-
Die
Erfindung betrifft eine lufttechnische Einrichtung, insbesondere
Umlufteinrichtung, mit einem Gehäuse,
in dem ein mit Wirbelbildner versehener Querstromventilator und
ein Wärmetauscher
angeordnet sind. Insbesondere handelt es sich beim Gegenstand der
Erfindung um einen Umluftfancoil. Die lufttechnische Einrichtung
beziehungsweise der Umluftfancoil saugt mittels des Querstromventilators Raumluft
aus einem Raum, insbesondere Wohnraum, Büroraum oder dergleichen, an.
Die angesaugte Luft passiert einen Wärmetauscher, der mittels heißem oder
kaltem Wasser entsprechend temperiert ist, sodass die angesaugte
Luft behandelt wird, durchsetzt dann den Querstromventilator und tritt
wieder in den Raum als behandelter Luftstrom ein. Alternativ kann
selbstverständlich
auch derart vorgegangen werden, dass die angesaugte Raumluft zunächst den
Querstromventilator passiert, dann den Wärmetauscher durchsetzt und
dann wieder in den Raum eintritt.
-
Eine
lufttechnische Einrichtung der eingangs genannten Art ist bekannt.
Sie weist eine im Wesentlichen von den Abmessungen des Wärmetauschers und
des Querstromventilators vorgegebene Größe auf. Wird der Wärmetauscher
liegend angeordnet, so kann eine relativ geringe Bauhöhe bei einer
durch die Fläche
des Wärmetauschers
im Wesentlichen vorgegebenen, großen Bautiefe realisiert werden.
Wird der Wärmetauscher
hochkant installiert, so ergibt sich eine entsprechend große Bauhöhe, bei
einer kleineren Bautiefe. Die Länge
der lufttechnischen Einrichtung wird im Wesentlichen durch die Länge des
Wärmetauschers
und durch die Länge
des Laufrads des Querstromventilators bestimmt und weist für die jeweilige
Einbaupo sition nur untergeordnete Bedeutung auf, da entsprechende
Maße vorgebbar
sind und durch reihenförmige
Anordnung mehrerer lufttechnischer Einrichtungen auch entsprechend
lange Zonen des Raumes ausstattbar sind. Soll die lufttechnische
Einrichtung als Bodengerät,
also innerhalb eines Hohlfußbodens,
eingesetzt werden, so ist eine möglichst
geringe Bauhöhe
gefordert, mit der Folge, dass bei liegend angeordnetem Wärmetauscher
eine entsprechend große
Bautiefe resultiert. Vorzugsweise werden derartige Bodengeräte im Bereich
der Fassade des Raumes im Fußboden
angeordnet, wobei eine Lufteinlassöffnung und eine Luftauslassöffnung mittels
eines begehbaren Gitters abgedeckt sind und das Gitter mit dem Fußboden fluchtet.
Bei der erwähnten
großen
Bautiefe tritt das Gitter stark in Erscheinung und verkleinert die
Stellfläche
im Raum, da das Gitter freizuhalten ist, um die Luftströmungen nicht
zu beeinträchtigen
oder gar zu verhindern.
-
Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine lufttechnische
Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der nur
eine sehr geringe Bautiefe vorliegt. Vorzugsweise hat ein derartiges
Gerät gleichwohl
nur eine geringe Bauhöhe
und kann demzufolge – sofern
erwünscht – als Fußbodeneinbaugerät verwendet
werden.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass der Wärmetauscher
derart in Schräglage
im Gehäuse
angeordnet ist, dass er insbesondere zur Ausbildung von mindestens
einem Luftraum mit seiner Querschnittskontur an den Innenseiten
einer Deckenwand und einer Seitenwand des Gehäuses anliegt und dass der Wärmetauscher mit
seiner Querschnittskontur bis nahezu an einen Wirbelbildner oder
bis an den Wirbelbildner heranragt, wobei der Wärmetauscher – in vertikaler
Richtung gesehen – den
Querstrom ventilator erheblich, insbesondere etwa hälftig, überlappt.
