DE3148870A1

DE3148870A1 - "verfahren zur veraenderung des temperaturgradienten in einem raum und raumlueftungseinrichtung zur durchfuehrung des verfahrens"

Info

Publication number: DE3148870A1
Application number: DE19813148870
Authority: DE
Inventors: Werner 7060 Schorndorf Pfeil
Original assignee: Ttl Tuer & Torschleier Lufttec
Current assignee: Ttl Tuer & Torschleier Lufttec
Priority date: 1981-12-10
Filing date: 1981-12-10
Publication date: 1983-06-23

Description

TTL Tür + Torluftschleier Lufttechnische Geräte GmbH, Talstraße 6, 7065 Winterbach

Verfahren zur Veränderung des Temperaturgradienten in einem Raum und Raumlüftungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die'Erfindung betrifft ein Verfahren zur Veränderung des Temperaturgradienten in einem Raum und eine Raumlüftungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Da bekanntlich warme Luft spezifisch leichter ist als kalte Luft steigt die an einem Heizkörper entstandene Warmluft bzw. die aus einem Klimaanlagenauslaß austretende Warmluft bereits in geringer horizontaler Entfernung von der Warmluftquelle nach oben auf und es stellt sich ein horizontaler Temperaturgradient ein. Andererseits sammelt sich unter der Decke des Raumes unter Umständen ungenutzte Warmluft, was wegen des damit verbundenen vertikalen Temperaturgradienten zu einer unter Umständen unnötig großen Heizleistung der Wärmequelle führt.

Bei kleinen Räumen mit geringer Deckenhöhe lassen sich der horizontale und der vertikale Temperaturgradient durch geeignete Anordnung der Wärmequellen verringern. Bei großflächigen Räumen und Räumen mit großer Deckenhöhe hingegen sind der horizontale und der vertikale Temperaturgradient nicht mehr auf einfache Weise zu beherrschen.

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Der horizontale Temperaturgradient führt dazu, daß, wenn in der Nähe der Warmluftquelle eine geeignete Temperatur herrscht, die Temperatur in einiger Entfernung von der Warmluftquelle bereits unzweckmäßig niedrig liegen kann. Andererseits stellt die sich unter der,Decke sammelnde Warmluft ein ungenutztes Reservoir dar.

Bei hohen Umgebungstemperaturen, beispielsweise im Sommer, kann es sein, daß die von Maschinen erzeugte Warmluft nicht schnell genug aufsteigt und sich unerwünschte Temperaturbedingungen einstellen.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die geschilderten Nachteile zu vermeiden und jeweils gewünschte Temperaturgradienten zu erzeugen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß in einer horizontalen Luftschicht des Raumes in einem begrenzten Bereich die Luft angesaugt, in eine andere Luftschicht befördert und dort ausgeblasen wird.

Gemäß weiterer Erfindung ist die Raumlüftungseinrichtung .zur Durchführung des Verfahrens dadurch gekennzeichnet, daß sie ein ein Gebläse enthaltendes Gehäuse mit wenigstens einem Lufteinlaß und mit wenigstens einem Luftaüslaß aufweist, und daß der Lufteinlaß in einer Luftschicht des Raumes und der Luftauslaß in einer anderen Luftschicht angeordnet sind.

Falls der Raum eine sehr große Grundfläche aufweist, kann es zweckmäßig sein, die Luft in mehreren Bereichen anzusaugen und die angesaugten Luftströme unabhängig voneinander zu befördern und getrennt voneinander auszublasen.

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Insbesondere in Büroräumen ist es zweckmäßig, die Luft zugfrei auszublasen, wobei gegebenenfalls der in dem Raum angesaugten Luft Frischluft beigemischt wird.

Beispielsweise während der Heizperiode kann die Luft in der Nähe der Decke des Raumes angesaugt und in der Nähe des Fußbodens ausgeblasen werden, während andererseits zur Verstärkung der Luftbewegung aufgrund von Konvektion die Luft in der Nähe des Fußbodens des Raumes angesaugt und in der Nähe der Decke ausgeblasen wird.

Ein guter Wirkungsgrad ergibt sich, wenn die Luft im wesentlichen horizontal und omniazimutal ausgeblasen wird.

Zugluft läßt sich bei der Raumlüftungseinrichtung auf verhältnismäßig einfache Weise dadurch vermeiden, daß in dem Bereich des Luftauslasses Druckausgleichsdüsen angeordnet sind."

Für einen guten Wirkungsgrad und zur Vermeidung von Geräuschen ist der Lufteinlaß zweckmäßigerweise trichterförmig ausgebildet.

