DE1900156A1

DE1900156A1 - Einrichtung fuer die Luftaufbereitung eines Raumes,insbesondere eines Gewaechshauses

Info

Publication number: DE1900156A1
Application number: DE19691900156
Authority: DE
Inventors: Sartain Everett Lloyd; Qualley Ray Warren
Original assignee: Modine Manufacturing Co
Current assignee: Modine Manufacturing Co
Priority date: 1968-03-01
Filing date: 1969-01-02
Publication date: 1969-10-02
Also published as: DE1900156C2; US3474720A; FR2002967A1; GB1197029A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing, F.Weickmann,

Dipl.-Ing. H.Weicxmann, D1PL.-PHYS. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

AlBM g MÜNCHEN 27, DEN MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22 Modine Manufacturing Company, 1500 DeICovan Avenue, Raoine, Wisconsin, Y.St.A.

Einrichtung für die Luftaufbereitung eines Baumes, insbesondere eines Gewächshauses

Die Erfindung betrifft eine Hinrichtung zum Klimatisieren der Luft eines Baumes z.B. eines Gewächshauses, in den, wenn es gewünscht wird, sowohl frisohe Luft von außen als euch IMluft aus dem Inneren des Baumes eingesaugt werden kann, wobei diese beiden Komponenten in einer Mischkammer vermisoht werden, bevor sie durch einen Lufterhitzer geblasen werden, in dem sie, wenn es gewttnaoht wird, erwärmt werden, und von wo sie in eine Verteilerstrecke und von dort zurück in den Baum gefördert werden. Die Einrichtung ist derart eingerichtet, dafi nur Baumluft (Umluft) in die Mischkammer gesaugt und durch den Lufterhitzer und die Yerteilerstrekke gefördert werden kann, wenn lediglich ein Kreislauf van Umluft gewünscht wird·

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Die Einrichtung zur Klimatisierung der Luft eines Baumes nach, der vorliegenden Erfindung - ein Gewächshaus oder dergleichen stellt ein gutes Beispiel für einen derartigen Raum dar - benutzt einen Erhitzer, der entweder für die Erwärmung der Frischluft, die von außerhalb des Baumes kommt, eingesetzt werden kann, oder für die Umluft aus dem Inneren des Baumes, oder für eine Mischung von Frischluft und Umluft. Zusätzlich enthält die Einrichtung eine vor einem Gebläse liegende Mischkammer, in welcher, wenn dies gewünscht wird, Frischluft und Umluft gründlich gemischt werden, bevor sie in den lufterhitzer und in die Yerteilerstrekke gedrückt werden. Sie Mischkammer ist vorzugsweise zwischen dem Dach und dem Boden des Baumes angeordnet und besitzt eine Einlaßöffnung für die Umluft an ihrem Boden, so daß in erster Linie die relativ kühlerere Bo denluft des Raumes in die Mischkammer angesaugt wird, während die wärmere Luft aus dem Oberteil des Baumes durch eine geschlossene Abdeckwand der Mischkammer behindrert wird. Bei einer Ausführung wird ein herabhängender Ansaugstutzen verwendet, welcher sich von der Einlaßöffnung der Umluft nach abwärts bis in die tieferen Regionen des Raumes erstreckt, so daß die Umluft aus dem kühlsten !Dell des Raumes angesaugt wird. Der Einlaß der Frischluft in die Mischkammer wird durch ein Verschlußorgan, wie z.B. bewegliche Jalousien, kontrolliert.

Der Ausgangspunkt der Erfindung läßt sich auch definieren als eine Einrichtung für die Luftaufbereitung eines Baumes, insbesondere eines Gewächshauses, Die eigentliche Erfindung ist dabei gekennzeichnet durch einen Behälter mit einer darin liegenden Mischkammer für Luft,

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welcher einen Frischlufteinlaß, einen Umlufteinlaß und eine Luftaustrittsöffaung aufweist, ein Gebläse ftir die Bewegung der Frischluft und Umluft mit einem Einlaß, welches die Frischluft und Umluft durch die Luftaustrittaöffnung des Gebläses fördert, einen Lufterhitzer, welcher die Luft von dem Gebläse erhält, mit einer weiteren Luftaustrittsöffnung und eine längliche Luft-Verteilerleitung, welche sich von der Luftaustrittsöffnung des Lufterhitzers in den Raum erstreckt und über ihre Länge verteilte Luftlöcher ftir die Luftzufuhr von dem Gebläse in den Kaum besitzt.

