DE10157406A1 - Zuluftvorrichtung - Google Patents

Zuluftvorrichtung

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Zuluftvorrichtung (10), bestehend aus einer Zuluftkammer (11) für Zuluft und Düsen (12a¶1¶, 12a¶2¶ ...; 12b¶1¶, 12b¶2¶ ...) aus der Zuluftkammer (11), durch welche eine Zuluftströmung (L¶1¶) in eine Seitenkammer (B¶1¶) der Zuluftvorrichtung geführt wird, die (B¶1¶) im oberen Teil und unteren Teil eine offene Konstruktion ist. Die Zuluftvorrichtung (10) weist einen Wärmetauscher (14) auf, mit dem eine Umluftströmung (L¶2¶) entweder gekühlt oder erwärmt wird. Bei der Vorrichtungslösung induziert die frische Zuluft, die durch die Düsen in die Seitenkammer (B¶1¶) geführt wird, eine Umluftströmung (L¶2¶), um diese durch einen Wärmetauscher (14) strömen zu lassen. Die aus Zuluftströmung (L¶1¶) und Umluftströmung (L¶2¶) vereinigte Luftströmung (L¶1¶ u. L¶2¶) wird aus der Zuluftvorrichtung (10) heraus geführt. Die Zuluftvorrichtung weist eine Induktionsverhältnisregelungsvorrichtung (15) auf, mit der geregelt wird, wieviel Umluftströmung (L¶2¶) sich mit der Zuluftströmung (L¶1¶) vereinigt.

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Zuluftvorrichtung.
In einer Zuluftvorrichtung, in der Frischluft durch die Zuluftvorrichtung zugeführt und mit der Vorrichtung in Raum­ luft in Umlauf gebracht wird, hat sich als erforderlich er­ wiesen, das Induktionsverhältnis zu regeln. Damit ist ge­ meint, dass das Verhältnis zwischen den Durchflussmengen der Umluftströmung und der Frischluftströmung geregelt werden kann. In der vorliegenden Anmeldung ist unter Primärluft­ strömung die Zuluftströmung und vorzugsweise Frischluftströ­ mung zu verstehen, die einem Raum oder dergleichen durch Düsen eines Zuluftbalkens zugeführt wird. Unter Sekundär­ luftströmung ist die Umluftströmung zu verstehen, d. h. eine Luftströmung, die aus einem Raum durch einen Wärmetauscher strömt und die von der Primärluftströmung induziert wird.
Zur Ausführung der oben genannten Regelung wird in vor­ liegender Anmeldung die Anwendung einer separaten Indukti­ onsverhältnisregelungsvorrichtung vorgestellt.
Erfindungsgemäß kann die Induktionsverhältnisregelungsvor­ richtung in einer Mischkammer unterhalb des Wärmetauschers angeordnet sein. Dabei kann die Regelung durch Regeln der Umluftströmung L2 erfolgen. Umso mehr die Umluftströmung L2 gedrosselt wird, desto kleiner wird das Induktionsverhält­ nis, d. h. die durch den Wärmetauscher strömende Luftmenge nimmt im Verhältnis zur Primärluftströmung ab.
Außer der oben genannten Art der Induktionsverhältnis­ regelung kann auch eine Regelungsvorrichtung verwendet wer­ den, die aus einer Düsengruppe gebildet wird, die aus sich aus der Frischlufteintrittskammer öffnenden in zwei ver­ schiedenen Reihen angeordneten Düsen bestehen, wobei die in der ersten Reihe befindlichen Düsen mit einer größeren Durchflussquerschnittsfläche ausgeführt sind als die in der zweiten Reihe angeordneten Düsen. Die Induktionsverhältnis­ regelungsvorrichtung weist ein perforiertes innenseitiges Rohr auf, mit dem der Durchfluss zwischen den Düsenreihen der genannten Düsen geregelt wird.
Die erfindungsgemäße Regelungsvorrichtung ist durch die Definitionen der Patentansprüche charakterisiert.
Im Folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf eini­ ge in den Figuren der beigefügten Zeichnung dargestellte be­ vorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung ausführlich be­ schrieben, auf welche die Erfindung jedoch nicht eng be­ grenzt ist.
