DE102012203573A1

DE102012203573A1 - Vorrichtung zur Heizung und/oder Kühlung eines Raums

Info

Publication number: DE102012203573A1
Application number: DE201210203573
Authority: DE
Inventors: Detlef Makulla
Original assignee: Yit Germany GmbH
Current assignee: Krantz GmbH
Priority date: 2012-03-07
Filing date: 2012-03-07
Publication date: 2013-09-12

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1, 1’, 1’’, 1’’’), insbesondere lang gestreckter Deckeninduktionsauslass, zur Heizung und/oder Kühlung eines Raums, aufweisend a) mindestens einen Anschlussstutzen (2) zum Anschluss mindestens eines Primärluftkanals (44) an die Vorrichtung (1, 1’, 1’’, 1’’’), b) mindestens eine Lufteintrittsöffnung (3) zum Eintritt von Sekundärluft (12) in die Vorrichtung (1, 1’, 1’’, 1’’’), c) mindestens einen Wärmetauscher (4) zur wahlweisen Heizung oder Kühlung der Sekundärluft (12), d) mindestens einen sich parallel zu einer Längsachse (10) der Vorrichtung (1, 1’, 1’’, 1’’’) erstreckenden Mischraum (5) zur Mischung von durch den Anschlussstutzen (2) in die Vorrichtung (1, 1’, 1’’, 1’’’) eintretender Primärluft (17) mit der durch die Lufteintrittsöffnung (3) in die Vorrichtung (1, 1’, 1’’, 1’’’) eintretende Sekundärluft (12) sowie e) mindestens einer sich parallel zu der Längsachse (10) der Vorrichtung (1, 1’, 1’’, 1’’’) erstreckenden Luftaustrittsöffnung (6) mit einer Luftaustrittsfläche (7) zum Austritt in dem Mischraum (5) gemischter Mischluft (19) in den Raum. Um eine Abströmrichtung in Abhängigkeit davon, ob ein Heizfall oder ein Kühlfall vorliegt, steuern zu können, wird erfindungsgemäß eine Lenkeinrichtung (22, 22’, 22’’) vorgeschlagen, mittels derer eine Abströmrichtung der aus der Luftaustrittsöffnung (6) austretenden Mischluft (19) einstellbar ist, insbesondere eine zu der Luftaustrittsfläche (7) wahlweise parallele oder senkrechte Abströmrichtung einstellbar ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung (1, 1’, 1’’, 1’’’).

Description

Einleitung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, insbesondere lang gestreckter Deckeninduktionsauslass, zur Heizung und/oder Kühlung eines Raums, aufweisend

a) mindestens einen Anschlussstutzen zum Anschluss mindestens eines Primärluftkanals an die Vorrichtung,
b) mindestens eine Lufteintrittsöffnung zum Eintritt von Sekundärluft in die Vorrichtung,
c) mindestens einen Wärmetauscher zur wahlweisen Heizung oder Kühlung der Sekundärluft,
d) mindestens einen sich parallel zu einer Längsachse der Vorrichtung erstreckenden Mischraum zur Mischung von durch den Anschlussstutzen in die Vorrichtung eintretender Primärluft mit der durch die Lufteintrittsöffnung in die Vorrichtung eintretende Sekundärluft sowie
e) mindestens einer sich parallel zu der Längsachse der Vorrichtung erstreckenden Luftaustrittsöffnung mit einer Luftaustrittsfläche zum Austritt in dem Mischraum gemischter Mischluft in einen Raum.

Die Erfindung offenbart ferner ein Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung, insbesondere eines lang gestreckten Deckeninduktionsauslasses, zum Heizen und/oder Kühlen eines Raums, aufweisend die folgenden Verfahrensschritte:

a) Durch mindestens einen Anschlussstutzen wird der Vorrichtung Primärluft zugeführt.
b) Durch mindestens eine Lufteintrittsöffnung wird der Vorrichtung Sekundärluft zugeführt.
c) Mittels mindestens eines Wärmetauschers wird die Sekundärluft wahlweise geheizt oder gekühlt.
d) In einem sich parallel zu einer Längsachse der Vorrichtung erstreckenden Mischraum werden die Primärluft und die Sekundärluft zu Mischluft vermischt.
e) Durch eine sich parallel zu der Längsachse der Vorrichtung erstreckenden Luftaustrittsöffnung wird die Mischluft aus der Vorrichtung abgeführt.

Stand der Technik
Vorrichtungen der eingangs beschriebenen Art sind bereits seit geraumer Zeit bekannt. Beispielsweise die EP 1 130 331 B1 zeigt einen solchen lang gestreckten Induktionsauslass. Der dort beschriebene Luftauslass basiert ebenso wie die hier vorgeschlagene Vorrichtung auf dem Prinzip der Luftinduktion, welches die Wechselwirkung zwischen stehender und strömender Luft beschreibt, wobei die strömende Luft die stehende Luft „mitreißt“. Folgerichtig wird bei Induktionsauslässen allgemein eine Frischluftzufuhr verwendet, um eine in einem befindliche Raumluft zu „induzieren“, also mittels des Frischluftstroms „mitzureißen“, sich mit dieser zu vermischen und als Mischluft in den zu belüftenden Raum zu strömen. Die Versorgung des Induktionsauslasses mit Frischluft erfolgt üblicherweise mittels einer zentralen Luftversorgung, welche über Luftkanäle an den jeweiligen Induktionsauslass angeschlossen ist.
Die Vorrichtung gemäß der EP 1 130 331 B1 zeigt einen Induktionsauslass, der über eben so einen Anschluss für Frischluft beziehungsweise „Primärluft“ verfügt. Diese wird mittels einzelner Düsen, die als Drosseln wirken, in einen Mischraum geleitet, wobei die Primärluft an einer Öffnung entlang gelenkt wird, die den Induktionsauslass mit dem zu belüftenden Raum verbindet. Durch die an der Öffnung vorbeiströmende Primärluft wird dabei die in dem Raum befindliche Luft, die so genannte „Sekundärluft“, gemäß obiger Erläuterung mitgerissen beziehungsweise induziert. Schließlich vermischen sich Primär- und Sekundärluft, so dass in den jeweiligen Raum ausströmende Luft aus einer Mischung beider Anteile gebildet ist.
Das Prinzip der Induktionsauslässe bietet insbesondere den Vorteil, dass zur Konditionierung der Raumluft beispielsweise in einem Bürogebäude ein gewisser Umluftanteil, nämlich gerade die Sekundärluft, mit herangezogen werden kann. Die Luftmenge schließlich, die als Primärluft über Luftkanäle durch ein Gebäude geführt werden muss, kann auf diese Weise reduziert werden, wobei der Frischluftanteil dennoch ausreichend ist, um eine gute Luftqualität im Zielraum gewährleisten zu können. Infolgedessen fallen auch die Querschnitte der Luftschächte beziehungsweise Luftkanäle kleiner aus.
Auch aus energetischer Sicht sind Induktionsauslässe vorteilhaft, da die Möglichkeit besteht, die zu konditionierende Raumluft dezentral in dem Induktionsauslass zu beeinflussen. Die ist gleichermaßen am Beispiel der EP 1 130 331 B1 gezeigt, welches einen Wärmetauscher aufweist. Dieser ist in der Öffnung des Induktionsauslasses angeordnet, durch die Sekundärluft in den Mischraum einströmt. Besteht beispielsweise der Wunsch, den Zielraum zu heizen, wird ein heißes Wärmeträgermedium – typischerweise heißes Wasser – durch die Schlaufenleitungen des Wärmetauschers geleitet. Die durch den Wärmetauscher strömende Luft wird dabei erwärmt, bevor sie sich mit der Primärluft mischt und schließlich in den Zielraum abströmt. Als Folge steigt die Lufttemperatur im Zielraum an und die Differenz zwischen der jeweiligen Zieltemperatur und der tatsächlichen Lufttemperatur in dem Raum sinkt. Die im Weiteren durch den Wärmetauscher in den Induktionsauslass einströmende Raumluft beziehungsweise Sekundärluft besitzt also bereits eine erhöhte Temperatur, so dass die Temperatur in dem Raum im nächsten Zyklus weiter erhöht wird. Dieses Prinzip ist vergleichbar mit einem Umluftgerät, wobei mittels eines Umluftgerätes dem Raum keine Frischluft zugeführt wird und die Luftqualität auf Dauer abnimmt.