Die Erfindung wird anhand der gezeichneten Ausführungen beschrieben.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Gewächshauses, in welchem wegen der Größe des Gewächshauses zwei Einrichtungen nach der vorliegenden Erfindung angeordnet sind und bei der die Wände des Gewächshauses durchsichtig dargestellt wurden.

Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Mischkammer mit dem Lufterhitzer, in welcher das durch einen Motor angetriebene Gebläse durch gestrichelte Linien angedeutet ist.

Fig. 3 ist eine fragmentarische Seitenansicht der Einrichtung nach der Erfindung, in welcher die Zirkulation der Umluft angedeutet ist.

Fig. 4 ist eine der Fig. 3 entsprechende Ansicht, in der eine Lüftung nur des Raumes illustriert wird.

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Hg. 5 ist eine der Fig. 3 entsprechende Ansicht, welche eine zweite Ausführung der Erfindung darstellt.

6 ist eine der Fig. 4 entsprechende Darstellung, welche ebenfalls die zweite Ausführung der Erfindung betrifft.

Fig. 7 ist eine leilansicht einer aufblasbaren elastischen Luftverteilerleitung, welche bei der vorliegenden Erfindung verwendbar ist.

Pig. 8 ist ein Querschnitt längs der Schnittkennzeichnung 8-8 in Pig. 7, welcher die Anordnungen der Austrittsöffnungen in der Luftverteilerleitung sowie eine Möglichkeit der Befestigung der Luftverteilerleitung zeigt.

Bei der Ausführung nach Pig. 1 bis 4 ist ein übliches Gewächshaus IO mit einem Boden 11, einem Dach 12, Seitenwänden 13 und Stirnwänden 14 schematisch und durchsichtig dargestellt, damit die Merkmale der Einrichtung zur Klimatisierung Innerhalb des. Gewächshauses erkennbar werden.

Die Einrichtung besitzt einen Behälter 15» der vorzugsweise aus Metall ist und eine Mischkammer 16 in seinem Inneren bildet. Jeder Behälter 15 - falls,, wie in Pig.l mehr als einer verwendet wird - liegt höher als der Fußboden 11 des Baumes, jedoch niedriger als das Dach Der Behälter 15 selbst besitzt einen Boden 17, ein Paar gegenüberliegender Seitenwände 18, eine Abdeckwand 19 und zwei Stirnwände 20 und 21.

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Die eine Stirnwand 20 liegt an der Stirnwand 14 des Gewächshauses an, die andere Stirnwand 21 liegt der ersten,, wie aus Pig· 2 ersiohtlioh, gegenüber. Der Behälter 15 hat somit im allgemeinen die Form eines reohteokigen Kastens mit Decke, Soden, Seiten- und Stirnwänden.

Die Stirnwand 20 des Behälters 15 besitzt einen Frisehlufteinlaß 22 in Form einer Öffnung in der Grewäohshausstirnwand 14· Der duroh diese Öffnung erfolgende Strom der Frischluft in die Mischkammer 16 wird duroh ein Versohlußmittel gesteuert, welches z.B. aus Jalousien, die wie bei 23 angedeutet, motorisch angetrieben werden können, bestehen kann«

Die Mischkammer 16 in dem Behälter 15 besitzt zwischen den Stirnwänden 20 und 21 einen Einlaß für Umluft. In der gezeichneten Ausführung befindet sich dieser Einlaß für Umluft in Form eines Umlufteinlaßes 24, im Boden 17 des Bghälters. Die Abdeokwand 19 der Mischkammer 16 besitzt keine öffnung, so daß ein direktes Einströmen der Umluft von oberhalb des Behälters 15 in die Mischkammer 16 verhindert wird. Dieses direkte Einströmen wird, wie dargestellt, noch weitergehend duroh die ebenfalls öffnungslosen Seitenwände 18 verhindert.

