DE1454633A1 - Konvektorgeraet fuer Hochdruckklimaanlagen - Google Patents

Description

• Konvektorgerät für Hochdruckklimaanlagen, . Die Erfindung bezieht sich auf ein Konvektorgerät für Hochdruckklimaanlagen zur Beheizung oder Kühlung von Räumen durch Konvektion.
• Klimakonvektoren als Induktionsgeräte für Hochdruckklimaanlagen sind in den verschiedensten Ausführungen bekannt. Sie weisen Wärmeaustauscher in Verbindung mit einem Luftschacht sowie eine Zuführung der Flochdruck-Primärluft auf. Hierbei liegt der Wärmeaustauscher, der schräggestellt sein kann, vielfach unmittelbar in dem Luftschacht. Bei einer anderen Ausführung ist der Wärmeaustauscher über die ganze Breite des Luftschachtes quer- bzw. schräggestellt, Wobei die Hochdruckluft-Zuführungskammer-im oberen Teil des Schachtes angeordnet ist und einen-Teil des Schachtraumes beansprucht. Im ganzen ergibt sich, daß bei den bekannten Konvektoren das Induktionsverhältnis von Sekundärluft zu Primärluft verhältnismäßig niedrig liegt. Die Wärmeaustauscher selbst sind verhältnismäßig groß und umfangreich. Dadurch ergeben sich geringe Strömungsgeschwindigkeiten an den Wärmeaustauschern bzw. den Austauscherlawellen, wodurch die Gefahr einer hohen Verschmutzung des Wärmeaustauschers hervorgerufen wird.
• Um der Verschmutzung zu begegnen, wird vielfach eine Sekundärfilterung bei dem Klimakonvektor angewendet, die eine ständige Wartung erforderlich macht. Zum Teil lassen auch die Wärme- und Kälteleistungen zu wünschen übrig. Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gesetzt, einen Klimakonvektor als Induktionsgerät zu schaffen, der von den geschildcr;en Nachteilen frei ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß bei dem Konvektorgerät der Wärmeaustauscher als untere seitliche Begrenzung des geschlossenen Schachtes und der Düsenauslaß für die Primärluft mindestens afoberen Ende des Wärmeaustauschers angeordnet sind, und daß der Wärmeaustauscher eine im Verhältnis zur Schachtbreite geringe Höhe auft:eist. Hierbei entspricht die Höhe des Wärmeaustauschers lediglich etwa der Schachtbreite, wobei der Wärmeaustauscher vorteilhaft schmal gehalten ist. Vorteilhaft ist dieser zwischen dem unteren Ende des geschlossenen Schachtes und der primärluftzuführung in Schrägstellung angeordnet.
• Die Primärluftkammer ist zweckmäßig im Querschnitt kreisförmig und die Primärluftüüse weist: hierbei eine der Höhe des Wärmeaustauschers entsprechende Länge auf. Durch eine solche Ausbildung des Klimakonvektors ergibt sich eine Vereinigung.von wesentlichen Vorteilen. Bei geringer Höhe des Wärmeaustauschers wird es möglich, die Düsenmündung bis über die Oberkante der Wärmeaus-Y Lauscher hochzuziehen. Der aus der Düse austretende Primähluftstrahl wird dann von den festen Wänden des Schachtes umschlossen. Die Höhe des geschlossenen Schachtes oberhalb der Primärluftdüsen kann dabei infolge der geringen Höhe der Wär meetustauscher bei den gegebenen Höhenverhältnissen vom Fußboden bis zu dein Fensterbrett verhältnismäßig groß ausgebildet werden. Primärluftdüsen und Schacht bilden dainit'cinen Strahlapparat 'Ejektorj mit hohem Wirkungsgrad. Die