PL219621B1 - Kolektor powietrza procesowego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest kolektor powietrza procesowego, tj. powietrza przepływającego przez gruntowy wymiennik, które zostało poddane obróbce, zwłaszcza termicznej. Kolektor, jak i gruntowy wymiennik ciepła są osadzone w ziemi, której zasoby energii geotermalnej zostały wykorzystane do zmian parametrów powietrza.

Kolektor kieruje procesowe powietrze do instalacji wentylacyjnej obiektu budowlanego.

Z polskiego opisu patentowego nr 119 749 pt. „Urządzenie chłodząco-grzewcze” znany jest kolektor ułożony w gruncie. Stanowią go przewody w przekroju poprzecznym koła i ułożone są w warstwie gruntu o dobrym współczynniku przewodzenia ciepła, a podłączony jest do komory zbiorczej urządzenia chłodzącego. Kolektor ten nie zapewnia jednak kontaktu przepływającego w nim powietrza z gruntem.

Znany jest też kolektor wraz z gruntowym wymiennikiem ciepła, opisany w zgłoszeniu wynalazku nr PL-378 424. Pokazany w przekroju poprzecznym na fig. 1 kolektor według tego zgłoszenia ma za zadanie doprowadzić powietrze procesowe z otaczającego środowiska do gruntowego wymiennika ciepła, podczas gdy umieszczony z drugiej strony wymiennika taki sam kolektor wyprowadza powietrze po obróbce w wymienniku np. do obiektu. Powietrze doprowadzane jest do kolektora z czerpni, a wyprowadzane jest z drugiej strony wymiennika kanałem zbierającym.

Wadą wymiennika i kolektora znanego z PL-378 424 jest to, że kolektor opiera się konstrukcyjnie na płycie wymiennika i nie nadaje się do działania samodzielnego, tzn. gdy nie jest połączony z wymiennikiem.

Celem wynalazku było opracowanie kolektora dla systemu przepływu procesowego powietrza o dużej wydajności i prostej technologii montażu i niskich kosztach eksploatacji, który można by konstruować, montować i ewentualnie stosować niezależnie od wymiennika ciepła.

Według wynalazku opracowano kolektor powietrza procesowego osadzony w gruncie, ograniczony płaszczyzną podłoża stanowiącą płaszczyznę przepływu powietrza procesowego oraz podłużnym elementem rozprowadzającym powietrze, który to element ma w przekroju poprzecznym wypukły kształt wycinka dowolnej krzywej, charakteryzujący się tym, że element rozprowadzający powietrze ma dwie wzdłużne krawędzie oparte na płaszczyźnie podłoża i jest przystosowany do przenoszenia obciążenia gruntem znajdującym się ponad nim, przy czym w elemencie tym znajdują się otwory i/lub kanały umożliwiające przepływ powietrza procesowego.

Element rozprowadzający powietrze może mieć w przekroju poprzecznym kształt wycinka koła.

Korzystnie, płaszczyznę przepływu powietrza stanowi płaszczyzna gruntu przykryta siatką stabilizującą na podkładzie żwirowym.

Ewentualnie, płaszczyznę przepływu powietrza może stanowić płaszczyzna gruntu przykryta ażurową płytą fundamentową, korzystnie żelbetową lub betonową.

Element rozprowadzający powietrze może być wykonany metalu, ewentualnie z tworzywa polipropylonowego i/lub termoplastycznego.

Wewnętrzna powierzchnia elementu rozprowadzającego powietrze korzystnie wyłożona jest powłoką środka antystatycznego i/lub antybakteryjnego, a wewnątrz elementu znajdują się czujniki ciśnienia, wilgotności i szybkości przepływu powietrza, natomiast na płaszczyźnie przepływu powietrza może być osadzony nawilżacz rozciągający się osiowo i wzdłużnie, wzdłuż którego rozciąga się źródło promieniowania ultrafioletowego i rozmieszczone są dozowniki mikroelementów jodu.

W elemencie rozprowadzającym powietrze korzystnie znajdują się otwory usytuowane powyżej krawędzi stykającej się z płaszczyzną, ewentualnie są to kanały sięgające do krawędzi stykającej się z płaszczyzną przepływu powietrza.

