DE3538876C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Mischeinrichtung zum Mischen von Luftmengen unterschiedlicher Temperaturen für raumlufttechnische Geräte oder Anlagen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Mischeinrichtungen dieser Art werden auch als Mischkammern bezeichnet, die die Aufgabe haben, zwei Teilluftströme, und zwar einen Außenluftstrom und einen Umluftstrom, die unterschiedliche Temperaturen aufweisen, in einem möglichst kurzen Abschnitt des Gerätes oder der Anlage miteinander zu vermischen und im vermischten Zustand der Anlage zuzuführen. Dabei kommt es darauf an, daß die Vermischung der beiden Teilluftströme möglichst vollkommen erfolgt, so daß der der Anlage zugeführte Gesamtvolumenstrom in sich homogen ist und keine Teilluftströme mit unterschiedlichen Temperaturen aufweist.

Bei herkömmlichen Einrichtungen der eingangs genannten Art, wie sie z. B. in der DE-AS 12 03 440 beschrieben sind, ist die effektive Fläche der Einlaßöffnung für die atmosphärische Luft und für die umgewälzte Raumluft durch Lüftungsschieber veränderbar. Die Lüftungsschieber bestehen aus um ihre Längsachsen verdrehbaren Lamellen, wobei diese Längsachsen etwa rechtwinklig zu einer Ebene verlaufen, in der die beiden gedachten Mittelachsen der Lufteinlässe liegen. Diese Lüftungsschieber oder Klappen sind in der einen Endstellung geschlossen, so daß kein Luftdurchtritt durch den Einlaß erfolgen kann. In der anderen Endstellung sind sie ganz offen, und der volle Luftstrom kann ohne auf ein Hindernis zu treffen durch den Einlaß durchtreten. In ihren anderen Stellungen bewirken die Luftschieber, daß die Luftströme umgelenkt werden. Das aufgrund einer solchen Umlenkung erfolgte Luftvermischen ist unzureichend.

Ferner sind auch Mischkammern bekannt, bei denen in den beiden Einlässen für die Außenluft und für die Umluft Einbauteile eingesetzt sind, die aus trichterförmig ausgebildeten Hohlkörpern (DE-PS 28 44 046, DE-OS 32 17 803 und DE-OS 28 35 564) bestehen und Luftaustrittsöffnungen bzw. auch Leitbleche aufweisen. Diese Einbauteile sind dabei in der Mischkammer so angeordnet, daß sie in den jeweiligen anderen Luftstrom hineinragen, um eine Luftver­ mischung über den gesamten Querschnitt der in die Misch­ kammer eingeblasenen Teilluftströme zu erhalten. Unter­ suchungen haben aber ergeben, daß die Vermischung der bei­ den Teilluftströme aus Außenluft und Umluft trotz der Aus­ bildung der Einbauteile immer noch unvollständig sein kann, was einerseits in der Anlage zu relativ hohen Temperatur­ schwankungen führt und andererseits bei tiefen Temperaturen Betriebsstörungen und Schadensfälle, z.B. Einfrieren von Teilen der Anlage, entstehen läßt. Außerdem steigt durch die Ausbildung der Hohlkörper der Druckverlust in der Misch­ kammer an, was durch eine Erhöhung der Förderleistung des Ventilators ausgeglichen werden muß. Dies aber bedeutet eine Verteuerung durch Vorsehen eines leistungsstärkeren Ventilators und auch größere Betriebskosten durch höheren Energieverbrauch, abgesehen von den Herstellungskosten für noch so ausgeklügelte Einbauteile für die Mischkammer. Darüber hinaus haftet allen oben genannten und bisher bekannt gewordenen Lösungen der Nachteil an, daß sie Raum im Inne­ ren der Mischkammer beanspruchen. Dieser Raum wird aber häu­ fig zu Revisionsarbeiten, z.B. zum Austausch von Filter­ einheiten benötigt. Man muß sich dann, insbesondere bei beengten Raumverhältnissen, dadurch behelfen, daß die röhrenförmig ausgebildeten Einbauten zunächst ausgebaut, dann die Filter getauscht und dann die genannten Einbauten wieder in die Mischkammer eingebaut werden müssen. Dies trägt auch zur Verteuerung der Wartung bei.

