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Die
Erfindung betrifft eine lufttechnische Einrichtung, insbesondere
Umlufteinrichtung, mit einem eine Lufteinlasszone und eine Luftauslasszone
aufweisenden Gehäuse,
in dem ein mit Wirbelbildner versehener, ein Laufrad aufweisender
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 temperiert ist, durchläuft dann den Querschnittventilator
und tritt als behandelter Luftstrom wieder in den Raum ein. Alternativ
kann selbstverständlich
auch derart vorgegangen werden, dass die angesaugte Raumluft zunächst den
Querstromventilator passiert, dann den Wärmetauscher durchläuft und
anschließend
wieder in den Raum eintritt.
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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 hohe Bauhöhe bei einer
kleinen Bautiefe. Die Länge
der lufttechnischen Einrichtung wird im Wesentlichen durch die Länge des
Wärmetauschers
und durch die einen Durchmesser des Lauf rads des Querstromventilators
bestimmt und weist für
die jeweilige Einbauposition 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 beispielsweise 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 Lufteinlasszone und eine Luftauslasszone
mittels eines betretbaren Luftgitters abgedeckt sind und das Luftgitter
mit dem Fußboden
fluchtet. Bei der erwähnten
großen
Bautiefe tritt das Luftgitter stark in Erscheinung und verkleinert
die Stellfläche
im Raum, da das Luftgitter freizuhalten ist, um die Luftströmungen nicht
zu beeinträchtigen
oder gar zu verhindern. Gleichzeitig hängt die erzielbare Leistung
des Querstromventilators beziehungsweise dessen Wirkungsgrad stark
von dem Durchmesser des Laufrads des Querstromventilators beziehungsweise
einem Verhältnis
des Durchmessers zur Höhe
des Gehäuses ab.
Je größer der
Durchmesser beziehungsweise das Verhältnis gewählt ist, umso höher ist
die erzielbare Leistung des Querstromventilators. Dabei leitet sich
der Durchmesser des Laufrads des Querstromventilators beziehungsweise
das Verhältnis
von den zulässigen
Abmessungen des Gehäuses
ab, sodass der Durchmesser beziehungsweise das Verhältnis nicht
beliebig groß gewählt werden
können.
Aus dem Stand der Technik sind lufttechnische Geräte der Eingangs
genannten Art bekannt, bei welchen Verhältnisse von Durchmesser des
Laufrads zu einer Höhe des
Gehäuses
im Bereich von etwa 0,4 bis 0,45 erzielt werden. Damit ist der mögliche Wirkungsgrad beziehungsweise
die mögliche
Leistung des Querstromventilators begrenzt.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine lufttechnische
Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der sowohl
nur eine sehr geringe Bautiefe als auch eine hohe verfügbare Leistung
des Querstromventilators vorliegt. Vorzugsweise hat ein derartiges
Gerät gleichwohl
nur eine geringe Bauhöhe
und kann demzufolge – sofern
erwünscht – als Unterflurgerät beziehungsweise
Unterflur-Fassadengerät
verwendet werden.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass Querstromventilator und Wärmetauscher
derart seitlich benachbart zueinander angeordnet sind, dass eine
Stirnseite des Wärmetauschers
dem Querstromventilator zugeordnet liegt und das Verhältnis des
Durchmessers des Laufrads des Querstromventilators zur Höhe des Gehäuses ≥ 0,5, vorzugweise ≥ 0,6 ist.
Querstromventilator und Wärmetauscher
sind also derart angeordnet, dass sie, vorzugsweise ohne seitliche Überlappung,
benachbart sind. Das heißt,
dass kein Bereich des Wärmetauschers über oder
unter Bereichen des Laufrads des Querstromventilators liegt. Dabei
weist eine Stirnseite des Wärmetauschers
auf den Querstromventilator zu. Von dem Querstromventilator aus
gesehen ist eine vertikale Erstreckung der projizierten Stirnseite
des Wärmetauschers
also größer als
beispielsweise eine projizierte Seitenfläche des Wärmetauschers. Auf diese Weise
kann das Verhältnis
des Durchmessers des Laufrads des Querstromventilators zur Höhe des Gehäuses von ≥ 0,5 erreicht
werden. Das bedeutet, dass der Durchmesser des Laufrads größer als
die halbe Gehäusehöhe ist.
Bevorzugt ist, das Laufrad so auszulegen, dass der Durchmesser des
Laufrads ≥ 60%
der Gehäusehö he ist. Die
vorstehend beschriebene Konstruktion führt bei einer lufttechnischen
Einrichtung zu einer sehr geringen Bautiefe beziehungsweise Bauhöhe bei gleichzeitig
hoher verfügbarer
Leistung beziehungsweise hohem Wirkungsgrad des Querstromventilators. Dank
der geringen Bautiefe und Bauhöhe
ist ein Unterflureinsatz beziehungsweise ein Einsatz als Unterflur-Fassadengerät problemlos
möglich,
weil nur eine sehr schmale Luftgitterzone in Erscheinung tritt.
