!HU000005530T2! (19)
HU
(11) Lajstromszám:
E 005 530
(13)
T2
MAGYAR KÖZTÁRSASÁG Magyar Szabadalmi Hivatal
EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA F24F 3/00
(21) Magyar ügyszám: E 07 011237 (22) A bejelentés napja: 2003. 06. 05. (96) Az európai bejelentés bejelentési száma: EP 20070011237 (97) Az európai bejelentés közzétételi adatai: EP 1830134 A1 2007. 09. 05. (97) Az európai szabadalom megadásának meghirdetési adatai: EP 1830134 B1 2009. 01. 28.
(51) Int. Cl.:
(30) Elsõbbségi adatok: 10226417 2002. 06. 13.
(73) Jogosult: Menerga GmbH, 45473 Mülheim an der Ruhr (DE)
DE
(72) Feltaláló: Doerk, Horst, 45219 Essen (DE)
(54)
F25B 29/00 F24F 3/147 F25B 5/02 F24F 5/00
(2006.01) (2006.01) (2006.01) (2006.01) (2006.01)
(74) Képviselõ: Weichinger András, DANUBIA Szabadalmi és Jogi Iroda Kft., Budapest
Berendezés épületekben, különösen uszodákban levegõ szárítására
(57) Kivonat
HU 005 530 T2
A találmány tárgya berendezés hûtõgéppel (hõszivattyúval) rendelkezõ épületekben levegõ szárítására,
amely egy sûrítõvel (3), egy kondenzátorral (5), egy expanziós szeleppel (6) és egy elgõzölögtetõvel (4) ren-
1. ábra A leírás terjedelme 8 oldal (ezen belül 4 lap ábra) Az európai szabadalom ellen, megadásának az Európai Szabadalmi Közlönyben való meghirdetésétõl számított kilenc hónapon belül, felszólalást lehet benyújtani az Európai Szabadalmi Hivatalnál. (Európai Szabadalmi Egyezmény 99. cikk (1)) A fordítást a szabadalmas az 1995. évi XXXIII. törvény 84/H. §-a szerint nyújtotta be. A fordítás tartalmi helyességét a Magyar Szabadalmi Hivatal nem vizsgálta.
1
HU 005 530 T2
2
delkezik, míg az épület belsejébõl érkezõ nedves, használt levegõ (AB) az elgõzölögtetõn (4) lehûtésre, nedvességelvonásra kerül, és azután a kondenzátorban (5) újra felmelegítésre, és mint bevezetett levegõ (ZU) az épület belsejébe visszavezetésre kerül. A találmány lényege, hogy a hûtõgép hûtõkörében az expanziós szelep (6) elõtt egy hûtõközeg-aláhûtõ van elrendezve, amely a folyékony hûtõközegnek az
elgõzölögtetõbe (4) történõ bejuttatása elõtt aláhûtésére szolgál, az elgõzölögtetõ (4) egy bypass (7) révén át van hidalva, és a bypasson (7) átvezetett légmennyiség a bypassban (7) elrendezett elzáró szerv (8) révén az elvezetett levegõ hõmérséklete, nedvességtartalma, a bevezetett levegõ hõmérséklete, nedvességtartalma, az elvezetett levegõ mennyisége és a bevezetett levegõ mennyisége szerint szabályozható.
