DE4005580C2 - Klimaleuchte - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Klimaleuchte mit einem Gehäuse und zumin­ dest einem in dem Gehäuse angeordneten Lampenkörper.

Eine Klimaleuchte der bekannten Art wird insbesondere in Verbindung mit Deckenkonstruktionen in zu klimatisierenden Räumen verwendet. Es sind aus dem Stand der Technik Klimaleuchten bekannt, bei welchen es möglich ist, die durch die Lampenkörper eingebrachte Wärmeenergie abzuführen und/oder zu­ sätzlich zur Kühlung des Raumes beizutragen.

Aus der DE-AS 21 34 795 ist eine Lüftungsanlage bekannt, bei der die Röhren­ leuchten in geschlossenen Kammern angeordnet sind und die im Fensterbereich in die Räume einmündenden Abluftkanäle durch die Leuchtkammern seitlich hindurchtreten. Diese Ausbildung führt dazu, daß die Leuchtstoffröhren durch Abluft aus dem unmittelbaren Bereich der Raumfenster gekühlt werden. Dieser Abluftkanal führt mit seinem horizontal unmittelbar unter der Raumdecke geführten Ast seitlich durch die Kammer von Leuchtstoffröhren hindurch. Das Ein- und Ausmünden des Abluftkanals in die Kammer erfolgt mittels luftdichter Rohrstutzen. Über den Abluftkanal wird die im Fensterbereich abgezogene Raumluft gänzlich durch die Kammer der Röhrenleuchte hindurch und damit unmittelbar an den darin befindlichen Leuchtstoffröhren vorbeigeführt.

In Operationsräumen (OP-Räumen) sind besondere Anforderungen hinsichtlich der Aufbereitung der Luft, insbesondere hin­ sichtlich der Keimzahl der Luft zu erfüllen. Aus diesem Grunde ist es vielfach nicht möglich, herkömmliche Klimaan­ lagen zu verwenden. Es wird deshalb in zunehmendem Maße dazu übergegangen, die Zuluft zu OP-Räumen auf laminarem Wege über OP-Lüftungsdecken mit sehr geringer Rauminduktion senkrecht nach unten auf den jeweiligen OP-Tisch zu führen. Da systembedingt eine sehr geringe Luftmenge oder Raum­ luftinduktion zur Verfügung steht, erwärmt sich die Zuluft nur um ca. 1 bis 2° Celsius. Es besteht damit die Schwierig­ keit, daß für die Abführung von Wärmelasten (beispielsweise Kühllasten) nur eine sehr geringe Temperaturdifferenz zur Verfügung steht. Dabei beträgt die mögliche Wärmelastabfuhr bei einer üblichen Zuluftmenge von ca. 3000 m³/h nur ca. 2000 Watt. Demgegenüber beträgt die Kühllast eines OP-Raumes jedoch im Mittel ca. 3000 Watt, wobei ca. 750 Watt auf die Deckenbeleuchtung entfallen. Daraus ergibt sich, daß unter Verwendung der herkömmlichen Technik keine ausreichende Ab­ fuhr der Wärmelasten möglich ist.

Aus lufthygienischen Gründen können in OP-Räumen keine Ab­ luftleuchten konventioneller Bauart verwendet werden, welche die Beleuchtungswärme um ca. 50% reduzieren könnten, da diese offenen Systeme durch die in der OP-Luft befindlichen Keime kontaminiert würden. Es ist deshalb, ausgehend von den oben beispielhaft genannten Zahlen erforderlich, zur Abfuhr der restlichen Wärmeleistung von 1000 Watt zusätzlich eine Klimaanlage zu installieren. Diese führt jedoch zu einer zu­ sätzlichen Keimbelastung und bringt zusätzlich höhere Ener­ gie- und Investitionskosten mit sich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klimaleuchte der eingangs genannten Art zu schaffen, welche bei einfachem Aufbau und betriebssicherer Anwendbarkeit die Abfuhr von Wärmelasten in OP-Räumen ermöglicht und mit Hilfe derer eine wirksame Kühlung eines OP-Raumes möglich ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Klimaleuchte nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 dadurch gelöst, daß das Ge­ häuse einen durch eine erste und eine zweite zueinander im wesentlichen parallele strahlungsdurchlässige Platte gebil­ deten, zur Umgebung und zum Innenraum des Gehäuses abge­ schlossenen Zwischenraum umfaßt, welcher mit einem Kaltluft­ einlaß und einem Luftauslaß versehen ist, daß der Luft­ auslaß mit dem Innenraum des Gehäuses in Strömungsverbindung steht und daß der Innenraum mit einem Luft-Auslaßkanal ver­ sehen ist.