Die Leistung des Querstromventilators ist damit, bei gleicher Stellfläche des
Raumes, gegenüber
den bekannten Ausführungsformen
größer.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verhältnis des
Durchmessers des Laufrads des Querstromventilators zur Höhe des Gehäuses im
Bereich von 0,55 bis 0,75 liegt. Der angegebene Bereich ermöglicht eine
hohe Leistung des Querstromventilators bei gleichzeitig geringer Baugröße, das
heißt
Bautiefe und/oder Bauhöhe.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Verhältnis des
Durchmessers des Laufrades des Querstromventilators zur Höhe eines
Grundgehäuses
des Gehäuses ≥ 0,6, vorzugsweise
0,7 ist, wobei das Grundgehäuse
das Gehäuse
ohne Lufteinlasszone und ohne Luftauslasszone darstellt. Das Grundgehäuse stellt
also das Gehäuse
dar, in welchem der Wärmetauscher
und der Querstromventilator angeordnet ist, jedoch ohne den Bereich
der Lufteinlass- und
Luftauslasszone, das heißt
ohne ein möglicherweise
vorgesehenes Luftgitter. Dies ist bei der Berechnung des Verhältnisses
des Durchmessers des Laufrades des Querstromventilators zur Höhe des Gehäuses zu
beachten, da sich bei einem Bezug des Durchmessers auf das Grundgehäuse, bedingt
durch die geringere Höhe des
Grundgehäuses
im Vergleich zu dem Gehäuse,
größere Werte
für das
Verhältnis
ergeben.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Verhältnis des
Durchmessers des Laufrads des Querstromventilators zur Höhe des Grundgehäuses im
Bereich 0,65 bis 0,9 liegt. Entsprechend den vorstehenden Ausführungen
ergibt sich beim Bezug des Durchmessers auf die Höhe des Grundgehäuses ein
höherer
Wert für
das Verhältnis.
In diesem Fall kann der Durchmesser des Laufrads zwischen einschließlich 65%
bis einschließlich
90% der Höhe
des Grundgehäuses
betragen.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Wärmetauscher
liegend im Gehäuse
angeordnet ist. Das bedeutet, dass die Seitenfläche des Wärmetauschers im Wesentlichen
parallel zu einer Unterseite des Gehäuses liegt. Dabei kann der
Wärmetauscher
in vertikaler Richtung beliebig angeordnet sein, beispielsweise
auf der Unterseite des Gehäuses
aufliegend oder mit einem beliebig gewählten Abstand zwischen Seitenfläche des
Wärmetauschers
und Unterseite des Gehäuses.
Auf diese Weise kann eine sehr geringe Bauhöhe realisiert werden. Dabei
ist die dem Querstromventilator zugeordnete Stirnseite des Wärmetauschers
senkrecht zu der Unterseite des Gehäuses angeordnet.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Wärmetauscher
schräg
liegend im Gehäuse angeordnet
ist. Es ist also eine Schräglage
des Wärmetauschers
vorgesehen, wobei dieser insbesondere mit seiner Querschnittskontur
an Innenseiten des Gehäuses
anliegen kann. Demzufolge ist der Wärmetauscher weder liegend noch
hochkant stehend angeordnet, sondern zwischen diesen beiden Po sitionen.
Beispielsweise kann der Wärmetauscher
mit seiner Querschnittskontur die Innenseiten einer Deckenwand und/oder
einer Seitenwand des Gehäuses berühren. Durch
dieses Berühren
wird ein Innenraum des Gehäuses
entsprechend separiert, sodass sich ein Luftraum beziehungsweise
mehrere Lufträume ausbilden
kann/können,
der/die einerseits von dem Wärmetauscher
und andererseits von Teilen des Gehäuses gebildet wird/werden.