Die alleinige Beeinflussung der Lufttemperatur ausschließlich mittels konditionierter Frischluft, wie es beispielsweise in der EP 1 422 481 B1 gezeigt ist, ist hingegen aus energetischer Sicht nachteilig, da die stets auf geringem Temperaturniveau befindliche Frischluft auf die gewünschte Temperatur erhitzt werden muss. Eine „Widerverwendung“ der Wärme, wie bei einem Umluftgerät oder eben einem Induktionsauslass, findet nicht statt. Der Induktionsauslass bietet im Vergleich zum Umluftgerät und zum reinen Luftauslass also beides, eine effiziente Beeinflussung der Lufttemperatur und eine gleichzeitige Versorgung des Raums mit Frischluft. Alternativ zum hier beispielhaft aufgeführten Heizfall kann natürlich ebenso mittels eines Induktionsauslasses die Raumluft gekühlt werden, wobei der Wärmetauscher mit gekühltem Wasser beschickt wird.
Die bekannten Induktionsauslässe weisen allerdings einen Nachteil auf: In Abhängigkeit davon, ob der Zielraum gekühlt oder geheizt werden soll, ist die Reaktion der Personen auf den aus dem Induktionsauslass austretenden Luftstrom in dem Raum unterschiedlich. Ein warmer Luftstrom ist allgemein angenehm und führt dazu, dass die angenehme Wärme direkt zum „Empfänger“ geleitet wird und sofort wirken kann, während ein kühler Luftstrom als unangenehmer Zug empfunden wird. Typischerweise – wie auch beim Beispiel der EP 1 422 481 EP gezeigt – ist die Luftaustrittsöffnung eines Luftauslasses mit einem sich erweiternden Endabschnitt versehen, der nach außen gerichtete, abgerundete Ecken aufweist. Diese führen dazu, dass sich die aus dem Luftauslass ausströmende Luft an die Wandung des Auslasses anlegt beziehungsweise „anschmiegt“ und dadurch abgelenkt wird (so genannter „Coanda-Effekt“). Am Beispiel des Deckenluftauslasses gemäß der EP 1 422 481 B1 bedeutet das, dass die Luft ausgehend von einer vertikal gerichteten Strömung in die Horizontale abgelenkt wird und sich parallel zur Raumdecke ausbreitet, wie dies mithilfe von Pfeilen in besagter Schrift verdeutlicht ist. Unangenehme Zugerscheinungen bei der Einleitung kühler Luft können so vermieden werden.
Im Heizfall ist diese horizontale, deckenparallele Abströmung jedoch eher unerwünscht. Eine vertikale, direkt in den Aufenthaltsbereich der Personen zielende Strömung wäre hingegen vorteilhaft. Eine Einstellmöglichkeit zur bedarfsweisen Lenkung des aus dem Induktionsauslass austretenden Luftstroms ist jedoch im Stand der Technik nicht bekannt.
Aufgabe
Entsprechend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Vorrichtung und das Verfahren der eingangs beschriebenen Art dahingehend weiterzuentwickeln, dass der von dem Induktionsauslass ausgeblasene Luftstrom in Abhängigkeit davon, ob ein Heiz- oder ein Kühlfall vorliegt, regelbar ist.
Lösung
Die Aufgabe wird ausgehend von der Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß durch eine Lenkeinrichtung gelöst, mittels derer eine Abströmrichtung der aus der Luftaustrittsöffnung austretenden Mischluft einstellbar ist, insbesondere eine zu der Luftaustrittsfläche wahlweise parallele oder senkrechte Abströmrichtung einstellbar ist.
Unter der Einstellbarkeit wird hier verstanden, dass die Lenkeinrichtung ohne besonderen Aufwand so in ihrer Stellung veränderbar ist, dass die Abströmrichtung beispielsweise während des Betriebs der Vorrichtung veränderbar ist. Insbesondere ist keine einmalige Einstellmöglichkeit gemeint, die festgelegt wird und danach nicht wieder verändert werden kann.
Bauteile, die sich parallel zu der Längsachse der Vorrichtung erstrecken, beispielsweise der Mischraum und die Luftaustrittsöffnung, sind mit ihrer größten Dimension, typischerweise ihrer Länge, parallel zu der Längsachse der Vorrichtung orientiert. Die Länge der Vorrichtung und die Länge beispielsweise des Mischraums müssen dabei nicht zwangsläufig identisch sein, können jedoch im Wesentlichen identisch sein.
Mittels der erfindungsgemäßen Lenkeinrichtung ist es besonders einfach, in Abhängigkeit des Verhältnisses von Soll- und Ist-Temperatur der Raumluft den Wärmetauscher entweder auf Heizen oder Kühlen einzustellen und die Lenkeinrichtung ebenso zu konfigurieren, so dass die Abströmrichtung der Mischluft – beispielsweise bei einem Deckeninduktionsauslass – entweder vertikal (heizen) oder horizontal (kühlen) eingestellt ist. Auf diese Weise kann warme Luft stets direkt in den Aufenthaltsbereich des Raums und kühle Luft entlang der jeweiligen Raumbegrenzungselemente geleitet werden.
Besonders vorteilhaft ist eine solche Vorrichtung, bei der die Lenkeinrichtung im Bereich der Luftaustrittsöffnung angeordnet ist. Mittels einer solchen Lenkeinrichtung ist die Umlenkung des abströmenden Luftstroms besonders einfach vornehmbar, indem beispielsweise Einbauten vorgesehen werden, die sich parallel zu der Längsachse der Vorrichtung erstrecken und beispielsweise in einer Kühlstellung eine vertikale Abströmungsrichtung der Mischluft versperren.
Vorzugsweise sollte die Lenkeinrichtung in einem sich erweiternden Abschnitt des Mischraums angeordnet sein, wobei hier unter „erweitert“ verstanden wird, dass ein Strömungsquerschnitt des Mischraums in dem sich erweiternden Abschnitt größer ist, als in dem sich nicht erweiternden Abschnitt. Typischerweise ist der sich erweiternde Abschnitt mit Ausrundungen versehen, die gemäß vorstehender Erläuterung den Coanda-Effekt bewirken.