Der Wärmetauscher
befindet sich demzufolge in Schräglage
im Gehäuse
der lufttechnischen Einrichtung, ist also weder liegend noch hochkant
stehend angeordnet, sondern zwischen diesen beiden Positionen. Mit
seiner Querschnittskontur stößt er zumindest
an die Innenseiten einer Deckenwand und einer Seitenwand des Gehäuses an.
Weist der Wärmetauscher
eine rechteckige Querschnittskontur auf, so berühren zwei Eckkanten des Wärmetauschers
die Innenseiten von Deckenwand und Seitenwand. Durch die Anlage
wird der Innenraum des Gehäuses
entsprechend separiert, sodass sich ein Luftraum ausbildet, der
einerseits von dem Wärmetauscher
und andererseits von Teilen des Gehäuses gebildet wird. Da der
schräg
angeordnete Wärmetauscher
ferner mit seiner Querschnittskontur bis nahezu an einen Wirbelbildner
des Querstromventilators heranragt oder ihn sogar berührt, liegt
er extrem nahe am Querstromventilator, wobei der Querstromventilator überraschend
dennoch eine seiner Baugröße entsprechende
Luftförderleistung
erbringt, sodass die Effektivität
des Querstromventilators nicht eingeschränkt ist. Bei einem im Querschnitt
rechteckigen Wärmetauscher
reicht eine Eckkante vorzugsweise bis nahezu an den Wirbelbildner
heran oder berührt
diesen sogar. Durch die Schräglage
des Wärmetauscher
und die extrem nahe Zuordnung von Wärmetauscher und Wirbelbildner
befindet sich das Laufrad des Querstromventilators – in vertikaler
Richtung gesehen – in Überlappungsposition
zum Wärmetauscher,
wobei der Querstromventilator beziehungsweise sein Laufrad erheblich überlappt
wird, also nicht nur leicht randseitig, sondern derart weitgehend,
dass ein Drittel der oder etwa die Hälfte oder auch etwas mehr als
die Hälfte der
im Querschnitt kreisförmigen
Struktur des Laufrads des Querstromventilators überlappt ist. Die Überlappung
kann dann über
die Hälfte
des Querschnitts des Querstromventilators hinaus gehen, wenn der
Wirbelbildner nicht mittig, also nicht etwa auf Höhe der Drehachse
des Laufrads angeordnet ist, sondern versetzt dazu. Die vorstehend
erläuterte Konstruktion
führt bei
der lufttechnischen Einrichtung zu einer sehr geringen Bautiefe
bei ebenfalls sehr geringer Bauhöhe,
sodass ein Unterflureinsatz problemlos möglich ist und dennoch nur eine
sehr schmale Luftgitterzone in Erscheinung tritt. Die Stellfläche des
Raumes ist dementsprechend gegenüber den
bekannten Ausführungsformen
vergrößert. Dabei
weist der Gegenstand der Erfindung gegenüber den bekannten Einrichtungen
die gleiche Luftleistung sowie Kühlleistung
beziehungsweise Heizleistung auf.
-
Nach
einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Wirbelbildner
zumindest größtenteils
oder nur von einem im Wesentlichen ebenen Flachelement, insbesondere
ebenem Blech, gebildet ist. Dieses Flachelement oder Blech erstreckt
sich vorzugsweise vertikal oder etwa vertikal. Aufgrund der geringen
Abmessungen des Wirbelbildners – quer
zum Flachelement gesehen – steht
ein entsprechend großer
Aufnahmeraum für
den schräg
angeordneten Wärmetauscher
in diesem Bereich zur Verfügung,
sodass er dementsprechend nahe zum Querstromventilator angeordnet
werden kann.