Bei der beschriebenen schräg
liegenden Anordnung des Wärmetauschers
in dem Gehäuse
können
sich bei entsprechender Dimensionierung des Wärmetauschers beispielsweise eine
Lufteintrittskammer und eine Luftströmungskammer ausbilden. Dabei
ist die Lufteintrittskammer einer Lufteinlasszone beziehungsweise
Lufteinlassöffnung
nachgeordnet, jedoch vor dem Wärmetauscher
positioniert. Die Luftströmungskammer
befindet sich in Strömungsrichtung
gesehen nach dem Wärmetauscher,
sodass durch die Lufteinlasszone angesaugte Luft zunächst in
die Lufteintrittskammer eintritt, anschließend den Wärmetauscher durchläuft und
nachfolgend über
die Luftströmungskammer
und den Querstromventilator aus der Luftauslasszone austreten kann.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Wärmetauscher
derart liegend im Gehäuse angeordnet
ist, dass sich eine unterhalb des Wärmetauschers ausgebildete Luftströmungskammer
in Richtung auf das Laufrad erweitert. Die Luftströmungskammer
wird durch das Gehäuse
und die Seitenfläche
des Wärmetauschers
definiert und ist auf der Abströmungsseite
des Wärmetauschers
angeordnet. Das bedeutet, dass Luft nach einem Durchlaufen des Wärmetauschers
in die Luftströmungskammer
gelangt. Beispielsweise durch eine schräg liegende Anordnung des Wärmetauschers
entsteht eine Luftströmungskammer,
welche sich in Richtung auf das Laufrad er weitert. Damit ist gemeint,
dass eine dem Querstromventilator zugewandte Seite der Luftströmungskammer
größer ist,
beispielsweise eine größere Höhe aufweist,
als eine dem Querstromventilator abgewandte Seite der Luftströmungskammer.
Bei einer schrägliegenden
Anordnung des Wärmetauschers
wird zur Definition eines Luftström ungskammerquerschnitts die
entsprechende Seitenfläche
des Wärmetauschers
gedanklich verlängert, bis
sie auf eine Fläche
des Gehäuses
trifft. Das bedeutet, dass ein eventuell vorhandener Spalt, welcher
durch einen geringen Abstand der Stirnseite des Wärmetauschers
zu der Innenseite des Gehäuses vorliegt,
bei der Betrachtung, ob sich die Luftströmungskammer in Richtung auf
das Laufrad erweitert, nicht berücksichtigt
wird.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Luftströmungskammer – im Querschnitt
gesehen – dreieckförmig oder
trapezartig ausgebildet ist. Bei der dreieckförmigen oder trapezartigen Ausbildung
der Luftströmungskammer
kann es notwendig sein, dass – wie
vorstehend ausgeführt – die Seitenfläche des
Wärmetauschers
gedanklich verlängert
werden muss, bis sie auf die Innenseite des Gehäuses trifft. Eine dreieckförmige Ausbildung
der Luftströmungskammer
kann sich ergeben, wenn der Wärmetauscher
mit einer seiner Kanten auf der der Unterseite des Gehäuses zugeordneten
Innenseite aufliegt. Die trapezartige Form liegt beispielsweise vor,
wenn der Wärmetauscher
zu der Innenseite des Gehäuses,
welche der Unterseite zugeordnet ist, beabstandet positioniert ist.
Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass sich der dreieckförmige oder
trapezartige Querschnitt der Luftströmungskammer in Richtung auf
das Laufrad erweitert.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass oberhalb des Wärmetauschers
eine Lufteintrittskammer ausgebildet ist, die – im Querschnitt gesehen – dreieckförmig oder
trapezförmig
ausgebildet ist, wobei sie sich vorzugsweise in zum Laufrad abgewandter
Richtung erweitert. Oberhalb des Wärmetauschers ist also die Lufteintrittskammer
vorgesehen, durch welche Luft, beispielsweise nach einem Durchlaufen
der Lufteinlasszone, in den Wärmetauscher
eintreten kann. Die Lufteintrittskammer erweitert sich vorzugsweise
in zum Laufrad abgewandter Richtung, beziehungsweise verjüngt sich
in Richtung des Laufrads. Somit kann vorzugsweise verhindert werden,
dass Luft aus der Lufteintrittskammer direkt zu dem Querstromventilator
gelangen kann, beziehungsweise kann ein schmaler verbliebener Spalt einfach
abzudichten sein. Ist der Wärmetauscher schräg liegend
in dem Gehäuse
angeordnet und die Luftströmungskammer
in Richtung auf das Laufrad erweitert ausgebildet, so ergibt sich
der in Richtung des Querstromventilators beziehungsweise des Laufrads
verjüngte
Querschnitt der Lufteintrittskammer automatisch, sofern das Gehäuse im Wesentlichen
rechteckig ausgebildet ist. Dabei kann die Lufteintrittskammer im
Wesentlichen punktsymmetrisch zu der Luftströmungskammer ausgebildet sein.