Die erfindungsgemäße Klimaleuchte zeichnet sich durch eine Reihe erheblicher Vorteile aus. Bedingt durch den durch die beiden strahlungsdurchlässigen, d. h. insbesondere licht­ durchlässigen plattengebildeten Zwischenraum wird zwischen dem zu klimatisierenden Gebäuderaum und der Klimaleuchte ein Zwischenraum geschaffen, welcher eine wirksame Wärmeabfuhr ermöglicht, ohne daß dabei die Gefahr besteht, daß der Ge­ bäuderaum kontaminiert würde oder daß Keime in den Kühlluft­ kreislauf eindringen.

Da weiterhin die erfindungsgemäße Klimaleuchte ein in sich geschlossenes System bildet, können die über die Klimaleuch­ te abzuführenden Wärmelasten unabhängig von sonstigen Rand­ bedingungen vorgewählt werden, insbesondere unabhängig von lüftungs- und klimatechnischen Randbedingungen und Vorgaben des zu klimatisierenden Raumes. Es ist deshalb zum einen möglich, die durch die Lampenkörper eingebrachte Wärmemenge vollständig abzuführen, zum anderen kann die Klimaleuchte dazu dienen, zusätzliche Wärmelasten des Raumes aufzunehmen und abzuführen.

In einer besonders günstigen Ausgestaltung der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, daß die erste strahlungsdurchlässige Platte den Gehäuseboden bildet, daß die zweite strahlungs­ durchlässige Platte im Gehäuse angeordnet ist und daß in Seitenbereichen des Gehäuses eine erste und eine zweite Luftleitwandung angeordnet sind. Diese Ausgestaltungsform zeichnet sich durch den erheblichen Vorteil aus, daß das Ge­ häuse insgesamt kompakt aufgebaut ist und daß die zusätzli­ chen Einbauten und erfindungsgemäßen Elemente im Innenraum des Gehäuses angeordnet werden können. Dadurch ist es mög­ lich, die erfindungsgemäße Klimaleuchte in Standardabmessun­ gen herzustellen und in üblichen Einbausystemen, beispiels­ weise Deckensystemen zu verwenden. Da weiterhin die erste strahlungsdurchlässige Platte den Gehäuseboden bildet, kann die Klimaleuchte bündig mit der Unterseite einer Deckenver­ kleidung eingebaut werden, so daß auch höchste optische An­ forderungen erfüllt werden können.

Weiterhin ist es günstig, wenn die erste Luftleitwandung zur Ausbildung einer mit dem Kaltlufteinlaß und dem Zwischenraum verbundenen Einströmkammer im Innenraum des Gehäuses ange­ ordnet ist. Durch die separat vorgesehene Einströmkammer können besonders vorteilhafte Strömungsverhältnisse ausge­ bildet werden, welche zu einer gleichmäßigen Durchströmung des Zwischenraumes führen. Dies ist insbesondere bei sehr groß dimensionierten Klimaleuchten von Vorteil, um zu verhindern, daß einzelne Bereiche der Klimaleuchte stärker oder gar nicht gekühlt werden.

Bevorzugterweise ist die Einströmkammer gegenüber dem Innen­ raum des Gehäuses abgedichtet, um zum einen sicherzustellen, daß die Kaltluft vollständig durch den Zwischenraum geleitet wird und um zum anderen die Möglichkeit zu schaffen, durch Kontakt der Kaltluft mit Gehäusewandungen zusätzliche Wärme­ lasten aufzunehmen, beispielsweise über die erste Luftleit­ wandung, welche die Einströmkammer vom Innenraum des Gehäu­ ses trennt.

