[0001] Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Kühlen von Räumen entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruch 1.
[0002] Anordnungen dieser Art ermöglichen durch die hängende Anordnung ihrer Vorrichtungen deren ästhetische Integration in die Raumgestaltung, z.B. zusammen mit ähnlich angeordneten Beleuchtungskörpern. Bekannte Anordnungen dieser Art haben aber den Nachteil, dass sie eine grossräumige Luftbewegung mit einer entlang der Raumdecke verlaufenden Hauptströmung in Gang setzen, die anschliessend zu einer verringerten Durchströmung der einzelnen Vorrichtungen führt, so dass sich keine gleichmässige, stabile Wärmeverteilung ausbilden kann.
[0003] Der Erfindung lieg die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden und auf konstruktiv einfache Weise eine verbesserte bzw. angenehmere Luft- und Temperaturverteilung im zu klimatisierenden Raum zu erreichen.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt aufgrund des kennzeichnenden Merkmals des Patentanspruchs 1.
[0004] Aufgrund dieses erfindungsgemässen Merkmals wird erreicht, dass die Luftströmung oberhalb der Vorrichtungen gestaut und in verstärktem Masse nach unten durch sie hindurch geleitet wird, anstatt zum wesentlichen Teil entlang der Raumdecke an den Vorrichtungen vorbei zu strömen. Folglich ergibt sich auch eine verbesserte Kühlleistung der Wärmetauscher und damit eine wirksamere Klimatisierung des Raumes.
Zur weiteren Verbesserung der Durchströmung der einzelnen Vorrichtungen können diese in bevorzugter Ausführungsform der Erfindung zur Verstärkung der konvektiven Strömung mit einem Zwangsbelüftungssystem verbunden sein.
[0005] Im Einzelnen sind die konstruktiven Ausgestaltungen der Erfindung Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der folgenden Beschreibung an Hand der Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigt:
<tb>Fig. 1<sep>eine schematische Darstellung eines Raumes mit einer Anordnung zum Kühlen entsprechend dem Stand der Technik mit schematischer Darstellung der Luftbewegung,
<tb>Fig. 2<sep>eine Darstellung entsprechend Fig. 2 mit einer erfindungsgemäss ausgeführten Anordnung,
<tb>Fig. 3<sep>einen Querschnitt durch eine Vorrichtung der erfindungsgemässen Anordnung nach Fig. 2,
<tb>Fig. 4<sep>eine Vorrichtung entsprechend Fig. 3 mit einer Variante des Luftleitelementes,
<tb>Fig. 5<sep>eine Vorrichtung entsprechend Fig. 3 mit schematischer Darstellung der Luftströmung im Bereich dieser Vorrichtung,
<tb>Fig. 6<sep>eine Vorrichtung entsprechend Fig. 4 mit einem durchlässigen Bereich des Luftleitelementes,
<tb>Fig. 7<sep>einen horizontalen Teilschnitt durch eine Vorrichtung nach Fig. 3 bis 6 und
<tb>Fig. 8 bis 12<sep>Beispiele für die Querschnittsgestaltung einer Vorrichtung der erfindungsgemässen Anordnung.
[0006] Wie die Darstellung der Fig. 1 zeigt, sind mehrere Vorrichtungen 1 mit Abstand von der Raumdecke 2 hängend angeordnet. Sie umschliessen einen von einem Kühlmedium, beispielsweise Wasser, durchströmten Wärmetauscher 3, wie er in den Fig.5 und 6 an erfindungsgemässen Vorrichtungen 1 gezeigt ist. Die folglich in der Vorrichtung 1 erfolgende Abkühlung von Luft relativ zu der sich an der Raumdecke 2 ansammelnden warmen Luft bewirkt eine abwärtsgerichtete Konvektionsströmung, die durch die Linien 4 angedeutet ist.