Die Lufteintrittskammer verfügt über eine
Fluidverbindung zu dem Wärmetauscher,
sodass Luft aus der Lufteintrittskammer durch den Wärmetauscher
strömen
kann. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass Luft aus einer Lufteinlasszone
in die Lufteintrittskammer und von dort weiter in den Wärmetauscher
gelangen kann.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Wirbelbildner etwa
mittig oberhalb des Laufrads liegt. Das bedeutet, dass der Wirbelbildner
in etwa senkrecht über
einer Drehachse des Laufrads angeordnet ist. Der Wirbelbildner sorgt
für die
Ausbildung eines Steu erwirbels des Querstromventilators und ermöglicht so
die Erzeugung eines Luftstroms durch den Querstromventilator. Der
Wirbelbildner bildet dabei einen Bereich geringen Abstands zwischen einem
Außenumfang
des Laufrads und dem Wirbelbildner aus.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Wirbelbildner von
einem Winkelblech gebildet ist. Das bedeutet, dass der Wirbelbildner
beziehungsweise das Winkelblech nicht an der Position mit dem geringsten
Abstand zu dem Laufrad des Querstromventilators endet, sondern dass
es vielmehr vorgesehen ist, dass das Winkelblech an dieser Position
abgewinkelt ist. Die Abwinkelung des Winkelblechs bildet also den
geringsten Abstand zum Laufrad aus, nicht eine Endkante des Winkelblechs.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Winkelblech zwei
Schenkel aufweist, die zwischen sich einen stumpfen Winkel einschließen, sodass
eine V-förmige
Kontur vorliegt, die mit ihrer Spitze in Richtung auf das Laufrad
weist. Der Wirbelbildner wird somit durch die V-förmige Kontur
des Winkelblechs ausgebildet. Dazu weist das Winkelblech zwei Schenkel
auf, die gegeneinander angewinkelt sind. Somit bildet sich die V-förmige Kontur aus,
die mit ihrer Spitze in Richtung auf das Laufrad weist. An dieser
Spitze liegt der geringste Abstand des Winkelblechs zu dem Laufrad
des Querstromventilators vor, sodass das Winkelblech als Wirbelbildner
dienen kann.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht ein Deckblech vor, das vom Wärmetauscher
ausgehend bis zum Rand einer dem Querstromventilator zugeordneten
Luftaustrittsöffnung
verläuft.
Das Deckblech kann beispielsweise in einem Bereich des Gehäuses angeordnet sein,
in welchem weder ein Lufteintritt noch ein Luftaustritt aus dem
Gehäuse
vorgesehen ist. Das Deckblech verläuft von dem Wärmetauscher
ausgehend, wobei vorzugsweise eine Verbindung zwischen Deckblech
und Wärmetauscher vorliegt.
Diese kann so ausgebildet sein, dass eine Luftströmung zwischen
Deckblech und Wärmetauscher
hindurch verhindert ist.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Deckblech den Wirbelbildner
als Winkelblechabschnitt mit ausbildet. Ein Abschnitt des Deckblechs
bildet also das Winkelblech beziehungsweise den Abschnitt des Winkelblechs
aus. Der Wirbelbildner ist somit als Teil des vom Wärmetauscher
bis zum Rand der Luftaustrittsöffnung
verlaufenden Deckblechs vorgesehen. Dies erlaubt auf effiziente
Art und Weise eine gleichzeitige Abdichtung zwischen Deckblech und
Wärmetauscher
und eine Ausbildung des Wirbelbildners.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Deckblech im Bereich
des Randes der Luftaustrittsöffnung
durch Umkanten doppellagig ausgebildet ist. Die doppellagige Ausbildung
des Deckblechs erhöht
die Stabilität,
womit beispielsweise Schwingungen des Deckblechs verhindert werden können. Diese
Schwingungen können
unter anderem durch die Verwendung des Deckblechs als Wirbelbildner
angeregt werden. Durch das Umkanten liegt sowohl eine höhere Steifigkeit
des Materials als auch eine höhere
Masse des Deckblechs vor, sodass die Schwingungen gedämpft beziehungsweise
vermieden werden können.
Das Umkanten verhindert auch das Vorliegen einer freien Kante des
Deckblechs im Inneren des Gehäuses,
womit eine Verletzungsgefahr verringert wird.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Lufteinlasszone
und die Luftauslasszone an der Oberseite des Gehäuses ausgebildet sind. Durch die
Lufteinlasszone kann Luft zu einer Bearbeitung in das Gehäuse eintreten,
während
durch die Luftauslasszone ein Austreten der Luft aus dem Gehäuse erfolgt.
Beispielsweise ist es vorgesehen, dass Luft durch die Lufteinlasszone
in die Lufteintrittskammer gelangt, von dort den Wärmetauscher
durchläuft
und anschließend
in die Luftströmungskammer
gelangt. Von dort aus wird die Luft durch den Querstromventilator
angesaugt und aus der Luftauslasszone der lufttechnischen Einrichtung
ausgeblasen. Somit liegt innerhalb der Einrichtung eine Luftströmung vor,
welche von Lufteinlasszone hin zur Luftauslasszone erfolgt. Sowohl
die Lufteinlasszone als auch die Luftauslasszone sind an der Oberseite
des Gehäuses angeordnet.
Dies erlaubt eine Verwendung der lufttechnischen Einrichtung als
Unterflurgerät.