Die zweite Luftleitwandung ist zur Ausbildung einer Aus­ strömkammer in dem Innenraum des Gehäuses angeordnet und mit Luftdurchtrittsöffnungen versehen. Auch die zweite Luftleit­ wandung bildet somit eine Durchströmkammer, welche sicher­ stellt, daß die durch den Zwischenraum durchgeleiteten Luft­ volumina in gleichmäßiger Weise in den Innenraum des Gehäu­ ses eingeleitet werden. Durch die Ausgestaltung der Luft­ durchtrittsöffnungen lassen sich entsprechende Strömungsver­ hältnisse realisieren, welche eine gleichmäßige Durchströ­ mung des Innenraumes gewährleisten.

Um die in dem Kreislauf durch die Klimaleuchte geleitete Luft abzukühlen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Kaltlufteinlaß und der Luft-Auslaßkanal mit einem Umluft­ kühlgerät verbunden sind. Es kann somit ein geschlossener Kreislauf gebildet werden, der zu dem weiteren Vorteil führt, daß keine Kontamination durch die in dem Kühlkreis­ lauf befindliche Luft zu befürchten ist.

In einer besonders günstigen Ausgestaltung der Erfindung ist das Gehäuse mit einer im wesentlichen rechteckigen, langge­ streckten Form versehen, wobei der Kaltlufteinlaß an einer Längsseite des Gehäuses und der Luft-Auslaßkanal stirnseitig angeordnet sind. Es ist erfindungsgemäß jedoch möglich, die Klimaleuchte in beliebiger anderer Weise auszubilden. Die eben beschriebene Ausgestaltungsform weist den Vorteil auf, daß sowohl die Luftzufuhr als auch die Luftableitung seit­ lich an dem Gehäuse erfolgen, so daß die gesamte Bauhöhe der Klimaleuchte minimiert werden kann. Dies ist insbesondere im Hinblick auf den beschränkten über einer abgehängten Decke zur Verfügung stehenden Raum von Interesse.

Die Klimaleuchte kann weiterhin mit mehreren Leuchtstoffröh­ ren versehen sein, welche in dem Gehäuse angeordnet sind.

Bedingt durch die in Normgrößen vorgefertigte Dimensionie­ rung der Klimaleuchte und bedingt durch die Möglichkeit, diese baukastenartig in Deckensystemen zu verwenden, ist es möglich, die Klimaleuchte angrenzend an ein OP-Lüftungsfeld zu montieren, um eine gleichmäßige und ungestörte Kühlung des Raumes in einem Bereich oberhalb eines OP-Tisches zu schaffen.

Im folgenden werden Ausführungsbei­ spiele der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines ersten Aus­ führungsbeispiels der Klimaleuch­ te,

Fig. 2 eine Draufsicht, teils im Schnitt, einer Gesamtan­ ordnung unter Verwendung zweier Klimaleuchten der in Fig. 1 gezeigten Art und

Fig. 3 eine schematische Schnittansicht einer Anordnung ähnlich Fig. 2.

In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Klimaleuchte in der Schnittansicht dargestellt. Die Klimaleuchte umfaßt ein Gehäuse 1, welches in Form eines im wesentlichen rechteckigen Kastens ausgestaltet ist. Im In­ nenraum des Gehäuses 1 sind zwei Leuchtstoffröhren 15 mon­ tiert, welche an einem sich in Längsrichtung des Gehäuses 1 erstreckenden Träger 17 gelagert sind.

