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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Durchmischen von Luft aus Luftschichten unterschiedlicher Temperatur innerhalb eines Raumes, umfassend ein diese mehreren Luftschichten verbindendes, vorzugsweise rohrförmiges, Luftleitelement mit wenigstens einem Gebläse zum Transport von Luft von einer stromaufwärts des Gebläses hin zu einer stromabwärts des Gebläses liegenden Luftschicht, wobei dem Luftleitelement im Bereich eines stromabwärts des Gebläses liegenden Auslasses Mittel zur Luftleitung innerhalb einer Luftschicht zugeordnet sind, wobei das Luftleitelement und die Mittel zur Luftleitung auf einen gemeinsamen, tragbaren Ständer und/oder auf einen Wagen montiert sind und es sich bei den Mitteln zur Luftleitung um eine Platte handelt, welche sich vorzugsweise zumindest im Wesentlichen horizontal von einem unteren Rand des Auslasses forterstreckt.
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Eine solche Vorrichtung ist bereits aus der
US 6,852,025 B2 vorbekannt, die eine hohle Säule vorsieht, welche propellerähnliche Luftleitelemente besitzt um die nach oben geförderte Luft durch diese Luftleitelemente hindurch im Raum zu verteilen. Ebenfalls ist aus dem Stand der Technik die
DE 20 2009 011 023 U1 bekannt, welche eine möbelintegrierte Säule darstellt, die aber auf ein abstehendes Luftleitelement verzichtet.
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Ferner ist aus dem Stand der Technik die
DE 34 00 487 A1 vorbekannt. Diese Schrift offenbart hierbei einen Einbau in die Raumdecke, oberhalb welcher eine Luftleitung der mittels des Gebläses aufwärts geförderten Luft in horizontaler Richtung erfolgt. Durch in der Raumdecke vorhandene Luftlöcher regnet die Luft wieder herab, so dass eine Verteilung der im Bodenbereich angesaugten, kühlen Luft im Raum erfolgt.
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Eine ähnliche Lösung kennt auch die
FR 2 877 075 A1 , welche ebenfalls die Raumdecke zur Luftverteilung vorsieht. Hier wird die Luft jedoch einmal über den Raum hinweg hin zu randständigen Verteileinrichtungen geleitet und nicht über dem Raum herabregnen gelassen.
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Die
US 1,921,900 A kennt eine wiederum ähnliche Lösung, welche allerdings ohne eine Verwendung der Raumdecke zur Luftverteilung die Luft über kurze Leitrohre im Deckenbereich ausbläst, während der Gegenstand der
US 3,827,342 A vollständig auf Mittel zur Luftleitung verzichtet, dafür aber eine mobile Lösung darstellt, die nach Bedarf im Raum platziert und befestigt werden kann.
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Ferner ist ein artverwandter Gegenstand aus der
DE 35 32 820 A1 vorbekannt. In der genannten Offenlegungsschrift ist eine senkrecht stehende Säule offenbart, welche im Deckenbereich des Raumes, dem diese Säule zugeordnet ist, einen Lufteinlass realisiert und im Bodenbereich einen Luftauslass. Hierdurch wird im Bereich des Einlasses die in Deckennähe befindliche, warme Luft, welche durch Konvektion aufgestiegen ist, abgesaugt und im Bodenbereich wieder ausgestoßen, um den Bodenbereich und damit den Bereich der Füße der im Raum befindlichen Personen aufzuwärmen. Hierdurch soll ein angenehmeres Raumklima entstehen. In der fraglichen, senkrecht stehenden Säule ist ein Gebläse angeordnet, welches die Luft durch die Säule bewegt und damit ein Ansaugen im oberen und ein Ausstoßen im unteren Bereich bewirkt.
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Ein solches Umwälzprinzip ist beispielsweise auch aus der Offenlegungsschrift
DE 29 19 703 A1 bekannt. Diese Offenlegungsschrift erläutert allgemein den Austausch von Luft unterschiedlicher Höhenschichten zur Herstellung eines besseren Raumklimas.
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Auch aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 27 38 847 A1 ist es bekannt, warme Luft aus höheren Luftschichten eines Raumes anzusaugen und über einen Kanal in tiefere Luftschichten des Raumes einzuleiten, um eine gleichmäßigere Wärmeverteilung innerhalb des Raumes zu erreichen.