Damit liegen die Lufteinlasszone und die Luftauslasszone im Bereich
des Fußbodens
des Raumes.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Lufteinlasszone
und die Luftauslasszone mindestens ein Luftgitter oder dergleichen
aufweisen. Das Luftgitter kann beispielsweise verhindern, dass Schmutz
oder sonstige Gegenstände
in das Gehäuse
der lufttechnischen Einrichtung gelangen können. Es kann, ist die Einrichtung
als Unterflurgerät ausgelegt,
gleichzeitig als Trittfläche
dienen und schließt
somit vorteilhafterweise mit einem Fußboden eines Raumes, in welchem
die Einrichtung angeordnet ist, plan beziehungsweise eben ab.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Deckblech die Lufteinlasszone
von der Luftauslasszone separiert. Das Deckblech kann zwischen der
Lufteinlasszone und der Luftauslasszone angeordnet sein. Es kann
aber auch vorgesehen sein, dass das Deckblech eine Dichtfunktion,
beispielsweise durch Anliegen an dem Wärmetauscher, aufweist, sodass
innerhalb des Gehäuses
beziehungsweise der lufttechnischen Einrichtung keine Luft von der
Lufteinlasszone zu der Luftauslasszone gelangen kann, ohne zumindest
den Wärmetauscher und
den Querstromventilator zu durchlaufen.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Gehäuse eine
Höhe H
von 110 bis 150 mm, insbesondere etwa 130 mm aufweist. Die Höhe H des
Gehäuses
ist als eine Gesamthöhe
definiert. Das bedeutet, dass sie eine Erstreckung der Einrichtung von
der Unterseite des Gehäuses
bis zu der Oberseite, einschließlich
beispielsweise Luftgitter, beschreibt. Die Höhe von 110 bis 150 mm erlaubt
eine problemlose Verwendung der Einrichtung als Unterflurgerät.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Grundgehäuse eine
Höhe H' von 85 bis 125 mm,
insbesondere etwa 105 mm, aufweist. Die Höhe des Grundgehäuses beschreibt
eine vertikale Erstreckung des Gehäuses der lufttechnischen Einrichtung von
der Unterseite bis zur Oberseite, allerdings ohne Auf-/Anbauteile.
Das Grundgehäuse
weist eine Höhe von
85 bis 125 mm auf. Bevorzugt ist eine Höhe von etwa 105 mm. Unter Auf-/Anbauteilen
wird beispielsweise eine Abdeckung des Gehäuses verstanden, das heißt, dass
ohne die Auf-/Anbauteile ein direkter Zugriff auf beispielsweise
den Wärmetauscher und/oder
den Querstromventilator möglich
ist. Zu den Auf-/Anbauteilen
zählen
beispielsweise das Luftgitter und dessen Befestigung, Lufteinlasszone
und Luftauslasszone. Die genannte Höhe ermöglicht einen problemlosen Einbau
in einen aufgeständerten Fußboden oder
in eine entsprechend andere Konstruktion des Fußbodens.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Gehäuse beziehungsweise
Grundgehäuse eine
Tiefe von 290 bis 330 mm, insbesondere etwa 310 mm, aufweist. Die
Tiefe des Grundgehäuses
ist durch die Tiefe des Wärmetauschers
und dem Durchmesser des Laufrads des Querstromventilators definiert.
Da diese beiden Vorrichtungen nebeneinander angeordnet sind, ergibt
sich eine Tiefe des Grundgehäuses
von 290 bis 330 mm. Bevorzugt ist eine Tiefe von etwa 310 mm. Durch
entsprechendes Vorsehen eines kleineren oder größeren Wärmetauschers kann die Tiefe
des Grundgehäuses
beziehungsweise des Gehäuses
in weiten Bereichen variiert werden.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die lufttechnische Einrichtung
als Unterflurgerät,
insbesondere Unterflur-Fassadengerät, ausgebildet ist. 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.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass sich in der Lufteinlasszone
und der Luftauslasszone ein gemeinsames, vorzugsweise betretbares Luftgitter
befindet. Das Luftgitter ist also gleichermaßen in der Lufteinlasszone
als auch der Luftauslasszone angeordnet. Da die lufttechnische Einrichtung als
Unterflurgerät
ausgebildet sein kann, ist das Luftgitter vorzugsweise betretbar.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Lufteinlasszone
eine Lufteinlassöffnung
aufweist, die eine Umlufteinlassöffnung
bildet und dass die Luftaustrittsöffnung eine Umluftaustrittsöffnung ist.