Vorteilhafterweise beträgt eine parallel zu der Längsachse gemessene Länge der Vorrichtung mindestens 1,0 m, vorzugsweise mindestens 1,5 m, weiter vorzugsweise mindestens 2,0 m. Derartige Vorrichtung können beispielsweise besonders gut parallel und in der Nähe einer Glasfassade eines Gebäudes angeordnet werden, wobei die Vorrichtung sich vorzugsweise im Wesentlichen über die gesamte Länge des jeweiligen Rastermaßes des Gebäude erstreckt, also typischerweise von einer Stütze in der Fassade bis zu benachbarten Stütze reicht. Bei einem Rastermaß von beispielsweise 5,0 m ist entsprechend eine Vorrichtung mit einer Länge von ca. 4 m sinnvoll. Infolge von Sonneneinstrahlung auftretende Wärme im Bereich der Glasfassade kann beispielsweise mittels einer dort angeordneten Vorrichtung direkt durch Kühlung kompensiert werden.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Vorrichtung sieht vor, dass ein den Wärmetauscher mit dem Mischraum verbindender Überströmquerschnitt in einer Seitenwand des Mischraums angeordnet ist. Auf diese Weise ist die Induktion der Sekundärluft aus dem Zielraum besonders einfach, indem die Primärluft an der Seitenwand des Mischraums vorbeigeführt wird und dabei die außerhalb in dem Raum befindliche Raumluft „mitreißt“. Die Einströmung der Primärluft erfolgt dabei typischerweise von der Decke der Vorrichtung aus, wobei die Luftaustrittsöffnung im Boden angeordnet ist. Alternativ könnte der Überströmquerschnitt im Boden der Vorrichtung und der Anschlussstutzen für die Primärluft in der Seitenwand angeordnet sein. Die Luftaustrittsöffnung würde sich dann vorteilhafterweise in der dem Anschlussstutzen gegenüberliegenden Seitenwand befinden.
Vorteilhafterweise mündet der Anschlussstutzen für die Primärluft vorerst in einen Lufteintrittsraum, so dass die Primärluft sich entlang der Längsachse der Vorrichtung verteilen kann, bevor sie in den Mischraum überströmt. Auf diese Weise kann der Zuluftkanal für die Primärluft an einer beliebigen Stelle der Vorrichtung angeschlossen sein und muss sich insbesondere nicht über die Länge der Vorrichtung erstrecken, da die Verteilung der Primärluft über die Länge der Vorrichtung erst in dem Lufteintrittsraum stattfindet. Eine zwischen dem Lufteintrittsraum und dem Mischraum angeordnete Grenzwand muss dabei mindestens eine Öffnung aufweisen, so dass die Primärluft in den Mischraum überströmen kann.
Vorteilhafterweise ist eine Mehrzahl von Öffnungen vorgesehen, die außerdem als Drosselelemente, beispielsweise als Düsenelemente ausgebildet sein sollten. Diese weisen eine hohe Induktionswirkung auf, wodurch die Menge der „angesaugten“ Sekundärluft vorteilhaft gesteigert werden kann. Ferner kann mittels der Drosselelemente der Primärluftstrom, der in den Lufteintrittsraum eintritt, gleichmäßig über die Länge des Mischraums verteilt werden und mehr oder weniger an jeder Stelle des Mischraums selbigen mit einer gleichmäßigen Geschwindigkeit durchströmen.
Eine bevorzugte Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist ein sich parallel zu der Längsachse der Vorrichtung erstreckendes Lenkelement auf, das vorzugsweise mittels einer parallel zu der Längsachse der Vorrichtung angeordnete Drehachse verdrehbar und/oder in einer zu der Luftaustrittsfläche parallelen Ebene senkrecht zu der Längsachse der Vorrichtung translatorisch bewegbar ist. Vorteilhafterweise erstreckt sich das Lenkelement der Lenkeinrichtung über die gesamte Länge der Luftaustrittsöffnung der Vorrichtung, so dass sämtliche aus der Luftaustrittsöffnung austretende Luft auf das Lenkelement trifft und von diesem abgelenkt wird. Eine Verdrehbarkeit oder Verlagerbarkeit des Lenkelements trägt dazu bei, dass die Lenkeinrichtung zwischen einer Heizstellung und einer Kühlstellung umgeschaltet werden kann, wobei das Lenkelement der Lenkeinrichtung in deren Heizstellung so ausgerichtet sein sollte, dass der aus der Vorrichtung austretende Luftstrom direkt in den zu beheizenden Aufenthaltsbereich des Raums gerichtet ist und in deren Kühlstellung entlang des angrenzenden raumbegrenzenden Bauteils (beispielsweise der Decke oder der Wand) strömt.
Als Lenkelement ist beispielsweise ein plattenförmiger Streifen denkbar, der in der Kühlstellung der Lenkeinrichtung parallel zu einer Luftaustrittsfläche der Luftaustrittsöffnung orientiert ist und die aus der Vorrichtung senkrecht auf das Lenkelement strömende Luft zu den Seiten hin ablenkt. Um die Lenkeinrichtung in deren Heizstellung zu überführen, kann besonders einfach das Lenkelement um eine parallel zur Längsachse der Vorrichtung orientierte Drehachse verdreht werden, bis eine Oberfläche des Lenkelements schließlich senkrecht zur Luftaustrittsfläche der Vorrichtung beziehungsweise parallel zur Strömungsrichtung der Mischluft in dem Mischraum der Vorrichtung ausgerichtet ist. Befindet sich die Lenkeinrichtung in dieser Heizstellung, kann folglich die aus der Vorrichtung ausströmende Mischluft ungehindert an dem Lenkelement vorbeiströmen und behält dabei dessen Strömungsrichtung bei. Bei einem Deckeninduktionsauslass würde dies entsprechend dazu führen, dass bei einer in dessen Heizstellung befindlichen Lenkeinrichtung die erwärmte Luft direkt in den Raum abgestrahlt wird und direkt die sich im Aufenthaltsbereich des Raums aufhaltenden Personen wärmen kann.
Neben der Kühlstellung und der Heizstellung, die jeweils eine extremale Position des Lenkelements mit sich bringen, ist gleichermaßen eine Zwischenstellung zwischen diesen Extrema denkbar. Dabei ist die Oberfläche des plattenförmigen Streifens (Lenkelement) weder vollständig parallel zur Luftaustrittsöffnung, noch vollständig senkrecht dazu ausgerichtet. Die Einstellung kann insbesondere dafür geeignet sein, den aus der Vorrichtung austretenden Luftstrom einseitig in eine Richtung abzulenken, indem das Lenkelement so verdreht wird, dass es mit einem äußeren Rand im Wesentlichen dichtend an eine innere Wandung des Mischraums abschließt und dort das Vorbeiströmen von Luft blockiert. Dieser dichtende Anschluss ist jedoch nicht zwingend. Eine „schräge“ Ausrichtung des Lenkelements kann bereits für sich allein genommen eine Hauptströmungsrichtung der Mischluft bewirken. Nähere Erläuterungen gehen aus den Ausführungsbeispielen hervor.
Neben der Möglichkeit der Verdrehung des Lenkelements ist es ebenso möglich, diese translatorisch zu bewegen und auf diese Weise eine Überführung der Lenkeinrichtung von deren Kühlstellung in deren Heizstellung oder umgekehrt zu bewirken. Am Beispiel des plattenförmigen Streifens bedeutet dies, dass das Lenkelement der in deren Kühlstellung befindlichen Vorrichtung vollständig aus dem Querschnitt der Luftaustrittsöffnung – zum Beispiel hin zu einer Seite der Vorrichtung – verlagert wird und infolgedessen die aus der Vorrichtung ausströmenden Luft nicht länger in eine bauteilparallele Strömungsrichtung ablenkt. Die Vorrichtung würde sich somit in ihrer Heizstellung befinden.
Eine Zwischenstellung der Lenkeinrichtung ist bei der translatorisch bewegbaren Variante des Lenkelements selbstverständlich ebenso möglich, indem das Lenkelement nur teilweise aus dem Querschnitt der Luftaustrittsöffnung heraus verlagert wird und nur eine teilweise Ablenkung der Mischluft bewirkt, beispielsweise auf eine solche Art, dass die Mischluft nur zu einer Seite der Vorrichtung hin abgelenkt wird.
