanvaihto-lämmitysyksikkö, etenkin kerrostalojen huoneistokohtainen yksikkö, jonka avulla huoneistoon saadaan raikasta ilmaa vedottomasti samalla lämmityksestä tarpeen mukaan huolehtien. Lisäksi keksinnön yleistarkoituksena on kehittää edelleen tekniikan tasoa ja poistaa siinä ilmenneitä epäkohtia.

10

Edellä esitettyihin ja myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi keksinnölle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että mainitun lämmön-siirtimen kylmä nurkka on varustettu sen jäätymisenestojärjestelmällä, joka käsittää lämmitetyn ilman virtauskanavasta johdetun kanavan, jolla 15 lämmönsiirtimen kylmään nurkkaan on johdettavissa mainitussa yksikössä lämmitettyä ilmaa.

Keksinnön mukaiseen yksikköön kuuluvan ilmanvaihdon levylämmönsiirtimen jäätyminen voidaan estää yksikön lämpötilahyötysuhdetta merkittävästi 20 heikentämättä jopa ulkoilman lämpötiloilla -20°C...-30°C poistoilman olosuhteista ja ilman tilavuusvirtojen suhteesta riippuen. Tuloilmavir-taa voidaan ohjata hallitusti pienemmäksi eikä monimutkaisia ohitus- ja sulkupeltilaitteistoja tarvita.

; 25 Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piirustuksen kuvioissa esitettyihin keksinnön eräisiin sovel-lusesimerkkeihin, joiden yksityiskohtiin keksintöä ei ole mitenkään ahtaasti rajoitettu.

30 Kuvio 1 esittää kaaviollisesti keksinnön mukaisista ilmanvaihto-lämmi-tysyksiköistä koostettua kerrostalon ilmanvaihto-lämmitysjärjestelmää.

Kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen ilmanvaihto-lämmitysyksikön sisäistä ja ulkoista kytkentäkaaviota.

35 li 92528 3

Kuvio 3 esittää pystypoikkileikkauksena keksinnön mukaista integroitua ilmanvaihtolämmitysyksikköä.

Kuviossa 1 on esitetty kaaviollisesti keksinnön mukaisista ilmanvaihto-5 lämmitysyksiköistä 10 (myöhemmin yksikkö) koostettu kerrostalon ilmanvaihto-lämmitysjärjestelmä. Kerrosten K: ja K2 kussakin eri huoneistossa on oma yksikkönsä 10, johon ulkoilma tuodaan huoneistokohtaisesti nuolen Ain suunnassa yleensä suhteellisen lyhyen tuloputken 22K kautta yksikön 10 tuloilmayhteeseen 22a (kuvio 3). Poistoilma otetaan pois-10 toilmayhteiden 16, sopivimmin liesikuvun, kautta ja johdetaan huoneistokohtaisen kanavan 16K kautta yksikön 10 poistoilmayhteeseen 16a. Jäteilma poistetaan kustakin yksiköstä 10 kanavan 24 kautta nuolen AoUt suunnassa jäteilmahormin 24 kautta, joka on liitetty yhteeseen 16e. Yksikköön 10 otetaan kiertoilmaa yhteen 21a kautta nuolten AK suunnassa 15 yhdestä tai useammasta huoneiston kohdasta. Kuviossa 1 on lisäksi esitetty yksikköjen 10 kautta yhteistoimintaan liitetyt vyöhykelämmitys-laitteet 25 kuten lattialämmityslaitteet sekä kellaritilojen K0 ilman-vaihtolaitteet, jotka käsittävät poistoilmayhteen 26a, poistoilma-kanavan 26 sekä huippuimurin 27.

20

Keksinnön mukainen ilmanvaihto-lämmitysyksikkö 10 on integroitu yhteen kompaktiin koteloon (kuvio 3), jossa on pystyseinät 10a, alaseinä 10b ja yläseinä 10c sekä pohja- ja kansiseinämä, joka viimemainittu on huoltoa varten avattava. Yksikön 10 yläseinämään 10c on yhdistetty 25 yksikköön 10 tulevien ilmakanavien yhteet 15c,16a,16e,21a ja 22a. Yksikön 10 korkeutta on merkitty H:11a, leveyttä L:llä ja syvyyttä S:llä. Mainitut dimensiot ovat tyypillisesti valittu alueilta: H - 1000-1400 mm, L - 900-1000 mm ja S - 300-500 mm.