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Grundsätzlich besteht in Räumen die Situation, dass aufgrund von Wärmekonvektion warme Luft im Raum aufsteigt, während sich kalte Luft im Bodenbereich sammelt. Dazwischen entstehen isotherme Luftschichten, so dass sich bei vollkommen stehender Luft in einem Raum ein Wärmegefälle von oben liegender warmer Luft zu unten liegender kühlerer Luft bildet. Sich in einem derartigen Raum aufhaltende Personen empfinden daher gegebenenfalls höhere Körperpartien als wärmer, als etwa die Beinpartien oder die Füße. Ideal wäre daher eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Wärme im Raum, welche beispielsweise mithilfe von Ventilatoren zu realisieren versucht wird. Allerdings wird eine hierdurch hervorgerufene Durchmischung der Luft allenfalls lokal bewirkt, wobei gleichzeitig aufgrund der gegebenenfalls hohen lokalen Strömungsgeschwindigkeiten Kühleffekte auf der Haut entstehen, welche wiederum unangenehm wirken können.
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Die eingangs genannten Systeme gehen hierbei einen deutlichen Schritt in die richtige Richtung, wobei auch hier eine relativ große Lokalität zu beklagen ist, so dass es im Bereich der hierfür verwendeten Vorrichtungen zwar zu einer guten Durchmischung kommt, jedoch bei größeren Räumen eine auch nur annähernde Homogenität nicht erreicht werden kann.
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Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine mobile Vorrichtung zum Durchmischen von Luft zu schaffen, welche trotz ihrer Mobilität im Vergleich zu bekannten Lösungen eine deutlich verbesserte Homogenität der Wärmeverteilung realisiert.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Durchmischen von Luft gemäß den Merkmalen des Hauptanspruchs. Weitere, sinnvolle Ausgestaltungen dieser Vorrichtung können den Unteransprüchen entnommen werden.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, ähnlich wie bei den Lösungen des Standes der Technik ein Luftleitelement senkrecht aufzustellen, welches dazu in der Lage ist, Luft aus einer tieferen Luftschicht in eine höhere Luftschicht zu bringen oder umgekehrt. Hierzu handelt es sich im Wesentlichen um einen beispielsweise rohrförmigen Kanal, welcher zwischen zwei oder mehreren Luftschichten einen Luftaustausch ermöglicht. In diesem Luftleitelement ist ein Gebläse vorgesehen, welches die Luft in Bewegung versetzt und damit im Bereich eines Einlasses einen Saugdruck und im Bereich eines Auslasses einen Luftausstoß bewirkt.
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Um ausgehend von dieser Situation die gewünschte Homogenität der Verteilung im Raum zu erreichen, sind dem Luftleitelement im Bereich des Auslasses nunmehr weitere Mittel zur Luftleitung zugeordnet, welche vor einem Verlassen der im Einlassbereich angesaugten Luft durch den Auslass diese zunächst möglichst weiträumig innerhalb der zu beeinflussenden Luftschicht oder Luftschichten eine flächige Verteilung derselben ermöglichen.
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Aufgrund dieser Verteilung der aus einer anderen Luftschicht angesaugten Luft in der zu beeinflussenden Luftschicht wird eine bessere Durchmischung innerhalb dieser Luftschicht realisiert, so dass nach dem Freisetzen der angesaugten Luft diese wiederum aufgrund von Konvektion wieder ihrer ursprünglichen Position zustrebt und sich dabei immer weiter mit der Luft unterschiedlicher Luftschichten durchmischen kann.
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Konkret kann es sich hierbei bei den Mitteln zur Luftleitung um eine Platte handeln, welche an oder knapp unterhalb eines Auslasses des Luftleitelementes angeordnet ist. Wird insoweit beispielsweise kühle Luft aus einem Bodenbereich eines Raumes angesaugt und im Deckenbereich ausgelassen, so wird sich diese Platte unterhalb dieses Auslasses befinden, so dass sich die kühle Luft aus dem Bodenbereich auf der im Deckenbereich angeordneten Platte verteilen und schließlich über deren Ränder hinabregnen wird. Aufgrund der Verteilung der kühlen Luft auf der Platte wird bereits eine erste Durchmischung mit der ursprünglich in dieser Luftschicht vorhandenen, wärmeren Luft erfolgen.