A találmány berendezés hûtõgéppel rendelkezõ épületekben levegõ szárítására, ahol a hûtõgép (szivattyú) egy sûrítõvel, egy kondenzátorral, egy expanziós szeleppel és egy elgõzölögtetõvel rendelkezik, ahol az épület belsejébõl érkezõ nedves, használt levegõ az elgõzölögtetõ révén lehûtésre és nedvességmentesítésre kerül, és ezután a kondenzátorban újra felmelegítésre, és mint bevezetett levegõ az épület belsejébe visszavezetésre kerül. Az US 4,517,810 számú leírásból ismeretes egy megoldás, ahol egy uszoda levegõjét egy hûtõgépben hûtik le, és szárítják, és azután újra felmelegítik. Ezt az ismert berendezés nem dolgozik az uszoda tényleges használatának megfelelõen, és ezzel a keletkezõ nedvesség és káros anyag nedvességnek megfelelõen és friss levegõ bevezetésének. Ezáltal nagyobb az energiaszükséglet. A találmány feladata a bevezetõben említett típusú berendezés oly mértékû javítása, hogy a nedvesség eltávolítás és különösen a frisslevegõ-bevezetés egzakt módon a fennálló épületben lévõ adottságoknak megfelelõen történjen az épületben, különösen az uszodában megnövelt hûtõteljesítmény mellett. A feladatot a találmány értelmében azáltal valósítjuk meg, hogy a hûtõgép hûtõkörében az expanziós szelep elõtt egy hûtõközeg aláhûtõ van elrendezve (4. ábra), amely a folyékony hûtõközegnek az elgõzölögtetõbe történõ befecskendezése elõtti aláhûtésre szolgál, és az elgõzölögtetõ a bypass révén át van hidalva, és a bypasson átvezetett levegõ mennyisége a bypassban elrendezett zárószerv révén az elvezetett levegõ hõmérséklete, nedvességtartalma, a bevezetett levegõ hõmérséklete és nedvességtartalma, az elvezetett levegõ mennyisége és a bevezetett levegõ mennyisége szerint szabályozható. Ez egy jelentõs teljesítménynövelést eredményez energiamegtakarítás mellett. Különösen elõnyös, ha egy ilyen berendezés uszodáknál kerülhet alkalmazásra. Ezeknél különösen pontos szabályozást lehet elérni, amely optimális nedvességeltávolítást és különösen higiéniai okokból szükséges frisslevegõ-bevezetést eredményez jelentõs energiamegtakarítás mellett. A teljesítmény nyerés további fokozása biztosítható jelentõs energiamegtakarítás mellett, amennyiben a hûtõközeg a folyékony hûtõeszköz hûtéséhez, különösen uszodánál a bevezetett és melegítendõ friss vizet használjuk fel. Elõnyös kiviteli példák a további aligénypontokban következnek.
A találmány kiviteli példája a rajzokon látható és a következõkben kerül ismertetésre, ahol az 1. ábra egy elsõ kiviteli változatot szemléltet szabályozott bypass-szal és hûtõközeg-aláhûtõvel, a 2. ábra egy második kiviteli példa külsõ levegõ bevezetõcsatornával és folytatólagos csatornával, a 3. ábra egy harmadik kiviteli példa egy második elvezetõcsatornával, a 4. ábra egy negyedik kiviteli példa második külsõ levegõ bevezetõcsatornával. Különösen uszodákban ismeretes a levegõt hûtõgéppel nedvességmentesíteni. Ehhez a kibocsátott AB levegõt egy 2 ventilátorral szívják meg és egy 22 fõ levegõcsatornán keresztül kerül továbbvezetésre, kezelésre és egy második további 1 ventilátorral mint ZU bevezetett levegõ újra a térbe (terekbe), különösen uszodába kerül visszavezetésre. A hûtõgép 3 sûrítõbõl, 4 elgõzölögtetõbõl, 5 kondenzátorból és 6 expanziós szelepbõl áll. A nedvesség elvonásra kerülõ levegõt, illetve a szárítandó levegõt egy 2 ventilátoron és a 22 csatornán keresztül a 4 elgõzölögtetõn vezetjük keresztül, amellett harmatpontja alá hûtjük le. A lehûtött és amellett szárított levegõt ezután a saját, a lehûtésnél elvont hõvel