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Das
bedeutet, dass die lufttechnische Einrichtung eine Umlufteinrichtung
ist, die Raumluft ansaugt, temperaturbeaufschlagt oder abkühlt und dann
wieder in den Raum zurückführt, aus
dem sie die Luft angesaugt hat. Die Anordnung kann dabei derart
vorgesehen sein, dass der Wirbelbildner die Lufteinlassöffnung oder
die Luftauslassöffnung
begrenzt, insbesondere wenn der Wirbelbildner durch das Deckblech
ausgebildet ist. Beispielsweise kann auch der Wärmetauscher die Lufteinlassöffnung oder die
Luftauslassöffnung
begrenzen, sofern er mit seinen Längskanten gegen die Innenseiten
entsprechender Gehäusewände anliegt
und mit einer derartigen Längskante
auch eine entsprechende Luftöffnung
begrenzt. Es ist im Wesentlichen vorgesehen, dass durch die Umluftaustrittsöffnung dieselbe
Luft austritt, welche durch die Umlufteinlassöffnung in die lufttechnische
Einrichtung eingetreten ist.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass vom Wärmetauscher
kommende Luft sowohl über
die Luftströmungskammer
als auch über
die dem Querstromventilator zugewandte Stirnseite des Wärmetauschers
zum Laufrad des Querstromventilators gelangt. Es ist somit vorgesehen,
dass die Luft beispielsweise durch eine Seitenfläche des Wärmetauschers in diesen eintritt
und über
eine weitere Seitenfläche
und die Stirnseite wieder aus dem Wärmetauscher austreten kann.
Es ist nicht notwendig, dass die Luft den Wärmetauscher von einer Seitenfläche zu der
weiteren Seitenfläche
vollständig
durchläuft. Vielmehr
kann bereits ein Austritt der Luft aus der Stirnseite vorgesehen
sein. Sowohl bei einem Austritt der Luft über die Stirnseite als auch über die
Seitenfläche
gelangt die vom Wärmetauscher
kommende Luft zum Laufrad des Querstromventilators. Über diesen
wird kinetische Energie zugeführt,
womit die Luft be schleunigt und weiter transportiert wird, beispielsweise
in Richtung der Luftauslasszone.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne
dass eine Beschränkung
der Erfindung erfolgt. Es zeigt die einzige Figur eine Schnittansicht
durch eine lufttechnische Einrichtung.
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Die
Figur 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 derart eingesetzt wird,
dass eine Oberseite 6 mit dem Fußboden des Raumes 5 fluchtet.
Vorzugsweise wird die lufttechnische Einrichtung 1 entlang
einer Fassade des Raumes 5, also im Fensterbereich oder
dergleichen, angeordnet. Das Gerät
ist also als Unterflurgerät 7 beziehungsweise
Unterflur-Fassadengerät 8 ausgebildet.
Die lufttechnische Einrichtung 1 weist ein Gehäuse 9 auf,
das eine Deckenwand 10, eine Bodenwand sowie Seitenwände 12 und 13 besitzt.
Die Deckenwand 10 ist mit einem Luftgitter 14 versehen.
Die Seitenwand 12 setzt sich aus einer schräg verlaufenden
Seitenwandzone 15 und einem vertikalen Seitenwandabschnitt 16 zusammen.
An waagerechte Abschnitte 17 der Seitenwände 12 und 13 schließen sich
Halteelemente 18 zum Halten des Luftgitters 14 an.
Dabei weist das Gehäuse 9 eine Höhe H auf,
die die Erstreckung des Gehäuses 9 in vertikaler
Richtung von der Bodenwand 11 bis zur Oberseite 6 des
Luftgitters 14 beziehungsweise der Deckenwand 10 beschreibt.
Eine Höhe
H' beschreibt die
Höhe eines
Grundgehäuses 19,
welches lediglich den Bereich von der Bodenwand 11 bis
einschließlich der
waagerechten Abschnitte 17 umfasst, die Halteelemente 18 und
das Luftgitter 14 also nicht enthält.
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Die
Aufstellung der lufttechnischen Einrichtung 1 erfolgt mit
höhenverstellbaren
Füßen 20,
die in der Bodenwand 11 angeordnet sind. Erfolgt die Aufstellung
mit den Füßen auf
einem Rohfußboden
des Raumes 5, so kann die lufttechnische Einrichtung 1 mittels
der Höhenverstellbarkeit
derart justiert werden, dass das Luftgitter 14 mit dem,
beispielsweise aufgestelzten, Fußboden des Raumes 5 fluchtet.
Das Grundgehäuse
weist im Übrigen
eine Tiefe t auf, welche in dem abgebildeten Fall etwa 290 mm beträgt. Die
Höhe H
des Gehäuses
beträgt
etwa 130 mm, während
die Höhe
des Grundgehäuses
etwa 105 mm ist.
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Das
Luftgitter 14 erstreckt sich über die gesamte Oberseite 6 der
lufttechnischen Einrichtung, wobei es eine Lufteinlasszone 21 und
eine Luftauslasszone 22 abdeckt. Das Luftgitter 14 erstreckt
sich im Wesentlichen über
die vollständige
Tiefe des Gehäuses 9.