Główną zaletą kolektora według wynalazku jest usytuowanie przestrzenne jego elementu rozprowadzającego powietrze, które daje korzyści technologiczno-wytrzymałościowe. Fakt, że obie krawędzie wsparcia osadzone są na płaszczyźnie przepływu powietrza nadaje kolektorowi cechę samonośności.

W związku z takim usytuowaniem przestrzennym elementu rozprowadzającego powietrze, w jego bocznej powierzchni wykonane są w odpowiedniej ilości i kształcie otwarte i/lub zamknięte otwory (kanały) umożliwiające przepływ powietrza poprzez element. Z kolei korzystne wyłożenie wewnętrznej powierzchni elementu rozprowadzającego powietrze powłoką środka antystatycznego i/lub antybakteryjnego oraz zastosowanie czujników temperatury, ciśnienia, wilgotności i szybkości przepływu, jak

PL 219 621 B1 również nawilżacza i źródła promieniowania ultrafioletowego oraz dozowników mikroelementów jodu, umożliwia regulację parametrów technologicznych powietrza procesowego.

Konstrukcja kolektora i sposób jego wykonania i eksploatacji są proste i tanie.

Przedmiot wynalazku jest pokazany w przykładzie wykonania na rysunku, na którym: fig. 2 przedstawia przekrój poprzeczny przez kolektor według wynalazku, w przypadku gdy element ma kształt wycinka koła, a płaszczyzna przepływu procesowego powietrza jest wykonana z ażurowej płyty fundamentowej; fig. 3 przedstawia przekrój poprzeczny elementu rozprowadzającego powietrze z dodatkowym elementem wsporczym, który nie wchodzi w zakres wynalazku; fig. 4 przedstawia w ujęciu aksonometrycznym element rozprowadzający powietrze w pozycji uniesionej z umieszczoną aparaturą; fig. 5 przedstawia sposób osadzenia stopy elementu w prowadnicy; fig. 6 przedstawia wycinek przekroju poprzecznego elementu z dodatkowymi powłokami; fig. 7 przedstawia w widoku z boku osadzony na płaszczyźnie przepływu powietrza element rozprowadzający powietrze i wykonane w nim otwory, ewentualnie kanały.

Pokazany na fig. 2 w przekroju poprzecznym kolektor procesowego powietrza według wynalazku, jako całość ograniczony jest płaszczyzną podłoża stanowiącą płaszczyznę C przepływu powietrza procesowego oraz „górnym”, korzystnie wymiennym, samonośnym, podłużnym elementem rozprowadzającym powietrze 13.

Element 13 z racji zastosowanego konstrukcyjnego materiału, np. metalu lub ewentualnie tworzywa polipropylonowego i/lub termoplastycznego, jak i wielkości kolektora, przybiera różne kształty, tzn. ma on kształt wypukłego wycinka dowolnej krzywej 1.3.1 lub kształt wycinka dowolnej figury 1.3.2 i ograniczony jest od strony wlotu powietrza D krawędzią wsparcia oznaczoną na przekroju poprzecznym A i przeciwległą krawędzią oparcia oznaczoną na przekroju poprzecznym B.

Na fig. 3 pokazano liniami przerywanymi przykładowe dowolne krzywe 1.3.1 - to wycinek koła 1.3.1.1, czy wycinek elipsy 1.3.1.2, a wycinki figury to wycinek prostokąta 1.3.2.1, czy wycinek trójkąta 1.3.2.2.

Na figurach rysunku płaszczyzna przepływu procesowego powietrza D kolektora została oznaczona literą C. Płaszczyznę C może tworzyć powierzchnia gruntu 1 przykryta siatką stabilizującą 4 osadzoną na siatce konstrukcyjnej 3, tak jak w rozwiązaniu znanym pokazanym na fig. 1. W przypadku różnych technologii obróbki powietrza ta sama płaszczyzna C wykonana może być z ażurowej płyty fundamentowej 10 jako płyta żelbetowa i/lub betonowa z otworami 10.1, co widać na fig. 2. Konstrukcja technologiczna płaszczyzny C jest uzależniona od sposobu i metody pracy kolektora i wymogów technologicznych nałożonych na parametry procesowego powietrza D.

W przykładowym rozwiązaniu, gdy element 13 w przekroju poprzecznym ma kształt wycinka koła, krawędź A wsparta jest na płaszczyźnie C i krawędź B opiera się na płaszczyźnie C.

