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Einrichtung zur Beeinflussung des klimatischen Zustandes in einem Raum Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Beeinflussung des klimatisehen Zustandes in einem Raum, mit. einem Frisehluftaufneh- mer, der naeh Bedarf mit, einer einstellbaren, auf geeigneten Zustand konditionierten und atif einen über dem Atmosphärendruck liegenden Druck gebrachten Frischluftmenge gespeist ztt werden bestimmt ist, ferner mit einer Mehrzahl von Entspannungsdüsen,
durch welche die Frisehluft aus dem Aufnehmer in eine oberhalb des Aufnehmers angeordnete Miseh- 1#:ammer strömt, in welcher sie sich mit unter dem Finfluss der-Entspannungsströmun- ans, dem Raum angesaugter Raumluft vermischt, wid schliesslich mit. einem im Strömungsweg der Raumluft vor der 11Iiscltkammer angeordneten Wärtneaustauseher zur Heizung bzw. liiililung der Raumluft.
Einrichtungen der geschilderten Art fin- iIen in stei;-endem Masse Anwendung in sol- elien Gebäuden, bei denen das Unterbringen der Lüftungskanäle Schwierigkeiten bereitet oller einen im Verhältnis zum Grundriss des Gebäudes untragbaren Platzbedarf bedingt. 1V < ihrend in einer Lüftungsanlage der bisher ain meisten verbreiteten Art ein Teil der Luft in (lein ztt klimatisierenden Raum dauernd iltireli L\mluftkanäle in eitle
zentrale Konclit.io- nieranlage abgesaugt, hier zusammen mit einer gewissen Frisehluftmenge auf geeignete Tem.- peralttr und Feuchtigkeit gebracht und anschliessend zusammen mit der Frischluft wieder in den Raum zurückgeführt wird, wobei eine der zugeführten Frischluftmenge entsprechende Raumluftmenge durch irgendwelche Schlitze, öffnungen usw. aus dem Raum entweichen kann, gestaltet sieh der Betrieb einer Anlage mit mehreren Einrichtungen der obenerwähnten Art beispielsweise wie folgt:
Eine zentrale Konditionier anlage saugt Frischluft aus der Atmosphäre an und bringt diese Luft auf geeignete Temperatur und Feuchtigkeit. Die so behandelte Frischluft wird unter erhöhtem Druck den genannten Einrichtungen zur Beeinflussung des klimatisehen Zustandes in einzelnen Räumen des Gebäudes zugeführt. In diesen Einrichtungen entspannt sich die Frisehluft, wobei unter dem Einfluss der Entspannungsströmung eine Ejektorwirkung zustande kommt, welche Raumluft in die Ein- riehtung ansaugt.
Diese Raumluft wird mit Hilfe des Wärmeausta.uschers nach Bedarf geheizt bzw., gekühlt und vermischt sich mit der entspannten Frischluft, wonach das entstandene Gemisch in den Raum ausströmt. Auch hier entweieht eine der zugeführten, Frischluftmenge entsprechende Luftmenge aus dem Raum, und eine Rückführung von Raumluft zur Konditionsanlage ist nicht vorgesehen.
Die geschilderte Anlage zeichnet sich also durch den Wegfall von Lüftungskanälen aus, durch welehe Raumluft in die Konditionieranlage zurückgeführt wird. Als einzigen Luftkanal wird die in die Einrichtung mündende Frisehluftzuführleitung benötigt. Diese Einrichtung kann im Vergleich zu den Lüftungs-
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anlagen konventioneller Bauart sehr klein bemessen werden. Einerseits stellt, die einem Raum zugeführte Frischluft nur einen Bruchteil des ganzen Luftgemisches aus Raumluft und Frischluft dar, welches durch die im Raume aufgestellte Einrichtung umgewälzt wird.
Anderseits wird .die Frischluft mit höherem Druck der Einrichtung zugeführt, womit durch die dadurch ermöglichte grössere Geschwindigkeit der Leitungsquerschnitt der Zuführkanäle noch weiter verringert werden kann. Hieraus ergeben sieh die Vorteile, dass ein Clebäude mit einer erheblichen Anzahl von Stockwerken aus einer einzigen zentralen Kon- ditionieranlage mit Frischluft versorgt werden kann, ohne da.ss die Lüftungskanäle einen untragbaren Anteil des Grundrisses eines Stockwerkes beanspruchen.