Die Stirnwand 21 der Mischkammer 16, welohe der Stirnwand 20 mit dem Einlaß gegenüberliegt, besitzt eine Auslaßöffnung für die Luft, in welcher ein Gebläse 25 mit einem Lufterrad getrieben duroh linen Motor 26 und gehalten durch einen offenen Rahmen 27 angeordnet ist* Das Gebläse 25 aoll die Luft aus der Mischkammer 16 (bezogen auf Fig. 2) nach rechts fördern*

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Anliegend an den Behälter 15» welcher die Mischkammer 16 bildet, und auf der Druckseite des Gebläses 25 ist ein Lufterhitzer 28 angeordnet. Wegen der Wirtschaftlichkeit und leichten Steuerung wird vorzugsweise jedoch nicht notwendigerweise ein Gas, Benzin oder ölbeheizter Lufterhitzer verwendet. Wenn es sich um einen derartigen Verbrennungslufterhitzer handelt, so besitzen seine gegenüberliegenden Seitenwände Luftöffnungen 45. Der Erhitzer ist dann außerdem mit einem Schornstein 29 versehen, welcher die Verbrennungsgase aus dem Baum 10 nach außen leitet. Eine öffnung 4-6 verbindet ferner den Schornstein 29 mit der Mischkammer 16, und zwar auf der Ansaugseite des Gebläses 25, so daß, wenn dies gewünscht wird, die Atmosphäre im Gewächshaus mit Koh.-lendioxyd angereichert werden kann. Die Strömung durch die öffnung 46 wird durch eine Zugklappe 47 gesteuert, deren Stellung zwischen der normalerweise geschlossenen in Pig. 2 angedeuteten Lage und der geöffneten in der gleichen Figur gestrichelt dargestellten Lage schwanken kann.

Der Lufterhitzer 28 besitzt in der dargestellten Ausführung eine Auslaßöffnung in der I^lorm eines kurzen horizontalen Luftaustrittes 30. Zur Weiterleitung der Luft vom Gebläse 25 ist an diesem Rohrstutzen eine Luftverteilerleitung 31 angeschlossen, deren Außenende 32, welches dem Rohrstutzen 30 gegenüberliegt, geachloasen ist. Biese Luftverteilerleitung 31 besteht vorzugsweise aus einem elastischen Piastimaterial und wird durch den vom Gebläse erzeugten Luftdruck in der aus tfigr 7 und 8 ersichtlichen aufgeblähten Porm gehalten·

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Um die Luft aus Jeder Verteilerleitung 31 hinreichend auf das Innere des Baumes 10 zu verteilen, sind Reihen von Luftlöchern 33 und 34 an "beiden Seiten des Bodens der Luftverteilerleitung 31 angeordnet. Vorzugsweise sind diese Reihen von Luftlöchern 33 und 34 an der Unterseite der aufgeblähten Luftverteilerleitung 31 angebracht. Als am günstigsten hat es sich erwiesen, wenn die Öffnungen 33 und 34 im Querschnitt der Fig. 8 vom Mittelpunkt 35 unter 45° nach abwärts angeordnet werden. Auf diese Weise wird der Winkel etw a der gleiche wie der Winkel der Neigung des Daches 13 des Raumes 10.

Jede Einheit der beschriebenen Einrichtung zur Klimatisierung der Luft wird vorzugsweise mit einem Lüfter 36 eingesetzt, der die übliche motorisch getriebene Bauart besitzt und an einer Seitenwand 13 oder an einer Stirnwand 14 des Gewächshauses angeordnet ist.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich wird, ermöglicht die Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung im Betrieb eine große Anpassungsfähigkeit bei der Ventilation oder Luftumwälzung eines Raumes, wie z.B. bei einem Gewächshaus. So wird, wenn die Jalousien für die Frischluft geschlossen sind, und der Lüfter 36 nicht arbeitet, das Gebläse 25 die Luft im Raum 10 umwälzen. Das Gebläserad saugt dann durch die Umluftöffnung 24 am Boden 17 Luft in den Behälter 15. Das Gebläse 25 drückt diese Luft nach rechts (in Pig. 3) durch den Lufterhitzter 28, welcher, wenn keine Heizung erwünscht ist, in der üblichen Weise ausgeschaltet werden kann. Von dem Lufterhitzer 28 wird diese Luft in die Luftverteilerleitung 31 gedrückt und gelangt zurück in den Raum, und zwar, wie dargestellt, vorzugsweise

