DE2149173A1 - Vorrichtung zum Belueften von Gebaeuderaeumen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Belüften von Gebäuderäumen Die erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Belüften von Gebäuderäumen mit nahezu konstanter Zuluftmenge, bei der ein aus einer Düse oder einer Düsengruppe austretender Primärluftstrom als Treibstrahl einen Sekundärluftstrom injiziert.
• Bekannte Vorrichtungen zur Ansaugung von Raumluft durch einen Frischluftstrom besitzen einen durch eine Düse oder eine Düsengruppe erzeugten Treibstrahl, der den Primärluftstrom bildet. Zur Anpassung der injizierten Sekundärluftmenge an die Lastbedingungen des Raumes wird entweder über ein Ventil in der Primärluftleitung der Druck der Primärluft oder aber durch verstellbare Düsenwände der Düsenquerschnitt verändert; dadurch wird in beiden Fällen die Menge des Treibstrahles variabel gehalten. Die gleichen Maßnahmen werden bei anderen bekannten Vorrichtungen im 3ekundärluftstrom angewendet und haben gleichfalls das Ziel, das Mischungsverhältnis von Primärluft zu Sekundärluft zu verändern. In Verbindung mit diesen Maßnahmen tritt meist eine erhebliche Veränderung der Summe des Zuluftstromes als Folge der Forderung nach unterschiedlichen Mischungsverhältnissen auf. Diese veränderliche Zuluftmenge führt zu Schwankungen in den otrömungsbedingungen der Raumluft und somit zu Schwierigkeiten bei der Auslegung dieser Geräte; unter bestimmten Lastbedingungen können sich instabile Raumluftströmungen und die damit verbundenen Nachteile, wie Zugerscheinungen u. ä., einstellen.
• Andererseits besteht die Gefahr, daß bei einer Verringerung der Zuluftmenge eine einwandfreie Durchepülung des Raumes nicht gewährleistet wird.
• Bei einer anderen bekannten Vorrichtung wird sowohl der Offnungsquerschnitt für den Austritt der Primärluft als auoh für den Eintritt von Sekundärluft, und zwar im umgekehrten Verhältnis, variiert. Da Jedoch die veränderte Menge der austretenden Primärluft bewirkt, daß die Menge der angesaugtan Sekundärluft analog verändert wird, und da diesem Bestreben nur der Offnungsquerschnitt entgegenwirkt, ist nicht zu vermeiden, daß die Zuluftmenge ebenfalls schwankt.
• Dine regelbare Umschaltung des Gemisches aus Frischluft und Raumluft auf reine Frischluft in Anpassung an die speziellen Lastbedingungen des Raumes ist mit den bekannten Vorrich-@ungen nicht möglich. Zwar ist eine andere Vorrichtung bekannt, bei der periodisch von einem Primärluftstrom Raumluft oder über einen Regenerativ-WärmUberrager geführte Außenluft injiziert wird. In der Periode des Ansaugens von Raumluft wird auf Grund des Überdr@ @ - im Raum Abluft über den Regenerativ-Wärme@ @@@@d@@r geführt. Diese Vorrichtung hat den Nachteil, d nur kurzzeitig Außenluft angesaugt werden kann, um den Überdruok im Raum in erträglichen Grenzen zu halten, beziehungsweise daß mehrere phasenverschoben arbeitende Vorrichtungen eingesetzt werden müssen. Eine Veränderung der angesaugten Außenluftmenge in Abhängigkeit von den Lastbedingungen des Raumes ist bei dieser Vorrichtung nicht möglich, so daß zur Schaffung günstiger Raumklimabedingungen zusatzliche Maßnahmen, wie heizen oder Kühlen, erforderlich sind.
• Die Erfindung hat den Zweck, eine nach dem Induktionsprinzip arbeitende Vorrichtung zum Belüften von Gebäuderäumen zu schaffen, die mit geringen apparativen Mitteln herstellbar ist und an örtlich und zeitlich unterschiedliche Lastbedingungen von Gebäuderäumen ohne hohen energetischen Aufwand angepaßt werden kann.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die trotz gleichbleibenden Düsenquerschnittes und Ansaugquerschnittes für Sekundärluft, also nahezu gleichbleibender Zuluftmenge, die Regelbarkeit des Anteils von Außenluft und Raumluft gestattet.
• Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die aus einem Primärluftkanal gespeiste Düse oder Düsengruppe in eine mit einer oder mehreren Ausblasöffnungen versehene Mischkammer mündet, der von der Offen- zur Schließstellung gegenläufig stufenlos regelbare Öffnungen nach einem Außenluftkanal und dem Gebäuderaum vorgeordnat sind. Über die in Abhängigkeit von den Lastbedingungen geregelten Offnungen kann mit geringem regelungstechnischen Aufwand jedes gewLinschte 1?1ischungsverhältnis von Außenluft und Raumluft eingestellt werden. Während in der kalten Jahres- oder Tageszeit der Treibstrahl die zur Aufnahme der Stofflast erforderliche Mindestfrischluftmenge dem Gebäuderaum zuführt und warme Raumluft zur Ausnutzung der Abwärme des Raumes ansaugt, wird in der heißen Jahres- oder Tageszeit durch den Treibstrahl nur Außenluft infiziert und dadurch die Frischluftmenge stark erhöht, so daß die Aufnahme der aus dem Raum abzuführenden wärme ermöglicht wird. In Abhängigkeit von den Lastbedingungen ist jede vinstellung zwischen diesen beiden 3xtremen möglich. Dadurch ist in Gebauderftumen, in denen keine allzu hohen Anforderungen an die Einhaltung konstanter Raunklimaparameter gestellt werden, wie beispielsweise in Tierproduktionsanlagen, eine günstige Elimagestaltung ohne zusätzliche Aufbereitung der Zuluft möglich, beziehungsweise wird der Energieaufwand für die Aufbereitung wesentlich herabgesetzt.
• In Ausbildung der erfindung ist der Primärluftkanal innerhalb des Gehäuses angeordnet und trägt eine oder mehrere Düsen oder einen oder mehrere mit Düsen versehene Düsenstöcke, die in axialer Richtung in den Eintrittsquerschnitt zur Mischkammer hineinragen, wobei in den Öffnungen zum Außenluftkanal und zum Gebäuderaum je eine Regeleinrichtung angeordnet ist. Brfindungsgemäß weisen die Regeleinrichtung und die korrespondierenden Flächen der Düse oder des mit Düsen versehenen Düsenstockes einen strömungsgünstig gekrümmten Verlauf auf.
• Nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Primärluftkanal außerhalb des Gehäuses angeordnet und mit mindestens einer am oder im Gehäuse befestigten oder gebildeten Primärluftkammer verbunden, die eine oder mehrere Düsen oder einen oder mehrere mit Düsen versehene Düsenstöcke aufweist, welche in den Eintrittsquerschnitt der Mischkammer hineinragen.
• Da die Düsen oder die mit Düsen versehenen Düsenstöcke erfindungsgemäß schmal ausgebildet und in sekundärluftseitiger Anströmrichtung abgerundet sind und da sich primärluftseitig der Strömungsquerschnitt verjüngt, werden günstige Strömungsverhältnisse sowohl für die Primärluft als auch für die Sekundärluft geschaffen. Die gegebenenfalls auf mehreren Düsen strömende Primärluft bildet eine große Strahloberfläche mit hoher Induktionswirkung.
• Nach einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist das Gehäuse der Vorrichtunu unterhalb der Geboudedecke angeordnet und weist zwei Mischkammern mit entgegengesetzt gerichteten Düsen auf.
• In zweckmßiger Ausgestaltung der rfindung ist der oder den Mischkammern eine Ansaugkammer mit je einer Offnung zum Außenluftkanal und zum Gebäuderaum vorgeordnet. Far die Gestaltung der Offnungen nach dem Außenluftkanal und dem Gebäuderaum können Größenverhältnisse gewählt werden, dis eine beschleunigte Strömung der Sekundärluft zur Mischkammer ermöglichen. In Ausführung der Erfindung ist in den Öffnungen der ansaugkammer oder in deren vorgeordneten Kanälen je eine Regeleinrichtung angeordnet und die Öffnungen sind gegenläufig stufenlos verschließbar.
• Nach einem anderen ausführungsbeispiel ist in der Ansaugkammer eine Regeleinrichtung angeordnet, die durch eine der Anzahl von Ilischkammern entsprechende Anzahl Klappen gebildet ist, welche um eine Achse in der Ansaugkammer von einer oberen Dichtkante zu einer unteren Dichtkante am Gehause im Sintrittsquerschnitt der mischkammer schwenkbar sind, so daß sie in der Ansaugkammer eine Außenluftzone und eine Raumluftzone bilden. Diese Ausführung hat den besonderen Vorteil, daß die Grundwiderstande entfallen, die die Regelklappen bei ihrer Anordnung in den Öffnungen zum Außenluftkanal und zum Gebäuderaum oder in den vorgeordneten Kanälen auch bei voll geöffneter Stellung besitzen.