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In Weiterbildung dieser Platte kann diese eine Mehrzahl von verteilt angeordneten Fallöffnungen aufweisen, durch welche die Luft zusätzlich in tiefere Luftschichten hinabsinken kann. Hierdurch wird eine gleichmäßigere Verteilung der angesaugten Luft bewirkt.
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Als optischer Effekt kann es angesehen werden, sowohl das Luftleitelement als auch die Platte transparent auszugestalten, und gegebenenfalls zu beleuchten oder dergleichen. Auf diese Art und Weise wird neben einem praktischen Effekt auch ein optischer Effekt erzielt, welcher den dergestalt beeinflussten Raum weiter aufwertet.
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Ebenfalls ist es möglich, eine derartige Ausgestaltung der Erfindung in andere Gegenstände zu integrieren, wobei sich insbesondere Schrankmöbel hierfür eignen. In diese Möbel kann ein Luftleitelement weitgehend unsichtbar eingebaut werden, wobei im Sockelbereich des Schrankes ein Einlass erstellt werden kann, während der Auslass in den Schrankdeckel münden kann. Auf dem Schrankdeckel kann sich dann die Luft verteilen und über die Kanten des Schrankes hinabregnen.
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Alternativ zu einer Verwendung einer Platte können jedoch auch andere Mittel zur Luftleitung eingesetzt werden, so beispielsweise eine oder mehrere Rohrleitungen, welche mit dem Auslass des Luftleitelementes verbunden sind. Durch eine Verteilung derartiger Rohrleitungen im Deckenbereich eines Raumes kann die aus dem Bodenbereich angesaugte Luft zunächst im Deckenbereich über die Rohrleitungen verteilt werden und dann aus den Rohrenden und/oder durch den Rohrleitungen zugeordnete Auslassbohrungen aus diesen austreten.
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Zusätzlich oder alternativ zu in den vorangehenden Ausführungen dargestellten Fallöffnungen bzw. Auslassbohrungen können zur weiteren Verwirbelung der angesaugten Luft und damit zur Überstreichung derselben über eine größere Oberfläche Düsen und/oder Trommellüfter zugeordnet sein. Diese können jedoch auch direkt dem Auslass zugeordnet werden, wobei in diesem Fall auch auf weitere Mittel zur Luftleitung verzichtet werden könnte. Sofern die im Bodenbereich angesaugte Luft über derartige Düsen in genügend großer Geschwindigkeit innerhalb einer Luftschicht parallel zu den Luftschichten ausgestoßen wird, ist ebenfalls eine ausreichende Durchmischung realisierbar, welche gegebenenfalls bereits eine gleichmäßige Wärmeverteilung im Raum bewirken kann.
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Die erfindungsgemäße Lösung kann zudem nicht nur als Einbaulösung realisiert werden, sondern vielmehr auch als mobile, etwa auf einem Ständer oder einem Wagen, montierte Lösung umgesetzt werden. In diesem Fall stellt das Luftleitelement eine tragende Säule dar, an welchem wiederum im Deckenbereich die genannten, verschiedenen Mittel zur Luftleitung angeordnet sein können.
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Mit einigem Vorteil ist das Gebläse derart ausgerichtet, dass im Bodenbereich kühle Luft angesaugt und im Deckenbereich abgegeben wird. Dies ist insbesondere deshalb von Vorteil, weil eine Verteilung über die Mittel zur Luftleitung erfordert, dass sich diese Mittel zur Luftleitung gleichmäßig im Deckenbereich verteilen. Würden die Mittel zur Luftleitung im Bodenbereich ausgebracht werden, so wäre dies ebenfalls ohne Weiteres möglich, jedoch wesentlich schwieriger mobil realisierbar, da in diesem Falle die Platte bzw. die Rohrleitungen betreten werden können müssten. In dem oben genannten Fall, dass lediglich Düsen- bzw. Trommellüfter vorgesehen wären, müsste im Beinbereich der sich im Raum aufhaltenden Personen mit ständigen Verwirbelungen gerechnet werden, was gegebenenfalls unangenehm sein könnte. Grundsätzlich besteht jedoch die Möglichkeit, das Gebläse in beide Richtungen auszurichten und insoweit auch den Einlass bzw. den Auslass sowohl im Decken- als auch im Bodenbereich anzuordnen. Beide Ausgestaltungen sind von der Erfindung ausdrücklich mit abgedeckt.