-
Nach
einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Wärmetauscher
mit seiner Querschnittskontur an der Innenseite an einer Bodenwand
des Gehäuses
anliegt. Dementsprechend erstreckt er sich zwischen Deckenwand und
Bodenwand, wobei er diese beiden Wände berührt. Der Abstand von Deckenwand
und Bodenwand gibt demzufolge den Schräglagewinkel des Wärmetauschers vor.
-
Ferner
ist es vorteilhaft, wenn das Gehäuse mindestens
eine Lufteinlassöffnung
und mindestens Luftauslassöffnung
an seiner Deckenwand oder im Bereich der Deckenwand aufweist. Da
die lufttechnische Einrichtung bevorzugt als Fußbodeneinbaugerät zum Einsatz
kommt, liegen diese beiden Luftöffnungen
an seiner Deckenwand und demzufolge im Bereich des Fußbodens
des Raumes.
-
Es
ist vorteilhaft, wenn die Lufteinlassöffnung eine Umlufteinlassöffnung und
wenn die Luftauslassöffnung
eine Umluftauslassöffnung
ist, d.h., die lufttechnische Einrichtung ist eine Umlufteinrichtung,
die Raumluft ansaugt, Temperatur behandelt und dann wieder in den
Raum zurückführt, aus
dem sie die Luft angesaugt hat. Die Anordnung kann dabei derart
getroffen sein, dass der Wärmetauscher
die Lufteinlassöffnung
oder die Luftauslassöffnung
begrenzt. Ferner kann vorgesehen sein, dass der Wirbelbildner die Lufteinlassöffnung oder
die Luftauslassöffnung
begrenzt. Wie bereits erwähnt
kann der Wärmetauscher
eine rechteckige Querschnittskontur aufweisen, sodass er mit seinen
Längskanten
gegen die Innenseiten entsprechender Gehäusewände anliegt und mit einer derartigen
Längskante
auch eine entsprechende Luftöffnung
begrenzt.
-
Um
eine möglichst
geringe Gehäusetiefe
zu bewirken, ist das Gehäuse – im Querschnitt
gesehen – nicht
rechteckig oder quadratisch gestaltet, sondern es vergrößert sich
von oben nach unten gesehen. Oben ist es demzufolge weniger tief
als weiter unten. Da jedoch nur der obere Bereich des Gehäuses im
Fußboden
in Erscheinung tritt, wirkt eine derartige Bauform besonders schmal
in Bezug auf die Bautiefe.
-
Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Deckenwand des Gehäuses mit
einer Längskante
an eine schräge,
die Gehäusebautiefe nach
oben hin verkürzende
Seitenwand oder Seitenwandzone des Gehäuses angrenzt. Entweder ist
die gesamte Seitenwand des Gehäuses
schräg
stehend ausgebildet oder nur ein Bereich der Seitenwand, nämlich die
erwähnte
Seitenwandzone. An die untere Längskante
der schrägen
Seitenwandzone der Seitenwand schließt sich dann bevorzugt ein
vertikaler Seitenwandabschnitt der Seitenwand an. Die gesamte Seitenwand
ist demzufolge im oberen Bereich durch die schräg stehende Seitenwandzone und
dem unteren Bereich durch den vertikal stehenden Seitenwandabschnitt
gebildet.
-
Es
ist vorteilhaft, wenn der Wärmetauscher mit
seiner Querschnittkontur an der Innenseite des Seitenwandabschnitts
anliegt. Er grenzt also an den vertikalen Seitenwandabschnitt an.
Mit Abstand zu ihm verläuft
die schräge
Seitenwandzone, sodass in diesem Bereich ein Ansaugraum/Luftstrom
für die Raumluft
zur Verfügung
steht, d.h., diese tritt durch die Lufteinlassöffnung in diesen Ansaugraum
ein und kann von dort aus dann großflächig den Wärmetauscher durchströmen.