• Da erfindungsgemäß jeder mischkammer mehrere Primär luft kammern mit Düsen oder Düsenstöcken zugeordnet sein können, wird durch Fertigung von Grundbausteinen und ihre Kombination eine Anpassung an unterschiedliche Bauwerke, Einbaubedingungen und Luftleistungen ermöglicht.
• Die erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen näher dargestellt. In den Zeichnungen zeigen in schematischer Darstellung Fig. 1 eine Vorrichtung zum Belüften als sVandgerät mit dezentral gespeisten Treibstrahlen in perspektivischer Darstellung im Schnitt; Fig. 2 eine Vorrichtung zum Belüften als Wandgerät mit zentral gespeisten Treibstrahlen im Schnitt; Fig. 3 eine Vorrichtung zum Belüften als Deckengerät mit zentral gespeisten Treibstrahlen im Schnitt; Fig. 4 eine Vorrichtung zum Belüften als Wandgerät mit zentral gespeisten Treibstrahlen in perspektivischer Darstellung im Schnitt; Fig. 5 eine Vorrichtung zum Belüften als Deckengerät mit zentral gespeisten Treibstrahlen im schnitt; Fig. 6 eine Vorrichtung zum belüften als Deckengerät mit zentral gespeisten Treibstrahlen im Schnitt.
• Das Gehäuse 1 der Vorrichtu-3 ist gemäß Fig. 1 und 2 an einer Außenwand 2 des Gebäuderaumes befestigt und steht über einen ußenluftkanal 3 mit der Außenluft in Verbindung. Innerhalb des Gehäuses 1 ist ein. Primärluftkanal 4 verlegt, der nach Fig. 1 mit einem Lüfter 5 versehen und in nicht dargestellter weise ebenfalls durch eine Wand nach außen geführt ist und nach Fig. 2 zentral gespeist wird. Der Primärluftkanal 4 trägt mehrere stromungsgünstig gestaltete Düsenstöcke 6 mit horizontal gerichteten Düsen 7, die in eine Mischkammer 8 mit.
• Ausblasöffnungen 9 münden. In nicht dargestellter leise können anstelle der Düsenstöcke 6 auch eine oder mehrere Düsen unmittelbar am Primärluftkanal 4 angeordnet sein. Die zwischen dem Gehäuse 1 und dem Primärluftkanal 4 gebildeten Öffnungen nach dem außenluftkanal 3 einerseits und nach d£m Gebäuderaum andererseits sind durch je eine Regeleinrichtung in Form von Regelklappen 10 gegenläufig einstellbar.
• Bei der Ausführung als Deckengerät nach Fig. 3 ist der Außenluftkanal 3. durch die nicht dargestellte Decke des Gebcauderaumes geführt, und das Gehäuse 1 weist zwei Mischkammern 8 mit entgegengesetzt gerichteten Ausblasöffnungen 9 auf. Der zentral gespeiste Primärluftkanal 4 ist unterhalb des Außenluftkanals 3 im Gehäuse 1 verlegt und trägt entgegengesetzt ausblasende Dasenstöcke 6. Die @ffnungen zum Außenluftkanal 3 und zum Gebäuderaum sind ebenfalls durch je eine Regelklappe 10 gegenläufig stufenlos regelbar.
• Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 besteht das Gehäuse 1 der Vorrichtung aus einer Ansaugkammer 11 mit einer Öffnung 12 in der Außenwand 2 und einer Öffnung 13 nach dem Gebouderaum sowie der sich konturgünstig anschließenden Mischkammer 8 mit Ausblasöffnungen 9. Am Übergang von Ansaugkammer 11 zu Mischkammer 8 ist eine Primärluftkammer 14 angeordnet, die über einen Primärluftstutzen 15 mit den hier nicht dargestellten Primärluftkanal in Verbindung steht. Die Primärluftkammer 14 weist mehrere Düsenstöcke 6 auf, die in den Eintrittsquerschnitt der Mischkammer 8 hineinragen. Sie sind so hmal ausgebildet, in AnstrJmrichtung der Sekundärluft strömungsgünstig abgerundet und ihr Strömungsquerschnitt verjüngt sich primärluftseitig. Ihr Austrittsquerschnitt weist mehrere Düsen 7 auf. In den Öffnungen 12 und 13 ist je eine gegenläufig verstellbare Regeleinrichtung in Form einer Regelklappe 10 angeordnet.