30 Kuvioiden 1-3 mukaisesti yksikköön 10 tuodaan ulkoilmaa nuolen Ain suunnassa ulkoilmasuodattimen 1 kautta, josta tuloilma siirretään yhteen 22a kautta ristivirtalevylämmönsiirtimelle 2. Lämmönsiirtimellä 2 tuloilmaan otetaan talteen poistoilmasta AoUt sen sisältämää lämpö-energiaa. Lämmönsiirtimen 2 lähtöpuolen kanavaosasta 22b tuloilmavir-35 taus Ain menee kuvion 3 mukaisesti uikoilmapuhaltimen 3 imupuolen kana-vaosaan 22c ja siitä edelleen puhaltimen 3 painekorotuksen jälkeen • 92528 4 painepuolen kanavaosaan 22d, joka on yhdistetty tuloilmapuhaltimen 5 imupuolen kanavaosaan 21e.

Kiertoilmavirtaus AK otetaan yksikköön 10 tuloyhteen 21a kautta, josta 5 se siirtyy yksikön 10 kotelon pystyseinän 10a rajoittaman kanavan 21 kautta sen osaan 21b. Kanavan 21 osasta 21c kiertoilmavirtaus siirtyy edelleen yksikön 10 kotelon pohjaseinän 10b yläpuolella olevan kana-vaosan 21c kautta tuloilmasuodattimen 4 läpi väliseinämän lOd aukon 21d kautta tuloilmapuhaltimen 5 imupuolen kanavaosaan 21e, johon tulee myös 10 ulkoa tuloilmavirtaus Ain. Tuloilmapuhaltimen 5 painekorotuksen jälkeen ilmavirtaus Aink siirtyy kanavaosan 15a kautta tuloilmasuodattimen 6 läpi tuloilman lämmityspattereille 7, jossa se lämpiää. Lämmitetty tuloilmavirtaus Al siirtyy kanavaosaan 15b ja siitä yksikön 10 lähtöil-mayhteiden 15c kautta tuloilmalaitteille 15, joista eri huoneisiin 15 puhalletaan lämmitettyä raikasta ilmaa nuolten AL suunnassa. Tuloilmapuhaltimen 5 avulla asetetaan lämmitykseen tarvittavan lämmitetyn tuloilman Al määrä, joka valitaan asunnon koon ja lämmitystarpeen mukaan.

Kuvion 2 mukaisesti lämmityspattereihin 7 on yhdistetty lämmönlähde 11, 20 esim. kaukolämmitys. Lämmityspatterien 7 ja lämmönlähteen 11 välinen lämmönsiirtojärjestelmä käsittää sinänsä tunnetusti putkiston 23, kier-tovesipumpun 19 ja lämmityskiertoveden paine-erosäätimen 19a. Lisäksi putkistoon 23 on liitetty tuloilman lämmityspatterien 7 säätölaitteet 8, jotka saavat säätöimpulssinsa esim. poistoilmalaitteiden 16a tuntu-: 25 massa olevasta lämpötila-anturista 8a.

Yksikön 10 ristivirtalevylämmönsiirtimen 2 kylmä nurkka 2K on pakkasilla jäätymiselle alttiina. Kylmä tuloilma Ain kondensoi ja jäädyttää poistoilman vettä tähän nurkkaan 2K, jossa vesi jäätyy, koska poistoil-30 mavirtaus Aout ei riitä pitämään kyseisen nurkan 2K lämpötilaa nolla- tason yläpuolella. Edellä esitetyn epäkohdan poistamiseksi on lämmitys-patterien 7 jälkeiseen lämmitysilmakanavaan 15b liitetty ilman ohitus-kanava 20, joka liittyy yhteellä 20a kanavaosaan 15b sekä säätö- ja sulkulaitteen 20b välityksellä lämmönsiirtimen 2 kylmään nurkkaan 2K.

35 Kuvion 2 mukaisesti ohituskanavan 20 säätö-sulkulaitetta 20b ohjataan tuloilmavirtauksen Ain yhteyteen sovitetulla lämpötila-anturilla 20c.

li 92528 5 Jäätymisvaaran ilmetessä kylmään nurkkaan 2K ohjataan lämmin ohitusil-mavirtaus Ac, joka varmistaa sen, että lämmönsiirrin 2 pysyy kokonaan jäätymättä kovimmallakin pakkasella. Lämmönsiirtimen 2 jäätyminen voidaan estää varsin pienellä ilmavirtauksen Ac määrällä, mikä ei merkittä-5 västi heikennä yksikön 10 lämpötilahyötysuhdetta, ei aiheuta äkkinäisiä muutoksia tulo- ja poistoilmavirroissa eikä edellytä monimutkaisia ohitus- ja sulkupeltilaitteistoja.

