DE19749094A1 - Vorrichtung zur Klimatisierung von Technikräumen, insbesondere Meßräumen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Klimatisie­ rung von Technikräumen, insbesondere Meßräumen umfassend einen Meßraumboden, Meßraumwände und eine Meßraumdecke mittels wenigstens einer, vorzugsweise über der Meßraum­ decke angeordneten Klimaeinrichtung, durch welche dem Meßraum über vorzugsweise im Meßraumdeckenbereich angeordnete Zuluftöffnungen klimatisierte Luft zuführbar ist, welche nach Zirkulation in dem Meßraum aus diesem über Abluftöffnungen wieder abführbar und wenigstens teilweise erneut der Klimaeinrichtung zuführbar ist.

Ein Meßraum ist ein Raum oder Teilbereich eines Raumes, in dem festgelegte Anforderungen an die Umgebungsbedin­ gungen, z. B. hinsichtlich zulässiger Temperaturen, Schwingungen, Feuchte und dergleichen erfüllt sein müssen, damit Werte von Meßgrößen mit vorgegebenen Meßunsicherheiten ermittelt werden können. Derartige Meßräume dienen zum einen präziser, reproduzierbarer Messungen, zum anderen aber auch der Bearbeitung bei­ spielsweise von feinmechanischen Werkstücken und der­ gleichen.

Die Klassifizierung und die Kenngrößen derartiger Meßräume sind in den VDI/VDE-Richtlinien 2627 Blatt 1 dargelegt, auf die insoweit Bezug genommen wird.

Um in derartigen Meßräumen eine Temperaturschichtung zu vermeiden, sind bei bekannten Meßräumen Luftführungsein­ richtungen vorgesehen, welche eine Luftzirkulation und Durchflutung des Raumes im Gegenstromprinzip ermöglichen. Eine aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung zur Klimatisierung von Meßräumen ist in Fig. 5 schematisch dargestellt. Wie in Fig. 5 dargestellt ist, umfaßt ein Meßraum 10 einen Meßraumboden 11, Meßraumwände 12 und eine Meßraumdecke 13. In der Meßraumdecke 13 sind Zuluftöffnungen 20 vorgesehen, durch welche klimatisierte Luft, die von einer in Fig. 5 nicht dargestellten Klimaeinrichtung abgegeben wird, dem Meßraum 10 zuführbar ist. Die Zuluftöffnungen 20 sind dabei im wesentlichen über die Meßraumdecke 13 gleichverteilt. Sie verleihen der in den Meßraum strömenden klimatisierten Luft einen Drall, so daß die Luft aus den Zuluftöffnungen 20 spiralförmig zum Meßraumboden 11 strömt. Bei einer derartigen Vorrichtung strömen sehr große Luftmengen pro Zeiteinheit - bis zu dem Sechigfachen des Meßraumvolumens pro Stunde - in das Innere des Meßraums 10. Die in dem Meßraum umgewälzte klimatisierte Luft wird über (in Fig. 5 nicht dargestellte) Abluftöffnungen wenigstens teilwei­ se der Klimaeinrichtung wieder zugeführt und erneut klimatisiert. Darüber hinaus kann auch wenigstens ein Teil als Fortluft in die Atmosphäre entströmen. Problema­ tisch bei einer derartigen bekannten Vorrichtung zur Klimatisierung von Meßräumen ist es, daß sehr große Luftmengen durch den Meßraum 10 geführt werden, die zur Aufbereitung große und aufwendige Klimaeinrichtungen erfordern und wahrnehmbare Luftströmungen erzeugen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Klimatisierung von Meßräumen der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, daß eine Umwälzung klimatisierter Luft in dem Meßraum unter Beibehaltung einer präzise einzustellenden Meßraumtemperatur mit möglichst einfachen technischen Mitteln, insbesondere mit möglichst kleinen Klimaeinrichtungen möglich ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zur Klimatisie­ rung von Meßräumen der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß unterhalb der Meßraumdecke eine Luftleit­ einrichtung angeordnet ist, durch welche die von der Klimaeinrichtung abgegebene klimatisierte Luft in Richtung der Meßraumwände geleitet wird und welche auf die Meßraumwände gerichtete Zuluftöffnungen aufweist.

Die Anordnung von Luftleiteinrichtungen, durch welche die von der Klimaeinrichtung abgegebene klimatisierte in Richtung der Meßraumwände geleitet wird und welche auf die Meßraumwände gerichtete Zuluftöffnungen aufweist, hat den besonders großen Vorteil, daß die von der Klimaein­ richtung abgegebene Luft in laminarer Strömung von der Meßraumdecke im wesentlichen entlang der Meßraumwände zum Meßraumboden strömt und dort nicht nur in dem Meßraum umgewälzt wird und dabei die Wärme der in dem Meßraum befindlichen Luft aufnimmt, sondern zusätzlich auch noch die Wärme der Meßraumwände aufnimmt und abführt. Die Durchflutung des Raumes erfolgt dabei im Gleichstrom­ prinzip.