erfindungsgemäße Bauart ermöglicht es andererseits, die Wärmeaustauscher sehr schmal zu halten. Bei verhältnismäßig großem Lamellenabstand wird hierdurch ein geringer spezifischer Widerstand der Wärmeaustauscher erreicht. Durch Schrägstellung der Wärmeaustauscher wird dabei zusätzlich eine ströinungsgünstige Luftführung der Sekundärluft ermöglicht. Durch diese strömungsgünstige Ausbildung und Anordnung der Wärmeaustauscher einerseits und die Gestaltung des Ejektors andererseits kann die Durchtrittsgeschwindigkeit durch die Lamellen sehr hoch gehalten werden. Die hohen DurchtrittSgeschwindigkeiten führen zu einen sehr guten Wärmeübergang zwischen Sekundärluft und Wärmeaustauscher. Damit wird ermöglicht, auch bei Forderung großer Kälte- und Wärmeleistungen,die Austauscherfläche, d.h. die Höhe des Wärineaustauschers entsprechend zu begrenzen. Gegenüber bekannter Baui:eisen, die die ge:'orde: ten Kälte- und Wärwelei stungen durch große Austauscherflächen fetrra das 4-fache der erfindungsgemäßen Bauart] bei geringen Durchtrittsgeschwindigkeiten durch die Lamellen bereitstellen, wird nun in der erfindungsgemäßen Bauart durch die hohen Strömungsgeschtrindigkeiten im Wdrmeaustauscher (etwa das 5-fache gegenüber bekannter Bauweisen) eine Ablagerung von Staub vermieden. Evtl. Staubpartikel werden ini Luftstrom mitgerissen, ohne daß ihnen die Möglichkeit geboten wird, sich an Gen Lamellen des Wärmeaustauschers festzusetzen. Lurch das im Vergleich zu bekannten Bauarten etwa doppelt so hohe Induktionsverhältnis der Sekundärluft zur Primärluft wird ferner der Temperaturunterschied zwischen Raumluft und zugeführter Mischluft in so engen Grenzen gehalten, daß auch bei hohen Kälteleistungen eine gute Umwälzung der Raumluft ohne Gefahr von Zugerscheinungen gewährleistet ist. Damit wird es möglich, die Primärluftzufuhr auf die effektiv erforderliche Frischluftrate des Raumes zu begrenzen. Im Gegensatz zu den Geräten bekannter Baui-,eise, bei denen infolge begrenzten Induktionsverhältnisses die Primärluftzufuhr und damit die Betriebskosten größer bemessen 'werden müssen, um die Forderungen nach geringem Temperaturunterschied zwischen Raumluft und zugeführter l--lischluft und ausreichender Luftumwälzung im Raum zu erfüllen. taeiterhin hat dei Kl i-iralconvelctor durch die erfindungsgemäße Baui-;eise auch eine im Verhältnis zu bekannten Bauarten hohe Wärmeleistung bei abgestellter Primärluft. Diese Eigenkonvektion des Gerätes reicht zur Deckung des Wärmebedarfes im Nacht- und Feiertagsbetrieb voll aus, so daß sich die Ancrdnung von zusätzlichen statischen Heizflächen im . 11;aum auch bei hohen Ansprüchen erübrigt. Die Gestaltung der langen Primärluftdüsen tracht den Betrieb trotz hoher Austrittsgeschwindigkeiten geräuscharm. Infolge der hohen Austrittsgeschwindigkeiten liegt auch der luftseitige Druckfall so hoch, daß das Gerät gegen Druckunterschiede im Kanals;ystein weitgehend unempfindlich ist. Weiterhin besitzt das Gerät gemäß der Erfindung eine hohe AuslaßdäirrO;'ung, insbesondere der niederfrequenten KanalgerUusche, was auf die gesamte Ausbildung des Induktionsgerätes zurückzuführen