Es ist Aufgabe der Erfindung eine Vermischung der beiden Teilluftströme in einem möglichst kurzen Abschnitt der Anlage erfolgen zu lassen, so daß kein zusätzlicher Raumbedarf erforderlich ist; des weiteren sollen bei der Vermischung in der Mischkammer nur geringe Druckverluste entstehen und dennoch eine gute Vermischung der beiden Teilluftströme erfolgen. Zur Vermischung der beiden Teil­ luftströme soll kein großer Bauaufwand getrieben werden, so daß ein nachträglicher Einbau der Mischeinrichtung in bereits bestehende Anlagen möglich ist, wobei keine wesent­ lich ungleichen Geschwindigkeitsprofile über den anschließen­ den Kanalquerschnitt erzeugt werden. Außerdem soll die Mi­ schung bei unterschiedlichen Verhältnissen der beiden Volumen­ ströme von Außenluft und Umluft immer gleich gute Ergeb­ nisse erzielen.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Maß­ nahmen gelöst.

Dadurch, daß die beiden Einlässe durch Streifen in gewissem Abstand voneinander abgedeckt sind und die Streifen beider Einlässe mit den Längsseiten parallel zu der Ebene verlau­ fen, in der die beiden gedachten Mittelachsen der Luftein­ lässe liegen, entsteht eine homogene Vermischung der beiden Teilluftströme, ohne in der Mischkammer Einbauteile, wie Hohlkörper usw., vorsehen zu müssen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen enthalten.

Dadurch, daß in einer Ebene zwischen den beiden Einlässen für die Außenluft und die Umluft an dem einen Einlaß ein Spalt und an dem anderen Einlaß ein Streifen angeordnet ist, erfolgt ein kammartiges Verzahnen der beiden Teilluftströme mit einem guten Mischergebnis. Der Raum im Inneren der Misch­ kammer kann zu Revisionsarbeiten uneingeschränkt benutzt werden, ohne daß Einbauten aus der Mischkammer entfernt werden müssen. Die Anlage wird herstellungsmäßig billiger, da z. B. auf die Einbauteile verzichtet werden kann, sie ar­ beitet aber auch zuverlässig und einwandfrei.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der Mischein­ richtung bzw. der Mischkammer,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in Sicht auf die Ecke der Mischeinrichtung, an der die beiden Einlässe angeordnet sind, geschnitten nach der Linie E-E in Fig. 1,

Fig. 3 einen Ausschnitt aus der Darstellung nach Fig. 2 mit Sicht auf die um die Kante A aufgeklappten Sei­ ten des Gehäuses, an denen die Einlässe angeordnet sind,

Fig. 4 einen Ausschnitt aus dem Gehäuse mit dem einen Ein­ laß, geschnitten nach der Linie D-D in Fig. 1,

Fig. 5 einen Ausschnitt aus dem Gehäuse mit dem anderen Einlaß, geschnitten nach der Linie C-C in Fig. 1,

Fig. 6 einen Ausschnitt aus Fig. 1 mit Sicht auf die Ecke der Mischeinrichtung, an der die beiden Einlässe angeordnet sind, geschnitten nach der Linie E-E in Fig. 1,

Fig. 7 ein anderes Ausführungsbeispiel der Mischeinrichtung in der Darstellung nach Fig. 4, den einen Einlaß darstellend,

Fig. 8 eine Mischeinrichtung nach Fig. 7 in der Darstellung nach Fig. 5, den anderen Einlaß darstellend, und