Gleichzeitig kann der klimatische Zustand in verschiedenen, an die zentrale Konditionieranlage angeschlossenen Räumen individuell den Bedürfnissen angepasst werden; die in den einzelnen Räumen aufgestellten Einrichtungen können sowohl zum Kühlen als auch zum Heizen dienen.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass bei bisher bekannten Einrichtungen der geschilderten Art mit einseitig vom Wä.rmeaustauscher flankierter Mischkammer die von den Entspannungsdüsen weiter entfernten Durchtrittskanäle nur in verschwindendem Masse zur Heizung bzw. Kühlung der umgewälzten Raumluft beitragen können. Die Erfindung ist dadurch gelzennzeiehnet, dass die Mischkammer mindestens über den grö- sseren Teil ihrer Höhe auf beiden Längsseiten durch den Wärmeaustauscher flankiert ist.
Diese Anordnung macht es nun möglich, da.ss der Wärmeaustauscher über die ganze Höhe praktisch gleichmässig von Raumluft durchströmt wird, womit einerseits das Verhältnis von Frisehluftmenge zu Raumluftmenge zu- gunsten letzterer sich verbessert und anderseits die ganze Oberfläche des Wärmeaustau- sehers wirksam zur Heizung bzw. Kühlung beiträgt.
Die geschilderte, bekannte Anordnung mit einseitig vom Wärmeaustauseher flankierter Mischkammer besitzt den Nachteil, dass der Wärmeaustauseher zweelis Schaffung der nöti-- gen Attstausehfläehe in Richtung der ans den Düsen austretenden Frischluft verhältnismässig gross bemessen sein muss, da die Länge der Strömungskanäle für die Raumluft im Wärmeaustauseher im Hinblick auf einen möglichst geringen Strömungswiderstand ein ; bestimmtes Crrenzmass nicht überschreiten darf.
Da aber anderseits die Ansaugwirkung des in der llisehkammer hochsteigenden Gemisches aus Raumluft und Frischluft mit zu- nehmendem Abstand von den Austrittsöffnun- d gen der Entspannungsdüsen abnimmt, strömt der grösste Teil der angesaugten Raumluft durch die den Düsen näher gelegenen Durchtrittskanäle im Wärmeaustauseher, womit die weiter entfernten Durehtrittskanäle nur in i verschwindendem Masse zur Heizung bzw. Kühlung der umgewälzten Raumluftmenge beitragen können. Die Erfindung ermöglicht, diese Nachteile weitgehend auszuschalten.
Vorteilhaft sind bei einer Einrichtung nach der Erfindung im Wärmeaustauseher Durehtrittskanäle für die Baumluft gebildet, die unter einem Winkel von 30-00 zur Strömungsrichtung der aus den Düsen austretenden Frischluft gestellt sind.
Ferner empfiehlt sieh, zumindest Wärme- austauseher und 14Tischkammer in einem gemeinsamen Kasten anzuordnen, dessen dem Wärmeaustauseher gegenüberliegende Wan- dungsteile Einla.ssöffnungen für die Raumluft. aufweisen. Hierbei kann der Kasten auch zweckmässig den Frisehluftaufnehmer umschliessen, wobei zwischen der Wand des Frisehluftaufnehmers und der Kastenwand ein freier Raum vorhanden ist, durch welchen aus öffnunmen im Kastenboden eintretende Raumluft aufwärts zum Wärmeaustauseher strömen kann.
Vorteilhaft weist der Wärmeaustauseher von einem ffeiz- bzw. Kühlmedium durchströmte Rohre auf, die einen abgeflaehten Pro- filquersehnit.t besitzen und mit senkrecht zu ihnen gestellten Lamellen versehen _sind; die der Kastenwand gegenüberliegenden Lamel- lenkanten werden vorteilhaft unter einem sieh
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nach unten öffnenden spitzen Winkel zur Kastenwand gestellt.