Unterhalb der Lufteinlasszone 21 ist innerhalb des Gehäuses 9 ein
Wärmetauscher 23 und
unterhalb der Luftauslasszone 22 ein Querstromventilator 24 angeordnet.
Der Wärmetauscher 23 weist
eine rechteckige Querschnittskontur mit den Eckkanten 25, 26, 27 und 28 auf.
Der Wärmetauscher 23 besitzt weiterhin
Seitenflächen 29 und 30 sowie
Stirnseiten 31 und 32. Die Seitenfläche 29 stellt
dabei eine Eintrittsfläche 33 dar,
durch welche Luft in den Wärmetauscher 23 eintreten
kann. Diese Luft kann durch Austrittsflächen 34, welche zumindest
die Seitenfläche 30 und
die Stirnseite 31 umfasst, wieder aus dem Wärmetauscher 23 austreten.
Luft gelangt also durch die Lufteinlasszone 21 in das Innere
des Gehäuses 9,
wo sie zunächst
in eine Lufteintrittskammer 35 eintritt. Diese weist eine
fluidtechnische Ver bindung zu der Eintrittsfläche 33 auf, sodass
die Luft von der Lufteintrittskammer 35 in den Wärmetauscher 23 gelangen
kann. Die aus dem Wärmetauscher 23 durch die
Austrittsflächen 34 austretende
Luft tritt in eine Luftströmungskammer 36 ein
und wird anschließend von
dem Querstromventilator 24 angesaugt und durch die Luftauslasszone 22 wieder
in den Raum 5 bewegt.
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Sowohl
die Lufteintrittskammer 35 als auch die Luftströmungskammer 36 sind
im Querschnitt gesehen im Wesentlich trapezartig ausgebildet. Das
bedeutet, dass zwei kurze Stirnseiten über zwei längere Seiten miteinander verbunden
sind. Dabei ist es nicht notwendig, dass die Stirnseiten zueinander
parallel sind. Die Lufteintrittskammer 35 verjüngt sich
in die dem Querstromventilator 24 zugewandten Richtung, während die
Luftströmungskammer 36 sich
in diese Richtung aufweitet. Die trapezartige Ausbildung der Lufteintrittskammer 35 und
der Luftströmungskammer 36 rührt von
dem schräg
liegend im Gehäuse 9 angeordneten
Wärmetauscher 23 her.
Die Anordnung ist so getroffen, dass der Wärmetauscher 23 derart
in Schräglage
in dem Gehäuse 9 angeordnet ist,
dass er mit seiner Eckkante 28 nahe dem Luftgitter 14 angeordnet
ist, während
die Eckkante 28 mit dem vertikalen Seitenwandabschnitt 16 in
Kontakt tritt. So liegt zumindest an der Eckkante 28 keine
fluidtechnische Verbindung zwischen der Lufteintrittskammer 35 und
der Luftströmungskammer 36 vor, sodass
die in die Lufteintrittskammer 35 einströmende Luft
den Wärmetauscher 23 passieren
muss. Durch die schräg
liegende Anordnung des Wärmetauschers 23 in
dem Gehäuse 9 ist
die Seitenfläche 30 beziehungsweise
die Seitenfläche 29 gegenüber der
Bodenwand 11 des Gehäuses 9 angewinkelt.
Dabei zeigt die Stirnseite 31 in Richtung des Querstromventilators 24 beziehungsweise
ist diesem zugeordnet. Querstromventilator 24 und Wärmetauscher 23 sind
somit seitlich benachbart zueinander angeordnet.
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Der
Querstromventilator 24 weist ein Laufrad 37 auf,
welches um eine Drehachse 38 drehbar gelagert ist. Das
Laufrad 37 weist Schaufeln 39 auf, über welche
der angesaugten Luft kinetische Energie zugeführt und diese somit weitertransportiert
wird. Der Querstromventilator 24 verfügt weiter über einen Wirbelbildner 40,
welcher etwa mittig oberhalb des Laufrads 37 angeordnet
ist. Der Wirbelbildner 40 wird von einem Winkelblech 41 gebildet,
in der Weise, dass das Winkelblech 41 zwei Schenkel 42 aufweist,
die zwischen sich einen stumpfen Winkel einschließen, sodass
eine V-förmige
Kontur 43 entsteht, die mit einer Spitze 44 in
Richtung des Laufrads 37 zeigt und so den Wirbelbildner 40 ausbildet.
Das Winkelblech 41 ist Bestandteil eines Deckblechs 45,
welches vom Wärmetauscher 23 ausgehend
bis zum Rand einer Luftaustrittsöffnung 46,
welche dem Querstromventilator 24 zugeordnet ist, verläuft. Durch
die Luftaustrittsöffnung 46 gelangt
die Luft von dem Querstromventilator 24 in die Luftauslasszone 22.
Die Luftaustrittsöffnung 46 ist
also im Wesentlichen im Bereich der Luftauslasszone 22 angeordnet.
