NO174865B - Varmeveksler - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en, for takmontering beregnet varmeveksler for temperering av romluft, av den art som er angitt i innledningen til krav 1.

Slike varmevekslere innbefatter en varmevekslingsenhet med en varmeveksler som har horisontale kjølevannsførende rør med flateutvidelsesflenser, og vertikale skjermplater som er anordnet på begge langsidene av den langstrakte varmeveksleren og som utstrekker seg ned fra denne for å definere en egnet konveksjonshøyde for den i enheten avkjølte luften, samt en nedre fast festet skjermenhet på undersiden som fordeler den avkjølte luften.

Konvensjonelle installasjoner av den ovenfor nevnte art fremstilles som helt ferdige standardenheter, som har et hovedsakelig konstant tverrsnitt med en viss effekt pr. lengdeenhet, samt en lengde som er tilpasset til det aktuelle trinn i effektbehovet. Varmevekslerne er dermed tilgjengelig i visse standardlengder. Kjent teknikk representeres av eksempelvis av SE-A-8106140-8 eller SE-A-8701610-1.

Installasjonen av varmeveksler gjøres vanligvis på et tidlig stadium av byggeprosessen.

Det har vist seg at det er vanskelig senere å øke varme-vekslingskapasiteten og det har også vist seg å være vanskelig å opprettholde et helt, pent utseende for varmevekslerens synlige deler helt til byggingen er ferdig, dvs. helt til sluttkontrollen av bygningen.

Videre har det vist seg å være vanskelig å anordne varmevekslere på en ensartet måte i et bestemt rom. Varmevekslerne har vanligvis et standardutseende med en viss effekt pr. lengdeenhet, idet eksempelvis rommets avkjølingseffektbehov kan innebære at den totale varmevekslerlengden som behøves blir betydelig kortere enn den tilsvarende romdimensjonen, slik at forbindelsesledningene til varmeveksleren må kobles fra den øvre delen av én av veggene i rommet. Varmeveksleren gis da gjerne en eksentrisk plassering, i nærheten av ledningsforbin-delsespunktet, og den eksentriske posisjonen for varmeveksleren kan innebære ulemper med hensyn til luftstrømningsmønsteret ved varmeveksleren, eller med hensyn til temperaturfordelingen i rommet. Videre kan det være forbundet med vanskeligheter å anordne varmeveksleren på en estetisk tiltalende måte tilsammen med belysningsarmatur og liknende i taket.

Videre er de kjente anordnings skjermelement anordnet på en slik måte at de gir en viss gjennomstrømning og hastighet (innen visse grenser) for alle anvendelser.

Hensikten med oppfinnelsen er derfor å tilveiebringe en takmontert varmeveksler, med en oppbygning som muliggjør en etterinstallasjon av luftfordelingsskjermelement, som kan fritt velges med hensyn til ønsket luftgjennomslipning (hastighet og strømning) blant flere ulike fordelingselementer, ved nyinstal-lasjoner eller ved ombygninger, hvor forutsetningene er blitt forandret. Hensikten med oppfinnelsen er også å gjøre det mulig å montere anordningens hoveddeler ved et vilkårlig tidspunkt og å montere skjermelementet ved et sent stadium av byggingen, idet skjermen også kan gi plass til rørledninger og/eller ekstra varmevekslingsenheter i rommet som utgjøres av den primære varmeveksleren samt skjermveggene. Det er også en hensikt å fremskaffe en forskyvbarhet for skjermelementet i anordningens lengderetning.

Ytterligere hensikter med oppfinnelsen fremgår av det følgende. Ifølge oppfinnelsen oppnås hensikten med oppfinnelsen ved hjelp av den anordning som er angitt i krav 1. Utførelsesformer av oppfinnelsen er angitt i underkravene.

En særlig hensiktsmessig teknisk effekt eller fordel med oppfinnelsen består i at man ved én og samme prinsippielle grunnkonstruksjon enkelt kan tilpasse anordningen til de forutsetninger som gjelder for et bestemt rom ved å velge et skjermelement for anordningen som gir den ønskete tilpasningen, takket være den avtagbare tilkoblingen av skjermelementet. F.eks. kan man velge et skjermelement som har en slik fordeling, areal, størrelse og form på perforeringsåpningene, at lufthastigheten i rommet under anordningen blir den ønskede eller nødvendige, og f.eks. tilsvarer en beregnet verdi. Det forutsettes at det fins et flertall ulike skjermtyper tilgjengelig fra lager eller kan produseres på kort varsel. På samme måte kan oppfinnelsen tilby en enkel mulighet til ved en lav kostnad å modifisere anordningen hvis forutsetningene, f.eks. rommets varmetilskudd forandres ved at man bytter ut de gamle skjermplatene mot nye med et annet perforeringsmønster som gir den ønskete strømning, resp. hastighet som behøves for å klare den nye forutsetningen (f.eks. et øket avkjølingsbehov i rommet), idet installasjonens hoveddeler kan bibeholdes.