Eine alternative Ausgestaltung des Lenkelements sieht eine zweiteilige Ausführung vor, wobei beide Teile als plattenförmige Streifen ausgebildet sind, die sich jeweils parallel zu der Längsachse der Vorrichtung erstrecken und jeweils mit einem äußeren Rand an die Drehachse angeschlossen und um diese verdrehbar sind, wobei die Streifen vorzugsweise jeweils eine Krümmung um deren Längsachse aufweisen. Ein solches Lenkelement ist ebenfalls besonders einfach einstellbar, wobei die plattenförmigen Streifen flügelähnlich entweder beide parallel (Kühlstellung der Lenkeinrichtung) oder senkrecht (Heizstellung der Lenkeinrichtung) zur Luftaustrittsöffnung der Vorrichtung angeordnet sind. Die Drehachse, um die sich die beiden Streifen drehen, ist dabei vorteilhafterweise zwischen den Streifen angeordnet, das heißt beide Streifen sind mit ihren äußeren, dem jeweils anderen Streifen zugewandten Rändern an einem Drehgelenk montiert, wobei das Drehgelenk gewissermaßen die Verbindung zwischen den beiden Streifen herstellt.
Die Krümmung der Streifen kann insbesondere dafür vorteilhaft sein, um die aus der Vorrichtung abströmende Mischluft effektiv abzulenken. Die Krümmung entspricht dabei typischerweise in etwa der Krümmung des sich erweiternden Abschnitts des Mischraums, an den sich die Mischluft beim Austritt aus der Vorrichtung anschmiegt.
Bei einem solchen Lenkelement ist es gleichermaßen möglich, die Verdrehung beider Streifen miteinander zu koppeln, so dass beide stets unter einem gleichen Winkel zu der Luftaustrittsfläche der Vorrichtung ausgerichtet sind, oder beide unabhängig voneinander zu verdrehen. Insbesondere mittels der letztgenannten Variante ist bei Verwendung des zweiteiligen Lenkelements ohne weiteres eine Zwischenstellung der Lenkeinrichtung einstellbar, indem beispielsweise einer der beiden Streifen parallel und der andere Streifen senkrecht zur Luftaustrittsfläche ausgerichtet werden.
Um eine Umstellung zwischen Heizstellung und Kühlstellung der Lenkeinrichtung besonders effizient zu gestalten, ist die Verwendung eines Dehnstoffantriebes besonders vorteilhaft. Ein solcher Dehnstoffantrieb reagiert auf die Temperatur der Mischluft in dem Mischraum, wobei der Wärmeausdehnungskoeffizient des in dem Dehnstoffantriebs verwendeten Materials (typischerweise eine Wachsmischung) besonders groß sein sollte, so dass der Dehnstoffantrieb in Abhängigkeit der Temperatur der Mischluft eine Stellung des Lenkelements bewirken kann. Soll der Zielraum beispielsweise geheizt werden, wird vorerst der Wärmetauscher entsprechend mit heißem Wärmeträgermedium beschickt. Dies führt zu einer Aufheizung der induzierten Sekundärluft und resultiert in verhältnismäßig warmer Mischluft, die eine Mischung aus Primär- und Sekundärluft darstellt. Aufgrund der verhältnismäßig hohen Temperatur der Mischluft nimmt das Material in dem Dehnstoffantrieb ein verhältnismäßig großes Volumen ein, wobei durch die Ausdehnung des Materials im Zuge von dessen Erwärmung eine Bewegung des Lenkelements der Lenkeinrichtung bewirkt wird. Letztere befand sich eingangs in der Kühlstellung und wird nun durch die Ausdehnung des Materials in dem Dehnstoffantrieb in dessen Heizstellung überführt, indem das Lenkelement bewegt, beispielsweise verdreht wird. Die Schaltung der Lenkeinrichtung kann also völlig ohne den Einsatz von Elektrizität und ohne die Installation einer aufwendigen Steuerung bewirkt werden.
Die zugrunde liegende Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß ferner dadurch gelöst, dass mittels einer in einem Bereich der Luftaustrittsöffnung angeordneten, sich parallel zu der Längsachse der Vorrichtung erstreckenden Lenkeinrichtung eine Abströmrichtung der Mischluft eingestellt wird, wobei insbesondere die Möglichkeit bestehen sollte, wahlweise eine horizontale oder eine vertikale Abströmrichtung einzustellen. Dieses Verfahren ist mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung besonders einfach durchführbar. Insbesondere ist die Abströmungsrichtung in Abhängigkeit davon einstellbar, ob ein Heizfall oder ein Kühlfall vorliegt. Die Lenkeinrichtung wird entsprechend in ihre Heizstellung oder ihre Kühlstellung verlagert beziehungsweise gedreht.
Besonders vorteilhaft ist ein solches Verfahren, bei dem eine Überführung der Lenkeinrichtung ausgehend von der Kühlstellung in eine Heizstellung oder eine Zwischenstellung automatisch in Abhängigkeit allein von einer Temperatur der Mischluft oder einer Temperaturdifferenz zwischen der Mischluft und der Sekundärluft durchgeführt wird. Eine solche automatische Verstellung der Lenkeinrichtung, das heißt eine Verstellung, die ohne gesondertes Zutun des Anwenders erfolgt, ist insbesondere mittels eines vorstehend beschriebenen Dehnstoffantriebs besonders einfach durchführbar. Alternativ sind allerdings ebenso eine Kombination aus Sensoren und elektrischen Antrieben möglich, die je nach Lastfall die Lenkeinrichtung automatisch bewegen.
Je nach Einsatzgebiet der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das Verfahren dann besonders vorteilhaft sein, wenn der Wärmetauscher in horizontale Richtung von der Sekundärluft durchströmt wird. Dies kann je nach Einbausituation der Vorrichtung insofern günstig sein, als dass die notwendige Bauhöhe der gesamten Vorrichtung gering gehalten werden kann, da weder auf einer Oberseite der Vorrichtung, noch auf dessen Unterseite eine Strömungsbereich für die Sekundärluft vorgehalten werden muss. Stattdessen kann die Sekundärluft über eine Seitenwand in die Vorrichtung eintreten, wobei der Wärmetauscher horizontal durchströmt wird. Auch kann eventuell im Kühlfall entstehendes Kondensat aus der Raumluftfeuchte bei senkrechter Lage des Wärmetauschers gut aufgefangen werden.
Ausführungsbeispiele
Die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie das erfindungsgemäße Verfahren werden nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen, die in den Figuren dargestellt sind, näher erläutert.
Es zeigt:
1: Einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer in deren Kühlstellung befindlichen Lenkeinrichtung,
2: Ein Detail einer in deren Heizstellung befindlichen Lenkeinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
3: wie 1, jedoch mit einer in einer Zwischenstellung befindlichen Lenkvorrichtung,
4: wie 2, jedoch mit einer in einer weiteren Zwischenstellung befindlichen Lenkvorrichtung,
5: Einen Schnitt durch eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer weiteren in deren Kühlstellung befindlichen Lenkvorrichtung,
6: wie 5, jedoch mit einer in deren Heizstellung befindlichen Lenkvorrichtung,
7: wie 5, jedoch mit einer in einer Zwischenstellung befindlichen Lenkeinrichtung,
8: Ein Detail einer in einer Zwischenstellung befindlichen Lenkeinrichtung,
9: wie 5, jedoch mit einer in einer weiteren Zwischenstellung befindlichen Lenkeinrichtung,
10: Ein Detail einer in deren Zwischenstellung befindlichen Lenkeinrichtung,
11: wie 6, jedoch mit einem Dehnstoffantrieb,
12: Ein Schnitt durch eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer weiteren in deren Kühlstellung befindlichen Lenkeinrichtung,
13: Ein Detail einer in deren Heizstellung befindlichen Lenkeinrichtung,
14: Einen Ausschnitt eines Grundrisses eines mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestatteten Gebäudes,
15: Einen Schnitt durch eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung,
16: Einen Schnitt durch eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung und
17: Ein Detail einer in deren Zwischenstellung befindlichen Lenkeinrichtung.