In Fig. 1A ist eine erfindungsgemäße nach unten offene und nach oben offene Zuluftvorrichtung perspektivisch ge­ zeigt.
In Fig. 1B ist der Schnitt I-I von Fig. 1A gezeigt.
In Fig. 1C ist der Bereich X2 nach Fig. 1B gezeigt.
In Fig. 2 ist eine Ausführungsform der erfindungsge­ mäßen Reglervorrichtung gezeigt, bei der die Reglervorrich­ tung aus einer schwenkbaren Platte gebildet wird, die in der Seitenkammer B1 angebracht ist.
In Fig. 3A ist eine Ausführungsform der Induktionsver­ hältnisregelungsvorrichtung gezeigt, bei der die Vorrichtung zwei Düsenreihen 12a1, 12a2 . . . und 12b1, 12b2 . . . für die Pri­ märluftströmung L1 aufweist, wobei die Regelung des Durch­ flussverhältnisses zwischen den Düsen der Düsenreihen mit einem in der Eintrittskammer der Primäluftströmung vorhande­ nen perforierten Rohr erfolgt, welches Durchflussöffnungen 18b1, 18b2 . . . für die Düsen 12a1, 12a2. . . der einen Düsen­ reihe und Durchflussöffnungen 18a1, 18a2. . . für die Düsen 12b1, 12b2. . . der anderen Düsenreihe aufweist.
In Fig. 3B ist die Lösung nach Fig. 3A als perspektivi­ sche Teilzeichnung gezeigt.
In Fig. 4A ist eine vierte Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Reglervorrichtungslösung gezeigt.
In Fig. 4B ist der Bereich X3 von Fig. 4A in vergrößer­ tem Maßstab gezeigt.
In Fig. 1A ist die Zuluftvorrichtung 10 perspektivisch dargestellt. Zur Verdeutlichung der Innenkonstruktionen ist die Stirnwand 10d teilweise aufgeschnitten. Die Konstruktion weist an beiden Stirnseiten Stirnwände tod auf. Die Zuluft L1 wird durch einen Kanal in die Zuluftkammer 11 geführt, von wo die Luft weiter durch Düsen 12a1, 12a2. . . in die Seiten- bzw. Mischkammern B1 der Vorrichtung zu beiden Sei­ ten der Vertikalmittelachse Y1 der Vorrichtung und dort nach unten geführt wird. In der Zuluftvorrichtung 11 befindet sich ein Wärmetauscher 14 in der Seitenkammer B1 in der Ab­ bildung gesehen im oberen Teil. Die Seitenkammern B1 öffnen sich nach oben und nach unten. Somit wird die Umluftströmung L2 von der Primärluftströmung L1 induziert durch den Wärme­ tauscher 14 in die Seitenkammer B1 in Umlauf gebracht, wo die Luftströmungen L1, L2 sich vereinigen und die vereinigte Luftströmung L1 + L2 wird von den Leitblechen 10b1, 13 oder ähnlichen zur Seite aus der Vorrichtung heraus geführt. Die Umluftströmung L2 wird somit durch die aus den Düsen 12a1, 12a2. . .; 12b1, 12b2 . . . der Zuluftvorrichtung 11 erfolgende Primärluftströmung L1 bewirkt. In den Seitenkammern B1 ver­ einigen sich die Luftströmungen L1 und L2 und die vereinigte Luftströmung strömt von den Luftführungsteilen 13 und den Seitenplatten 10b1 der Zuluftvorrichtung geführt zur Seite vorzugsweise in der Ebene der Decke aus. Die Umluftströmung L2 kann mit dem Wärmetauscher 14 entweder gekühlt oder erwärmt werden. Damit kann die aus dem Raum H zirkulierte Umluftströmung L2 dem jeweiligen Bedarf entsprechend mit dem Wärmetauscher 14 entweder durch Kühlen oder Erwärmen behan­ delt werden. Der Wärmetauscher 14 weist Rohrsysteme für ein Wärmeübertragungsmedium und z. B. eine Lamellenwärmetauscher­ konstruktion zur effektiven Übertragung der Wärme von der Umluft auf die Lamellen und weiter auf eine Wärmeübertra­ gungsflüssigkeit im Falle der Kühlung der Umluftströmung L2 oder im umgekehrten Fall der Heizung der Umluftströmung L2.