Oppfinnelsen medfører således at anordningen kan tilpasses til de aktuelle forutsetningene, hovedsakelig bare ved å tilpasse valg av skjermelementets utførelse samt montering/bytting av denne. Dersom det kreves ytterligere varmevekslere, kan disse innmonteres i en allerede eksisterende installasjon.

Spesielt i de tilfeller der varmeveksleren ikke skal integreres i et hovedsakelig heldekkende innertak, dvs. hvor anordningen eksponeres i sin helhet, oppnås fordeler ved at skjermplatenes nedre deler utgjør sider av et vanlig U-formet skjermelement, hvilket nedadvendte liv, på samme måte som sidene, kan være utformet for visuelt å avskjerme varmeveksleren og også strekke seg hovedsakelig mellom veggene i rommet. Skjermelementet utgjør en hovedsakelig visuell avskjerming av varmevekslerens sentrale deler og kan enkelt kobles til i et sent stadium av byggeprosessen. Gjennom dette oppnås den fordelen at risikoen for skader på skjermelementet reduseres. Videre oppnås den fordelen at skjermelementet kan fremstilles separat og pakkes på en skadeforebyggende måte, samt transporteres under fordelaktige betingelser til byggeplassen for så å monteres på et senere tidspunkt.

En ytterligere fordel vedrørende elementet er at det, da det er separat og opphengt i enkle avtagbare forbindelser, enkelt kan forskyves i lengderetningen i forhold til varmeveksleren og varmevekslerenheten. Dette gjør at elementet kan plasseres slik at det dekker og bygger inn væskerør f.eks. fra en vegg til selve varmeveksleren. Videre kan selvfølgelig skjermelementet uten vanskeligheter utføres i en tilstrekkelig lengde til at det f.eks. av estetiske grunner strekker seg over hele rommets dimensjon, idet skjermen enkelt kan forlenges hvis det er ønsket. Skjermen kan altså fremstilles i lengdeenheter, som festes sammen og kappes dersom nødvendig. Selvfølgelig innebærer den angitte teknikk at en skjerm hvis nødvendig enkelt kan byttes, f.eks. etter skade eller liknende. Den enkelt monterbare/demonterbare forbindelsen mellom skjermelementets sider og sideskjermene kan innebære at sideskjermene ved sin nedre kant har en noe mer enn 90° utvinklet kantflens, som griper med en motsvarende utvinklet kantflens ved overkan-ten av skjermelementets vegger. Derved kan skjermelementet enkelt lengdeforskyves i forhold til varmeveksleren.

Ved å utforme skjermelementene stablebare i hverandre, kan man oppnå fordelaktige forhold for oppbevaring og transport av disse under opprettholdende av tilfredsstillende transportbe-skyttelse. Selvfølgelig oppnås da vesentlige fordeler fra et transportkostnads-synspunkt.

Dersom det aktuelle rommets avkjølingsbehov krever det, kan en ytterligere varmevekslingsenhet monteres umiddelbart under den nevnte varmevekslingsenhetens varmeveksler og henges opp fra denne ved hjelp av egnete beslag, i det nevnte rommet.

Den nedre varmeveksleren bør da ha en betydelig større avstand mellom sine flenser enn den øvre varmeveksleren.

Varmeveksleren kan selvfølgelig også omfatte en oppvarmningsan-ordning, f.eks. i form av varmtvannsførende rør, som fortrinnsvis via flateutvidelseselementet er anordnet for å avgi varme til omgivelsene via stråling og/eller konveksjon.

Hvis varmeveksleren ikke inngår i et hovedsakelig heldekkende innertak, kan varmeveksleren være opplagret i de bærende bjelker som varmevekslingsenheten og de øvre skjermdelene er festet i, og de kan være festet i disse på begge sider av varmevekslingsenheten.