Fig. 9 einen Ausschnitt nach der Darstellung in Fig. 2 mit Sicht auf die um die Kante A umgeklappten Seiten des Gehäuses, an denen die in den Fig. 7 und 8 dargestellten Einlässe angeordnet sind.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist die Mischeinrichtung an einem Gehäuse 1 angebracht, das aus dem Boden 2, den Seitenwänden 3, 4 und 5, der Stirnwand 6 und der Fläche 7 gebildet wird. An der Stirnwand 6 des Gehäuses 1 nahe der Kante A ist der Lufteinlaß 11 für den Außenluftstrom 9 und in der Seitenwand 5, ebenfalls nahe der Kante A, ist der Luftein­ laß 12 für den Umluftstrom 8 vorgesehen. Die beiden Lufteinlässe 11 und 12 sind an zwei aneinander angrenzenden Seitenwänden 5 und 6 des Gehäuses 1 eng benachbart angeordnet. Die Luftein­ lässe 11 und 12 können aber auch im Gehäuse 1 an den mit 11 a und 12 a bezeichneten und gestrichelt gezeichneten Stellen in den Seitenwänden 2 und 6 angeordnet sein. Da das Gehäuse 1 rechtwinkelige Seitenflächen aufweist, sind die Lufteinlässe 11 und 12 auch im rechten Winkel zueinander angeordnet. Der rechte Winkel in der Anordnung der Lufteinlässe 11 und 12 zu­ einander ist aber für das Funktionieren der Mischeinrichtung nicht zwingend erforderlich. Die winklige Zuordnung der beiden Lufteinlässe 11 und 12 zueinander kann auch kleiner oder etwas größer als 90° sein. In den an die Lufteinlässe 11 und 12 sich anschließenden Kästen 13 und 14 sind beispielsweise Klappen 15, 16 und/oder als Leiteinrichtungen 17, 18 angeordnet, die später näher beschrieben werden. Durch den Lufteinlaß 11 wird ein Außenluftstrom 9 und durch den Lufteinlaß 12 ein Umluftstrom 8 in das Gehäuse 1 eingeblasen. Die die Richtung des Außen­ luft- 9 und des Umluftstromes 8 angebenden Pfeile sollen gleichzeitig die gedachten Mittelachsen für die Lufteinlässe 11 und 12 darstellen. Die Fläche 7 des Gehäuses 1 dient als Abströmöffnung für den Gesamtvolumenstrom 10, der sich aus den in der Mischkammer vermischten beiden Luftströmen 8 und 9 zusammensetzt. Wie aus Fig. 1 weiterhin hervorgeht, sind die beiden Lufteinlässe 11 und 12 durch Streifen 20 in gewissem Abstand voneinander abgedeckt, d.h. im Lufteinlaß 11 sind zwei Streifen 20 vorgesehen, die zwischen drei Spalten 19 liegen. Im Lufteinlaß 12 sind drei Streifen 20 vorgesehen, zwischen denen zwei Spalte 19 liegen. Die Längsseiten der an den Lufteinlässen 11 und 12 angebrachten Streifen 20 liegen parallel zu der Ebene, die durch die beiden gedachten Mittelachsen der Lufteinlässe 11 und 12, dargestellt durch die Pfeile für die Luftströme 8 und 9, verläuft. Jeweils an der Stelle, an der sich am Lufteinlaß 11 ein Spalt 19 befindet, ist an dem Lufteinlaß 12 ein Streifen 20 angeordnet, d.h. die Streifen 20 des Luftein­ lasses 11 sind zu den Streifen 20 des Lufteinlaßes 12 jeweils um den dazwischen liegenden Spalt 19 versetzt, so daß die beiden Luftströme 8 und 9, die durch die Lufteinlässe 12 und 11 in das Gehäuse 1 eingeblasen werden, sich kammartig ineinander verzahnen, wodurch sich eine gute Vermischung der beiden Luftströme 8 und 9 zu einem Gesamtvolumenstrom 10 ergibt.

In Fig. 2 ist die Ebene, die durch die beiden gedachten Mittelachsen der Lufteinlässe 11 und 12 (Pfeile für die Luftströme 8 und 9) ver­ läuft, dargestellt. Die Streifen 20 von den Lufteinlässen 11 und 12 liegen mit ihren Längsseiten parallel zu dieser Ebe­ ne. Die zwischen den Streifen 20 liegenden Spalte 19 sind in dieser Darstellung nicht zu sehen.

Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt aus der Darstellung nach Fig. 2 mit Sicht auf die um die Kante A aufgeklappten Seiten­ wände 5 und 6 des Gehäuses 1, an denen die Lufteinlässe 11 und 12 angeordnet sind. Aus dieser Darstellung ist deutlich die Zuordnung einmal der beiden Lufteinlässe 11 und 12 zueinander als auch die bereits oben angesprochene kammartige Verzah­ nung durch abwechselnde Abdeckung des Lufteinlaßes 11 mit einem Streifen 20, dann folgt ein Spalt 19, dann wieder ein Streifen 20, ein Spalt 19 und wieder ein Streifen 20, sicht­ bar. Die Abdeckung des Lufteinlaßes 12 ist in der Reihenfolge nacheinander dieselbe, d.h. einem Spalt 19 folgt ein Strei­ fen 20, dann wieder ein Spalt 19, ein Streifen 20 und wieder ein Spalt 19. Vergleicht man die auf gleicher Höhe angebrachten und mit Streifen 20 abgedeckten Lufteinlässe 11 und 12 miteinander, so ist die Reihenfolge der Abdeckung mit Streifen 20 bei dem Lufteinlaß 12 gegenüber der Reihenfolge der Abdeckung mit Streifen 20 bei dem Lufteinlaß 11 nur um die Breite eines Streifens 20 bzw. einer Spalte 19 versetzt an­ geordnet.

Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt aus dem Gehäuse 1 mit dem Lufteinlaß 11, geschnitten nach der Linie D-D in Fig. 1, und Fig. 5 zeigt einen Ausschnitt aus dem Gehäuse 1 mit dem Lufteinlaß 12, geschnitten nach der Linie C-C in Fig. 1. An den Lufteinlässen 11 und 12 wechseln sich, wie bereits beschrieben, als Abdeckung die Streifen 20 mit den Spalten 19 ab. Vor den Lufteinlässen 11 und 12 sind in den Kästen 13 und 14 Klappen 15 und 16 drehbar angeordnet, mit denen das Volumen des Außenluft­ stromes 9 und des Umluftstromes 8 beeinflußt werden kann. Im dargestellten Beispiel liegen die Achsen 15 a und 16 a der Klappen 15 und 16 parallel zu den kurzen Seiten der auf den Lufteinlässen 11 und 12 angebrachten Streifen 20. Direkt am Lufteinlaß 11 und/oder 12 sind verstellbare Leitbleche 17 und 18 angebracht, die sowohl in als auch entgegen oder quer zur Strömungsrichtung der beiden Luftströme 8 und 9 angeordnet sein können. Diese Leitbleche 17 und 18 können gerade, abgewinkelt oder abgerundet ausgebildet sein. Sie können sich direkt neben dem oder den Lufteinlässen 11 und 12 befinden, z. B. in den Randzonen 21, aber auch von den Luftein­ lässen 11 und 12 entfernt zur Strömungsbeeinflussung bei ungünstigen Lagen der Lufteinlässe 11 und 12, z. B. wenn der Lufteinlaß 12 für den Umluftstrom 8, wie in Fig. 1 dargestellt, an der Seitenwand 5 und der andere Lufteinlaß 11 für den Außen­ luftstrom 9 bei 12 a am Boden 2 des Gehäuses 1 befindet, also direkt gegenüber angeordnet ist, wie dies beispielsweise bei schon vorhandenen Anlagen, die umgerüstet werden sollen, der Fall sein kann, oder der Außenluftstrom 9 über den Luftein­ laß bei 11 a am unteren Teil in der Seitenwand 6 in das Gehäuse 1 eingeblasen wird, wobei in beiden aufgezeigten Fällen die Lufteinlässe bei 11 a und 12 a für den Außenluftstrom 9 und die Lufteinlässe 12 für den Umluftstrom 8 nicht unmittelbar be­ nachbart in das Gehäuse 1 münden.

Fig. 6 zeigt einen Ausschnitt aus Fig. 1 mit Sicht auf die Ecke der Mischeinrichtung, an der die beiden Lufteinlässe 11 und 12 angeordnet sind. In dieser Darstellung liegen die Achsen 15 a und 16 a der Klappen 15 und 16 parallel zur langen Seite der auf die Lufteinlässe 11 und 12 aufgebrachten Streifen 20. Die Leitbleche 17 und 18 sind jeweils in den Randzonen der Lufteinlässe 11 und 12, wobei sich die jeweilige Stellung der Leitbleche 17 und 18 nach den Strömungsverhältnissen in dem Gehäuse 1 richtet, d.h. sie können so eingestellt werden, daß sie die Vermischung der beiden Luftströme 8 und 9 unterstützen, so daß sich ein gutes Mischungsverhältnis ergibt. Je nach Einbausituation kann das eine oder andere Leitblech 17 und 18 entfallen.