In Fig. 1B ist eine bevorzugte Ausführungsform der Er­ findung als Schnitt I-I von Fig. 1A gezeigt. Die Zuluftvor­ richtung 10 weist für die Zuluft eine Zuluftkammer 11 auf, aus der die Luft gemäß Pfeil L1 durch die Düsen 12a1, 12a2 . . .; 12b1, 12b2 . . . in die jeweilige Seiten- bzw. Misch­ kammer B1 der Vorrichtung und weiter in den Raum H geführt wird. Die Zuluftkammer 11 befindet sich mittig in der Vor­ richtung. Auf der Vorderseite (in der Figur oben) der Zu­ luftkammer 11 befindet sich der Wärmetauscher 14 und zwi­ schen den Seitenblechen 10b1 und den Seitenblechen 11a1 der Zuluftkammer 11 bleiben zu beiden Seiten der Mittelachse Y1 der Zuluftvorrichtung die Seitenkammern B1. Die Seitenkammer B1 ist in der Darstellung eine sowohl nach oben als auch nach unten offene Konstruktion. In die Seitenkammer B1 kommt von der Frischluft induzierte Umluft L2 aus dem Raum H, wobei die vereinigte Luftströmung L1 und L2 weiter, vorzugs­ weise horizontal in Richtung der Decke und weiter in Ebene der Decke, aus der Vorrichtung ausströmt. Erfindungsgemäß besteht das Gehäuse R der Vorrichtung aus Seitenplatten 10b1 und aus Luftführungsteilen 13, die an der Unterkante zur Zuluftkammer 11 gehören. Zuluftkammer 11 und Seitenplatten 10b1 begrenzen zusammen mit der Zuluftkammer 11 die an der Seite der Vorrichtung befindliche Kammer B1. Die Umluft­ strömuüg L2 kommt induziert von der Zuluftströmung L1 durch den Wärmetauscher 14 der Vorrichtung in die Seitenkammer B1. Die Luftführungsplatten 13 und die Seitenplatten 10b1 sind so gestaltet, dass die vereinigte Luftströmung L1 + L2 hori­ zontal zur Seite und vorzugsweise in der Ebene der Decke und an dieser entlang weiter strömt. Mit dem Wärmetauscher 14 kann die Umluft L2 gekühlt oder geheizt werden. In der Aus­ führungsform der Figur weist die Anlage eine das Induktions­ verhältnis, d. h. Strömungsmengenverhältnis Q1/Q2 zwischen den Luftströmungen L1 und L2 regelnde Regelungsvorrichtung 15 auf.