Die Erfindung und weitere mit ihr zusam- nienhängencle Merkmale sind nachstehend an lland des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels und einer Detailvariante näher erläutert. Es zeigen: Fig.l einen Querschnitt durch eine Ein- rielitung nach der Erfindung, Fig. \_' die in Fig. 1 dargestellte Einrieh- tiiiig teilweise in der Ansieht und teilweise im Schnitt durch die Mittelebene, Fig. 3 eine besondere Ausbildung des Wärmeaustauschers.
Der aus Blech gefertigte Kasten 1 (Fig.1 und 2) umschliesst in seiner Bodenpartie den Frisehluftaufnehmer 2. Im Innern des Frisch- 1 uftaufnehmers ist. der Verteilkanal 3 angeordnet, welcher an die Prisehluftzufuhrleitung 4 angeschlossen ist. Auf der innern Seite des Blechgehäuses 5 des Frischluftaufnehmers 2 sowie beidseitig der Bleelnvand des Verteilkanals a sind Filzplatten 6 zwecks (ieräuschclämp- fnng angebracht.
Die durch die Leitung 4 zugeführte, auf geeignete Temperatur und Feuchtigkeit konditionierte und auf einen über dem Atmosphärendruck liegenden Druck ;#ebraehte Frischluft strömt, durch die Off- iiung 7 des Verteilkanals 3 in den Aufnehmer '?, aus welchem in einer Reihe angeordnete Entspannungsdüsen 8 austreten, so dass die Frischluft unter Druekseilkung durch die Dii- sen 8 mit verhältnismässig hoher Geschwindigkeit in eine oberhalb des Aufnehmers 2 befindliche Mischkammer 9 strömt.
Das Ausströmen der entspannten Frischluft in die Mischkammer 9 erzeugt eine Ansaugwirkung, unter deren Einfluss aus dem die Einrichtung umgebenden Raum durch Öffnungen 1.0 und 11 in den Seitenwänden des Kastens und durch eine Öffnung 12 im Kastenboden Raumluft in das Innere des Kastens angesaugt und in der illischkamnier mit der Frischluft vermischt. wird. Das Gemisch aus Frischluft und Raumluft strömt hierauf aus Öffnungen 13 auf der ()beiseite des Kastens 1 in den Raum aus. Zur individuellen Einstellung des Wärmeinhaltes des in den Raum austretenden Luft- gemisches ist im Strömungsweg der durch die Öffnungen 10, 11 und 12 angesaugten Raumluft ein Wärmeaustauscher 14 angeordnet.
Ferner ist. die Leitung 4 mit einer von Hand einstellbaren Drosselklappe 15 ausgerüstet.
Erfindungsgemäss wird die Hischkammer 9 über den grössten Teil ihrer Höhe auf beiden Längsseiten durch den Wärmeaustauscher 14 flankiert. Zu diesem Zweck besteht, der Wärmeaustauscher aus zwei Elementen a bzw. b, welche im Innern des Kastens 1 den Öffnungen 10 und 11 in der Kastenseiten-wand gegenüberliegen. Jedes Element des Wärmeaust.auschers besteht aus einer Rohrschlange 16, welche mit. senkrecht zu den Rohrsträngen gestellten Lamellen 17 versehen ist. Die Rohrschlange des Elementes a des Wärmeausta.u- schers ist über ein Verbindungsrohr 18 mit der Rohrschlange des andern Wärmeaustau- scherelementes verbunden.
Die andern Enden der Rohrschlangen sind an eine Zuführleitung 19 bzw. eine Abführleitung 20 für einen flüssigen Wärme- bzw. Kälteträger angeschlossen. Die Zuführleitung 19 weist ein Durchfluss- Regelorgan 21 auf, das mit Hilfe eines ausserhalb des Kastens 1 angeordneten Handrades verstellt werden kann. Die Rohrschlangen der beiden Elemente a und b könnten auch parallel geschaltet sein.