Aufgrund umfänglicher Versuche hat sich dabei gezeigt, daß bei einer derartigen Führung der Luft in dem Meßraum wesentlich kleinere Umwälzmengen notwendig sind, die nur etwa dem Sechsfachen des Meßraumvolumens pro Stunde entsprechen. Durch diese kleinere Umwälzmenge entstehen weniger Störungen in der Luftströmung, beispielsweise durch Turbulenzen oder dgl.

Was die Anordnung der Abluftöffnungen betrifft, so ist vorzugsweise vorgesehen, daß die wenigstens eine Abluft­ öffnung so benachbart zu oder als Teil der Luftleit­ einrichtung angeordnet ist daß sie von den Zuluftöff­ nungen möglichst weit entfernt ist. Diese Anordnung der Abluftöffnung ermöglicht eine besonders optimale Zirkula­ tion der von der Klimaeinrichtung abgegebenen klimati­ sierten Luft in dem Meßraum.

Die Ausbildung der Luftleiteinrichtung kann rein prinzi­ piell auf die unterschiedlichste Art und Weise realisiert sein. Eine insbesondere hinsichtlich ihrer Herstellung und Anordnung in dem Meßraum besonders vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß die Luftleiteinrichtung wenigstens eine mit Abstand unterhalb der Meßraumdecke angeordnete vorzugsweise ebene Luftleitblende umfaßt, welche auf ihrer der Klimaeinrichtung zugewandten Seite zur Klimaeinrichtung hin abgewinkelt ist und auf ihrer der Klimaeinrichtung abgewandten und wenigstens einer Meßraumwand zugewandten Seite unter Ausbildung der wenigstens einen Zuluftöffnung endet. Durch eine der­ artige abgewinkelte Luftleitblende wird auf besonders einfache Weise eine laminare Strömung der von der Klimaeinrichtung abgegebenen klimatisierten Luft hin zu den Meßraumwänden ermöglicht.

Eine andere sehr vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß zwischen dem ebenen Luftleitblech und der Meßraum­ decke ein weiteres Luftleitblech angeordnet ist, welches so gebogen ist, daß zusammen mit dem ebenen Luftleitblech ein Luftführungskanal entsteht, der auf seiner der Klima­ einrichtung zugewandten Seite eine Querschnittsver­ ringerung aufweist. Durch diesen Luftführungskanal und insbesondere durch die in ihm angeordnete Verengung wird eine besonders optimale Strömung der die Klimaeinrichtung verlassenden klimatisierten Luft ermöglicht.

Um hierbei eine weitere Optimierung der Strömung in dem Luftführungskanal zu realisieren, ist dabei vorzugsweise vorgesehen, daß das ebene Luftleitblech an seiner dem Luftführungskanal zugewandten Seite eine Mehrzahl von Öffnungen aufweist. Durch diese Nachströmöffnungen wird auf vorteilhafte Weise eine Induktion der Luft von der Rauminnenseite in den von der Klimaeinrichtung abgegebe­ nen temperierten Volumenstrom erreicht. Es tritt hier­ durch eine Durchmischung und dadurch ein Temperaturaus­ gleich der durch die Öffnungen einströmenden Luft und der von der Klimaeinrichtung abgegebenen Luft auf. Auf diese Weise wird die dem Meßraum zuzuführende Luft bereits in der Luftleiteinrichtung temperiert.

Was die Gestalt der Luftleitblende betrifft, so wurden bislang noch keine näheren Angaben gemacht. Vorteilhaf­ terweise ist vorgesehen, daß die Luftleitblende unterhalb der Meßraumdecke derart ausgedehnt ist, daß ihre Über­ deckungsfläche größer oder gleich der Fläche ist, die von einer in dem Meßraum angeordneten Einrichtung, beispiels­ weise einer Meßeinrichtung oder einer Bearbeitungs­ maschine, überdeckt wird. Auf diese Weise ergibt sich ein optimaler Luftstrom in dem Meßraum.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind Gegen­ stand der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungs­ beispiele in Verbindung mit der Zeichnung.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Unteransicht einer von der Erfindung Gebrauch machenden, unterhalb einer Meßraum­ decke befestigten Vorrichtung zur Klimatisie­ rung von Meßräumen;