Hvis varmeveksleren er integrert i et innertak, kan det U-formete skjermelementets liv ha form av adskilte bånd eller avstivere, som ikke behøver å ha noen visuell avskjermende funksjon, men bare forbinder sidene og eventuelt tjener som opplagring av en ledeplate for å begrense utstrømningsarealet for avkjølt luft, idet platen kan bære en oppvarmingsanordning. I den nedenstående alminnelige utførelsesform kan skjermelementets vegger være hele for å lede ned den avkjølte luftstrømmen til området under takoverflaten.

Ved den foreliggende anordning, kan man fritt velge en lengde for varmeveksleren, som hovedsakelig er avhengig av nødvendig kjøle/varmeeffekt og tilgjengelige varmevekslingsenheter. Varmevekslingsenheten eller enhetene i en rekke kan gjemmes bak et skjermelement av ønsket lengde, hvor skjermelementet også kompletterer varmevekslingsenhetene til effektivt konveksjonsnivå. I tillegg kan man inkludere en tilluftsledning i skjermelementet, slik at man på skjult måte, enkelt kan legge luftutblåsningsstedet til en ønsket posisjon langs skjermelementet/varmevekslingsenhetene. Dermed bæres luftledningen på enkel måte av varmevekslingsenhetene. Videre kan man velge et skjermelement som gir en lufthastighet under anordningen og en luftstrøm gjennom denne og man kan enkelt forandre lufthastigheten eller/og luftstrømmen mot andre som har en annen perforering.

Oppfinnelsen blir i det følgende beskrevet nærmere ved hjelp av et utføringseksempel som skjematisk, er fremstilt på tegnin-gene . Fig. 1 viser skjematisk et vertikalt lengderiss gjennom en installert anordning ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 viser skjematisk et tverrsnitt gjennom anordningen, ifølge snitt I-l i fig. 1. Fig. 3 viser skjøting av skjermelementet og tilhørende skjøtestykke og endestykke. Fig. 4 viser skjematisk forbindelsesområdet mellom to varmevekslingsenheter, og et tilhørende skjøtestykke. Fig. 5 viser et perspektivriss av et skjermelement ifølge anordningen i fig. 1. Fig. 6 viser skjematisk et tverriss gjennom anordningen ifølge oppfinnelsen, slik det innmonteres i et innertak. Fig. 7 viser et tverrsnitt gjennom anordningen med doble varmevekslingsenheter ifølge oppfinnelsen.

I fig. 1 vises det to motstående vegger, 2, 3 og innertaket i et rom, hvor en varmeveksler er hengt opp i taket 1 via beslag 6.

Med ytterligere henvisning til fig. 2 kan man se at varmeveksleren innbefatter to varmevekslingsenheter 10 som er koblet til hverandre, og begge omfatter en varmeveksler 20, 21 som utgjøres av horisontale kjølevannsledende rør 20 med vertikale parallelle flenser 21 som er rektangulære. Enheten omfatter også vertikale skjermplater som i alminnelighet betegnes med 40 og som er anordnet på begge langsidene av den langstrakte varmeveksleren 20, 21 og strekker seg ned fra denne for å definere et konveksjonsnivå for den i varmevekslingsenheten 10 avkjølte luft. Med "konveksjonsnivå" menes at varmeveksleren danner en vertikal sjakt, gjennom hvilken den avkjølte luften synker og etablerer en nødvendig strømming og varmluft går ned gjennom varmevekslingsenheten for avkjølings-formål.

De generelt angitte skjermplatene 40 omfatter delvis sideskjermer 41 som er festet til og i sideretning avskjermer to motstående sideflater til varmeveksleren 20, 21, delvis, til sideskjermene 41 avtagbart festede rammevegger 51, tilhørende et nedre hovedsakelig U-formet skjermelement 50. Rammeveggene 51 er festet til sideskjermenes nedre kant og strekker seg nedover fra sideskjermene. Den nedre kanten av sideskjermene 41 har en oppoverbøyd flens 42, og skjermelementenes 5 0 vegger 51 har ved sin øvre kant en nedover innoverbøyd flens 52 som samvirker med flensen 42 for opplagring av skjermelementet 50.

Veggene 51 har en høyde som er større enn diameteren til et tilluftsrør 60 som er plassert i skjermelementet 50 under varmevekslingsenheten 10 og som er opplagret fra enhetens 10 skjermflenser 42 ved hjelp av en bøyle 61 som har innoverbøyde ender som danner haker som griper rundt skjermflensene 42.