az 5 kondenzátorban újra melegítjük. A meleg, szárított levegõt 1 ventilátorral a térbe, illetve az objektumba visszavezetjük. Annak érdekében, hogy ezt a folyamatot fenntartsuk, a 3 sûrítõbe villamos energiát juttatunk. Azért, hogy a nedvességmentesítési, illetve szárítási folyamatot különösen gazdaságosan tudjuk végezni, szükséges a villamos hajtóenergiát a sûrítõ számára lehetõleg kis értéken tartani. Abból a célból, hogy a villamos hajtóenergiát a 3 sûrítõ számára kis értéken tartsuk, ismeretes a hõátadót a hûtõgép folyamattal kombinálni. A hõátadóban a szárítandó levegõ elõhûtésre kerül, és a következõ 4 elgõzölögtetõn harmatpont hõmérsékletre lehûtésre, majd végül a hõátadóban elõmelegítésre és az 5 kondenzátor révén újra felmelegítésre kerül. Továbbá ismeretes a 4 elgõzölögtetõ révén egy 8 bypass-csappantyú segítségével a 3 sûrítõ felvevõ teljesítményét azonosan maradó nedvességelvonási teljesítmény mellett csökkenteni. Amellett megállapítható, hogy a túl nagy vagy kis levegõmennyiség esetén a bypasson keresztül drasztikusan csökken a nedvességelvonási teljesítmény. Amellett a bypasskapcsolás
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 2
1
HU 005 530 T2
egy kombináció a hõátadóban egy hõátadóval lehetséges. A találmány egy lényeges része, hogy a levegõmennyiséget a bypasson keresztül úgy szabályozzuk, hogy mindig egy lehetõ legnagyobb nedvességelvonási teljesítményt biztosítsunk (1. ábra). Azonban új, hogy egy villamos szabályozó- és vezérlõegység segítségével mind az elvezetett levegõ hõmérséklete és nedvessége, mind pedig a bevezetett levegõ hõmérséklete és nedvessége mérésre kerül. Továbbá az elvezetett levegõ mennyisége és a bevezetett levegõ mennyisége méréstechnikailag érzékelésre kerül. Ebbõl a célból a 22a levegõelvezetõ csatornán és a 22b levegõbevezetõ csatornán mindig legalább két szenzor van elrendezve, amelyek a levegõ hõmérsékletét és nedvességét a csatornában mérik. Amellett ehhez az 1 és 2 ventilátorokon keresztül szállított levegõ mennyiséget is mérjük. Ezen mérési értékek segítségével az abszolút nedvességkülönbség a bevezetett és elvezetett levegõ között permanensen meghatározható. A nedvességkülönbség szolgál mint szabályozónagyság az elektromotorikus 8 bypass-csappantyúk számára. Ezáltal biztosítható, hogy a különbözõ üzemi feltételek esetén mindig optimális levegõmennyiséget vezessünk az elgõzölögtetõn keresztül. Ezáltal optimális viszonyt lehet megvalósítani a sûrítõ felvevési teljesítménye és a nedvességelvonó teljesítménye között. Az energia optimalizálásnak további lehetõsége abban van, hogy a folyékony hûtõközeget befecskendezés elõtt aláhûtjük a 4 elgõzölögtetõben (1. ábra). Ehhez közvetlenül a 6 expanziós szelep elõtt egy 15 hûtõközeg aláhûtõt integrálunk. Hûtõközegként friss víz szolgálhat, amely az uszodában tapasztalataink szerint nagy mennyiségben szükséges, és felmelegítésre kell, hogy kerüljön (például a medence vízpótlása, zuhanyok stb.). Mivel egy uszodában állandóan káros anyagok képzõdnek, (például trihalogén-metánok), ezért szükség van bizonyos külsõ levegõrész egy AU1 bevezetõcsatornán keresztül történõ bejuttatására (2. ábra). Ezt a higiéniailag szükséges külsõ levegõ részt az uszoda mindenkori használatához kell, hogy hozzáigazítsuk. A káros anyag mennyisége – hasonlóan mint vízgõz esetén – függ a fürdõ alkalmazásától. Ez azt jelenti, hogy kisebb igénybevétel esetén is kevesebb káros anyag rész, illetve vízgõz rész keletkezik, míg nagyobb alkalmazási terhelés esetén