Ein einfacher omniazimutal wirkender Luftauslaß kann erhalten werden, wenn ein Lochblech zu einem Zylinder geformt wird und der durch das Lochblech gebildete·Zylinder an einer Stirnseite luftdicht abgeschlossen und mit der anderen Stirnseite an das Gehäuse der Raumlüftungseinrichtung angeschlossen ist. Hierbei ist zweckmäßigerweise die Achse des Zylinders im wesentlichen vertikal angeordnet und die Druckausgleichsdüsen befinden sich in dem durch das Lochblech geformten Zylinder.

Eine sehr einfache Konstruktion für die Druckausgleichsdüsen ergibt sich, wenn diese aus senkrecht zu der Achse des den Luftauslaß bildenden Zylindeis angeordneten Lochscheiben bestehen, die im Inneren des Zylinders befestigt, sind und jeweils eine konzentrisch zu der Achse ängeordnöte Öffnung aufweisen.

Eine platzsparende und kostengünstig herzustellende Raumlüftungseinrichtung ergibt sich, wenn das Gehäuse etwa rohrförmige Gestalt aufweist, an dessen oberen Ende der Lufteinlaß und an dessen unteren Ende der Luftauslaß angeordnet ist.

Die Frischluftzumischung kann im einfachsten Falle über einen Zusatzlufteinlaß erfolgen, der.oberhalb des Gebläses angeordnet ist und durch wenigstens eine Klappe verschließbar ist.

Falls nur Frischluft angesaugt werden soll, kann der Lufteinlaß ebenfalls durch wenigstens eine Klappe verschließbar sein.

Wenn die Wirkrichtung des Gebläses umkehrbar ist, derart, daß die Luft über den Luftauslaß in das Gehäuse gelangt und über den Luftauslaß ausblasbar ist, kann im Bedarfsfalle entsprechend den Luftverhältnissen in der Umgebung der Raumlüftungseinrichtung die Strömungsrichtung umgekehrt werden.

Eine gleichzeitige Reinigung der Raumluft ist möglich, wenn in dem Lufteinlaß ein Filter angeordnet ist.

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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Raumlüftungseinrichtung gemäß der Erfindung mit einem rohrförmigen Gehäuse, teilweise geschnitten in einer schematischen Darstellung ,

Fig. 2 die Anordnung mehrerer Raumlüftungseinrichtungen nach Fig. 1 in. einem Raum mit großer Grundfläche und

Fig. 3 eine Raumlüftungseinrichtung gemäß der Erfindung mit einem Frischlufteinlaß, teilweise in geschnittener Darstellung»

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In Fig. 1 ist eine Raumlüftungseinrichtung 1 schematisch veranschaulicht, die in einem Raum 2 aufgestellt ist,von dem der Fußboden 3 und die .Decke 4 eoenfalls nur schematisch gezeigt sind.

Die Raumlüftungseinrichtung 1 enthält ein von einem Blechrohr gebildetes Gehäuse 5 mit geeignetem Durchmesser und kreisrundem Querschnitt. Das Gehäuse 5 ist etwa senkrecht in dem Raum 2 angeordnet und trägt an seiner oberen. Stirnseite einen einen Lufteinlaß 6 bildenden Trichter 7, während an der unteren Stirnseite des Gehäuses 5 ein Luftauslaß 8 befestigt ist. Im Inneren des Gehäuses 5 sitzt ein Gebläse 9,mit dem die Luft über den Lufteinlaß 6 angesaugt, durch das Gehäuse 5 transportiert und über den Luftauslaß 8 ausgeblasen wird.

Der Luftauslaß besteht aus einem zu einem Zylinder geformten Lochblech 90, der stirnseitig bei 10 luftdicht abgeschlossen ist. Der auf diese Weise erhaltene zylinderförmige Luftauslaß 8 weist auf der gesamten Mantelfläche eine Vielzahl von Luftöffnungen 11 mit geeignetem Durchmesser auf. Im Inneren des zylinderförmigen Luftauslasses 8 sind Druckausgleichsdüsen 12 befestigt, die von senkrecht zu der Zylinderachse angeordneten Scheiben gebildet sind, die jeweils eine konzentrisch zu der Zylinderachse angeordnete Öffnung 13 aufweisen. Um eine etwaige Geräuschbildung an den Kanten der Öffnungen 13 zu vermeiden und um die Strömungsverhältnisse zu verbessern, können die Öffnungen 13, wie in der Fig. 1 ersichtlich _r etwa trichterförmig ausgebildet sein.

Zum Ansaugen von Frischluft zusätzlich zu der über den Lufteinlaß 6 eingesaugten Raumluft kann oberhalb des Gebläses 9 an dem Gehäuse 5 ein Zusatzluftstutzen 14 für Frischluft befestigt sein, der mittels einer schwenkbar gelagerten Klappe 15 verschließbar ist.

Die Raumlüftungseinrichtung 1 kann entweder hängend an der Decke befestigt sein oder sie kann auf nicht dargestellten Gestellfüßen auf dem Boden 3 des Raumes 2 stehen .