Wie aus den Fig. 7, 8 und 9 hervorgeht, können die Mischein­ richtungen in den Lufteinlässen 11 und 12 auch aus Einbauten bestehen, die nicht nur einen ebenen Streifen 20 a (Streifen 20 in den Fig. 1 bis 6) darstellen, sondern an diesem Wände oder Wandteile 22 aufweisen, die gerade oder schräg in Strömungsrichtung ver­ laufen. Statt der Wände oder Wandteile 22 können auch parallele Kanäle oder Kalotten an den Streifen 20 a vorhanden sein, die die Vermischung der beiden Luftströme 8 und 9 noch unter­ stützen. Diese Einbauten haben nur eine geringe Einbautiefe und sind daher nicht in, sondern vor der Mischkammer bzw. dem Gehäuse 1 untergebracht.

In den Kästen 13 und 14 (z. B. Fig. 1) können auch Schikanen angeordnet sein, die nach Art ihrer Ausbildung sowohl ein kammartiges Verzahnen der beiden Luftströme 8 und 9 unterstützen als auch die Randzonen 21 der beiden Lufteinlässe 11 und 12 beeinflussen. Die Schikanen können symmetrisch oder asymmetrisch in den Lufteinlässen 11 und 12 angeordnet sein.

Claims (10)

1. Mischeinrichtung zum Mischen von Luftmengen mit unterschiedlichen Temperaturen für raumlufttechnische Geräte oder Anlagen, bestehend aus einem Gehäuse, das auf einer Seitenfläche einen Einlaß für einen Außenluftstrom, auf einer anderen Seitenfläche einen Einlaß für einen Umluftstrom und auf einer weiteren Seitenfläche eine Abströmöffnung für das durch die beiden Teilströme in der Mischeinrichtung erzeugte Luftgemisch aufweist, wobei die beiden Einlässe durch Körper aus geeignetem Material zumindest teilweise abdeckbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Körper als Streifen (20) ausgebildet sind und daß die mit Abstand zueinander angeordneten und auf dem Gehäuse aufgebrachten Streifen (20) mit ihren Längsseiten parallel zu der Ebene verlaufen, in der die beiden gedachten Mittelachsen (Pfeile für die Luftströme 8, 9) der Lufteinlässe (11, 12) liegen.

2. Mischeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß in einer Ebene zwischen den beiden Lufteinlässen (11, 12) für den Außenluftstrom (9) und den Umluftstrom (8) an dem einen Luftein­ laß (11) ein Spalt (19) und an dem anderen Lufteinlaß (12) ein Streifen (20) angeordnet ist.

3. Mischeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an verschiedenen Seiten­ wänden (z. B. 5, 6) des Gehäuses (1) angeordneten Lufteinlässe (11, 12) unmittelbar benachbart zueinander liegen.

4. Mischeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Gehäuses (1) unmittelbar an dem Lufteintritt der Lufteinlässe (11, 12) für den Umluft- und den Außenluftstrom (8, 9) in die Misch­ kammer einfache Leiteinrichtungen (17, 18) angebracht sind, die sich senkrecht zu den Ebenen der eintretenden Luft­ ströme (8, 9) erstrecken.

5. Mischeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die senkrecht angeordneten Leiteinrichtungen (17, 18) so verschwenkbar sind, daß sie die durch die Lufteinlässe (11, 12) eintretenden Luftströme (8, 9) parallel zu de­ ren Ebenen beeinflussen.

6. Mischeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß den Lufteinlässen (11, 12) Klappen (15, 16) vorgeschaltet sind.

7. Mischeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Klappen (15, 16) gleich- oder gegenlaufend angeordnet sind.

8. Mischeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an Streifen (20 a), die die Lufteinlässe (11, 12) mit Abstand voneinander abdecken, Wände oder Wandteile (22) angeordnet sind, die in Spalten (19 a) in Strömungsrichtung gerade oder schräg verlaufen.

9. Mischeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände oder Wandteile (22) in den Spalten (19 a) Kanäle bilden.

10. Mischeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen (20 a) kalottenförmig abgerundet sind.