Ein erstes Ausführungsbeispiel, das in den 1 bis 4 dargestellt ist, zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1, bei der es sich um einen lang gestreckten Deckeninduktionsauslass handelt. Die Vorrichtung weist einen Anschlussstutzen 2, eine Lufteintrittsöffnung 3, einen Wärmetauscher 4, einen Mischraum 5, eine Luftaustrittsöffnung 6 mit einer Luftaustrittsfläche 7 sowie eine Lenkeinrichtung 22 mit einem Lenkelement 23 auf. Ein in den 1 bis 4 nicht dargestellte Längsachse 10 der Vorrichtung 1 erstreckt sich senkrecht zur Zeichenebene.
Der Wärmetauscher 4 ist an einer Seitenwand 11 des Mischraums 5 angeordnet, wobei durch den Wärmetauscher 4 strömende Sekundärluft 12 ausgehend von einem jeweils zu klimatisierenden Raum den Wärmetauscher 4 horizontal durchströmt und mittels Überströmen eines Überströmquerschnitts 13, der den Wärmetauscher 4 mit dem Mischraum 5 verbindet, in den Mischraum 5 eintritt. Der Wärmetauscher 4 weist Schlaufenleitungen auf, die wahlweise von einem heißen oder kalten Wärmeträgermedium durchströmbar sind, so dass der Wärmetauscher 4 eine Heizung oder Kühlung der Sekundärluft 12 bewirken kann. Der Anschlussstutzen 2 der Vorrichtung 1 mündet in einen sich parallel zur Längsachse 10 erstreckenden Lufteintrittsraum 14, der ebenfalls an den Mischraum 5 angrenzt und mittels einer Grenzwand 15 von diesem abgetrennt ist. Diese Grenzwand 15 weist jedoch eine Mehrzahl von Öffnungen 16 auf, die den Lufteintrittsraum 14 strömungstechnisch mit dem Mischraum 5 verbindet, so dass durch den Anschlussstutzen 2 in die Vorrichtung 1 einströmende Primärluft 17 von dem Lufteintrittsraum 14 in den Mischraum 5 überströmen kann. Die Öffnungen 16 sind im gezeigten Beispiel in Form von Düsenelementen ausgeführt, welche als Drosselelemente wirken und dazu führen, dass in den Mischraum 5 überströmende Primärluft 17 ausgehend von dem Lufteintrittsraum 4 gleichmäßig durch alle Öffnungen 16 in den Mischraum 5 überströmt.
Die Öffnungen 16 sind in einer Decke 18 des Mischraums 5 angeordnet, so dass die in den Mischraum 5 eintretende Primärluft 17 ersteren in vertikale Richtung durchströmt. Im Zuge dieser Durchströmung des Mischraums 5, in deren Verlauf die Primärluft 17 auch an dem Überströmquerschnitt 13 vorbeigeführt wird, wird die Sekundärluft 12 induziert, das heißt von der Primärluft „mitgerissen“, so dass die Sekundärluft 12 ohne weiteres Zutun ausgehend von dem Raum durch den Wärmetauscher 4 in den Mischraum 5 „gesogen“ wird. In dem Mischraum 5 mischen sich schließlich die Primärluft 17 und die Sekundärluft 12 und bilden schließlich gemeinsam Mischluft 19. Mittels der Ausbildung der Öffnungen 16 als Düsenelemente kann ein hohes Induktionsverhältnis erreicht werden, wodurch sich ein Anteil der Sekundärluft 12 an der Mischluft 19 und folglich die Heiz- beziehungsweise Kühlleistung der Vorrichtung 1 steigern lässt.
Der Mischraum 5 weist an einem der Decke 18 abgewandten Ende einen sich erweiternden Abschnitt 20 auf. In diesem Abschnitt 20 sind Seitenwände des Mischraums 5 mittels Ausrundungen 21 von einer vertikalen Ausrichtung in eine horizontale Ausrichtung überführt. Die Erweiterung des Mischraums 5 führt dazu, dass die Luftaustrittsfläche 7 des Mischraums 5, die in dem sich erweiternden Abschnitt 20 angeordnet ist, eine größere horizontale Querschnittsfläche aufweist, als der restliche Mischraum 5.
Die Ausrundungen 21 in dem Abschnitt 20 des Mischraums 5 führend dazu, dass die aus dem Mischraum 5 ausströmende Mischluft 19 sich aufgrund des Coanda-Effekts an die Seitenwände des Mischraums 5 „anlegt“ beziehungsweise „anschmiegt“ und auf diese Weise – den Seitenwänden folgend – ausgehend von ihrer vertikalen Strömungsrichtung in eine horizontale Strömungsrichtung abgelenkt wird. Da es sich bei der Vorrichtung 1 hier um einen Deckeninduktionsauslass handelt, strömt die Mischluft 19 also nach Verlassen der Vorrichtung 1 entlang der Decke des zu belüftenden Raums.
Der Effekt der rein horizontalen Abströmung der Mischluft 19 aus der Vorrichtung 1 wird neben dem erläuterten Coanda-Effekt außerdem durch eine Lenkeinrichtung 22 unterstützt. Diese Lenkeinrichtung 22 weist ein Lenkelement 23 auf, das im gezeigten Beispiel mittels eines plattenförmigen Streifens gebildet ist. Die Lenkeinrichtung 22 befindet sich in 1 in ihrer Kühlstellung, das heißt das Lenkelement 23 ist so ausgerichtet, dass eine horizontale Abströmung der Mischluft 19 aus der Vorrichtung 1 begünstigt wird. Diese Kühlstellung der Lenkeinrichtung 22 wird typischerweise dann gewählt, wenn die dem Raum zuzuführenden Mischluft 19 eine geringere Temperatur aufweisen soll, als in dem Raum vorhandene Raumluft, die normalerweise die selbe Temperatur aufweist, wie die Sekundärluft 12.
Das Lenkelement 23 ist im Bereich der Luftaustrittsfläche 7 angeordnet und mittels einer Drehachse 24 verdrehbar gelagert. Mittels einer Verdrehung des Lenkelements 23 um 90° ausgehend von der in 1 gezeigten Kühlstellung ist die Lenkeinrichtung 22 in deren Heizstellung bringbar, also das Lenkelement 23 verdrehbar. Diese Heizstellung der Lenkeinrichtung 22 ist in 2 dargestellt. Anhand gezeigter Strömungspfeile 25 wird deutlich, dass die den Mischraum 5 verlassende Mischluft 19 verstärkt in vertikale Richtung abströmt. Die Heizstellung der Lenkeinrichtung 22 wird typischerweise dann verwendet, wenn die in den Raum einzuleitende Mischluft 19 eine Temperatur aufweisen soll, die oberhalb der Temperatur der in dem Raum befindlichen Raumluft liegt.
Zwischen den extremalen Positionen Heizstellung und Kühlstellung ist die Lenkeinrichtung 22 ferner in beliebig viele Zwischenpositionen beziehungsweise Zwischenstellung bringbar, wie insbesondere aus 3 deutlich wird. Diese zeigt, dass das Lenkelement 23 um ca. 15° gegen eine Horizontale verdreht ist, wobei die aus der Vorrichtung 1 ausströmende Mischluft 19 aufgrund dieser Zwischenstellung der Lenkeinrichtung 22 verstärkt in eine Richtung – hier nach links – abströmt, wie die Strömungspfeile 46 verdeutlichen. Die Lenkeinrichtung 22 ist ferner so einstellbar, dass sie in ihrer Zwischenstellung mit einem äußeren Rand 26 ihres Lenkelement 23 an eine innere Wandung 27 einer Seitenwand des Mischraums 5 im wesentlichen dichtend anschließt. Dies ist in 4 verdeutlicht. In der gezeigten Zwischenstellung der Lenkeinrichtung 22 strömt die die Vorrichtung 1 verlassende Mischluft 19 ausschließlich zu einer Seite – hier nach links – ab.