-
Die
Tiefe der Deckenwand des Gehäuses weist
ein Maß im
Bereich von 15 bis 25 cm, insbesondere etwa 20 cm, vorzugsweise
20,5 cm auf. Die Gehäusehöhe ist derart
gewählt,
dass ein Fußbodeneinbau
möglich
ist. Die lufttechnische Einrichtung ist somit als Unterflurgerät, insbesondere
Unterflur-Fassadengerät,
ausgebildet. Der Begriff „Unterflur-Fassadengerät" deutet an, dass
die lufttechnische Einrichtung im Fußboden eingebaut ist, und zwar
in der Nähe
der Fassade, also im Fensterbereich des Raumes.
-
Die
Gehäusebauhöhe weist
vorzugsweise ein Maß im
Bereich von 15 bis 25 cm, insbesondere etwa 20 cm, vorzugsweise
18,5 cm, auf, sodass ein problemloser Einbau in einen aufgeständerten
Fußboden
oder in eine entsprechend andere Konstruktion des Fußbodens
ermöglicht
ist.
-
Der
Querstromventilator weist ein Laufrad auf, wobei der Wirbelbildner
etwa mittig oberhalb des Laufrads, insbesondere etwa radial zu diesen,
liegt. Wie erwähnt
ist der Wirbelbildner bevorzugt als ebenes Flachelement, insbesondere
ebenes Blech, ausgebildet. Es kann vorgesehen sein, dass der freie Endbereich
des Flachelements, der in Richtung auf das Laufrad weist, im Querschnitt
betrachtet, bogenförmig
ausgestaltet ist. Hierdurch bildet der so gestaltete Bogen den geringsten
Abstand zum Laufrad, nicht also die Endkante des Flachelements.
-
Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass Lufteinlassöffnung und
Luftauslassöffnung
von einem gemeinsamen Luftgitter abgedeckt sind. Ferner ist es vorteilhaft,
wenn die Seitenwandzone parallel oder etwa parallel zu einer Eintrittsfläche und/oder
zu einer Austrittsfläche
des Wärmetauschers
verläuft.
Mithin weist der Schräglagenwinkel des
Wärmetauschers
etwa die gleiche Größe auf,
wie der Schräglagenwinkel
der Seitenwandzone.
-
Die
Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels
und zwar zeigt:
-
1 eine
perspektivische Ansicht einer als Unterflurgerät ausgebildeten lufttechnischen
Einrichtung,
-
2 eine
Draufsicht auf die lufttechnische Einrichtung der 1,
-
3 eine
Seitenansicht der lufttechnischen Einrichtung der 1,
-
4 eine
Stirnansicht der lufttechnischen Einrichtung der 1 und
-
5 eine
Schnittansicht durch die lufttechnische Einrichtung gemäß der Pfeile
V-V in 3.
-
Die 1 zeigt
eine lufttechnische Einrichtung 1, die als Umlufteinrichtung 2,
insbesondere als Umluftfancoil-Gerät 3, ausgebildet ist.
Die lufttechnische Einrichtung 1 bildet ein Bodengerät 4,
das im Fußboden
eines zu klimatisierenden Raumes 5 (5) derart
eingesetzt wird, dass die Oberseite mit dem Fußboden des Raumes 5 fluchtet.
Vorzugsweise wird die lufttechnische Einrichtung entlang einer Fassade
des Raumes 5, also im Fensterbereich oder dergleichen,
angeordnet.
-
Die
lufttechnische Einrichtung 1 weist ein Gehäuse 6 auf,
das eine Deckenwand 7, eine aus der 1 nicht
ersichtliche Bodenwand 8 hat sowie vier Seitenwände 9, 10, 11 und 12 besitzt.
Die Deckenwand 7 ist mit einem Luftgitter 13 versehen.