Varmevekslingsenheten 10 omfatter hensiktsmessig også tverr-gående bæreskinner 70 som er festet til sideskjermene 41. Beslaget 6 er ved den nedre enden festet til skinnene 70, og skinnene 70 kan ha fra varmevekslingsenheten 10 utkragede ender, f.eks. for opplagring av varmestrålningselement (ikke vist) av i og for seg kjent utførelse. Installatøren vil kjenne det aktuelle avkjølingsbehovet og anordner én eller flere rader av varmeveksler i et rom hvor luften skal tempereres. Hver rad dannes da av én eller flere varmevekslingsenheter av stan-dardtypen, hvor enhetene tilsammen utgjør det tiltenkte kjølingsbehovet. For én rad brukes varmevekslingsenheter med lik tverrsnittsform, og for hver rad velges varmevekslingsenheter blant standardlengder for disse slik at radene får ønsket avkj ølingseffekt.

I ett enkelt tilfelle kan dette innebære at anordningen vil omfatte to seriekoblete enheter 10 slik det er vist i fig. 1, og disse kobles til kjølevannsledninger som er tilgjengelige ved veggen 2. Ved veggen 2 er det også en tilluftskobling tilgjengelig, hvor ledningen 60 tilkobles.

Enhetene 10 henges opp med beslagene 6 og rettes mot hverandre, samt anordnes i en innbyrdes avstand som gir de beste forhold med hensyn til kjøleluftstrømmingen i rommet. For det angitte rommet kan det være ønskelig å ha tilluftstedet 62 plassert ved veggen 3, da ledningen 6 må forløpe hovedsakelig på tvers over hele rommets bredde.

Skjermelementet 50, som kan ha én eller flere standardlengder, kan monteres på enhetene 10 og forskyves i lengderetning på disse og festes til hverandre for sammen å danne en skjerm som har en ønsket lengde og lengderetningsplassering i rommet slik at skjermen gir et estetisk tiltalende arrangement og dekker luftledningen 60 og enhetene 10. Skjermelementet 50 kan selvfølgelig kappes til ønsket lengde. Skjermelementene er forskyvbare i lengderetning og sideskjermenes flenser, og skjøten mellom skjermelementene 5 0 kan dekkes med U-formede skjøteplater 53, og enden av skjermelementet 50 kan dekkes med en endeplate 57 som vises i fig. 3.

Fortrinnsvis legges skjøten 55 mellom skjermelementet 50, mellom endene av én varmevekslingsenhet 10, slik at skjøte-platen 53 får full støtte mot flensen 42.

Fortrinnsvis monteres en hovedsakelig U-formet skjermplate 71 over spalten mellom nærliggende enheter 10, for å styre forbi den luftstrømmen som skal kjøles, til de med partiene av varmevekslingsenhetene som er utstyrt med flenser.

Skjermelementet 50 er utstyrt med åpninger 58 over sin bunnflate 54, for å gjøre det mulig for den avkjølte luften å passere nedover, og også elementets sidevegger 51 er utstyrt med åpninger 59, ved den typen arrangement som er illustrert i fig. 1. Veggene har tross perforeringen en evne til å tilby ønsket konveksjonsnivå.

I utførelser hvor anordningen sammenbygges med et innertak 80, bør derimot skjermveggene 51 være hele og tette for å ikke lede ut avkjølt luft på oversiden av innertaket 80. I utførelsen ifølge fig. 6 vises under taket 80, montert på nivå med det U-formete skjermelementet 50, liv 54 som i dette tilfelle gis åpninger av hensiktsmessig størrelse hvor åpningene naturligvis kan danne et estetisk tiltalende mønster. Imidlertid kan livet 54 hovedsakelig ha til funksjon å danne distanseholdere for elementets 50 vegger 51, hvor distanseholderene kan utnyttes for opplagring av en ledeplate 81 som avbøyer den passerende avkjølte luftstrømmen til en underflate utover innertaket. Ledeplaten 81 kan også danne et i og for seg konvensjonelt varmestrålningselement når varmetilførsel kreves.

Med henvisning til fig. 7 kan man se at anordningen kan omfatte på hverandre stablete enheter 10 som er innbyrdes koplet ved hjelp av ikke viste koblingsmidler. Spesielt kan man se at de i fig. 2 illustrerte sideskjermene 41 har nedre kantdeler 44 som forløper ned forbi flensene 21 og derved sammen med flensene 21 danner en utsparing som opptar den øvre delen av en enhet 10. De nedre kantdelene 44 av sideskjermene 41 er hensiktsmessig litt utvinklet for dette formålet, eller kan deformeres for å utgjøre den i fig. 7 viste stabelanordning.