Die im Bereich der Raumdecke 2 nachströmende Luft setzt zusammen mit der vom unteren Bereich des Raumes nachströmenden Luft eine grossräumige Luftzirkulation in Gang, so dass sich die entlang der Raumdecke 2 verlaufende Teilströmung 5 verstärkt, mit der Folge einer sich verringernden Durchströmung der Vorrichtungen 1. Folglich kann sich keine stabile Raumströmung ausbilden, wie sie für eine optimale und wirksame Raumbelüftung anzustreben ist.
[0007] Um zu verhindern, dass sich entlang der Raumdecke 2 eine an den Vorrichtungen 1 vorbeiführende Teilströmung 5 der Raumluft ausbildet, ist gemäss der erfindungsgemässen Anordnung nach Fig. 2 jeweils über den Vorrichtungen 1 ein Luftleitelement 6 angeordnet, durch das die entlang der Raumdecke 2 entlang der Linien 7 verlaufende Luftströmung gestaut und in Richtung zu den Vorrichtungen 1 nach unten umgeleitet wird.
Die Luftleitelemente 6 können dabei die Halterung der jeweiligen Vorrichtung 1 an der Raumdecke übernehmen. Ihre Ausführung kann in zahlreichen Varianten erfolgen. Vorzugsweise sind die Luftleitelemente 6 mittig in Längsrichtung der Vorrichtungen 1 an diesen befestigt, so dass die Luftzuströmung beidseitig symmetrisch erfolgt, wie durch die Linien 8, 9 in Fig. 5 gezeigt ist.
[0008] Entsprechend den Ausführungsbeispielen der Fig. 2, 3 und 5 sind die Luftleitelemente aus einem den Abstand zwischen der jeweiligen Vorrichtung 1 und der Raumdecke 2 unterbrechungsfrei überbrückenden Blechteil geformt, an dem endseitig Flanschränder 10, 11 für die Aufnahme von Befestigungsschrauben vorgesehen sind.
[0009] Für eine ausreichende seitliche Stabilität können unter Berücksichtigung ästhetischer Anforderungen in den Luftleitelementen 6 verschiedenartige z.B.
zick-zack- oder wellenförmige Profilierungen vorgesehen sein, oder die Luftleitelemente 14 sind entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 doppelwandig mit parallel oder im Winkel zueinander verlaufenden Seiten wänden 12, 13. Eine doppelwandige Ausführung des Luftleitelementes lässt sich beispielsweise durch Verwendung eines Hohlprofiles verwirklichen.
[0010] Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem nur ein oberer, an die Raumdecke 2 angrenzender, doppelwandiger Bereich 15 des Luftleitelementes 16 eine Stauwand bildet, so dass zwischen dem Wärmetauscher 3 und dem undurchlässigen Bereich des Luftleitelementes ein Abstand gegeben ist und folglich die Strömungsumlenkung in Richtung der Linien 17 quer über den mittleren Bereich des Wärmetauschers 3 erfolgt.
Der Abstand zwischen dem Luftleitelement 16 bzw. seiner Stauwand entspricht beispielsweise der Höhe des Wärmetauschers 3.
[0011] Die Durchströmung der Vorrichtungen 1 und damit auch die grossräumige Luftzirkulation kann in freier Konvektion allein aufgrund des Temperaturgefälles zwischen der zur Raumdecke 2 strömenden, erwärmten Luft und der im Wärmetauscher 3 abgekühlten Luft erfolgen. Um jedoch eine stärkere Luftzirkulation und damit auch eine verbesserte Wärmeübertragung an den Wärmetauschern 3 zu erzielen, aber auch um dem Raum Frischluft zuzuführen, kann in bevorzugter Ausführungsform der Erfindung die sich durch freie Konvektion ergebende Sekundärluftströmung durch eine erzwungene Primärluftströmung unterstützt werden.