Die Unterseite des Gehäuses 1 wird durch eine erste durch­ sichtige bzw. strahlungsdurchlässige Platte 2 gebildet, wel­ che luftdicht mit dem restlichen Gehäuse 1 verbunden ist. Parallel zu der ersten Platte 2 ist eine zweite Platte 3 im Innenraum 4 des Gehäuses 1 gelagert. Auch die zweite Platte 3 ist aus einem strahlungs- oder lichtdurchlässigen Material gefertigt. Weiterhin sind im Innenraum 4 des Gehäuses 1 eine erste und eine zweite Luftleitwandung 9, 10 montiert, welche eine Einströmkammer 11 und eine Ausströmkammer 12 bilden. Die erste Luftleitwandung 9 ist dicht mit der zweiten Platte 3 und der Wandung des Gehäuses 1 verbunden, so daß die Ein­ strömkammer 11 eine Luftzufuhr nur in den zwischen den bei­ den Platten 2, 3 gebildeten Zwischenraum ermöglicht. Demge­ genüber ist die zweite Luftleitwandung 10 mit Luftdurch­ trittsöffnungen 13 versehen, durch welche die Luft, nachdem diese durch den Zwischenraum 5 geleitet wurde, aus der Aus­ strömkammer 12 in den Innenraum des Gehäuses 1 durchtreten kann.

Die Einströmkammer 11 ist mit einem Kaltlufteinlaß 6 verbun­ den, während die Abführung der Luft aus dem Innenraum 4 des Gehäuses 1 über einen Auslaßkanal 8 erfolgt. Die Überleitung der Luft aus dem Zwischenraum 5 in die Ausströmkammer 12 er­ folgt über einen Luftauslaß 7 am Übergangsbereich zwischen der Ausströmkammer 12 und dem Zwischenraum 5, welcher eben­ falls mit Strömungs-Leitmitteln versehen sein kann.

Die Wirkungsweise der in Fig. 1 gezeigten Klimaleuchte ist wie folgt: Durch den Kaltlufteinlaß 6 wird Kaltluft 18 in die Einströmkammer 11 geleitet. Durch Kontakt mit der Luft­ leitwandung 9 kann bereits ein Teil der Wärme des Gehäuses 1 abgeführt werden. Nachfolgend strömt die Kaltluft aus der Einströmkammer 11 in den Zwischenraum 5. Durch den Wärme­ übergang zwischen der ersten und der zweiten Platte 2, 3 wer­ den diese durch die Kaltluft 18 abgekühlt, wobei die untere, erste Platte 2 so abgekühlt werden kann, daß sie zugleich Strahlungswärme aus dem unterhalb der Klimaleuchte befind­ lichen Raum abführen kann, so wie dies schematisch durch die Pfeile 19 dargestellt ist. Anschließend durchströmt die Kaltluft den Luftauslaß 7 und gelangt in die Ausströmkammer 12. Durch die Luftdurchtrittsöffnungen 13 strömt die Luft in den Innenraum 4 des Gehäuses 1 und durchströmt dieses, wobei die von den Leuchtstoffröhren 15 und den zugehörigen Dros­ seln abgegebene Wärme zu etwa 70% aufgenommen wird. Nach­ folgend wird die nunmehr erwärmte Luft durch den Auslaßkanal 8 abgeführt. Es ist möglich, die Kaltluft mit einer Temperatur von 12 bis 14° Celsius in die Klima­ leuchte einzuleiten.

Die Beleuchtung des Raumes erfolgt durch die von den Leucht­ stoffröhren 15 ausgehenden und durch die erste und die zwei­ te Platte 2, 3 geleiteten Lichtstrahlen.

Die Kühlwirkung bzw. Kühlleistung der Klimaleuchte setzt sich beispielsweise wie folgt zusammen: Es addiert sich die Strahlungskühlung der unteren, ersten Platte 2, welche bei­ spielsweise 400 Watt beträgt, zu der abgeführten Beleuch­ tungswärme der Leuchtstoffröhren 15, welche beispielsweise 600 Watt beträgt, so daß sich eine gesamte Kühlleistung von 1000 Watt ergibt.

Aus Fig. 1 ist weiterhin ersichtlich, daß die Klimaleuchte bündig mit einer Decke 20 eingebaut werden kann, so daß das in sich geschlossene System vom zu klimatisierenden Raum aus nicht sichtbar ist und in einfachster Weise den jeweiligen optischen Anforderungen angepaßt werden kann.

