DE1931155C3 - Gerät zum Zuführen von Luft in einem Raum - Google Patents

Description

7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß es zur luftseitigen Steuerung der Heiz- oder Kühlleistung mindestens eine verschwenkbare Drosselklappe (36. 36') aufweist. i^e ?« 4lS^dur5^{htriu dur}<* einen Wärmeübertrager (12; 12) und/oder einen Bypass (39) des Wärmeübertragers steuert

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Zuführen von Luft in einen Raum, vorzugsweise Klimagerät, mit einer mit einer Luftdruckquelle verbindbaren Blasvorrichtung und mindestens einem von aus der Blasvorrichtung ausgeblasener Blasluft durchströmbaren Wärmeübertrager sowie mit mindeste)..- einer stromaufwärts des Wärmeübertragers angeordneten ständig offenen Lufteinlaßöffnung für Raumluft, wobei das Gerät bei abgestellter Blasluft im Konvektionsbetrieb arbeitet.

Es kommt häufig vor, daß Geräte der eingangs genannten Art in Räumen angeordnet werden, in denen korrosive Dämpfe od. dgl. entstehen, also insbesondere in Laboratorien, Fabrikräumen od. dgl. Stellt man hier Geräte auf, die große Mengen Sekundärluft, d.h. Raumluft einsaugen, dann kann es zu Beschädigungen der Geräte durch Korrosion kommen, oder man müßte für alle den Dämpfen ausgesetzten inneren Teile des 5 Gerätes, insbesondere auch für die Wärmeübertrager, Materialien verwenden, die beispielsweise gegen Säuren korrosionsfest sind, was sehr erhebliche Mehrkosten verursachen würde.

Durch die DT-AS 11 94 116 ist ein Gerät der eingangs genannten Art bekanntgeworden, dessen Blasvorrichtung innerhalb eines mit einer RaumlufteinlaB-öffnung verbundenen Gerätebereichs angeordnet ist, so daß hier die in das Geräteinnere ausgeblasene Primärluft erhebliche Mengen an Sekundärluft ansaugt, die wesentlich größer sind als die Primärluftmengen, wenn die Blasvorrichtung eingeschaltet ist. Es vermischen sich hier also Primär- und Sekundärluft vor dem Wärmeübertrager, und es wird dieses Luftgemisch in den Raum ausgeblasen. Es handelt sich bei diesem bekannten Gerät also um ein reines Induktionsgerät, das eingesaugte Raumluft wieder ausbiäst und daher die vo*"stahend genannten Nachteile besitzt, die sich beim Aufstellen eines solchen Geräts in Laboratorien. Fabrikräumen od. dgl ergeben.

Ausgehend von einem Gerät der eingangs genannten Art. welches bei abgestellter Blasluft in reinem Konvektionsbetrieb arbeitet, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, auf einfachste Weise zu erreichen, daß es bei angestellter Blasluft in induktionsfreiem oder nahezu induktionsfreiem Betrieb arbeitet, d. h„ daß aus dem Gerät dann in den Raum ausschließlich oder im wesentlichen nur die in es eingeblasene Blasluft ausströmen kann, um insbesondere die Anwendung des Gerätes in Laborräumen od. dgl. zu ermöglichen, in denen die Raumluft korrosive Dämpfe enthalten kann, stark staubhaltig ist oder sonstige Verunreinigungen enthält, die Schäden oder Störungen des Gerätes verursachen könnten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-40. löst, daß die ständig offene Raumlufteinlaßöffnung oder -Öffnungen die einzigen Raumlufteinlaßöffnungen sind und an Stellen des Gerätegehäuses angeordnet sind, an welchen sich im Geräteinneren bei angestellter Blasvorrichtung durch die eingeblasene Blasluft ein statischer Druck einstellt, welcher ungefähr dem außerhalb des Gerätes herrschenden atmosphärischen Druck entspricht.