ist, wobei die hbmessungen raumsParend gehalten sind. Die Höhe des geschlossenen Schachtes oberhalb der Primärluftdüsen entspricht mindestens der Höhe der Wärmeaustauscher. Insbesondere wird die doppelte Höhe für den geschlossenen Schacht gewählt. Der Grad der Schrägstellung der Wärmeaustauscher kann verschieden. sein und beispielsgreise zwischen etwa loo und 4o o schwanken. Vorteilhaft ist das Induktionsgerät gemäß der Erfindung in der Weise gestaltet, daß zu beiden Seiten der Primärluftdüse Wärineaustauscher angeordnet sind. Herbei kann das ganze Gerät noch so vervollständigt werden, daß vor jedem Wärineaustauscher ein weiterer Schacht angebracht ist. Zu dem raumseitig vorgesehenen weiteren Schacht führt ein Zulaß von unten, während zu dem anderen weiteren Schacht auf der anderen Seite ein Zulaß von oben vorgesehen sein kann. Dadurch wird die am Fenster absinkende kalte Luft von der Induktion erfaßt. Im Winterbetrieb wird dadurch jeder Kaltlufteinfall vor den Fens"Ierflächen mit Sicherheit abgeschirmt.
• Bei einer weiteren Ausgestaltung des Induktionsgerätes kann oberhalb des Wärireaustauschers eine Bypass-Klappe zur unmittelbaren Verbindung des weiteren Schachtes zu dein mittleren Schacht angeordnet sein. Diese Klappe wird zweckmäßig so vorgesehen, daß sie iin voll geöffneten Zu- . stand an der Primärluftdüwe zur Anlage kommt. Dadurch kann die Raumluft unmittelbar in den geschlossenen Schacht eintreten und die Wärineaustauscher sind hinsichtlich der Luftströmung abgeschaltet.
• Die Erfindung wird an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch das Konvektorgerät für Hochdruckklimaanlagen gemäß der Erfindung.
• Fig. 2 stellt eine Ansicht des Gerätes von vorne dar. In Fig. 3 ist ein Längsschnitt nach der Linie III-III der Fig. 1 veranschaulicht.
• Das Konvektorgerät weist eine über die Länge des Gerätes sich erstreckende Primärluftkammer 1 auf, die vorteilhaft rohrförmig ausgebildet ist, c:obei an einem Ende die Zuführungsleitung 2 angeschlossen sein kann. Oberhalb der Primärluftkammer sind zunächst Wärireaustauscher 3 angeordnet, an die sich der Schacht 4 als T@:is@@IL@@ir@er anschließt. Diese Mischkammer kann oben durch ein verstellbares Zuluftgitter 5 abgeschlossen sein. Die Wärmeaustauscher 3 sind so angeordnet, daß sie eine Schräglage a f ufi-.eisen, und zwar von unten innen nach oben außen verlaufen-. Hierbei können sich die Wärineaustauscher an dem oberen Teil der Primärluf tkamirer 1 abstützen. In der Längsmiitelebene des Klimakonvektors sind die Primärluftdüsen 6 angeordnet. Diese Düsen Sollen mindestens eine Länge entsprechend der Höhe der Wärmeaustauscher haben. Vorteilhaft befindet sich die Düsenmündung etwas oberhalb der Oberkante der Wärmeaustauscher. Der Primärluf tauslaß besteht zi#;eclcinäßig aus einer Düsenreihe, wie diese aus der Fig. 3 erkennbar ist. Man kann aber auch eine langgestreckte Schlitzdüse vorsehen. Die Schräglage der , Wärn:eaustauscher verläuft von dem Düsenfuß bis zu den Wänden der Mischkammer l1. Durch die im Querschnitt kreisförmige Primärluftkammer mit den sich anschließe_,.-den schräggestellten Wärmeaustauschern, die den Schacht-

