DE29719586U1

DE29719586U1 - Vorrichtung zur Klimatisierung von Technikräumen, insbesondere Meßräumen

Info

Publication number: DE29719586U1
Application number: DE29719586U
Authority: DE
Original assignee: Nerling Systemraeume GmbH
Current assignee: Nerling Systemraeume GmbH
Priority date: 1997-11-06
Filing date: 1997-11-06
Publication date: 1998-02-05
Anticipated expiration: 2007-11-07

Description

OTTE & J AKELSKl PATENTANWÄLTE

PETER OTTE, DIPL.-ING, MArTRE EN SCIENCES APPLIQUES

DR. JOACHIM JAKELSKI, dipl.-phys,

3139 J/j
04.11.1997

Nerling GmbH Systemräume, Stöckhofstraße 16, 71229 Leonberg

Vorrichtung zur Klimatisierung von Technikräumen, insbesondere MeSräumen

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Klimatisierung von Technikräumen, insbesondere Meßräumen umfassend einen Meßraumboden, Meßraumwände und eine Meßraumdecke. mittels wenigstens einer, vorzugsweise über der Meßraumdecke 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 Umgebungsbedingungen, z.B. hinsichtlich zulässiger Temperaturen, Schwingungen, Feuchte und dergleichen erfüllt sein müssen, damit Werte von Meßgrößen mit vorgegebenen Meßunsicherheiten ermittelt werden können. Derartige

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Meßräume dienen zum einen präziser, reproduzierbarer Messungen, zum anderen aber auch der Bearbeitung beispielsweise von feinmechanischen Werkstücken und dergleichen.

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 Luftführungseinrichtungen 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 2 0 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 2 0 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 teilweise der Klimaeinrichtung wieder zugeführt und erneut klimatisiert. Darüber hinaus kann auch wenigstens ein

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Teil als Fortluft in die Atmosphäre entströmen. Problematisch 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 Klimatisierung von Meßräumen der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß unterhalb der Meßraumdecke eine Luftleiteinrichtung angeordnet ist, durch welche die von der Klimaeinrichtung abgegebene klimatisierte Luft in Richtung der Meßraumwande geleitet wird und welche auf die Meßraumwande gerichtete Zuluftöffnungen aufweist.

Die Anordnung von Luftleiteinrichtungen, durch welche die von der Klimaeinrichtung abgegebene klimatisierte in Richtung der Meßraumwande geleitet wird und welche auf die Meßraumwände gerichtete Zuluftöffnungen aufweist, hat den besonders großen Vorteil, daß die von der Klimaeinrichtung 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

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die Wärme der Meßraumwände aufnimmt und abführt. Die Durchflutung des Raumes erfolgt dabei im Gleichstromprinzip.

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 Abluftöffnung so benachbart zu oder als Teil der Luftleiteinrichtung angeordnet ist, daß sie von den Zuluftöffnungen möglichst weit entfernt ist. Diese Anordnung der Abluftöffnung ermöglicht eine besonders optimale Zirkulation der von der Klimaeinrichtung abgegebenen klimatisierten Luft in dem Meßraum.

Die Ausbildung der Luftleiteinrichtung kann rein prinzipiell 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-

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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 Meßraumdecke ein weiteres Luftleitblech angeordnet ist, welches so gebogen ist, daß zusammen mit dem ebenen Luftleitblech ein Luftführungskanal entsteht, der auf seiner der Klimaeinrichtung zugewandten Seite eine Querschnittsverringerung 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 abgegebenen temperierten Volumenstrom erreicht. Es tritt hierdurch eine Durchmischung und dadurch ein Temperaturausgleich 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. Vorteilhafterweise ist vorgesehen, daß die Luftleitblende unterhalb

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der Meßraumdecke derart ausgedehnt ist, daß ihre Überdeckungsfläche größer oder gleich der Fläche ist, die von einer in dem Meßraum angeordneten Einrichtung, beispielsweise einer Meßeinrichtung oder einer Bearbeitungsmaschine, überdeckt wird. Auf diese Weise ergibt sich ein optimaler Luftstrom in dem Meßraum.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausfuhrungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Unteransicht einer von der Erfindung Gebrauch machenden, unterhalb einer Meßraumdecke befestigten Vorrichtung zur Klimatisierung von Meßräumen;

Fig. 2a eine detaillierte Unteransicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Klimatisierung von Meßräumen;

Fig. 2b eine Schnittdarstellung der in Fig. 2a dargestellten Vorrichtung;

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

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

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Fig. 4 schematisch die Luftführung in einem Meßraum, welche von den in Fig. 2 und Fig. 3 dargestellten 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 Meßraumdecke 13 .