Die 5 bis 11 zeigen eine weitere Vorrichtung 1’, die der Vorrichtung 1 mit Ausnahme der verbauten Lenkeinrichtung 22’ gleicht. Die bei der Vorrichtung 1’ zum Einsatz kommende Lenkeinrichtung 22’ weist ein alternatives Lenkelement 23’ auf, welches im Wesentlichen dreiecksförmig ausgebildet ist. In der in 5 dargestellten Kühlstellung der Lenkeinrichtung 22’ ist eine Unterseite 28 des Lenkelementes 23’ parallel zu der Luftaustrittsfläche 7 der Vorrichtung 1’ orientiert. Seitenflächen 29, 30 des Lenkelements 23’ sind konkav geformt und folgen im Wesentlichen den Ausrundungen 21 der Seitenwände des Mischraums 5 in dessen sich erweiternden Abschnitt 20. Die konkave Form der Seitenflächen 29, 30 begünstigt eine Umlenkung der aus dem Mischraum 5 austretenden Mischluft 19 ausgehend von der vertikalen in horizontale Richtung.
6 zeigt die Lenkeinrichtung 22’ in deren Heizstellung. Dabei ist das Lenkelement 23’ im Vergleich zu Position in der Kühlstellung der Lenkeinrichtung 22’ vertikal nach oben, das heißt in Richtung der Decke 18 des Mischraums 5, verlagert. Dies bewirkt gewissermaßen eine Deaktivierung der Lenkeinrichtung 22’, da die durch dessen Lenkelement 23’ bewirkte Umlenkung der Mischluft 19 mittels der Seitenwände des Mischraums 5 „aufgehoben“ wird und die Mischluft 19 weiterhin vertikal strömt. Wie anhand der Strömungspfeile 31 verdeutlich ist, verlässt die Mischluft 19 den Mischraum 5 daraufhin im Wesentlichen in vertikale Richtung.
Die 7, 8 und 9, 10 zeigen unterschiedliche Konzepte zur konstruktiven Ausgestaltung der Lenkeinrichtung 22’ im Hinblick auf die Erzeugung einer asymmetrischen Abströmung der Mischluft 19 aus der Vorrichtung 1. Somit ist in den 7 und 8 gezeigt, dass das Lenkelement 23’ translatorisch bewegbar gelagert ist. Zusätzlich zu der vertikalen Bewegbarkeit, die bereits aus 6 hervorgeht (Überführung von Kühlstellung in Heizstellung), ist das Lenkelement 23’ also horizontal beziehungsweise parallel zu der Luftaustrittsfläche 7 der Vorrichtung 1 bewegbar. Im Zuge diese Bewegung des Lenkelements 23’ wird eine verstärkte Abströmung der Mischluft 19 in Richtung einer Seite des Mischraums 5 bewirkt, wie insbesondere aus den Strömungspfeilen 32 aus 7 deutlich wird. 8 zeigt schließlich, wie das Lenkelement 23’ bis an die innere Wandung 27 der Seitenwand des Mischraums 5 verlagert ist, so dass die Seitenfläche 30 des Lenkelements 23’ im Wesentlichen dichtend an die Wandung 27 anschließt. Daraus resultiert eine quasiausschließliche Abströmung der Mischluft 19 aus der Vorrichtung hin zu einer Seite der Vorrichtung 1, hier nach links. Alternativ zu der translatorischen Bewegung des Lenkelements 23’ zeigen die 9 und 10 eine Verdrehbarkeit desselben um eine an einer oberen Spitze 33 angeordnete Drehachse 34. Mittels einer Verdrehung des Lenkelements 23’ ist ebenfalls eine asymmetrische Strömung der Mischluft 19 erzeugbar, wobei sowohl eine vorrangige Abströmrichtung (9) und eine ausschließliche Abströmrichtung (10) einstellbar ist. In den Fällen beider Beispiele wird die Hauptströmung nach rechts geleitet.
In 11 ist eine besonders vorteilhafte Erweiterung der vorstehend erläuterten Lenkeinrichtung 22’ dargestellt, die jedoch ebenso bei einer Lenkeinrichtung 22 zum Einsatz kommen kann. Dabei kommt ein Dehnstoffantrieb 35 zum Einsatz, der hier an die obere Spitze 33 des Lenkelements 23’ angeschlossen ist. Der Dehnstoffantrieb 35 beinhaltet typischerweise eine Wachsmischung, die einen besonders hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist, der dazu führt, dass eine konstante Masse der Wachsmischung bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Volumina einnimmt. Mittels eines solchen Dehnstoffantriebes 35 ist die Lenkeinrichtung 22’ automatisch, das heißt ohne weiteres Zutun, zwischen deren Kühl- und Heizstellung hin und her überführbar, wobei der Dehnstoffantrieb 35 allein in Abhängigkeit der Temperatur der an ihm vorbeiströmenden Mischluft 19 entsprechend reagiert, da sich das Volumen der Wachsmischung in Abhängigkeit der Temperatur der Mischluft 19 verändert. Mithin kann eine Ausdehnung der Wachsmischung in dem Dehnstoffantrieb 35 infolge warmer Mischluft 19 (Heizfall) dazu genutzt werden, um das Lenkelement 23’ vertikal in Richtung der Vorrichtung 1 anzuheben und dadurch zu „deaktivieren“. Wird der Dehnstoffantrieb 35 hingegen von kühler Mischluft 19 umströmt (Kühlfall), zieht sich die Wachsmischung zusammen, wodurch eine Absenkung des Lenkelements 23’ und folglich eine Überführung der Lenkeinrichtung 22’ von deren Heiz- in deren Kühlstellung bewirkt wird.
Eine weitere Möglichkeit zur Ausgestaltung einer Lenkeinrichtung ist in 12 dargestellt. Diese zeigt eine Vorrichtung 1’’, die insbesondere eine Lenkeinrichtung 22’’ mit einem Lenkelement 23’’ aufweist. Das Lenkelement 23’’ zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass es zweitteilig aufgebaut ist, in einen linken Teil 36 und einen rechten Teil 37. Beide Teile 36, 37 sind als dünnwandige Streifen ausgeführt, die jeweils – ähnlich zu den Seitenfläche 29, 30 des Lenkelements 23’ – eine Krümmung aufweisen. Die Streifen sind mit ihren jeweiligen äußeren Rändern entlang einer Drehachse 38 miteinander gelenkig gekoppelt, so dass eine Verdrehung der Teile 36, 37 unabhängig stattfinden kann, das heißt jeder Teil 36, 37 ist unabhängig von dem jeweils anderen Teil 36, 37 um die Drehachse 38 verdrehbar gelagert. Auf diese Weise kann ein Öffnungswinkel α zwischen Tangenten 39, 40, die in Rändern der Teile 36, 37 anliegen, verändert werden, wobei mittels dieser Veränderung des Öffnungswinkels α zwischen den beiden Teilen 36, 37 die Lenkeinrichtung 22’’ von ihrer Kühl- in ihre Heizstellung und umgekehrt überführbar ist.
Die Kühlstellung der Lenkeinrichtung 22’’ ist in 12 abgebildet. Der Öffnungswinkel α zwischen den Tangenten der beiden Teile 36, 37 beträgt hier knappe 160°. Eine in ihrer Heizstellung befindliche Lenkeinrichtung 22’’ ist in 13 gezeigt. Der Öffnungswinkel α beträgt hier ca. 115°.