Med oppfinnelsen kan varmevekslingsenheten og luftledningen dekkes med skjermelementer 50 som kan monteres i en hensiktsmessig posisjon langs enhetene 10 og festes sammen med ytterligere elementer 50 til en skjerm av ønsket lengde. Dette gir full frihet med hensyn til posisjonen i aksialretningen for tilluftsanordningen på ledningen 60.

Flensene 21 kan være utformet av tynne aluminiumsplater som står i varmevekslingskontakt med rørene 20 via forbindel-sesstykker, og plateflensene 21 har en rektangulær utforming og er parallelle.

I utførelsen ifølge fig. 7 velges før den nedre enheten 10 en avstand mellom flensene som er større enn avstanden mellom flensene i den øvre enheten. F.eks. kan avstanden mellom flensene i den nedre enheten være hovedsakelig dobbelt så stor som mellom flensene i den øvre enheten.

Det skal forstås at man ved en relativt lav kostnad kan tilveiebringe flere ulike skjermelementtyper med ulik per-foreringsgrad, -form, -størrelse, -fordeling og total per-foreringsareal pr. lengdeenhet, slik at man ved å velge og montere en skjermelementtype blant disse tilgjengelige typer kan oppnå en lufthastighet under anordningen, som godt svarer til en på forhånd utregnet hensiktsmessig verdi. Videre skal det fastslås at man har mulighet til å gå ut fra standar-diserte varmevekslere og forandre deres konveksjonsnivå ved å utnytte skjermelementet i anordningen med ulik høyde på skaftveggene.

Oppfinnelsen gjør det også mulig enkelt å forandre lufthastigheten og/eller luftstrømningsmønsteren under anordningen, ved å bytte skjermelement, om det f.eks. etter installasjonen av anordningen viser seg at den beregnede ønskede lufthastigheten eller strømningsmønsteret ikke oppnås med den installerte, på forhånd beregnede og dimensjonerte anordningen med tilhørende skjermelement.

Claims (5)

1. Takmontert varmeveksler for temperering av romluft omfattende en varmevekslingsenhet (10) som omfatter en varmeveksler (20, 21) inneholdende horisontale kjølevanns-ledende rør (20) med parallelle, vertikale kjøleflenser (21), og vertikale skjermplater (40) som er anordnet på begge sider av den langstrakte varmeveksleren (20, 21) og strekker seg nedover fra denne for å bestemme et konveksjonsnivå for den i enheten (10) avkjølte luften, karakterisert ved at skjermplatene (40) består delvis av sideskjermer (41) som er koblet til, og i sideretning avskjermer to motstående sider av varmeveksleren (20, 21), og til sideskjermenes nedre kantdel avtagbart koblede rammevegger (51) tilhørende et nedre, hovedsakelig U-formet skjermelement (50), som over sin bunnflate (54) er forsynt med åpninger (58) for å tillate at den avkjølte luft kan passere nedover.

2. Varmeveksler ifølge krav 1, karakterisert ved at sideskjermene (41) ved sin nedre kant har en mer enn 90° utvinklet kantflens (42) og at skjermelementets rammevegger (51) ved sin frie kant har en motsvarende innover vinklet kantflens (52) som griper rundt sideskjermenes kantflenser (42).

3. Varmeveksler ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at skjermelementet (50) har en høyde som tillater inneslutning av et tilluftsrør (60) i mellomrommet mellom skjermelementet (50) og varmevekslingsenheten (10) og at opplagringsbøyler (61) for røret (60) har bøyde endedeler som griper rundt sideskjermenes kantflenser.

4. Varmeveksler ifølge kravene 1-3, karakterisert ved at sideskjermene (41) ved sin nedre kantdel (44) forløper nedover forbi den nedre begrensningsflaten til varmeveksleren (20, 21) for dannelsen av en nedre styringsutgang som gir plass til det øvre partiet av en varmevekslingsenhet ved stabling av varmevekslingsenheter.

5. Varmeveksler ifølge kravene 1-4, karakterisert ved at skjermelementets (50) avtagbare kobling (42, 52) til sideskjermene (41) er anordnet for å gi en fri plassering av skjermelementet i lengderetning i forhold til sideskjermene (41).