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nach abwärts gegen den Boden 11 des Baumes 10 gerichtet, Diese Umwälzung kann in der gleichen Weise so lange als gewünscht fortgesetzt werden.

pig. 4 veranschaulicht eine Lüftung des Gewächshauses durch das Hinzufügen von Frischluft durch die nun offenen Jalousien in die Mischkammer 16, während vom Uoden des Gewächshauses durch den nun eingeschalteten Lüfter 36 Luft ausgeblasen wird. Auch hierbei kann eine Erwärmung der zugeführten Luft erfolgen oder unterlassen werden, indem der Lufterhitzer 28 eingeschaltet oder nicht eingeschaltet wird. Auch in diesem Fall wird ein !'eil der Luft durch den offenen Umlufteinlaß 24 am Boden 17 des Behälter 15 umgewälzt werden.

Fig. 5 zeigt eine Einrichtung, die im wesentlichen in ihrer Wirkungsweise derjenigen nach Fig. 3 gleicht, in dieser Ausführung, jedoch mit einem verlängerten Ansaugstutzen 37 versehen ist, der eich von dem Umlufteinlaß 24 der Mischkammer 16 nach abwärts erstreckt und mit einem offenen Einlaßende an ihrem imßpunkt versehen ist, welches näher an dem Boden 11 des Raumes 10 als am Behälter 15 liegt. Fig. -5 entspricht Fig. 3 und illustriert den Zustand, wenn diese Ausführung verwendet wird und die Luft mit oder ohne Zuführung von Wärme innerhalb des Gewächshauses zirkuliert.

Fig. 6 entspricht der Ausführung von Fig. 5, aber die Bedingungen sind hier die gleichen wie in Fig. 4, wo die Belüftung des Gewächshauses gezeigt wird.

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Fig. 7 und 8 veranschaulichen eine Möglichkeit, wie die Luftverteilerleitung 31 innerhalb des Gewächshauses aufgehängt werden kann. Bei dieser Ausführung ist das Oberteil der Verteilerrinne als ein sich nach auswärts erstreckender Plansch 39 ausgebildet, welcher in Abständen mit Augen 40 versehen ist. Jedes Auge 40 ist dafür vorgesehen, einen Haken 41 aufzunehmen, um mit dessen Hilfe die Luftverteilerleitung 31 an einem horizontal gespannten Draht 42 aufzuhängen.

Nach der vorliegenden Erfindung wird bei geöffneten Jalousien für die Frischluft eine sehr wirkungsvolle Vermischung der Frischluft mit der Umluft erreicht, und zwar deswegen, weil die vorausgehende Mischung in der Mischkammer 16 stattfindet, die nach oben hin und seitlich abgeschlossen ist. Ferner gelangt die Umluft in die Mischkammer 16 durch den Umlufteinlaß 24» so daß diejenige Luft, welche sich in der Nähe des Bodens 11 des Raumes 10 befindet, zuerst angesaugt wird,und dies ist die kälteste Luft des Raumes.

Weil die Mischung der eintretenden Frischluft und der kältesten Teile der Luft aus dem Raum 10 in der abgeschlossenen Mischkammer 16 erfolgt, ist das Luftgemisch im wesentlichen schon homogen, bevor es in den Lufterhitzer 28 eintritt. Dies bedeutet, daß die Erwärmung der Luft bei ihrem Durchgang durch den Lufterhitzer 28 gleichförmiger durchgeführt wird, weil diese Anordnung das Durchströmen der Luft in Form von Strähnen mit verschiedener Temperatur, wobei die kälteren Strähnen im wesentlichen ganz aus Frischluft und die wärmeren ganz aus Umluft bestehen,stark vermindert oder im wesentlichen vermeidet.