Fig. 2a eine detaillierte Unteransicht eines Ausfüh­ rungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vor­ richtung zur Klimatisierung von Meßräumen;

Fig. 2b eine Schnittdarstellung der in Fig. 2a darge­ stellten Vorrichtung;

Fig. 3a eine Unteransicht eines weiteren Ausführungs­ beispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Klimatisierung von Meßräumen;

Fig. 3b eine Schnittdarstellung der in Fig. 3a darge­ stellten Vorrichtung zur Klimatisierung von Meßräumen;

Fig. 4 schematisch die Luftführung in einem Meßraum, welche von den in Fig. 2 und Fig. 3 darge­ stellten Vorrichtungen zur Klimatisierung von Meßräumen hervorgerufen wird, und

Fig. 5 schematisch die Luftführung in einem Meßraum einer aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung zur Klimatisierung von Meßräumen.

Ein in Fig. 4 schematisch dargestellter Meßraum 10 umfaßt einen Meßraumboden 11, Meßraumwände 12 und eine Meßraum­ decke 13.

Oberhalb der Meßraumdecke 13 ist auf an sich bekannte Weise eine Klimaeinrichtung 30 befestigt, durch welche dem Meßraum 10 klimatisierte Luft zuführbar ist, welche in dem Meßraum 10 umgewälzt wird und so einen Tempera­ turausgleich bewirkt. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, ist unterhalb der Klimaeinrichtung 30 eine Luftleiteinrich­ tung in Form einer Luftleitblende 50 vorgesehen, welche benachbart zu einer im wesentlichen zentral in der Klimaeinrichtung 30 angeordneten Abluftöffnung 60 abgewinkelt ist und auf ihrer der Abluftöffnung 60 abgewandten Seite unter Ausbildung von Zuluftöffnungen 52, die zwischen der Luftleitblende 50 und der Meßraum­ decke 13 ausgebildet und den Meßraumwänden 12 zugewandt sind, endet. Durch diese Luftleitblende 50 wird die von der Klimaeinrichtung 30 abgegebene klimatisierte Luft in laminarer Strömung hin zu den Meßraumwänden 12 gelenkt, an welchen sie nach unten strömt und im Bereich des Meßraumbodens 11 umgelenkt wird, um dann wieder durch die Abluftöffnung 60 in die Klimaeinrichtung 30 zu strömen, in der sie erneut aufbereitet, beispielsweise abgekühlt, entstaubt und gereinigt wird, bevor sie wieder über die Luftleitblende 50 dem Meßraum 10 zugeführt wird.

Ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Klimatisierung von Meßräumen ist detailliert in Fig. 2a, b dargestellt. Wie aus Fig. 2a hervorgeht, ist die Luft­ leitblende 50 durch Abstandselemente 51 an Deckenträger­ elementen 70 befestigt, an welchen auch die Klimaein­ richtung 30 befestigt ist. Die Klimaeinrichtung 30 weist - wie bereits oben erwähnt - eine zentrale Abluftöffnung 60 auf sowie an ihren dem Meßraum 10 zugewandten unteren Enden Luftaustrittsöffnungen 31, durch welche klimati­ sierte Luft in den durch die Luftleitblende 50 gebildeten Luftleitkanal einströmen kann.

Das in Fig. 3a, b dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Fig. 2 dargestellten dadurch, daß jeweils zwischen der im wesentlichen ebenen Luftleitblende 50 und der Meßraumdecke 13 eine weitere Luftleitblende 80 angeordnet ist, welche zweifach so abgewinkelt ist, daß sich zusammen mit der ebenen Luftleitblende 50 ein Luftführungskanal 87 ergibt, der auf seiner der Klimaeinrichtung 30 zugewandten Seite eine Querschnittsverringerung 83 aufweist, die zu einer Strömung der aus der Klimaeinrichtung 30 austretenden klimatisierten Luft mit höherer Geschwindigkeit führt. An diese Verjüngung 83 anschließend öffnet sich der Luftfüh­ rungskanal 87 hin zu den Zuluftöffnungen 52, die zwischen der ebenen Luftleitblende 50 und der Meßraumdecke 13 ausgebildet sind, trichterförmig. In diesem trichterför­ migen Bereich weist die ebene Luftleitblende 50 Öffnungen 57 auf, welche die Strömung der klimatisierten Luft in dem Luftführungskanal 87 dadurch optimieren, daß durch sie einströmende Luft mit der in dem Luftführungskanal 87 strömenden Luft vermischt wird. Hierdurch tritt ein Temperaturausgleich der in dem Luftführungskanal 87 strömenden Luft auf. Das Einströmen durch die Öffnungen 57 ermöglicht auf diese Weise bereits eine Termperierung, meistens eine Erwärmung der in dem Luftführungskanal 87 strömenden Luft.