Hierzu haben die Vorrichtungen 1 auf beiden Seiten ihres zentralen, den Wärmetauscher 3 aufnehmenden Luftschachtes 18 je eine Primärluftkammer 19, 20, in deren dem Luftschacht 18 zugewendeten Wänden 21, 22 Primärluftdüsen 23, 24 eingesetzt sind. Ihre in Richtung der Ausströmung geneigte Anordnung bestimmt die in Fig. 5 durch Begrenzungslinien 25, 26 angedeutete Form der Strömungsverteilung unterhalb der Vorrichtungen 1. Am Ende der Vorrichtung 1 sind die Primärluftkammern 19, 20 über eine Querkammer 27 miteinander verbunden, in die der Kanal 28 einer nicht dargestellten, ein Gebläse aufweisenden Primärluftquelle mündet.
[0012] Nicht nur aus ästhetischen Gründen, sondern auch zur Erzielung einer gleichmässigen Abströmung aus den Vorrichtungen 1 ist deren Luftschacht 18 nach unten durch eine Loch- oder eine Gitterplatte 29 begrenzt.
Nach oben hingegen ist der Luftschacht offen, um eine unbehinderte Zuströmung der Primärluft zu den Rohren 30 des Wärmetauschers 3 zu gewährleisten.
[0013] Vorzugsweise sind die auf einander gegenüberliegenden Seiten des Luftschachtes 18 angeordneten Primärluftdüsen 23, 24 zueinander versetzt angeordnet, wie es die Horizontalschnittdarstellung der Fig.7 zeigt.
[0014] Die Fig. 8 bis 12 zeigen schematisch Beispiele für die Querschnittgestaltung der seitlichen Primärluftkammern 19, 20. Ihnen ist gemeinsam, dass ihr Querschnitt auf der der Raumdecke (2) zugekehrten Seite eine Abschrägung 31, 32 oder eine Abrundung 33, 34, 35 aufweist. Diese Querschnittsgestaltung hat den Vorteil, dass eine parallel zur Raumdecke gerichtete Luftströmung im betreffenden Bereich nach oben gelenkt und somit verstärkt wird, um anschliessend in die Vorrichtungen 1 nach unten abzuströmen.
The invention relates to an arrangement for cooling rooms according to the preamble of claim 1.
Arrangements of this kind allow the suspended arrangement of their devices whose aesthetic integration into the interior design, e.g. together with similarly arranged lighting fixtures. However, known arrangements of this type have the disadvantage that they set off a large-scale air movement with a main flow running along the ceiling, which then leads to a reduced flow through the individual devices, so that no uniform, stable heat distribution can form.
The invention is based on the object to avoid the disadvantages mentioned and to achieve an improved or more pleasant air and temperature distribution in the space to be conditioned in a structurally simple manner.
The solution to this problem is due to the characterizing feature of claim 1.
Due to this feature of the invention it is achieved that the air flow is jammed above the devices and directed to an increased mass down through them, instead of flowing to the essential part along the ceiling to the devices over. Consequently, there is also an improved cooling capacity of the heat exchanger and thus a more effective air conditioning of the room.
To further improve the flow through the individual devices, they can be connected in a preferred embodiment of the invention for enhancing the convective flow with a forced ventilation system.
In detail, the structural embodiments of the invention subject of the dependent claims and the following description with reference to the drawings can be seen. It shows:
<Tb> FIG. 1 <sep> is a schematic representation of a room with an arrangement for cooling according to the prior art with a schematic representation of the air movement,
<Tb> FIG. 2 <sep> a representation corresponding to FIG. 2 with an arrangement executed according to the invention,
<Tb> FIG. 3 <sep> a cross section through a device of the inventive arrangement of FIG. 2,
<Tb> FIG. 4 <sep> a device according to FIG. 3 with a variant of the air-guiding element,
<Tb> FIG. FIG. 5 shows a device according to FIG. 3 with a schematic representation of the air flow in the area of this device, FIG.
<Tb> FIG. 6 <sep> a device according to FIG. 4 with a permeable region of the air guiding element,
<Tb> FIG. 7 <sep> is a horizontal partial section through a device according to FIGS. 3 to 6 and
<Tb> FIG. 8 to 12 <sep> Examples of the cross-sectional design of a device of the inventive arrangement.