Unterhalb der Düsen 12a1, 12a2. . . der ersten Düsenreihe weisen die Düsen der zweiten Düsenreihe 12b1, 12b2 und die Regelplatte 150 der Induktionsverhältnisregelungsvorrichtung 15 oberseitige Durchflussöffnungen J1, J2. . . für die Düsen 12a1, 12a2. . . und unterseitige Durchflussöffnungen I1, I2. . . für die unterseitigen Düsen 12b1, 12b2. . . auf. Wenn die Platte 150 linear in vertikaler Richtung (Pfeil S1) bewegt wird, gehen die Durchflussöffnungen J1, J2. . ., I1, I2. . . in eine bestimmte Abdeckungsposition zu den Düsen 12a2, 12a2. . . in Bezug auf deren Eintrittsöffnungen e1, e2. . .; t1, t2. . . Damit kann die Strömung L1 aus den Düsen 12a1, 12a2. . ., 12b1, 12b2 in gewünschter Weise geregelt werden. Außerdem sind die Eintrittsöffnungen e1, e2. . .; t1, t2. . .. der Düsen 12a1, 12a2 . . ., 12b1, 12b2 vorzugsweise verschieden groß gestaltet, womit über die verschieden große Durchflussquerschnittsflä­ chen aufweisenden Düsen 12a1, 12a2 . . ., 12b1, 12b2 der Düsen­ reihen der Durchfluss in gewünschter Weise geregelt werden kann. Durch Erhöhung der Strömung L1 über die Düsen 12a1, 12a2 . . . der einen Düsenreihe wird der Durchfluss der durch die Düsen 12b1, 12b2 . . . der anderen Düsenreihe in entspre­ chender Menge verringert und umgekehrt. Auf diese Weise kann die Geschwindigkeit der Strömung L1 in der Seitenkammer B1 und weiter die Induktionswirkung geregelt werden, die die Strömung L1 auf die Strömung L2 ausübt, d. h. es kann das Induktionsverhältnis zwischen den Strömungen L1 und L2 bestimmt werden. Unter dem Induktionsverhältnis ist das Verhältnis der Durchflussmenge Q2 der Strömung L2 zur Durch­ flussmenge Q1 der Strömung L1, d. h. Q1/Q2 zu verstehen. Die vereinigte Luftströmung L1 + L2 fließt von den Seitenfüh­ rungsteilen 13 und 10b1 geführt vorzugsweise zur Seite aus der Zuluftvorrichtung. Das Induktionsverhältnis Q1/Q2 der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt vorzugsweise im Bereich 2 bis 6.
In Fig. 1C ist der Bereich X2 nach Fig. 1B in vergrö­ ßertem Maßstab gezeigt.
In Fig. 2 ist eine zweite bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gezeigt, bei der die Induktionsverhältnisrege­ lungsvorrichtung 15 aus einer in der Seitenkammer B1 schwenkbaren Regelplatte 150 gebildet wird. Die Regelplatte 150 ist um ihren Drehpunkt N1 schwenkbar gelagert und die Regelplatte 150 wird mit einem Exzentermechanismus 17 be­ wegt, der eine Achse 17a1 aufweist, die ausgeführt ist, eine Exzenterscheibe 17a2 zu drehen. Die Exzenterscheibe 17a2 schwenkt weiter die Regelplatte 150. Damit wird in der Aus­ führungsform nach Fig. 2 die Induktionsstrecke des Strahls L1 und somit das Induktionsverhältnis Q1/Q2 zwischen den Strömungen L1 und L2 geregelt.
In Fig. 3A ist eine erfindungsgemäße Ausführungsform der Erfindung gezeigt, bei der die Induktionsverhältnisrege­ lungsvorrichtung 15 in der Zuluftkammer 11 aus einem inner­ halb dieser untergebrachten drehbaren Rohr 18 gebildet wird, das Düsenreihen 18a1, 18a2 . . . und 18b1, 18b2 . . . in zwei Düsenreihen ungefähr auf einander gegenüber liegenden Seiten des Rohres 18 aufweist. Die Zuluftvorrichtung 11, die eine im Querschnitt kreisförmige Konstruktion ist, weist in zwei Reihen angeordnete Düsen 12a1, 12a2 . . ., 12b1, 12b2 . . . auf, in die sich Durchflussöffnungen e1, e2 . . .; t1, t2. . . öffnen. Durch Drehen (Pfeil S1) des innenseitigen Löcher 18a1, 18a2. . ., 18b1, 