Das erfindungsgemäße Gerät arbeitet also zwar bei abgestellter Blasluft in reinem Umluftbetrieb, d. h. Konvektionsbetrieb, saugt jedoch im Gegensatz zu Induktionsgeräten bei angestellter Blasluft keine oder allenfalls nur geringfügige Mengen an Sekundärluft ein. Letzteres ist zulässig, da geringfügige Mengen Sekundärluft, wenn sie korrosive Dämpfe, Staub od. dgl. enthalten, infolge ihrer starken Verdünnung mit der Blasluft noch keine Schäden oder Störungen im Geräteinneren verursachen können. Das erfindungsgemäße Gerät weist darüber hinaus eine einfache Bauart auf, da bei Umschalten von Blasbetrieb auf reinen Umluftbetrieb und umgekehrt, keine Klappen an den Raumlufteinlässcn vorgesehen werden müssen. Dadurch werden Kosten eingespart, da Klappen, deren Verstelleinrichtungen und elektrischen Schaitmittel entfallen und auch eine erhöhte Betriebssicherheit erreicht wird. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise gebrochen dargestellte Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Klimagerätes,

F i g. 2 einen schematischen Querschnitt durch das in pi g. 1 dargestellte Gerät,

Fig.3 ein Diagramm, das den im Geräteinneren in Abhängigkeit der Höhe zwischen dem Boden und der Oberseite des Wärmetauschers herrschenden stati- S sehen Druck darstellt,

F i g. 4 eine Variante des Gerätes nach Fig 2 in ausschnittsvcHser schematischer Querschniusdarsiellung und

Fig.5 eine weitere Variante des Gerätes nach Fig. 2 in ausschnittsweiser schematischer QuerschnittsdarsteHung.

In den Figuren sind zur Vereinfachung sich entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Bei den dargestellten Geräten handelt es sich um in einem Raum frei aufstellbare Geräte, welche an Heizmittel- und/oder Kühlmittelleitungen und an Frischlufl-Zuleitungen angeschlossen werden können.

Das in den F i g. 1 und 2 dargestellte Gerät weist ein im wesentlichen quaderförmiges Gehäuse 10 aus Blech auf, in dessen Innenraum in Bodennähe ein sich im wesentlichen über die Länge des Gerätes erstreckendes Blasrohr 11 und im Abstand oberhalb des Blasrohres ein sich über die Länge und Breite des Gerätes erstrekkender Wärmeübertrager 12 angeordnet sind. Dem Wärmeübertrager 12 kann über die ein Regelventil 13 aufweisende Vorlaufleitung 14 Heizmittel odj;r Kühlmittel zugeleitet werden, das über die Rücklaufleitung 15 abfließt. Die Steuerung der Heizleistung bzw. Kühlleistung des Gerätes erfolgt mittels des Regelventils 13.

In den beiden parallelen, vertikalen Gehäuselängsseiten 20, 21 ist je eine sich über die Länge der betreffenden Seitenwand erstreckende HilfsÖffnung 22 rechteckförmigen Querschnitts vorgesehen, die beide in gleicher Höhe angeordnet sind und gleiche Querschnittsgröße aufweisen. Die unteren Ränder dieser HilfsÖffnungen 22 befinden sich in einer Ebene oberhalb von an der Oberseite des Zuluftrohres angeordneten Düsen 24, die zusammen mit dem Blasrohr U eine Blasvorrichtung zum vertikalen Einblasen von Zuluft in den Geräteinnenraurn von unten nach oben bilden. In der Decke des Gehäuses ist ein schmaler, sich über die Länge des Gerätes erstreckender Schacht 25 rechteckförmigen Durchtrittsquerschnitts angeordnet, der die Hauptöffnung 27 dieses Gerätes umfaßt. Unmittelbar oberhalb der oberen Ränder der beiden HilfsÖffnungen 22 sind an den Längsinnenwänden Leitflächen 6 angeordnet, die sich über die Länge des Gerätes mit konstantem Querschnittsprofil erstrecken und in bezug auf die Längsmittelebene des Gerätes spiegelbildlich zueinander ausgebildet sind. Wie aus F i g. 2 zu erkennen ist, bilden diese Leitflächen eine Art Venturidüse für die in den Geräteinnenraum eingeblasene Zuluft. Die Funktion dieses Klimagerätes sei an Hand der F i g. 2 und 3 näher erläutert.