As the illustration of FIG. 1 shows, several devices 1 are arranged at a distance from the ceiling 2 hanging. They enclose a heat exchanger 3 through which a cooling medium, for example water, flows, as shown in FIGS. 5 and 6 of devices 1 according to the invention. The cooling of air, which consequently takes place in the device 1 relative to the warm air accumulating on the ceiling 2, causes a downward convection flow, which is indicated by the lines 4.
The air flowing in in the region of the ceiling 2, together with the air flowing in from the lower area of the room, initiates a large-scale circulation of air, so that the partial flow 5 extending along the ceiling 2 increases, with the result of a decreasing flow through the devices 1. Consequently can not form a stable space flow, as is desirable for optimal and effective room ventilation.
In order to prevent that along the ceiling 2 a passing past the devices 1 partial flow 5 of the ambient air is formed, according to the inventive arrangement of FIG. 2 each above the devices 1, an air guide 6 is arranged, through which along the ceiling 2 accumulated along the lines 7 extending air flow and is redirected towards the devices 1 down.
The air guide elements 6 can take over the holder of the respective device 1 on the ceiling. Their execution can be done in numerous variants. Preferably, the air guide elements 6 are mounted centrally in the longitudinal direction of the devices 1 to these, so that the air inflow takes place symmetrically on both sides, as shown by the lines 8, 9 in Fig. 5.
According to the embodiments of FIGS. 2, 3 and 5, the air guide elements are formed from a gap between the respective device 1 and the ceiling 2 bridging sheet metal part, are provided at the end flange edges 10, 11 for receiving mounting screws.
For a sufficient lateral stability, considering the aesthetic requirements in the air guiding elements 6, various e.g.
be provided in accordance with the embodiment of FIG. 4 double-walled with parallel or at an angle to each other side walls 12, 13. A double-walled design of the air guide can be realized for example by using a hollow section.
Fig. 6 shows an embodiment in which only an upper, adjacent to the ceiling 2, double-walled portion 15 of the spoiler 16 forms a retaining wall, so that between the heat exchanger 3 and the impermeable portion of the spoiler is given a distance and consequently the flow deflection takes place in the direction of the lines 17 across the middle region of the heat exchanger 3.
The distance between the air guide element 16 or its stowage wall corresponds, for example, to the height of the heat exchanger 3.
The flow through the devices 1 and thus the large-scale air circulation can be done in free convection alone due to the temperature gradient between the air flowing to the ceiling 2, heated air and cooled in the heat exchanger 3 air. However, in order to achieve a stronger air circulation and thus also an improved heat transfer to the heat exchangers 3, but also to supply fresh air to the room, in a preferred embodiment of the invention, resulting from free convection secondary air flow can be supported by a forced primary air flow.
For this purpose, the devices 1 have on both sides of their central, the heat exchanger 3 receiving air shaft 18 each have a primary air chamber 19, 20, in whose the air duct 18 facing walls 21, 22 primary air nozzles 23, 24 are used. Their inclined in the direction of outflow arrangement determines the in Fig. 5 by boundary lines 25, 26 indicated form of flow distribution below the devices 1. At the end of the device 1, the primary air chambers 19, 20 are interconnected via a transverse chamber 27, in which the channel 28th a not shown, a fan having primary air source opens.
Not only for aesthetic reasons, but also to achieve a uniform outflow from the devices 1 whose duct 18 is bounded below by a hole or a grid plate 29.
Upwards, however, the duct is open to ensure an unimpeded inflow of primary air to the tubes 30 of the heat exchanger 3.
Preferably, the arranged on opposite sides of the air shaft 18 primary air nozzles 23, 24 are arranged offset from one another, as shown in the horizontal sectional view of Figure 7.
8 to 12 show schematically examples of the cross-sectional configuration of the lateral primary air chambers 19, 20. They have in common that their cross section on the ceiling (2) facing side a chamfer 31, 32 or a rounding 33, 34, 35 has. This cross-sectional configuration has the advantage that an air flow directed parallel to the ceiling is directed upwards in the relevant area and thus reinforced, in order subsequently to flow downwards into the devices 1.