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Die vorstehend beschriebene Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Es zeigen
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1 eine Vorrichtung zum Durchmischen von Luft mit plattenförmigen Mitteln zur Luftleitung im Auslassbereich, wobei es sich bei der Vorrichtung um eine mobile Vorrichtung handelt, in einer seitlichen Schnittdarstellung, sowie
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2 eine alternative Vorrichtung zum Durchmischen von Luft in Form einer fest installierten Anlage mit aus Rohrleitungen bestehenden Mitteln zur Luftleitung, ebenfalls in einer seitlichen Schnittdarstellung.
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1 zeigt eine in einem Raum 10 aufgestellte Vorrichtung zum Durchmischen von Luft, welche für eine gleichmäßige Verteilung der im Raum 10 befindlichen Wärme sorgt. In der 1 zeigen die Pfeile die durch die Vorrichtung bewirkte Bewegung der aus einer kühlen Luftschicht 11 abgesaugten und in eine warme Luftschicht 12 verbrachten Luftmassen.
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Die Vorrichtung besteht im Wesentlichen aus einem Luftleitelement 20 in Form eines senkrecht stehenden Rohres, in welchem beispielsweise mittig ein Gebläse 23 angeordnet ist. Dieses Gebläse 23 saugt aus dem Bereich des Bodens 13 des Raumes 10 Luft über einen Einlass 21 an und befördert diese in Richtung eines Auslasses 22 im Bereich der Decke 14 des Raumes 10. Unterhalb der Unterkante des Auslasses 22 ist dem Luftleitelement 20 eine horizontal angeordnete Platte 30 zugeordnet, auf welcher sich die durch den Auslass 22 austretende Luft verteilen kann. Hierdurch wird in dieser oberen, warmen Luftschicht 12 bereits eine Durchmischung der aus der kühlen Luftschicht 11 angesaugten Luft mit der warmen Luft bewirkt. Nachdem aufgrund von Konvektion die kühle Luft, welche aus dem Bodenbereich stammt, wieder absinken möchte, kann dies an den Kanten der Platte 30 oder an dieser zugeordneten Fallöffnungen 31 erfolgen. Die über diese Fallöffnungen 31 oder über die Kanten der Platte 30 wieder nach unten fallende, kühlere Luft reibt sich während dieses Vorgangs an der sie umgebenden wärmeren Luft und bewirkt hierdurch einen Temperaturausgleich. Die Gesamtanordnung, im Wesentlichen bestehend aus dem Luftleitelement 20 und der Platte 30 ist auf einem Wagen 34 montiert, um auf diese Weise eine gewisse Mobilität zu ermöglichen. Das Gebläse 23 kann hierbei batteriebetrieben sein, um insoweit auch nicht an Steckdosen und dergleichen gebunden zu sein.
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2 zeigt eine alternative Vorrichtung zur Durchmischung von Luft, welche als Einbaulösung realisiert ist. In diesem Fall ist ein an der Wand befestigtes Luftleitelement 20 vorgesehen, welches im Bereich der Decke 14 in eine Mehrzahl von Rohrleitungen 32 mündet. Diese Rohrleitungen 32 sind wiederum horizontal ausgerichtet, so dass sich in diesen Rohrleitungen 32 die wiederum aus dem Bereich des Bodens 13 angesaugte, kühlere Luft horizontal in einer warmen Luftschicht 12 verteilen kann, bevor sie aus der Rohrleitung 32 austritt. Der Austritt aus den Rohrleitungen 32 kann entweder über eine endständige Öffnung oder über Auslassbohrungen 33, welche ihrerseits über die Längserstreckung der Rohrleitung 32 verteilt sein können, erfolgen.
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Vorstehend beschrieben ist somit eine Vorrichtung zum Durchmischen von Luft, welche sowohl eine deutlich gleichmäßigere Wärmeverteilung im Raum ermöglicht, als dies im Stand der Technik bislang realisiert ist, als auch mobil ausgestaltet werden kann. Die Erfindung realisiert damit eine Lösung, welche wesentlich anwendungsfreundlicher ist als die bereits im Stand der Technik bekannten Alternativen.