Bei Zuluftbetrieb wird kontinuierlich Druckluft in das Blasrohr 11 eingeleitet, die beispielsweise einen Überdruck von 20 bis 50 mm- Wassersäule gegenüber dem Atmosphärendruck haben kann. Diese Druckluft tritt in Form von Luftstrahlen aus den Düsen 24 vertikal von unten nach oben aus, durchströmt den Wärmeübertrager 12 und tritt über die Hauptöffnung 27 in den das Gerät umgebenden Raum aus. Die Lage der Düsen 24 relativ zu den HilfsÖffnungen 22 und auch die übrigen geometrischen und strömungstechnischen Einflußgrö-Ben dieses Gerätes sind so getroffen, daß der bei Zuluftbetrieb im Geräteinneren sich einstellende statische Druck ρ ungefähr in Höhe der unteren Ränder der Hilfsöffnungen 22 dem in dem Raum herrschenden atmosphärischen Druck entspricht, wie es in dem Diagramm nach F i g. 3 bei 29 dargestellt isL Und zwar hat der statische Druck in Bodennähe des Geräteinneren ein Minimum (Stelle 30). welches kleiner als der atmosphärische Druck ist. Dieser statische Druck nimmt gemäß der Diagrammkurve nach F i g. 3 stetig bis zur Unterseite des Wärmeübertragers (Stelle 31) zu und reduziert sich innerhalb des Wärmeübertragers infolge des Strömungswiderstandes bis zu seiner Oberseite (Stelle 32) nahezu auf den atmosphärischen Außendruck. In Höhe der Hilfsöffnungen 22 ist die Druckänderung des statischen Druckes sehr gering, und da hier der im Geräteinneren herrschende statische Druck praktisch dein atmosphärischen Außendruck entspricht, tritt durch die Hilfsöffnungen 22 praktisch keine Luft in das Geräteinnere ein oder aus dem Geräleinneren nach außen aus, so daß dieses Gerät trotz der ständig offenen Hilfsöffnungen 22 kein Induktionsgerät ist.

Wenn die Zuluft abgeschaltet wird, arbeitet das Gerät infolge der ständig offenen Hilfsöffnungen 22 im Konvektionsbetrieb. Wenn der Wärmeübertrager von heißem Heizmittel durchströmt wird, erwärmt er die ihn durchströmende Luft, welche infolge ihres Auftriebes nach oben aus der Hauptöffnung 27 ausströmt und gleich große Mengen Raumluft durch die Hilfsöffnungen 22 fortlaufend in das Geräteinnere einströmen. Das Gerät arbeitet folglich bei diesem Umluftbetrieb in reinem Konvektionsbetrieb. Eine Konvektion kann sich auch einstellen, wenn der Wärmeübertrager von Kühlmittel zum Kühlen der ihn durchströmenden Luft durchströmt wird, die jedoch in umgekehrter Richtung wie bei Heizen verläuft.

Das Gerät nach Fig.4 unterscheidet sich von dem Gerät nach den F i g. 1 und 2 im wesentlichen nur dadurch, daß die Heiz- oder Kühlleistung nicht mittels eines in die Vorlauf- oder Rücklaufleitung 14, 15 eingesetzten Regelventils erfolgt, sondern mittels einer Drosselklappe 36, die in dem durch den Doppelpfeil 37 angedeuteten Stellbereich verschwenkt werden kann. Der Wärmeübertrager 12 hat hierbei nur die halbe Breite der Breite des Geräteinnenraumes, so daß in seiner Höhe neben ihm ein Bypass 39 besteht, durch den die das Gerät durchströmende Luft je nach Stellung der Drosselklappe 36 zu einem größeren oder kleineren Teil an dem Wärmeübertrager vorbeiströmen kann. Die Verstellung der Drosselklappe 36 erfolgt selbsttätig mittels einer Raumtemperaturregclvorrichtung oder Raumtemperatursteuervorrichtung. In ihrer einen äußersten Schwenkstellung verschließt die Drosselklappe 36 den Wärmeübertrager 12, so daß die gesamte Luft über den Bypass 39 strömt und das Gerät nicht mehr heizt oder kühlt. In der anderen Extremslellung ist der Bypass 39 abgeschlossen, und das Gerät ist auf maximale Heiz- oder Kühlleistung eingestellt. In dem zwischen diesen beiden Extremstellungen befindlichen Zwischenstellungsbereich der Drosselklappe 36 wird die Heiz- oder Kühlleistung in Abhängigkeit ihrer Stellung stufenlos verstellt.