Wenn sich unter der Decke 4 des Raumes 2 Warmluft gesammelt hat und der Temperaturgradient von dem Fußboden 3 bis zur Decke 4 unerwünscht groß geworden ist, wird das Gebläse 9 in der Raumlüftungseinrichtung 1 eingeschaltet und es wird über den Lufteinlaß 6 aus einer in dem Raum 2 obenliegenden Luftschicht in einem begrenzten Bereich Raumluft angesaugt. Die angesaugte Raumluft kann hierbei gegebenenfalls über ein in dem Lufteinlaß 6 angeordnetes Filter 16 gefiltert werden. Die angesaugte Raumluft durchströmt dann das Gehäuse 5 und wird schließlich durch den von dem Gebläse 9 aufgebrachten Förderdruck durch den zylinderförmigen Luftauslaß 8 in einer über dem Fußboden 3 im wesentlichen in horizontaler Richtung ausgeblasen. Da täer Luftauslaß 8 stirnseitig bei 10 verschlossen ist, treten in der Nähe des Fußbodens 3 keine hohen Luftgeschwindigkeiten auf, die zu einem Aufwirbeln des Staubes führen würden. Die Verwendung des Lochblechs hat hierbei den Vorzug, daß die Luft gleichmäßig etwa über die gesamte vertikale Erstreckung des zylindrischen Luftauslasses 8 omniazimutal, d.h. in allen Richtungen, ausgeblasen wird. Die Verwendung der Druckausgleichsdüsen 12 bewirkt ein zugfreies Ausblasen der Luft aus dem Luftauslaß 8.

Die Verwendung des Lochbleches 90 hat darüberhinaus den fertigungstechnischen Vorteil _r daß die Austrittsöffnungen 11 in einfacher Weise aus einer Blechplatte ausgestanzt werden können, die dann anschließend zylinderförmig gebogen wird.

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Falls der Raum sehr groß ist und eine Raumlüftungseinrichtung 1 nicht ausreicht, den horizontalen und den vertikalen Temperaturgradienten in geeigneter Weise zu beeinflussen, können, wie in Fig. 2 in einer schematischen Draufsicht gezeigt ist,, mehrere Raumlüftungseinrichtungen 1 verwendet werden. Die Raumlüftungseinrichtungen 1 werden dann in einem entsprechenden Abstand voneinander bzw. von der Wand 17 des Raumes entfernt in dem Raum 2 angeordnet..

In Fig. 3 ist in dem zu belüftenden Raum 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Raumlüftungseinrichtung 1 dargestellt, deren Gehäuse 20 von einem unterhalb der Decke 4 angeordneten, quaderförmigen Blechkasten 21 sowie einem strömungsmäßig daran angeschlossenen Rohr 22 geeigneten Durchmessers gebildet ist. An dem unteren Ende des Rohres 22 sitzt ein Luftauslaß 23, der in der gleichen Weise aufgebaut ist wie der zylinderförmige Luftauslaß, 8 bei dem Ausführuhgsbeispiel der Raumlüftungseinrichtung 1 nach Fig. 1 und deshalb nicht erneut beschrieben ist.

Der obere Kasten 21 der Raumlüftungseinrichtung 1 nach Fig. 3 enthält zwei jeweils durch schwenkbare Klappen 24 und 25 verschließbare Lufteinlässe 26 und 27, wobei sich der Lufteinlaß 26 in das Rauminnere öffnet, während der Lufteinlaß 27 mit einem durch die pultförmige Decke 4 hindurch, nach außen reichenden Rohrstutzen 28 verbunden ist, der an seiner Außenseite Jalousieschlitze 29 enthält.

Zum Ansaugen der Luft aus dem Raum 2.durch den Lufteinlaß 26 oder zum Ansaugen der Frischluft durch den Rohrstutzen 28 und den Lufteinlaß 27 sitzt in dem Kasten 21 ein elektrisches Gebläse 30, das die Luft durch das Rohr 22 zu dem zylinderförmigen Luftauslaß 23 befördert und dort ausbläst.

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Falls lediglich die unter der Decke 4 des .Raumes 2 angesammelte Warmluft in untere Luftschichten in der Nähe des Fußbodens 3 befördert werden soll, sind die Klappen 25 des Lufteinlasses 27 geschlossen, so daß das Gebläse 30 über den Lufteinlaß 26 lediglich Raumluft ansaugt. Falls der Raum 2 von außen mit Frischluft versorgt werden soll, sind die Klappen 24 des Lufteinlasses 26 geschlossen und die Klappen 25 geöffnet. Sind hingegen die Klappen 24 und 25 der beiden Lufteinlässe 26 und 27 geöffnet, so wird sowohl die unter der Decke 4 befindliche Warmluft als auch Frischluft von außen eingesaugt und unter Vermischung aus dem Luftauslaß 23 in die unteren Luftschichten ausgeblasen.