Die Seitenwände 11 und 12 bilden
Stirnwände,
die vertikal verlaufen und von dem Luftgitter 13 ein Stück weit überragt
werden. Auch die vertikal verlaufende Seitenwand 10 wird
von dem Luftgitter 13 etwas überragt. Die Seitenwand 9 setzt
sich aus einer schräg verlaufenden
Seitenwandzone 14 und einem vertikalen Seitenwandabschnitt 15 zusammen.
Die Deckenwand 7 grenzt mit einer Längskante 16 an die
schräge,
die Ge häusebautiefe
nach oben hin verkürzende Seitenwandzone 14 an
und eine untere Längskante 17 der
Seitenwandzone 14 grenzt an den vertikalen Seitenwandabschnitt 15 an.
Eine obere Längskante 18 der
Seitenwandzone 14 wird geringfügig von dem Luftgitter 13 überragt.
-
Die
Aufstellung der lufttechnischen Einrichtung 1 erfolgt mit
höhenverstellbaren
Füßen 19,
die an Flanschstreifen 20 im Bereich der Seitenwände 11 und 12 angeordnet
sind. Erfolgt die Aufstellung mit den Füßen auf einem Rohfußboden des
Raumes 5, so kann die lufttechnische Einrichtung 1 mittels
der Höhenverstellbarkeit
derart justieren, dass das Luftgitter 13 mit dem Fußboden,
beispielsweise aufgestelzten Fußboden,
des Raumes 5 fluchtet. Befestigungslaschen 21 erlauben
ein Festelegen der lufttechnischen Einrichtung 1 in gewünschter
Position.
-
Die 1, 2, 3 und 4 verdeutlichen,
dass sich das Luftgitter 13 über die gesamte Oberseite der
lufttechnischen Einrichtung 1 erstreckt, wobei es eine
Lufteinlassöffnung 22 und
eine Luftauslassöffnung 23 abdeckt.
Lufteinlassöffnung 22 und
Luftauslassöffnung 23 erstrecken
sich etwa über Dreiviertel
des Maßes
der Gerätelänge I. Im
verbleibenden Bereich sind der Antriebsmotor eines sich im Innern
des Gehäuses 6 untergebrachten
Querstromventilators 24 und eine Wasseranschlusseinrichtung für einen
sich im Innern des Gehäuses 6 befindlichen Wärmetauschers 25 angeordnet.
-
Gemäß 5 weist
der Wärmetauscher 25 eine
rechteckige Querschnittskontur mit den Eckkanten 27, 28, 29 und 30 auf.
Der Wärmetauscher 25 besitzt
eine Eintrittsfläche 31 und
eine Austrittsfläche 32.
-
Die
Anordnung ist nun derart getroffen, dass der Wärmetauscher 25 derart
in Schräglage
im Gehäuse 6 angeordnet
ist, dass er mit seiner Eckkante 17 gegen die Innenseite 33 der
Deckenwand 7 und mit seiner Eckkante 28 gegen
die Innenseite 34 der Seitenwand 9, nämlich der
Innenseite 34 des Seitenwandabschnitts 15 stößt, sodass
hierdurch im Innern des Gehäuses 6 ein
Luftraum 35 abgegrenzt wird, der der Luftzuführung zum
Wärmetauscher 25 dient. Hierauf
wird nachstehend noch näher
eingegangen. Die Eckkante 29 des Wärmetauschers 25 liegt
gegen die Innenseite 36 der Bodenwand 8 an. Die
Eintrittsfläche 31 des
Wärmetauschers 25 verläuft etwa
parallel zur Ebene der Seitenwandzone 14. Die Lufteinlassöffnung 22,
die eine Umlufteinlassöffnung 37 bildet,
erstreckt sich zwischen der Längskante 16 und der
Eckkante 27.