• Die Vorrichtung nach Fi. 5 ist als Dçckengerät über die Offnung 12 an den Außenluftkanal 3 angeschlossen. Die Ausaugkammer 11 ist illit zwei entgegengesetzt gerichteten Mischkammern 8 verbunden, denen je eine vom Primärluftkanal gespeiste Primärluftkamm@r 14 mit Düsenstocken 6 zugeordnet ist.
• Bei der Vorrichtung nach Fig. 6 sind zwecks Leistungserhöhung des Deckengerätes jeder Mischkammer 8 zwei Primärluftkammern 14 mit Düsenstocken 6 zugeordnet. Als Regeleinrichtung sind anstelle der Regelklappen 10 zwei Klappen 16 im Inneren der Ansaugkan@er 11 um eine Achse 17 schwenkbar gelagert, die von einer oler@n bis zu einer unteren Dichtkante am Geh use 1 stufenlos verstellbar sind und die Ansaugkammer 11 in eine Außenluftzone und eine Raumluftzone unterteilen.
• Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Bei der Ausführung der Vorrichtung nach Fig. 1 bis 3 wird die vom Lüfter 5 geförderte oder von der Zentrale in den Primärluftkanal 4 eingegebene Frischluft von den Düsen 7 der Düsenstöcke 6 ausgeblasen und saugt aus dem Außenluftkanal 3 und d m Gebäuderaum über die Regelklappen 10 einstromende Raumluft und Außenluft an. Diese Luftströme werden in der Mischkammer 8 intensiv gemischt und treten über die Ausblasöffnungen 9 in den Gebäuderaum ein. Da die Zulift oberhalb der eintretenden Raumluft ausgeblasen wird, entsteht eine walzenförmige Luftströmung, die eine günstige Belüftung aller Raumsonen gewährleistet. Beim Dacheinbau der Vorrichtung treten infolge der entgegengesetzt gerichteten Misohkammern 8 und am Primärluftkanal 4 entgegengesetzt angeordneten Düsenstöcken 6 horizontal gerichtete Luftströme aus den Ausblasöffnungen 9 aus und bilden zwei Raumluftwalzen.
• Die Zusammensetzung der Zuluft wird durch die Stellung der Regelklappen 10 bestimmt. Ist die Regelklappe 10 zum Außenluftkanal 3 geschlossen und die andere Regelklappe 10 zum Gebäuderaum völlig geöffnet, so wird durch die von den Düsen 7 ausgeblasene iiindestfrischluStmenge nur Raumluft angesaugt (im Winter und in kalten Nachten). Ist die RegelklapI,e 10 zum GebXuderaum geschlossen, wird durch die maxiaml geöffnete Regelklappe 10 zum AußenluStkanal 3 der Mischkammer 8 nur Außenluft zugeführt, so daß ausschließliche EeQüftung mit Außenluft erfolgt, die in der heißen Jahres- und Tageszeit die Wärmelast abführt. Zwischen diesen beiden Extremen sind alle Jchaltstellungen der Regelklappen 10 und damit verschiedene ;wEschungsverhältnisse von Raumluft und Außenluft möglich. Dadurch wird eine weitere Aufbereitung der Zuluft in solchen Fällen überflüssig, wo keine besonders hohen anforderungen in bezug auf Temperatur, Feuchte, Schadgaskonzentration und Staubgehalt gestellt werden, wie beispielsweise in Tierproduütionsanlagen.
• Werden jedoch höhere Ansprüche an die Klimagestaltung gestellt, so ist es zweokmäßig, nur den im Primärluftkanal 4 geführten Primärluftstrom dadurch Anordnung von Heiz-, Kühl- und/oder Befeuchtungseinrichtungen od er in einer gesonderten Klimaanlage aufzubereiten, da er nur etwa ein Drittel der gesamten Zuluftmenge beträgt. Bei besonderer Verschmutzung der Raumluft oder Außenluft können in die Mischkammer 8 oder in die Öffnungen zum eintritt der Raumluft und Außenluft oder ineine der beiden Filter sowie gegebenenfalls auch Befeuchtungseinrichtungen eingebaut werden.
• Bei der Ausführung der Vorrichtung nach Fig. 4 bis 6 verläßt die aus dem Primärluftkanal in die Primärluftkammer 14 strömende Frischluft die Düsenstöcke 6 über die Düsen 7 und saugt die über die Öffnung 12 eintretende Außenluft und die über die Öffnung 13 eintretende Raumluft aus der Ansaugkammer 11 an.