Kuvion 2 mukaisesti yksikön 10 toimintaa ohjataan poisto- 18 ja ulkoil-10 mapuhaltimien 3 yhteisellä ohjaus- ja käyttölaitteilla 13, joita ohjaa poistoilmakanavan osaan 16c sijoitettu lämpötila-anturi 13a. Tuloilma-puhallinta 5 ohjaa ohjaus- ja käyttölaite 14.

Seuraavassa esitetään patenttivaatimukset, joiden määrittelemän keksin-15 nöllisen ajatuksen puitteissa keksinnön eri yksityiskohdat voivat vaihdella ja poiketa edellä vain esimerkinomaisesti esitetystä.

Claims (5)

92528 6

1. Ilmanvaihto-lämmitysyksikkö (10), etenkin huoneistokohtaisesti kerrostalon asuntoihin tarkoitettu yksikkö, joka käsittää lämmityspatterin 5 tai -patterit (7), joihin lämpöenergia johdetaan ulkopuolisesta lämmön-lähteestä (11), ja joka yksikkö (10) käsittää ulkoilmapuhaltimen (3), poistoilmapuhaltimen (18) ja tuloilmapuhaltimen (5), jonka viimemainitun avulla puhalletaan yksikön lämmityspattereiden (7) kautta tuloilmaa tuloilmayhteiden (15) kautta, joka ilmanvaihto-lämmitysyksik- 10 kö (10) on integroitu edellä mainitut puhaltimet (3,5,18) ja niiden väliset ilmakanavat käsittäväksi kompaktiksi kojeistoyksiköksi, ja joka ilmanvaihto-lämmitysyksikkö (10) käsittää poistoilmakanavaan (16) järjestetyn lämmönsiirtimen (2), jonka kautta siirretään yksikön poistoilmasta (AP) sen sisältämä lämpöenergia yksikön (10) tuloilmaan 15 (Ain), tunne t tu siitä, että mainitun lämmönsiirtimen (2) kylmä nurkka (2K) on varustettu sen jäätymisenestojärjestelmällä, joka käsittää lämmitetyn ilman (AL) virtauskanavasta (15b) johdetun kanavan (20), jolla lämmönsiirtimen (2) kylmään nurkkaan (2K) on johdettavissa mainitussa yksikössä (10) lämmitettyä ilmaa. 20

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen yksikkö, tunnettu siitä, että mainittu jäätymisenestojärjestelmä käsittää lämmitetyn tuloilman (Al) ylipaineisesta virtauskanavasta (15b) johdetun ohituskanavan (20).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen yksikkö, tunnettu siitä, että mainitun ohituskanavan (20) virtausta (Ac) säädetään säätö- ja/tai sulkupeltilaitteiston (20b,20c) avulla, joka laitteisto (20b,20c) saa ohjausimpulssinsa sopivimmin uikoilmakanavaan sijoitetusta lämpötila-anturista (20c). 30

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen yksikkö, tunnettu siitä, että mainittuna lämmönsiirtimenä on ristivirtalevylämmönsiirrin (2).

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen yksikkö, jonka yläosassa sen toisen pystyseinän (10a) tuntumassa on päällekkäin poistoilmakanavan II:: 92528 7 osa (16b) sekä kiertoilmakanavan osa (21b), että yksikön alaseinän (10b) yläpuolella on kiertoilmakanavan osa (21c), jossa on kiertoil-masuodatin (4), ja jonka yksikön (10) toisen pystyseinän (10a) yhteydessä on alhaaltapäin lukien kiertoilmakanavan (21c) lähtöpää, tu-5 loilmapuhallin (5), tuloilman lämmityspatteri tai -patterit (7), tu-loilmakanavan painepuolen osa (15b) ja lämmitetyn tuloilman (AL) yhde tai yhteet (15c), tunnettu siitä, että mainitun lämmityspat-terin tai -pattereiden (7) vieressä on lämmönsiirrin (2) ja sen yläpuolella poistoilmayhde (16a) ja tuloilmayhde (22a) ja lämmönsiirtimen 10 (2) alapuolella on poistoilmapuhallin (18). 92528 8