nagyobb a káros anyag rész és nagyobb a vízgõz rész. Mivel ezen találmányunk révén a vízmennyiség – amely szabaddá válik – méréstechnikailag kerül érzékelésre, ez mint szabályozónagyság szolgál a higiéniailag szükséges AU külsõ levegõáram mennyiségéhez, és a káros anyag elvezetése szempontjából, illetve annak csökkentése szempontjából. A kifelé elvezetendõ használt levegõ amellett egy használt levegõ vezetéken keresztül kerül kijuttatásra. Abból a célból, hogy nyári üzemben, amikor megnövelt külsõlevegõ-mennyiségre van szükség, és semmiféle meleg visszanyerés nemkívánatos, az elvezetõlevegõ útjában található hõcserélõ konfiguráció egy já-
5
10
15
20
25
30
35
2
rulékos F02 elvezetõlevegõ-csatlakozáson keresztül megkerülhetõ (3. ábra). Ebbõl a célból a 18 légcsappantyú nyitva van, és a 19 légcsappantyú zárva. Amennyiben nyáron a külsõ levegõ túl meleg, és mindenesetre túl nedves, a kívánt hõmérséklet és légnedvesség az uszodában már állandóan nem tartható. Abból a célból, hogy megfelelõ levegõkondicionálást ezen üzemi körülmények között is lehetõvé tegyük, a külsõ levegõt járulékos AU2 külsõ levegõ csatlakozón keresztül, amely 20 légcsappantyúval van ellátva, szívjuk meg, és egy hõcserélõ konfiguráción keresztül lehûtjük, szárítjuk (4. ábra). Amennyiben az uszoda levegõjének túlfûtés következik be, egy járulékos 21 légkondenzátoron keresztül a felesleges hõt egy nedvességelvonó folyamat révén az eltávozó levegõvel az objektumból eltávolítjuk. Abból a célból, hogy a nedvességmentesítési, illetve szárítófolyamatot különösen gazdaságosan alakítsuk ki, szükséges a villamos hajtóenergiát a sûrítõ számára lehetõleg alacsony értéken tartani. Ismeretes, hogy a hõátadót egy hûtõgép folyamattal lehet kombinálni. Összefoglalva, a találmány egy optimális uszodaszellõztetõ berendezést ír le. Ez a mûködési módját tekintve illeszkedik mindenféle feltételekhez, és automatikusan és magától kiválasztja az energia szempontjából legkedvezõbb üzemmódot. Az energia áraktól, illetve a külsõ levegõ kondícióktól függõen ez gazdaságosabb lehet az uszodát külsõ levegõvel nedvességmentesíteni egy hõszivattyú üzem helyett. A számítási modul alkalmazására, amely minden paramétert, beleértve a külsõ levegõ kondíciókat, tartalmaz, a villamos és hõ energiaárak beadagolása mellett automatikusan kiválasztja a leggazdaságosabb üzemmódot. A leírt mûködés mûködésképes akár egy hûtõgéppel való és egy levegõ-levegõ hõátadó berendezéssel.
SZABADALMI IGÉNYPONTOK 40
45
50
55
60 3
1. Berendezés hûtõgéppel (hõszivattyúval) rendelkezõ épületekben levegõ szárítására, amely egy sûrítõvel (3), egy kondenzátorral (5), egy expanziós szeleppel (6) és egy elgõzölögtetõvel (4) rendelkezik, míg az épület belsejébõl érkezõ nedves, használt levegõ (AB) az elgõzölögtetõn (4) lehûtésre, nedvességelvonásra kerül, és azután a kondenzátorban (5) újra felmelegítésre, és mint bevezetett levegõ (ZU) az épület belsejébe visszavezetésre kerül, azzal jellemezve, hogy a hûtõgép hûtõkörében az expanziós szelep (6) elõtt egy hûtõközeg-aláhûtõ (15) van elrendezve, amely a folyékony hûtõközegnek az elgõzölögtetõbe (4) történõ bejuttatása elõtt aláhûtésére szolgál, az elgõzölögtetõ (4) egy bypass (7) révén át van hidalva, és a bypasson (7) átvezetett légmennyiség a bypassban (7) elrendezett elzáró szerv (8) révén az elvezetett levegõ hõmérséklete, nedvességtartalma, a bevezetett levegõ hõmérséklete, nedvességtartalma, az elvezetett levegõ mennyisége és a bevezetett levegõ mennyisége szerint szabályozható.