Wenn das Gebläse 30 reversierbar ausgebildet ist, kann auch wahlweise Luft über den Luftauslaß 23 aus den in der Nähe des Fußbodens 3 befindlichen Luftschichten angesaugt und bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 entweder unter die Decke 4 geblasen oder über den Lufteinlaß 27 ins Freie geblasen werden.

Anstatt daß der Rohrstutzen 28 ins Freie führt, kann er auch in einen Klimaschacht münden, in dem klimatisierte Luft zirkuliert, so daß mit der Raumlüftungsexnrichtung nach Fig. 3 Raumluft und klimatisierte Luft miteinander gemischt werden können.

Beide Ausführungsbeispiele der Raumlüftungseinrichtungen gestatten mit Ausnahme des Luftauslasses 8 bzw. 23 die Verwendung von Standardluftführungsteilen, wie sie in der Klimatechnik üblich sind.

L e e r s e i t e

Claims

Patentanwälte Dipl.- Ing. W. Scherrmann Dr.- Ing. R. Roger

7300 Esslingen (Neckar), Webergasse 3, Postfach

9. Dezember 1981 _Telefon

Stuttgart (0711) 35 65 35 9619 Telex 07 256610 smru

Telegramme Patentschutz Esslingenneckar

Patentansprüche

f 1. !Verfahren zur Veränderung des Temperaturgradienten in einem Raum, dadurch gekennzeichnet/ daß in einer horizontalen Luftschicht des Raumes in einem begrenzten Bereich die Luft angesaugt, in eine andere Luftschicht befördert und dort ausgeblasen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft in mehreren Bereichen angesaugt, die angesaugten Luftströme unabhängig voneinander be_vfordert und getrennt voneinander ausgeblasen werden.

3» Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft zugfrei ausgeblasen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in dem Raum angesaugten Luft Frischluft beigemischt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft in der Nähe der Decke des Raumes angesaugt und in der Nähe des Fußbodens ausgeblasen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, • daß die Luft in der Nähe des Fußbodens des Raumes angesaugt und in der Nähe der Decke ausgeblasen wird.

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7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,. daß die Luft im wesentlichen horizontal und omniazimutal ausgeblasen wird.

8. Raumlüftungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein ein Gebläse (9, 30) enthaltendes Gehäuse (5, 20) mit wenigstens einem Lufteinlaß (6, 26, 27) und mit wenigstens einem Luftauslaß (8, 23) aufweist und daß der Lufteinlaß (16, 26, 27) in einer Luftschicht des Raumes (2) und der Luftausläß (8, 23) in einer anderen Luftschicht angeordnet sind.'

9. Raumlüftungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung von Zugluft im Bereich des Luftauslasses (8, 23) Druckausgleichsdüsen (.12) angeordnet sind.

10. Raumlüftungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Lufteinlaß (6) trichterförmig ausgebildet ist.

11. Raumlüftungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftauslaß (8, 23) ein zu einem Zylinder geformtes Lochblech (90) aufweist und daß der durch das Lochblech (90) gebildete Zylinder an einer Stirnseite (10) luftdicht abgeschlossen ist und mit seiner anderen Stirnseite an das Gehäuse (5, 22) angeschlossen ist.

12. Raumlüftungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des Zylinders (8, 23) im wesentlichen vertikal angeordnet ist.

13. Raumlüftungseinrichtung nach den Ansprüchen 9 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckausgleichsdüsen (12) in dem Zylinder des Luftauslasses (8, 23) angeordnet sind.

14. Raumlüftungseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckausgleichsdüsen (12) aus senkrecht zu der Achse des den Luftauslaß (8, 23) bildenden Zylinders angeordneten Scheiben bestehen, die im Inneren des Zylinders (8, 23) befestigt sind und jeweils eine konzentrisch zu der Achse angeordnete Öffnung (13) aufweisen.

15. Raumlüftungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (5) etwa rohrförmige Gestalt aufweist, an dessen oberem Ende der Lufteinlaß (6) und an dessen unterem Ende der Luftauslaß angeordnet sind.

16. Raumlüftungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Gebläses (9, 30) ein durch wenigstens eine Klappe (15, 25) verschließbarer Zusatzlufteinlaß (14, 27) vorgesehen ist.

17. Raumlüftungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Lufteinlaß (26) durch wenigstens eine Klappe (24) verschließbar ist.

18. Raumlüftungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkrichtung des Gebläses (9, 30) umkehrbar ist, derart, daß die Luft über den Luftauslaß (8, 23) in das Gehäuse (5, 22) gelangt und über den Lufteinlaß (6, 26) ausblasbar ist»

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19. Raumlüftungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Lufteinlaß (6) ein Filter (16) vorgesehen ist.