Die Oberseite des Blechgehäuses 5 bildet ein Sammelbecken 22. Dieses dient zum Auffangen von Kondenswasser, welches allfällig bei Zirkulation eines Kälteträgers durch den Wärmeaustauscher auf den Oberflächen desselben sich niederschlägt und nach unten tropft. Das Kondenswasser kann durch eine Leitung 23 abgeführt werden. Zweckmässig sind Düsen 8 und Oberseite des Blechkanals 5 durch Tiefziehen aus einem einzigen Blechstück gebildet.
Bei der geschilderten Einrichtung ist die Mischkammer 9 auf beiden Längsseiten durch den Wärmeaustauscher 14 flankiert. Für eine gegebene, von den örtlichen Verhältnissen abhängige Wärmeaustauschfläche des Wärme- austauschers vermindert sich damit die nötige Höhe des Wärmeaustauschers bei Begrenzung der Breite des Wärmeaustauschers mit Rück-
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sieht auf möglichst günstige Kleinhaltung des Strömungswiderstandes für die angesaugte Raumluft.
Damit kann die Ausdehnung der Mischkammer 9 in Richtung der aus den Düsen austretenden Frischluft im Vergleich zu den bisher bekannten Einrichtungen sehr klein gehalten werden, womit auch die oberste Partie des Wärmeaustauschers in einen Bereich zu liegen kommt, in welchem die Turbulenz des in der Mischkammer hochsteigenden CTe- misches aus Frischluft und Raumluft sich roch nicht merkbar vermindert hat.
Diese Tatsache hat zur Folge, dass der Wärmeaus- tauscher über die ganze Höhe praktisch gleichmässig von Raumluft durchströmt wird, womit einerseits das Verhältnis von Frisehluftmenge 7u Raumluftmenge zugunsten letzterer sich verbessert und anderseits die ganze Oberfläche des Wärmeaustauschers wirksam zur Heizung bzw. Kühlung der angesaugten Raumluft beiträgt.
Gleichzeitig ermöglicht die geschilderte Anordnung von Mischkammer und Wärme- austauscher, die Bauhöhe der Einrichtung sehr klein zu halten, beispielsweise 30-35 ein. Eine solche niedrige Bauhöhe gestattet die Verwendung der Einrichtung auch in solchen Fällen, wo dies bis anhin infolge beschränkter Platzverhältnisse nicht möglich war.
Eine weitere Steigerung der durch die Einrichtung umgewälzten Raumluftmenge beruht auf einer möglichst widerstandsarmen Führung der Raumluftströmung durch den Wärmeaustausches 14. Fig. 3 zeigt hierzu ein Ausführungsbeispiel, bei welchem die Rohre der Rohrschlangen 16 mit abgeflachtem Profil versehen sind, wobei die durch die Rohre und die Lamellen gebildeten Durehtrittskanäle unter einem Winkel von etwa 60 zur Strömungsrichtung der aus den Düsen austretenden Frischluft gestellt sind.
Der abgeflachte Profilquerschnitt verringert den Strömungswiderstand für die Raumluft; die geneigte Stellung der gebildeten Durchtrittskanä.le ergibt günstige Umlenkverhältnisse für die durch die Öffnungen 10 und 11 eintretende Raumluft und für die durch die Öffnung 12 angesaugte und entlang der Kastenwand hochsteigenden Raumluft. Die der Kastenwand g,e ---eisüberliegende Kaute der Lamellen 17 stehen unter einem sich nach unten öffnenden spitzen Winkel zur Kastenwand. Der so gebildete freie Raum zwischen Wärmeaustauseher und Kastenwand ergibt eine widerstandsarme Führung der durch die Öffnung 12 im Kastenboden eintretenden und entlang der Kastenwand hochsteigenden Raumluft.
Diese Anordnung ermöglicht auch bei abgestellter Frischluftzufuhr bei beheiztem Wärmeaustauscher, eine gewisse Umwälzung von Raumluft durch die Einrichtung aufrechtzuerhalten und damit Wärme an den Raum abzugeben. Die. Wärmeabgabe beruht hierbei zum grössten Teil auf Konvektions- strömung.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. So wäre zum Beispiel auch eine andere Ausbildung des Wärmeaustausehers möglich.