Das Klimagerät nach F i g. 5 unterscheidet sich von dem nach F i g. 4 dadurch, daß es zwei getrennte, in derselben Höhe im Abstand voneinander angeordnete Wärmeübertrager 12, 12' aufweist, von denen ein Wärmeübertrager an eine Vorlauf- und Rücklaufleitung 14, 15 für Heizmittel und der andere Wärmeübertrager an eine Vorlauf- und Rücklaufleitung 16, 17 für Kühlmittel angeschlossen ist. Beide Wärmeübertrager 12. 12' können ständig von dem Heizmittel bzw. Kühlmittel durch-

strömt werden, so daß dieses zum Typ der 4-Leiter-Klimageräte gehörende Gerät mittels einer die Raumtemperatur regelnden oder steuernden Regel- oder Steuervorrichtung selbsttätig auf Heizen oder Kühlen eingestellt werden kann und die Heiz- oder Kühlleistung durch Verschwenken der den beiden Wärmeübertragern IZ 12' und dem zwischen ihnen vorgesehenen Bypass 39 zugeordneten Drosselklappen 36. 36' in Abhängigkeit der Raumtemperatur steuerbar ist.

Wenn angenommen wird, daß der Wärmeübertrager 12 von Heizmittel durchströmt wird, dann wird zur stufenlosen Regulierung der Heizleistung die Drosselklappe 36 in Abhängigkeit der Raumtemperatur in dem durch den Doppelpfeil 37 angedeuteten Bereich verschwenkt, und bei Kühlen wird entsprechend die andere Drosselklappe 36' in dem durch den Doppelpfeil 37' dargestellten Bereich zur stufenlosen Verstellung der Kühlleistung verschwenkt.

Das in F i g. 5 dargestellte Gerät kann, wie man ohne weiteres ersieht, in ein 3-Leiter-Gerät abgewandeil werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Gerät zum Zuführen von Luft in einen Raum, vorzugsweise Klimagerät, mit einer mit einer Luftdruckquelle verbindbaren Blasvorrichtung und mindestens einem von aus der Blasvorrichtung ausgeblasener Blasluft durchströmbaren Wärmeübertrager sowie mit mindestens einer stromaufwärts des Wärmeübertragers angeordneten ständig offenen Lufteinlaßöffnung für Raumluft, wood das Gerät bei abgestellter Blasluft im Konvektionsbetrieb arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß die standig offene Raumlufteinlaßöffnung oder -Öffnungen (22) die einzigen Raumlufteinlaßöffnungen sind und an Stellen des Gerätegenäuses (10) angeordnet sind an welchen sich im Geräteinneren bei angesteJJter Blasvorrichtung (1!) durch die eingebiasene Blasluft ein statischer Druck einstellt, welcher ungelahr dem außerhalb des Gerätes herrschenden atmosphärischen Druck entspricht.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in zwei einander gegenüberliegenden Seitenwanden (20, 21) des Gehäuses Raumlufteiniaßoffnungen (22) vorgesehen sind.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuseinneren stromabwärts der Raumlufteinlaßöffnung (22) der Strömungsquerschnitt des Gerätes durch Leitwände (26) in Art einer Venturidüse eingeschnürt ist und daß stromabwärts hinter den Leitwänden der oder die Wärmeübertrager (12.12') angeordnet sind.

4. Gerat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es als 2-Leiter-Gerät ausgebildet ist.

5. Gerät nach einem der Ansprüche I bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß es als ^Leiter-Gerät oder 4-Leiter-Gerät ausgebildet ist.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß es zur Steuerung' der Heiz- oder Kühlleistung ein in der Heiz- oder Kühlm.ttelleitung (14) angeordnetes Regelventil (13) auf-