1
HU 005 530 T2
2. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a folyékony hûtõközeg hûtésére az épületbe, különösen uszodába bevezetett, melegítendõ friss vizet alkalmazunk. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a fõ levegõcsatornába (22) a kondenzátor (5) és az elgõzölögtetõ (4) között egy külsõ levegõbevezetõ csatorna (AU1) torkollik. 4. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a fõ levegõcsatornából (22) a kondenzátor (5) és az elgõzölögtetõ (4) között, különösen a külsõ levegõcsatorna (AU1) elágazása elõtt egy levegõcsatorna (F01) ágazik el. 5. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a bevezetõcsatornában és/vagy a levegõelvezetõ csatornában zárószervek vannak elrendezve. 6. Az 5. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az elõre menõ vezeték (F01) elágazása mögött egy zárószerv (12) van a fõ levegõcsatornában (22) elrendezve, amely révén az elvezetett levegõ az elõre menõ levegõcsatornában (F01) és a külsõ levegõcsatornában (AU1) zárószervek (13, 14) együttmûködésével szabályozható. 7. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a fõ levegõcsatornából (22) az elgõzölögtetõ (4), és különösen a bypasselágazás elõtt egy második elvezetõcsatorna (F02) ágazik el. 8. A 7. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a második levegõelvezetõcsatorna elágazása mögött egy zárószerv (19) van elrendezve, amely révén az elvezetett levegõ mennyisége együttmûködõen a második elvezetõ levegõcsatornában (F02) lévõ zárószervvel (18) szabályozható. 9. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a fõ levegõcsatornába
5
10
15
20
25
30
35
4
2
(22) az elgõzölögtetõ (4) elõtt, egy különösen második levegõelvezetõcsatorna mögött egy második külsõ levegõbevezetõcsatorna (AU2) torkollik. 10. A 7–9. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a második külsõ levegõbevezetõ csatorna (AU2) torkolata és a második levegõelvezetõ csatorna (F02) elágazása között egy zárószerve (19) van a fõ levegõcsatornában (22) elrendezve (4. ábra), amely összedolgozik a második levegõelvezetõ csatornában (F02) és a második külsõ levegõ csatornában (AU2) lévõ zárószervekkel (18, 20). 11. A 7–10. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a második levegõelvezetõ csatornában (F02) egy levegõkondenzátor (21) van elrendezve. 12. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a zárószerveket csappantyúk alkotják. 13. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a zárószervek, különösen a csappantyúk motorosan vannak üzemeltetve. 14. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a mérõberendezések, melyek a hõmérsékletet, a nedvességet és különösen a levegõmennyiséget érzékelik, valamint a hajtások, különösen a zárószervek kontrolljai egy elektronikus szabályozóberendezéshez vannak csatlakoztatva, amely a zárószerveket a mért értékeknek megfelelõen szabályozza. 15. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a hõátvivõnek a hûtõgép folyamattal történõ kombinációjára egy hõátvivõ van a fõcsatornában (22) csatlakoztatva úgy, hogy a hõátadóban (16) a szárítandó levegõ elõhûtésre, a következõ elgõzölögtetõben (4) harmatpont hõmérsékletre lehûtésre kerül, és végül a hõátadóban elõmelegítésre, és a kondenzátor (5) révén tovább felmelegítésre kerül.
HU 005 530 T2 Int. Cl.: F24F 3/00
5
HU 005 530 T2 Int. Cl.: F24F 3/00
6
HU 005 530 T2 Int. Cl.: F24F 3/00
7
HU 005 530 T2 Int. Cl.: F24F 3/00
Kiadja a Magyar Szabadalmi Hivatal, Budapest Felelõs vezetõ: Törõcsik Zsuzsanna Windor Bt., Budapest