Auch bei der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung strömt die klimatisierte Luft entlang der Meßraumwände 12 zum Meßraumboden 11 hin, wird dort umgelenkt und durch die Abluftöffnung 60 der Klimaeinrichtung 30 zugeführt, in welcher die so umgewälzte Luft klimatisiert, entstaubt oder auf ähnliche Weise aufbereitet wird.

Wie insbesondere aus Fig. 1 hervorgeht, weint die Luftleitblende 50 der Vorrichtung zur Klimatisierung von Meßräumen die Gestalt einer die Klimaeinrichtung 30 umgebenden Fläche auf, in welcher die Abluftöffnung 60 angeordnet ist. Hierdurch wird auf einfache Weise er­ möglicht, daß die Zuluftöffnungen 52 von der Abluftöff­ nung 60 möglichst weit entfernt angeordnet sind, wodurch die Umwälzung der Luft in dem Meßraum vorteilhaft verläuft.

Die unterhalb der Meßraumdecke 13 angeordnete Luftleit­ blende 50 ist dabei so ausgedehnt, daß ihre Überdeckungs­ fläche größer oder gleich ist als die Fläche, die eine in dem Meßraum 10 angeordneten Meßeinrichtung, Bearbeitungs­ maschine oder dgl. überdeckt.

Um auch eine Erwärmung der aus den Zuluftöffnungen 52 ausströmenden Luft zu erreichen, kann vorgesehen sein, daß zwischen der Meßraumdecke 13 und der Luftleitblende 50 eine Heizeinrichtung angeordnet ist, die vorzugsweise an der Luftleitblende 50 befestigt ist. Durch diese Heiz­ einrichtung wird eine Erwärmung der dem Meßraum über die Luftleitblende 50 zugeführten Luft ermöglicht.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Klimatisierung von Meßräumen (10), umfassend einen Meßraumboden (11), Meßraumwände (12) und eine Meßraumdecke (13) mittels wenigstens einer, vorzugsweise über der Meßraumdecke (13) angeordneten Klimaeinrichtung (30), durch welche dem Meßraum (10) über vorzugsweise im Meßraumdeckenbereich angeord­ nete Zuluftöffnungen (52) klimatisierte Luft zuführ­ bar ist, welche nach Zirkulation in dem Meßraum (10) aus diesem über wenigstens eine Abluftöffnung (60) wieder abführbar und wenigstens teilweise erneut der Klimaeinrichtung (30) zuführbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß unterhalb der Meßraumdecke (13) eine Luftleiteinrichtung angeordnet ist, durch welche die von der Klimaeinrichtung (30) abgegebene klimati­ sierte Luft in Richtung der Meßraumwände (12) geleitet wird und welche wenigstens eine auf die Meßraumwände (12) gerichtete Zuluftöffnung (52) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Abluftöffnung (60) so benachbart zu oder als Teil der Luftleiteinrichtung angeordnet ist, daß sie von den Zuluftöffnungen (52) möglichst weit entfernt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Luftleiteinrichtung wenigstens eine mit Abstand unterhalb der Meßraumdecke (13) angeordnete, vorzugsweise ebene Luftleitblende (50) umfaßt, welche auf ihrer der Klimaeinrichtung (30) zugewandten Seite zur Klimaeinrichtung (30) hin abgewinkelt ist und auf ihrer der Klimaeinrichtung (30) abgewandten und wenigstens einer Meßraumwand (12) zugewandten Seite unter Ausbildung der wenig­ stens einen Zuluftöffnung (52) endet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ebenen Luftleitblende (50) und der Meßraumdecke (13) eine weitere Luftleitblende (80) angeordnet ist, welche so gebogen ist, daß zusammen mit der vorzugsweise ebenen Luftleitblende (50) ein Luftführungskanal (82) entsteht, der auf seiner der Klimaeinrichtung (30) zugewandten Seite eine Quer­ schnittsverringerung (83) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ebene Luftleitblende an ihrer dem Luftfüh­ rungskanal (82) zugewandten Seite eine Mehrzahl von Öffnungen aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Luftleitblende (50) und der Meßraumdecke (13) bzw. der weiteren Luft­ leitblende (80) eine vorzugsweise an der Luftleit­ blende (50) befestigte Heizeinrichtung angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleitblende (50) unterhalb der Meßraumdecke (13) derart ausgedehnt ist, daß ihre Überdeckungsfläche größer oder gleich ist als die Fläche, die von einer in dem Meßtraum angeordneten Vorrichtung überdeckt wird.