Oberhalb der Meßraumdecke 13 ist auf an sich bekannte Weise eine Klimaeinrichtung 3 0 befestigt, durch welche dem Meßraum 10 klimatisierte Luft zuführbar ist, welche in dem Meßraum 10 umgewälzt wird und so einen Temperaturausgleich bewirkt. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, ist unterhalb der Klimaeinrichtung 30 eine Luftleiteinrichtung in Form einer Luftleitblende 50 vorgesehen, welche benachbart zu einer im wesentlichen zentral in der Klimaeinrichtung 3 0 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 Meßraumdecke 13 ausgebildet und den Meßraumwänden 12 zugewandt sind, endet. Durch diese Luftleitblende 50 wird die von der Klimaeinrichtung 3 0 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,

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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 Luftleitblende 50 durch Abstandselemente 51 an Deckenträgerelementen 70 befestigt, an welchen auch die Klimaeinrichtung 3 0 befestigt ist. Die Klimaeinrichtung 3 0 weist - wie bereits oben erwähnt - eine zentrale Abluftöffnung 60 auf sowie an ihren dem Meßraum 10 zugewandten unteren Enden Luftaustrittsöffnungen 31, durch welche klimatisierte 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 3 0 zugewandten Seite eine Querschnittsverringerung 83 aufweist, die zu einer Strömung der aus der Klimaeinrichtung 3 0 austretenden klimatisierten Luft mit höherer Geschwindigkeit führt. An diese Verjüngung 83 anschließend öffnet sich der Luftführungskanal 87 hin zu den Zuluftöffnungen 52, die zwischen der ebenen Luftleitblende 50 und der Meßraumdecke 13 ausgebildet sind, trichterförmig. In diesem trichterförmigen Bereich weist die ebene Luftleitblende 50 Öffnungen 57 auf, welche die Strömung der klimatisierten Luft in dem Luftführungskanal 87 dadurch optimieren, daß durch

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sie einströmende Luft mit der in dem Luft führungskanal 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 3 0 zugeführt, in welcher die so umgewälzte Luft klimatisiert, entstaubt oder auf ähnliche Weise aufbereitet wird.

Wie insbesondere aus Fig. 1 hervorgeht, weist die Luftleitblende 50 der Vorrichtung zur Klimatisierung von Meßräumen die Gestalt einer die Klimaeinrichtung 3 0 umgebenden Fläche auf, in welcher die Abluftöffnung 60 angeordnet ist. Hierdurch wird auf einfache Weise ermöglicht, daß die Zuluftöffnungen 52 von der Abluftöffnung 60 möglichst weit entfernt angeordnet sind, wodurch die Umwälzung der Luft in dem Meßraum vorteilhaft verläuft.

Die unterhalb der Meßraumdecke 13 angeordnete Luftleitblende 50 ist dabei so ausgedehnt, daß ihre Überdeckungsfläche größer oder gleich ist als die Fläche, die eine in dem Meßraum 10 angeordneten Meßeinrichtung, Bearbeitungsmaschine oder dgl. überdeckt.

Um auch eine Erwärmung der aus den Zuluftöffnungen 52 auströmenden Luft zu erreichen, kann vorgesehen sein, daß

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zwischen der Meßraumdecke 13 und der Luftleitblende 50 eine Heizeinrichtung angeordnet ist, die vorzugsweise an der Luftleitblende 50 befestigt ist. Durch diese Heizeinrichtung wird eine Erwärmung der dem Meßraum über die Luftleitblende 50 zugeführten Luft ermöglicht.

Claims

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Nerlinq GmbH Systemräume, Stöckhofstraße 16, 71229 Leonberq

Schutzansprüche

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 angeordnete Zuluftöffnungen (52) klimatisierte Luft zuführbar 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 gekennzeichnet, daß unterhalb der Meßraumdecke (13) eine Luftleiteinrichtung angeordnet ist, durch welche die von der Klimaeinrichtung (30) abgegebene klimatisierte Luft in Richtung der Meßraumwände (12) geleitet wird und welche wenigstens eine auf die Meßraumwände (12) gerichtete Zuluftöffnung (52) aufweist.

• ·

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. 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 gekennzeichnet, daß die Luftleiteinrichtung wenigstens eine mit Abstand unterhalb der Meßraumdecke (13) angeordnete, vorzugsweise ebene Luftleitblende (50) umfaßt, welche auf ihrer der Klimaeinrichtung (3 0) zugewandten Seite zur Klimaeinrichtung (30) hin abgewinkelt ist und auf ihrer der Klimaeinrichtung (3 0) abgewandten und wenigstens einer Meßraumwand (12) zugewandten Seite unter Ausbildung der wenigstens 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 (3 0) zugewandten Seite eine Querschnittsverringerung (83) aufweist.

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

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 - 5, dadurch gekennzeichent, daß zwischen der Luftleitblende (50)

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und der Meßraumdecke (13) bzw. der weiteren Luftleitblende (80) eine vorzugsweise an der Luftleitblende (50) befestigte Heizeinrichtung angeordnet ist.

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