18b2. . . aufweisenden Rohres werden die Löcher 18a1, 18a2. . ., 18b1, 18b2. . . im Rohr 18 in eine gewünschte Abdeckungsposition in Bezug auf die Eintrittsöffnungen e1, e2. . .; t1, t2. . . der Düsen 12a1, 12a2. . ., 12b1, 12b2 . . . ge­ bracht. Die Düsen 12b1, 12b2. . . weisen größere Düsenöff­ nungen t1, t2. . . auf als die neben diesen vorhandenen Düsen 12a1, 12a2. . ., deren Düsenöffnungen e1, e2. . . in der Durch­ flussquerschnittsfläche kleiner sind als die Durchflussquer­ schnittsfläche t1, t2. . . der Düsen 12b1, 12b2. Auf der ande­ ren Seite der Mittelachse Y1 ist die Anordnung bei den Düsenreihen 12a1, 12a2. . ., 12b1, 12b2. . . folgende. Die Düsen 12b1, 12b2. . .. befinden sich unterhalb der Düsen 12a1, 12a2 . . . Erfindungsgemäß wird durch Drehen des innerhalb der rohrförmigen Zuluftkammer 11 befindlichen Rohres 18 der Durchfluss in gewünschter Weise entweder in die Düsen 12b1, 12b2 . . . oder die Düsen 12a1, 12a2 . . . geleitet. Auf diese Weise kann die Geschwindigkeit der Zuluftströmung L1 in der Seitenkammer B1 geändert und damit das Induktionsverhältnis zwischen den Strömungen L1 und L2, d. h. die indizierende Wirkung der Strömung L1 auf die Umluftströmung L2 geregelt werden. Durch Erhöhung des Durchflusses z. B. in den Düsen 12a1, 12a2 . . . der einen Düsenreihe wird der Durchfluss in den Düsen 12b1, 12b2 . . . der anderen Düsenreihe mit der entsprechenden Menge verringert und umgekehrt. Die Gesamt­ durchflussmenge für die Strömung L1 durch die Düsen 12b1, 12b2 . . ., 12b1, 12b2 . . . bleibt konstant, aber die Durchfluss­ geschwindigkeit ändert sich, wobei das Induktionsverhältnis geregelt wird.
In Fig. 3B ist die Lösung nach Fig. 3A als perspekti­ vische Teilzeichnung gezeigt.
In Fig. 4A ist eine vierte bevorzugte Ausführungsform gezeigt, in der das Induktionsverhältnis zwischen den Strö­ mungen L1 und L2 durch Regelung der in der Austrittsöffnung 30 befindlichen mit der Seitenplatte 10b1 verbundenen Platte 10c1 geregelt wird. Wie in der Abbildung durch Pfeil O1 dar­ gestellt, ist die Platte 10c1 um ihren Gelenkpunkt N2 in einen gewünschten Winkel schwenkbar, womit auch das Induk­ tionsverhältnis zwischen den Strömungen L1 und L2 geregelt wird.
In Fig. 4B ist der Bereich X3 von Fig. 4A in vergrößer­ tem Maßstab dargestellt. Gemäß der Darstellung ist die Platte 10c1 um ihren Gelenkpunkt N2 in Richtung von Pfeil O1 schwenkbar.

Claims (8)

1. Zuluftvorrichtung (10), bestehend aus einer Zuluft­ kammer (11) für Zuluft und Düsen (12a1, 12a2 . . .; 12b1, 12b2 . . .) aus der Zuluftkammer (11), durch welche eine Zu­ luftströmung (L1) in eine Seitenkammer (B1) der Zuluftvor­ richtung geführt wird, die im oberen Teil und unteren Teil eine offene Konstruktion ist und einen Wärmetauscher (14) aufweist, mit dem eine Umluftströmung (L2) entweder gekühlt oder erwärmt wird, und bei der Vorrichtungslösung die fri­ sche Zuluft, die durch die Düsen in die Seitenkammer (B1) geführt wird, die Umluftströmung (L2) induziert, um diese durch den Wärmetauscher (14) strömen zu lassen, und dass die aus Zuluftströmung (L1) und Umluftströmung (L2) vereinigte Luftströmung (L1 + L2) aus der Zuluftvorrichtung (10) heraus geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuluftvor­ richtung eine Induktionsverhältnisregelungsvorrichtung (15) aufweist, mit der geregelt wird, wieviel Umluftströmung (L2) sich mit der Zuluftströmung (L1) vereinigt.
2. Zuluftvorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Induktionsverhältnisregelungsvorrich­ tung (15) aus einer Konstruktion gebildet wird, in der die ersten Düsen (12a1, 12a, . . .) der Zuluftkammer (11) sich in einer ersten Reihe und bei diesen zu diesen parallel die zweiten Düsen (12b1, 12b2 . . .) der Düsenreihe befinden, wobei die Durchflussquerschnittsfläche ihrer Eintrittsöffnungen (t1, t2 . . .) von der Durchflussquerschnittsfläche der Ein­ trittsöffnungen (e1, e2 . . .) der Düsen (12a1, 12a2 . . .) ab­ weicht, und dass eine Regelplatte (150) vorgesehen ist, die in zwei Reihen angeordnete Durchflussöffnungen (J1, J2 . . .; I1, I2 . . .) aufweist, die mit den Eintrittsöffnungen (e1, e2 . . .; t1, t2 . . .) der Düsen (12a1, 12a2 . . .; 12b1, 12b2 . . .) der Zuluftkammer (11) funktionsmäßig zusammenarbeiten, wobei durch Bewegung der Platte (150) der Durchfluss zu den einen Düsen (12a1, 12a2 . . .) gedrosselt mit entsprechender Menge die Drosselung zu den anderen Düsen (12b1, 12b2. . .) verrin­ gert wird oder umgekehrt, wobei die Durchflussmenge der Zu­ luftströmung (L1) aus der Zuluftkammer (11) konstant bleibt, aber die Durchflussgeschwindigkeit der Zuluftströmung (L1) sich bei der oben genannten Regelung verändert und darüber die Umluftmenge (L2) geregelt wird, die die Strömung (L1) induziert, um sie durch den Wärmetauscher (14) strömen zu lassen.
3. Zuluftvorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Zuluftkammer (11) aus einer Konstruk­ tion kreisförmigen Querschnitts gebildet wird, die innensei­ tig ein drehbares Reglerrohr (18) und ungefähr auf dessen einander gegenüber liegenden Seiten in zwei Reihen Durch­ flussöffnungen (18a1, 18a2 . . .; 18b1, 18b2 . . .) aufweist und dass in der Zuluftkammer (11) in zwei Reihen Düsen (12a1, 12a2 . . .; 12b1, 12b2 . . .) vorgesehen sind, wobei durch Drehen des Rohres (18) das Durchflussverhältnis zwischen den Durch­ flüssen der Düsenreihen (12a1, 12a2 . . .; 12b1, 12b2 . . .) und weiter die Geschwindigkeit der Strömung (L1) in der Seiten­ kammer (B1) geregelt werden kann.
4. Zuluftvorrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Durchflussquerschnittsfläche der Düsen (12a1, 12a2 . . .) der ersten Reihe von der Durchfluss­ querschnittsfläche der Düsen (12b1, 12b2. . .) der zweiten Reihe abweicht.
5. Zuluftvorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Regelungsvorrichtung (15) aus einer Regelplatte (150) gebildet wird, die in der Seitenkammer (B1) um ihren Gelenkpunkt (N1) schwenkbar ausgeführt ist, wobei mit der genannten Regelplatte (150) das Induktions­ verhältnis zwischen den Strömungen (L1 + L2) geregelt wird, indem die Umluftströmung (L2) vom wärmetauscher (14) in die Seitenkammer (B1) geregelt wird, bevor die Umluftströmung (L2) sich in der Seitenkammer (St) mit der Zuluftströmung (L1) vereinigt.
6. Zuluftvorrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelplatte (150) um ihren Ge­ lenkpunkt (N1) mit einem Exzentermechanismus (17) schwenkbar ausgeführt ist, der eine Achse (171) aufweist, die ausge­ führt ist, eine mit der Achse (171) verbundene Exzenter­ scheibe (172) oder Ähnliches zu drehen, wobei die Exzenter­ scheibe ausgeführt ist, die Regelplatte (150) zu bewegen.
7. Zuluftvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Induktionsverhältnisregelungsvorrichtung (15) aus einer an der Austrittsöffnung (30) der Zuluftvor­ richtung beweglichen Regelplatte (10a1) gebildet wird.
8. Zuluftvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Induktionsverhältnisregelungsvorrichtung (15) an der Austrittsöffnung (30) der Zuluftvorrichtung mit der Seitenplatte (10b1) verbundene schwenkbare Platte (10c1) aufweist, die um ihren Gelenkpunkt (N2) in verschiedene Regelstellungen schwenkbar ist.
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