Jak widać na fig. 7, w elemencie 13 wspartym z obu stron na płaszczyźnie C wykonano odpowiedniego kształtu zamknięte lub otwarte otwory 11 lub kanały 12 umożliwiające przepływ określonej ilości powietrza.

Kolejna fig. 6 pokazuje zabudowę wewnętrznej powierzchni 18 elementu 13, która wyłożona jest powłoką środka antystatycznego 19 i/lub antybakteryjnego 20.

Wymogi technologiczne nałożone przez normy dla powietrza D wymagają osadzenie w elemencie 13 odpowiedniej ilości jak i odpowiednich miejscach technologicznych czujników 22 - temperatury, ciśnienia, wilgotności i szybkości przepływu tego powietrza D.

Również na tej samej fig. 4 pokazano, jak osiowo i wzdłuż elementu 13 i na płaszczyźnie C osadzony jest nawilżacz 23, a wzdłuż niego źródło promieniowania ultrafioletowego 24 i dozowniki mikroelementów jodu 25.

W kolektorze według wynalazku całe obciążenie gruntu, czyli ziemi są przenoszone przez element 13, w związku z czym zastosowano specjalny sposób osadzenia dwóch krawędzi 26 elementu 13 w stopach prowadnicy ceowej 15. Prowadnica 15, co pokazano na fig. 5, zawiera elementy rozporowo-uszczelniające 16, które pozwalają na kontrolowane przemieszczanie się stopy 26 pod wpływem obciążeń, zachowując wodną szczelność i stabilność-sztywność elementu 13. W zależności od położenia punktów A i B, to prowadnica 15 może być osadzona pośrednio na wsporniku dystansowym 14 korzystnie w kształcie teowym i/lub innej nośnej konstrukcji, np. stopy żelbetowej dla punktów B.

Kolektor powietrza procesowego znajduje zastosowanie w strefie klimatycznej Polski i krajów ościennych.

Claims (8)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Kolektor powietrza procesowego osadzony w gruncie, ograniczony płaszczyzną podłoża stanowiącą płaszczyznę przepływu powietrza procesowego oraz podłużnym elementem rozprowadzającym powietrze, który to element ma w przekroju poprzecznym wypukły kształt wycinka dowolnej krzywej, znamienny tym, że element rozprowadzający powietrze (13) ma dwie wzdłużne krawędzie oparte na płaszczyźnie podłoża (C) i jest przystosowany do przenoszenia obciążenia gruntem znajdującym się ponad nim, przy czym w elemencie (13) znajdują się środki wybrane z grupy obejmującej otwory (11) i kanały (12), umożliwiające przepływ powietrza procesowego.
2. 2. Kolektor według zastrz. 1, znamienny tym, że element (13) ma w przekroju poprzecznym kształt wycinka koła.
3. 3. Kolektor według zastrz. 1, znamienny tym, że płaszczyznę (C) stanowi powierzchnia gruntu (1) przykryta siatką stabilizującą (4) na podkładzie żwirowym (2).
4. 4. Kolektor według zastrz. 1, znamienny tym, że płaszczyznę (C) stanowi powierzchnia gruntu (1) przykryta ażurową płytą fundamentową (10), korzystnie żelbetową lub betonową.
5. 5. Kolektor według zastrz. 1, znamienny tym, że element (13) wykonany jest metalu, ewentualnie z tworzywa polipropylonowego i/lub termoplastycznego.
6. 6. Kolektor według zastrz. 1, znamienny tym, że wewnętrzna powierzchnia (18) elementu (13) wyłożona jest powłoką środka antystatycznego (19) i/lub antybakteryjnego (20), zaś wewnątrz elementu (13) znajdują się czujniki (22) temperatury ciśnienia, wilgotności i szybkości przepływu powietrza, a na płaszczyźnie (C) osadzony jest nawilżacz (23) rozciągający się osiowo i wzdłużnie, wzdłuż którego rozciąga się źródło promieniowania ultrafioletowego (24) i rozmieszczone są dozowniki mikroelementów jodu (25).
7. 7. Kolektor według zastrz. 1, znamienny tym, że otwory (11) znajdują się w elemencie (13) powyżej krawędzi stykającej się z płaszczyzną (C).
8. 8. Kolektor według zastrz. 1, znamienny tym, że kanały (12) znajdujące się w elemencie (13) sięgają do krawędzi stykającej się z płaszczyzną (C).