14 zeigt eine typische Einbausituation für die erfindungsgemäße Vorrichtung 1, 1’, 1’’, wobei besagte Figur einen Ausschnitt eine Gebäudegrundrisses im Bereich einer Fassade 41 zeigt. Vertikale Stützelemente 42 des gezeigten Gebäudes sind in einem Abstand 43 von 5,0 m angeordnet, was einem typischen Rastermaß im Hochbau entspricht. Gezeigt sind zwei Vorrichtungen 1, 1’, 1’’, die jeweils mit ihren Anschlussstutzen 2 an einen Primärluftkanal 44 angeschlossen sind, mittels dem der Vorrichtung 1, 1’, 1’’ Primärluft 17 zuführbar ist. Entlang einer hinteren Seitenwand der Vorrichtungen 1, 1’, 1’’ weisen diese jeweils einen Wärmetauscher 4 auf, der entlang der Seitenwand 11 des Mischraums 5 mittels des Überströmquerschnitts 13 mit selbigem verbunden ist und über den die Sekundärluft 12 in die jeweilige Vorrichtung 1, 1’, 1’’ einziehbar ist. Eine entlang deren Längsachse 10 gemessene Länge L der gezeigten Vorrichtungen 1, 1’, 1’’ beträgt hier jeweils 3,50 m. Der Lufteintrittsraum 14, der Mischraum 5, der Wärmetauscher 4 und die jeweilige Lenkeinrichtung 22, 22’, 22’’ erstrecken sich im Wesentlichen über die gesamte Länge L der jeweils zugehörigen Vorrichtung 1, 1’, 1’’.
In 15 ist eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung 1’’’ gezeigt, in deren Decke 18 des Mischraums 5 eine Mehrzahl von Öffnungen 16 angeordnet ist, wobei jeweils zwei Öffnungen 16 nebeneinander angeordnet sind. Zusätzlich weisen sämtliche Öffnungen 16 jeweils eine eigene Absperrklappe 45 auf, mittels derer sie optional versperrt werden können. Dies ist insbesondere dahingehend von Vorteil, als das über die Möglichkeit zur Aktivierung und Deaktivierung bestimmter Öffnungen 16 auf die Induktionswirkung der Vorrichtung 1’’’ eingewirkt werden kann. Sollte beispielsweise nur eine linke Öffnungsreihe 8 frei sein, während eine rechte Öffnungsreihe 9 mittels der korrespondierenden Absperrklappe 45 versperrt ist, wird die Primärluft 17 tendenziell in einer größeren Entfernung an dem Wärmetauscher 4 vorbeigeführt, als wenn beide Öffnungsreihen 8, 9 oder sogar nur die rechte Öffnungsreihe 9 geöffnet wäre. Dies bewirkt gewissermaßen eine geringere Sogwirkung der Primärluft 17 auf die Sekundärluft 12, was gleichbedeutend mit einer geringeren Induktionswirkung ist. Anstelle von zwei nebeneinander angeordneten Öffnungsreihen 8, 9 sind beliebig viele Öffnungsreihen denkbar.
Ferner kann mittels einer Anordnung der gezeigten Öffnungsreihen 8, 9 eine bevorzugte Ausblasrichtung der Mischluft eingestellt werden, wobei eine Absperrung beispielsweise der rechten Öffnungsreihe 9 mittels der zugehörigen Absperrklappe 45 bewirkt, dass lediglich die Öffnungsreihe 8 aktiv ist, die im gezeigten Beispiel links in dem Mischraum 5 angeordnet ist. Die senkrecht durch den Mischraum 5 strömende Luft wird folglich im Wesentlichen zur linken Seite der Vorrichtung 1 hin abströmen.
Abschließend ist in den 16 und 17 eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung 1 gezeigt, deren Lenkeinrichtung 22 ein streifenförmiges Lenkelement 23 aufweist. Das Lenkelement 22 ist mittels der Drehachse 24 verdrehbar gelagert, wobei sich die Lenkeinrichtung 22 in der in 16 gezeigten Position in ihrer Kühlstellung befindet. An einem linken äußeren Rand 47 des Lenkelements 23 ist eine Führstange 48 des angeschlossenen Dehnstoffantriebs 35 angeordnet. Eine Änderung der Temperatur der in dem Mischraum 5 aus Sekundärluft 12 und Primärluft 17 gemischten Mischluft bewirkt eine Volumenänderung des in dem Dehnstoffantrieb 35 genutzten Materials, wodurch die Führstange 48 relativ zu einem Gehäuse 49 des Dehnstoffantriebs 35 bewegt wird. Dies ist insbesondere in 17 erkennbar. Hier ist die Temperatur der Mischluft 19 relativ zu der in 16 gezeigten Kühlstellung der Lenkeinrichtung 22 angestiegen, wodurch bewirkt wird, dass die Führstange 48 relativ zu dem Gehäuse 49 zurückgezogen wird. Dadurch bedingt wird das Lenkelement 23, das mit der Führstange 48 in Kraft übertragender Weise verbunden ist, um die Drehachse 24 verdreht. In 17 ist die Lenkeinrichtung 22 in einer Zwischenstellung abgebildet. In der Heizstellung wäre das Lenkelement 23 vollständig senkrecht ausgerichtet. Eine Verbindung zwischen dem linken äußeren Rand 47 und der Führstange 48 ist gelenkig ausgeführt, so dass sich beide Bauteile frei gegeneinander verdrehen können.
Bezugszeichenliste

1, 1’, 1’’, 1’’’: Vorrichtung
2: Anschlussstutzen
3: Lufteintrittsöffnung
4: Wärmetauscher
5: Mischraum
6: Luftaustrittsöffnung
7: Luftaustrittsfläche
8: Öffnungsreihe
9: Öffnungsreihe
10: Längsachse
11: Seitenwand
12: Sekundärluft
13: Überströmquerschnitt
14: Lufteintrittsraum
15: Grenzwand
16: Öffnung
17: Primärluft
18: Decke
19: Mischluft
20: erweiternder Abschnitt
21: Ausrundung
22, 22’, 22’’: Lenkeinrichtung
23, 23’, 23’’: Lenkelement
24: Drehachse
25: Strömungspfeil
26: äußerer Rand
27: innere Wandung
28: Unterseite
29: Seitenfläche
30: Seitenfläche
31: Strömungspfeil
32: Strömungspfeil
33: Spitze
34: Drehachse
35: Dehnstoffantrieb
36: Teil
37: Teil
38: Drehachse
39: Tangente
40: Tangente
41: Fassade
42: Vertikales Stützelement
43: Abstand
44: Primärluftkanal
45: Absperrklappe
46: Strömungspfeile
47: Äußerer Rand
48: Führstange
49: Gehäuse
L: Länge
α: Öffnungswinkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1130331 B1 [0003, 0004, 0006]
EP 1422481 B1 [0007, 0008]
EP 1422481 [0008]

Claims

Vorrichtung (1, 1’, 1’’, 1’’’), insbesondere lang gestreckter Deckeninduktionsauslass, zur Heizung und/oder Kühlung eines Raums, aufweisend a) mindestens einen Anschlussstutzen (2) zum Anschluss mindestens eines Primärluftkanals (44) an die Vorrichtung (1, 1’, 1’’, 1’’’), b) mindestens eine Lufteintrittsöffnung (3) zum Eintritt von Sekundärluft (12) in die Vorrichtung (1, 1’, 1’’, 1’’’), c) mindestens einen Wärmetauscher (4) zur wahlweisen Heizung oder Kühlung der Sekundärluft (12), d) mindestens einen sich parallel zu einer Längsachse (10) der Vorrichtung (1, 1’, 1’’, 1’’’) erstreckenden Mischraum (5) zur Mischung von durch den Anschlussstutzen (2) in die Vorrichtung (1, 1’, 1’’, 1’’’) eintretender Primärluft (17) mit der durch die Lufteintrittsöffnung (3) in die Vorrichtung (1, 1’, 1’’, 1’’’) eintretende Sekundärluft (12) sowie e) mindestens einer sich parallel zu der Längsachse (10) der Vorrichtung (1, 1’, 1’’, 1’’’) erstreckenden Luftaustrittsöffnung (6) mit einer Luftaustrittsfläche (7) zum Austritt in dem Mischraum (5) gemischter Mischluft (19) in den Raum, gekennzeichnet durch f) eine Lenkeinrichtung (22, 22’, 22’’), mittels derer eine Abströmrichtung der aus der Luftaustrittsöffnung (6) austretenden Mischluft (19) einstellbar ist, insbesondere eine zu der Luftaustrittsfläche (7) wahlweise parallele oder senkrechte Abströmrichtung einstellbar ist.