• Diese Luftströme werden in der Mischkammer 8 intensiv gemischt und über die Ausblasöffnungen 9 dem Gebäuderaum zugeführt. Die Zusammensetzung der von dem konstanten Primärluftstrom angesaugten Sekundärluft wird durch die Stellung der Regelklappen 10 bzw. der Klappen 16 bestimmt.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann durch eine Absaugvorrichtung ergänzt werden, die so ausgelegt ist, daß sie eine Fortluftmenge in Höhe der aus den Düsen 7 geblasenen Mindestfrischluftmenge absaugt. Daduroh herrscht im Winterbetrisb Gleichdruck im Gebäuderaum, der den Verschluß aller Öffnungen ermöglicht und den Einfluß äußerer Störfaktoren weitgehend ausschaltet. Mit zunehmendem Uebergang auf Frischluftbetrieb in der wärmeren Jahres- oder Tageszeit baut sich ein Überdruck im Gebäuderaum auf, der durch Überdrucköffnungen ausgeglichen wird. Diese Absaugvorrichtung ermöglicht in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Belüftungsvorrichtung eine apparativ einfache und energiewirtschaftlich günstige Raumklimagestaltung.

Claims (10)

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Belüften von Gebäuderäumen mit nahezu konstanter Zuluftmenge, bei der ein aus einer Düse oder Düsengruppe austretender Frimärluftstrom als Treibstrahl einen Sekundärluftstrom injiziert, dadurch gekennzeichnet, daß die aus einem Primärluftkanal (4) gespeiste Düse oder Düsengruppe in eine mit einer oder mehreren Ausblasöffnungen (9) versehene Mischkammer (8) mündet, der von der Offen- zur Schließstellung gegenläufig stufenlos regelbare Öffnungen nach einem Außenluftkanal (3) und dem Gebäuderaum vorgeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Primärluftkanal (4) innerhalb des Gehäuses (1) angeordnet ist und eine oder mehrere Düsen oder einen oder mehrere mit Düsen (7) versehene Düsenstöcke (6) trägt, die in axialer Richtung in den Eintrittsquerschnitt zur t-ischkammer (8) hineinragen, wobei in den Öffnungen zum Außenluftkanal (3) und zum Gebäuderaum je eine Regeleinrichtung (io) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung (10) und die korrespondierenden Flächen der DUse oder des mit einer oder mehreren Düse (7) versehenen Düsenstockes (6) einen strömungsgünstig gekrümmten Verlauf aufweisen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Primärluftkanal (4) außerhalb des Gehäuses (1) angeordnet und mit mindestens einer am oder im Gehäuse (1) befestigten oder gebildeten Primärluftkammer (14) verbunden ist, die eine oder mehrere Düsen odsr einen oder mehrere mit Düsen (7) versehene Düsenstöcke (6) aufweist, welche in den Eintrittsquerschnitt der Mischkammer (8) hineinragen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen oder die mit Düsen (7) versehenen Düsenstöoke (6) schmal ausgebildet und in sekundärluftseitiger Anströmrichtung abgerundet sind, während sich primärluftseitig der Strömungsquerschnitt verjüngt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) unterhalb der Gebäudedecke angeordnet ist und zwei Mischkammern (8) mit entgegengesetzt gerichteten Düsen (7) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der odar den Mischkammern (8) eine Ansaugkammer (11) mit je einer Öffnung (12; 13) zum Außenluftkanal (3) und zum Gebauderaum vorgeordnet ist.

8. Vorrichtung naoh Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in den Öffnungen (12; 13) der Annaugkammer (11) oder in deren vorgeordneten Kanälen Je eine Regeleinrichtung (10) angeordnet ist und die Öffnungen (12; 13) gegenläufig stufenlos verschließbar sind.

9. Vorrichtung nach anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ansaugkammer (11) eine Regeleinrichtung angeordnet ist, die durch eine der Anzahl von Mischkammern (8) entsprechende molzahl Klappen (16) gebildet ist, welche um eine Achse (17) in der Ansaugkammer (11) von einer oberen Dichtkante zu einer unteren Dichtkante am Gehause (t) im Eintrittsquerschnitt der Mischkammer (8) schwenkbar sind, so daß sie in der Ansaugkammer (11) eine Außenluftzone und eine Raumluftzone bilden.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 4 bis 9, dadurch geLennzeichnet, daß der Mischkammer (8) mehrere Primärluftkammern (14) mit Düsen odar Düsenstöcken (6) zugeordnet sind.