Bei der gezeichneten Ausführung erfolgt der Strom der Frischluft durch die Mischkammer 16 bei geöffneten Jalousien im wesentlichen geradlinig,ohne etwa· an Ecken gebrochen au werden. Hierdurch wird nicht nur dem Gebläse 25 das

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Arbeiten mit einem günstigeren Wirkungsgrad ermöglicht, weil das Druckgefälle quer durch die Mischkammer 16 geringer ist, sondern es wird auch ein Ansaugeffekt geschaffen, welcher die Umluft in die Mischkammer 16 saugt und sie dort mit der frischen Luft mischt. Die Umluft wird natürlich durch den Umlufteinlaß 24 angesaugt. Im Hinblick darauf ist als ein wichtiger Faktor festzuhalten, daß die eintretende Frischluft und die eintretende Umluft in ihren Richtungen einen relativ großen Winkel gegeneinander haben, so daß eine
Wirksamkeit der Turbulenz: der beiden Luftströme eintritt und in der Mischkammer 16 eine besonders wirkungsvolle
Mischung erfolgt.

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Claims

- 11 Patentansprüche

1. Einrichtung für die Luftaufbereitung eines Raumes, insbesondere eines Gewächshauses, gekennzeichnet durch einen Behälter (15) mit einer darin liegenden Mischkammer (16) für Luft, welcher einen Frischlüfteinlaß (22), einen Umlufteinlaß (24) und eine Luftaustrittsöffnung aufweist, ein Gebläse (25) für die Bewegung der Frischluft und Umluft mit einem Einlaß, welches die Frischluft und Umluft durch die Luftaustrittsöffnung des Gebläses (25) fördert, einen Lufterhitzer (28), welcher die Luft van dem Gebläse (25) erhält, mit einer weiteren Luftaustrittsöffnung (30) und eine längliche Luft-Verteilerleitung (31), welche sich von der Luftaustrittsöffnung (30) des Lufterhitzers (28) in den Raum (10) erstreckt und über ihre Länge verteilte Luftlöcher (33, 34) für die Luftzufuhr von dem Gebläse (25) in den Raum (10) besitzt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (15) in dem Raum (10) zwischen dessen Boden (11) und dessen Dach (12) angeordnet ist und Begrenzungswände, umfassend Seitenwände (18), einen Boden (17), eine Abdeckwand (19) sowie ein Paar Stirnwände (20) aufweist, wobei der Frischlufteinlaß (22) an einer der Stirnwände (20), die Luftaustrittsöffnung an der anderen Stirnwand (21) und der Umlufteinlaß (24) in einer (17) der Begrenzungswände angeordnet ist.

3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Frischlufteinlaß (22), die Luftaustrittsöffnung der Mischkammer (16) und das Gebläse (25) ^v im wesentlichen auf einer Linie einander nachgeschaltet angeordnet sind, so daß der Durchfluß der Frischluft durch die Mischkammer (16) geradlinig erfolgt.

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4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlufteinlaß (24·) im Boden (17) des Behälters (15) angeordnet ist und in Verbindung mit einem Ansaugstutzen (37) steht, umfassend eine Ansaugöffnung (38), die unterhalb des Behälters (15) näher am Boden (11) des Raumes (10) als an dem Behälter (15) angeordnet ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugstutzen (37)biegungsfähig und lösbar am Boden (17 ) des Behälters (15) befestigt ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Frischlufteinlaß mit Verschlußmitteln (22) versehen ist, die ihn, solange nur Umluft durch die Einrichtung zirkuliert, verschließen.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (25) an der luftaustrittsöffnung des Behälters (15) nächst dem Lufterhitzer (28) angeordnet ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Verteilerleitung (31) im wesentlichen über die ganze Länge des Raumes erstreckt.

9. Apparat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Lufterhitzer (28) ein Verbrennungserhitzer ist und Leitungen (29, 47) vorgesehen sind, durch welche kohlendioxydreiche Verbrennungsgase vom Lufterhitzer (28) geregelt dem Behälter (15) in der Nähe der Ansaugzone des Gebläses (25) zugeführt werden können.

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