Vorrichtung (1, 1’, 1’’, 1’’’) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkeinrichtung (22, 22’, 22’’) im Bereich der Luftaustrittsöffnung (6) angeordnet ist.
Vorrichtung (1, 1’, 1’’, 1’’’) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkeinrichtung (22, 22’, 22’’) in einem sich erweiternden Abschnitt (20) des Mischraums (5) angeordnet ist.
Vorrichtung (1, 1’, 1’’, 1’’’) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine parallel zu der Längsachse (10) gemessene Länge (L) der Vorrichtung (1, 1’, 1’’, 1’’’) mindestens 1,0 m, vorzugsweise mindestens 1,5 m, weiter vorzugsweise mindestens 2,0 m, beträgt.
Vorrichtung (1, 1’, 1’’, 1’’’) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Wärmetauscher (4) mit dem Mischraum (5) verbindender Überströmquerschnitt (13) in einer Seitenwand (11) des Mischraums (5) angeordnet ist.
Vorrichtung (1, 1’, 1’’, 1’’’) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussstutzen (2) zum Anschluss des mindestens einen Primärluftkanals (44) in einen Lufteintrittsraum (14) mündet, der an den Mischraum (5) angrenzt und sich parallel zu der Längsachse (10) der Vorrichtung (1, 1’, 1’’, 1’’’) erstreckt, wobei eine Grenzwand (15) zwischen dem Lufteintrittsraum (14) und dem Mischraum (5) mindestens eine Öffnung (16) aufweist, durch die die Primärluft (17) aus dem Lufteintrittsraum (14) in den Mischraum (5) überführbar ist.
Vorrichtung (1, 1’, 1’’, 1’’’) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (16) in der Grenzwand (15) ein Drosselelement, vorzugsweise in Form eines Düsenelements, aufweist.
Vorrichtung (1, 1’, 1’’, 1’’’) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch ein sich parallel zu der Längsachse (10) der Vorrichtung (1, 1’, 1’’, 1’’’) erstreckendes Lenkelement (23, 23’, 23’’), das vorzugsweise mittels einer parallel zu der Längsachse (10) der Vorrichtung (1, 1’, 1’’, 1’’’) angeordnete Drehachse (24, 34, 38) verdrehbar und/oder in einer zu der Luftaustrittsfläche (7) parallelen Ebene senkrecht zu der Längsachse (10) der Vorrichtung (1, 1’, 1’’, 1’’’) translatorisch bewegbar ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkelement (23) in Form eines plattenförmigen Streifens ausgeführt ist, wobei vorzugsweise in einer Kühlstellung der Lenkeinrichtung (22) eine Oberfläche des Streifens parallel und in einer Heizstellung senkrecht zu der Luftaustrittsfläche (7) der Luftaustrittsöffnung (6) ausgerichtet ist.
Vorrichtung (1, 1’) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkeinrichtung (22, 22’) ausgehend von der Kühlstellung in eine Zwischenstellung überführbar ist, in der das Lenkelement (23, 23’) um die Drehachse (24, 34) verdreht ist, wobei das Lenkelement (23, 23’) vorzugsweise mit einem äußeren Rand (26) und/oder einer Seitenfläche (29, 30) im Wesentlichen dichtend an einer inneren Wandung (27) des Mischraums (5) anliegt.
Vorrichtung (1, 1’) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkeinrichtung (22, 22’, 22’’) ausgehend von der Kühlstellung mittels einer translatorischen Bewegung parallel zu der Luftaustrittsfläche (7), senkrecht zu der Längsachse (10) der Vorrichtung (1, 1’, 1’’, 1’’’) in eine Zwischenstellung überführbar ist, in der eine Seitenfläche (29, 30) und/oder ein äußerer Rand (26) des Lenkelements (23, 23’, 23’’) dichtend an einer inneren Wandung (27) des Mischraums (5) anliegt.
Vorrichtung (1’’) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lenkelement (23’’) der Lenkeinrichtung (22’’) aus zwei plattenförmigen Streifen gebildet ist, die sich jeweils parallel zu der Längsachse (10) der Vorrichtung (1, 1’, 1’’, 1’’’) erstrecken und jeweils mit einem äußeren Rand an die Drehachse (38) angeschlossen und um diese verdrehbar sind, wobei die Streifen vorzugsweise jeweils eine Krümmung um deren Längsachse aufweisen.
Vorrichtung (1, 1’, 1’’, 1’’’) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch einen Dehnstoffantrieb (35), mittels dem das Lenkelement (23, 23’, 23’’) in Abhängigkeit von einer Temperatur der Mischluft (19) stellbar ist.
Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung (1, 1’, 1’’, 1’’’), insbesondere eines lang gestreckten Deckeninduktionsauslasses, zum Heizen und/oder Kühlen eines Raums, aufweisend die folgenden Verfahrensschritte: a) Durch mindestens einen Anschlussstutzen (2) wird der Vorrichtung (1, 1’, 1’’, 1’’’) Primärluft (17) zugeführt. b) Durch mindestens eine Lufteintrittsöffnung (3) wird der Vorrichtung (1, 1’, 1’’, 1’’’) Sekundärluft (12) zugeführt. c) Mittels mindestens eines Wärmetauschers (4) wird die Sekundärluft (12) wahlweise geheizt oder gekühlt. d) In einem sich parallel zu einer Längsachse (10) der Vorrichtung (1, 1’, 1’’, 1’’’) erstreckenden Mischraum (5) werden die Primärluft (17) und die Sekundärluft (12) zu Mischluft (19) vermischt. e) Durch eine sich parallel zu der Längsachse (10) der Vorrichtung (1, 1’, 1’’, 1’’’) erstreckenden Luftaustrittsöffnung (6) wird die Mischluft (19) aus der Vorrichtung (1, 1’, 1’’, 1’’’) abgeführt, gekennzeichnet durch den folgenden Verfahrensschritt: f) Mittels einer sich parallel zu der Längsachse (10) der Vorrichtung erstreckenden Lenkeinrichtung (22, 22’, 22’’) wird eine Abströmrichtung der Mischluft (19) eingestellt, insbesondere wird wahlweise eine horizontale oder eine vertikale Abströmrichtung eingestellt.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Überführung der Lenkeinrichtung (22, 22’, 22’’) ausgehend von der Kühlstellung in eine Heizstellung oder eine Zwischenstellung automatisch in Abhängigkeit allein von einer Temperatur der Mischluft (19) oder einer Temperaturdifferenz zwischen der Mischluft (19) und der Sekundärluft (12) durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (4) in horizontale Richtung von der Sekundärluft (12) durchströmt wird.