Auf der dem Wärmetauscher 23 zugewandten
Seite des Deckblechs 45 kann es vorgesehen sein, dass das
Deckblech 45 mit dem Wärmetauscher 23 beziehungsweise
mit dessen Seitenfläche 29 in
Verbindung steht und so das Austreten von Luft aus der Lufteintrittskammer 35 in
Richtung des Querstromventilators 24 verhindert. Das Deckblech 45 weist
einen Winkelblechabschnitt 47 auf, welcher das den Wirbelbildner 40 ausbildende
Winkelblech 41 darstellt. Im Bereich eines Randes 48 der
Luftaustrittsöffnung 46 ist
das Deckblech 45 doppellagig ausgebildet. Das Deckblech 45 ist
derart vorgesehen, dass es die Lufteinlasszone 21 von der
Luftauslasszone 22 separiert.
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Die
Lufteinlasszone 21 und die Luftauslasszone 22 sind
im Bereich der Oberseite 6 der lufttechnischen Einrichtung 1 ausgebildet.
Sie sind von dem Luftgitter 14 bedeckt, welches vorzugsweise
betretbar ist, insbesondere für
den Fall, dass die lufttechnische Einrichtung 1 als Bodengerät 4 beziehungsweise
Unterflurgerät 7/Unterflur-Fassadengerät 8 ausgebildet
ist. Das Luftgitter 14 ist dabei vorzugsweise als gemeinsames
Luftgitter ausgebildet, also als sowohl die Lufteinlasszone 21 als
auch die Luftauslasszone 22 bedeckendes Luftgitter. Da
die lufttechnische Einrichtung 1 als Umlufteinrichtung 2 ausgebildet
ist, weist die Lufteinlasszone 21 eine Lufteinlassöffnung 49 auf,
welche als Umlufteinlassöffnung 50 ausgebildet
ist. Analog dazu ist die Luftaustrittsöffnung 46 eine Umluftaustrittsöffnung 51.
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Um
die verfügbare
Leistung des Querstromventilators 24 zu erhöhen, muss
ein Durchmesser D des Laufrads 37 möglichst groß ausgebildet sein. Daher wird
ein Verhältnis
des Durchmessers D zu der Höhe
H des Gehäuses 9 beziehungsweise
H' des Grundgehäuses 19 mit
D/H = 80/130 = 0,61 beziehungsweise D/H' = 80/105 = 0,76 gewählt. Möglich sind jedoch auch größere Werte.
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Mit
der in der 1 dargestellten Anordnung, das
heißt,
dass Querstromventilator 24 und Wärmetauscher 23 seitlich
benachbart zueinander angeordnet sind und dass die Stirnseite 31 des
Wärmetauschers 23 dem
Querstromventilator 24 zugeordnet liegt, wobei das Verhältnis des
Durchmesser D des Laufrads 37 des Querstromventilators 24 zu der
Höhe H
des Gehäuses 9 ≥ 0,5, in diesem
Fall = 0,61, ist, kann sowohl eine geringe Baugröße bezüglich der Höhe H und der Tiefe t und eine
hohe verfügbare
Leistung beziehungsweise ein hoher Wirkungsgrad des Querstromventilators 24 erzielt
werden. Die aus dem Stand der Technik bekannten lufttechnischen
Einrichtungen 1 weisen Verhältnisse D/H ≤ 0,45 auf.
Somit stellt die erfindungsgemäße Anordnung
eine deutliche Verbesserung hinsichtlich der erreichbaren Leistung
des Querstromventilators 24 dar.
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Für die lufttechnische
Einrichtung 1 ergibt sich folgende Funktion:
Raumluft
des Raumes 5 wird durch die Umlufteinlassöffnung 50 in
die Lufteintrittskammer 35 aufgrund der Saugwirkung des
Querstromventilators 24 angesaugt und gelangt durch den
Wärmetauscher 23. Dieser
dient mittels eines nicht dargestellten Wasserkreislaufs entweder
zum Aufheizen oder zum Abkühlen
der Raumluft. Entsprechend wärmebehandelte Raumluft
gelangt von dem Wärmetauscher 23 in
die Luftströmungskammer 36 und
von dort in den Querstromventilator 24. Die Raumluft strömt durch
das Laufrad 37 des Querstromventilators 24 hindurch, wobei
durch den Wirbelbildner 40 die Bildung eines Steuerwirbels
(nicht dargestellt) hervorgerufen wird. Nach dem Durchlaufen des
Laufrads 37 tritt die Raumluft durch die Umluftaustrittsöffnung 51 und
das Luftgitter 14 hindurch wieder in den Raum 5 ein.
Insgesamt liegt daher ein Umluftbetrieb vor. Die Umluftaustrittsöffnung 51 wird
von der Seitenwand 13 und dem Deckblech 45 begrenzt.