-
An
der Deckenwand 7 des Gehäuses 6 ist ein Wirbelbildner 38 des
Querstromventilators 24 befestigt. Der Wirbelbildner 38 wird
im Wesentlichen von einem ebenen Flachelement 39, insbesondere einem
ebenen Blech, gebildet, wobei sich das Flachelement 39 zu
einer Drehachse 40 eines Laufrads 41 des Querstromventilators 24 etwa
radial und – senkrecht
betrachtet – auf
Höhe der
Drehachse 40 erstreckt. Eine freie Endkante 42 des
Wirbelbildners 38 kann in der Ebene des Flachelements 39 liegen,
so wie dies mit durchgezogener Linie aus der 5 hervorgeht.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Wirbelbildner 38 eine
abgewinkelte Endzone aufweist, so wie dies mit gestrichelter Linie 43 in 5 angedeutet
ist.
-
Die
Anordnung ist von derart getroffen, dass sich die Eckkante 30 des
Wärmetauschers 25 bis
nahezu an den Wirbelbildner 38 heranerstreckt. Alternativ
kann auch vorgesehen sein, dass die Eckkante 30 den Wirbelbildner 38 berührt. Hierdurch
liegen Wärmetauscher 25 und
Querstromventilator 24 – in horizontaler Richtung
gesehen – sehr
eng beieinander, d.h., es besteht entweder kein oder ein sehr geringer
Abstand a zwischen Eckkante 30 und Wirbelbildner 38 sowie
ein sehr kleiner Abstand b zwischen dem Laufrad 41 des
Querstromventilators 24 und dem Wärmetauscher 25, insbesondere
der Austrittsfläche 32 des
Wärmetauschers 25.
Dennoch hat sich herausgestellt, dass die Luftförderleistung, Heizleistung
und Kühlleistung
der lufttechnischen Einrichtung 1 nicht beeinträchtigt ist.
-
Da
der Wärmetauscher 25 die
erwähnte Schräglage im
Gehäuse 6 einnimmt, überlappt
er – in vertikaler
Richtung gesehen – mit
seiner oberen Zone 44 das Laufrad 41 des Querstromventilators 24.
Die Anordnung ist vorzugsweise derart getroffen, dass er das Laufrad 41 etwa
bis zur Hälfte überlappt.
-
Aufgrund
der vorstehend beschriebenen und aus den Figuren hervorgehenden
Konstruktion ergibt sich eine lufttechnische Einrichtung 1,
die durch extrem kleine Abmessungen gekennzeichnet ist. So beträgt die Höhe h des
Gehäuses 6 nur
18,5 cm. Die Tiefe t des Gehäuses 6 beträgt im Bereich
des Luftgitters 13 nur 20,5 cm. Im Bereich der Bodenwand 38 beträgt die Tiefe
T des Gehäuses
24,15 cm. Da diese größere Gehäusetiefe
T gegenüber
der oberen, schmaleren Gehäusetiefe
t jedoch im Fußboden
des Raumes 5 liegt, tritt nur die schmale Gehäusetiefe
t optisch in Erscheinung.
-
Es
ergibt sich folgende Funktion: Raumluft 45 des Raumes 5 wird
durch die Umlufteinlassöffnung 37 in
den Luftraum 35 aufgrund der Saugwirkung des Querstromventilators 24 angesaugt
und durchsetzt den Wärmetauscher 25,
der mittels eines nicht dargestellten Wasserkreislaufs entweder
zum Aufheizen der Raumluft 45 oder zum Kühlen der Raumluft 45 dient.
Entsprechend wärmebehandelte Raumluft 45 tritt
aus der Austrittsfläche 32 des
Wärmetauschers 25 aus,
durchsetzt das Laufrad 41 des Querstromventilators 24 und
strömt
aus der Luftauslassöffnung 23 aus
und damit wieder in den Raum 5 zurück. Insgesamt liegt daher ein
Umluftbetrieb vor. Die Luftauslassöffnung 23 ist als
Umluftauslassöffnung 46 ausgebildet.
Sie wird von dem Wirbelbildner 38 und der Seitenwand 10 beziehungsweise
die entsprechende Seitenkante des Luftgitters 13 begrenzt.