  rauen bis zur Breite der Mischkammer 4 öffnen, ergibt

  sich ein strömungsgünstiger Verlauf der durch die aus-

  tretende Primärluft anzusaugenden Sekundärluft. Die

  Wärineaustauscher sind mit einem relativ großen Lamellen-

  abstand, vorteilhaft 2, 5 bis 3 inm, versehen, wodurch

  sie der Sekundärluft ruf einen geringen spezifischen

  Widerstand bieten. Die Wärmeaustauscher haben eine ver-

  hältnismäßig geringe Höhe gegenüber der Höhe der 1#lisch-

  lcair:rrer bzw. des Konvektorgerätes. Ferner sind die

  Wärinnaustauscher verhältnismäßig schmal gehalten. Die

  Tiefe der Wärmeaustauscl"er zu ihrer Höhe beträgt etwa

  1 : 4. Die Wärweaustauscherlamellen sind von einer hin-

  und liei°gehendcn -ohrleitung 7 durchsetzt, durch die

  das Kälte- oder Wbrmei::ediuni strömt. Die Regulierung er-

  folgt durch ein Pegelventil ö, das an der Stirnseite

  des aiigcor einet sein kann. Das Gestänge

  zur Betätigung des Ventil es i:ird dabei vorteilhaft mit

  dem Verstellgestänge der Bypasshlappen 111 verbunden.

  Ei c Pi,iin«Lii-lu:.'tciüsen 6 sii:d so gestaltet, daß sie mit'.

  l:chen Austrittsgeschwindigkeiten, .zum Beispiel mit ca.

  Ih in/'sec arbeiten. Bei zerli@iltilismüßig geringem Eurcn-

  gangsquerschnitt der Wäi-i::eai:stausclier und rohen Strö-

  i:.ungse.;.h wiiidigl:eiten der Sekundärluft durch diese er-

  gibt sich ein v erh41 tni smäf i g l.ohes Irciul:tionsverhdlt-

  i:> ; der Sekundärluft zur @i' :r.@irluft, die etwa das

  Sechsfache betragen kann. Die Mischkammer 4 ist an den

  Winden geschlossen. Unterhalb der Priirürluftkairwer 1

  kann eine : ciir.i tzi-;assert;Gi:ne "ingEOI'ü.iet sein.

  @i;ec'_;iräßig befindet sich der Aufbau der Primärluft-

  lcamr#ter mit den Wärneaustauschern und der Mischkammer in

  einem Gelik:use, in welchem zu beiden Seiten noch weitere

  Schächte 1o und 11 vorhanden sind..Der Schacht 1o, der

  der Raumseite Jzugekehrt ist, kann mit einer unteren

  Öffnung 12 versehen sein. Der andere Schacht 11 erhält

  zweckmäßig eine obere Öffnung 13, so daß die am Fenster

  absinkende Kaltluft unmittelbar dem Klimakonvektor.

  zugeführt -wird. Weiterhin können oberhalb der Wärtroau(s-

  tausch.er 3 ßypassklappen -11l angeordnet werden. Diese sind

  Zweckmäßig . so .ausgebildet, daß die Klappe bei vollstän-

  diger-Öffnung an dem.Düsenkörper 6 zur Anlage kommt; so

  daß eine Ströii-auiig der Sekundürluft-durch die Wlrmeaus--

  tauscher unterbunden wird. -

  Der dargestellte lCliiralconvelctor hat einen verhältnis-

  mäßig hohen luftseitigen Druckfall von etwa 18 irm

  Wassersäule, was hinsichtlich der AbmeSEungen der

  Ströinu:Zgsquei,schnitte von Vorteil ist.

Claims (1)

1. A n s p r U a h e i. Konvektorg«4t für Noehdruak-Klimaanlagen zur Behtisung oder Kühlung von lllu,en durch Konvektion, darr als Znftftionsgerdt Wärmetauscher in Verbindung mit einen Luftsohaoht sowie eine ZufUhrurg der Boahdruok-Pri"rluft aufweist, gekennaeiohnet durch die Vereinigung nachstehender an sich bekannter Merkmales die an den Stirnflächen geschlossenen und an den Breitseiten offenen Wär»tauscher(3) bilden die unmittelbare untere Verlängerung der Wände den Luftschachtes (4), in den die einzigen Auslässe (6) für die Primärluft mindesten in der Ruhe den oberen geschlossenen Endes der Wärmeaus- tausoher (3) angeordnet sind. 2. Konvektorgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher vom Fuß der oberhalb den LuftzuMrungskanals befindlichen Primärluftdüse bis zu der Schachtwand in an sieh bekannter Wälze schräggestellt angeordnet ist.