In Fig. 2 ist eine Draufsicht, teils im Schnitt, einer Ge­ samtanordnung unter Verwendung zweier der in Fig. 1 darge­ stellten Klimaleuchten abgebildet.

Die Fig. 2 zeigt ein Umluftkühlgerät 14, welches einen An­ saugkasten 21, einen Luftkühler 22, einen Ventilator 23 so­ wie einen Druckkasten 24. Dieser ist über einen Zuluftkanal 25 mit dem Kaltluftanschluß 6 verbunden, um die aus dem Um­ luftkühlgerät 14 austretende Kaltluft 18 in die Klimaleuchte zu leiten.

Der Auslaßkanal 8 ist mit dem Ansaugkasten 21 verbunden, um auf diese Weise einen geschlossenen Luftkreislauf zu bilden.

Die Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht, teils im Schnitt, auf eine Anordnung ähnlich Fig. 2, wobei die Klimaleuchte 1 in einer modifizierten Form abgebildet ist. Dabei ist die unte­ re, erste Platte 2 nach unten versetzt und in den Raum überstehend ausgebildet, so daß sich an den seitlichen unte­ ren Bereichen des Gehäuses 1 weitere Kühlflächen ergeben, um Wärmestrahlung aus dem Raum abzuziehen.

Die Fig. 2 und 3 zeigen die Klimaleuchte in einer Anordnung zusammen mit einem OP-Lüftungsfeld 16, wobei die Klimaleuchten seitlich angrenzend an das OP-Lüftungsfeld 16 montiert sind.

Claims (9)

1. Klimaleuchte mit einem Gehäuse und zumindest einem in dem Gehäuse (1) angeordneten Lampenkörper (15), dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) einen durch eine er­ ste (2) und eine zweite (3) zueinander im wesentlichen parallele, strahlungsdurchlässige Platte gebildeten, zur Umgebung und zum Innenraum (4) des Gehäuses (1) ab­ geschlossenen Zwischenraum (5) umfaßt, welcher mit einem Kaltlufteinlaß (6) und einem Luftauslaß (7) versehen ist, daß der Luftauslaß (7) mit dem Innenraum (4) des Gehäuses (1) in Strömungsverbindung steht und daß der Innenraum (4) mit einem Luft-Auslaßkanal (8) versehen ist.

2. Klimaleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) kastenförmig ausgebildet ist, daß die erste strahlungsdurchlässige Platte (2) den Gehäu­ seboden bildet, daß die zweite strahlungsdurchlässige Platte (3) im Gehäuse (1) angeordnet ist und daß in Sei­ tenbereichen des Gehäuses (1) eine erste (9) und eine zweite (10) Luftleitwandung angeordnet sind.

3. Klimaleuchte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Luftleitwandung (9) zur Ausbildung einer mit dem Kaltlufteinlaß (6) und dem Zwischenraum (5) ver­ bundenen Einströmkammer (11) im Innenraum (4) des Ge­ häuses (1) angeordnet ist.

4. Klimaleuchte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einströmkammer (11) gegenüber dem Innenraum (4) des Gehäuses abgedichtet ist.

5. Klimaleuchte nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die zweite Luftleitwandung (10) zur Ausbildung einer Ausströmkammer (12) in dem Innenraum (4) des Gehäuses (1) angeordnet und mit Luftdurchtritts­ öffnungen (13) versehen ist.

6. Klimaleuchte nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Kaltlufteinlaß (6) und der Luft- Auslaßkanal (8) mit einem Umluftkühlgerät (14) verbunden sind.

7. Klimaleuchte nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Gehäuse (1) eine im wesentlichen rechteckige Form aufweist und daß der Kaltlufteinlaß (6) an einer Längsseite und der Luft-Auslaßkanal (8) stirn­ seitig angeordnet sind.

8. Klimaleuchte nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in dem Gehäuse (1) als Lampenkörper mehrere Leucht­ stoffröhren (15) angeordnet sind.

9. Klimaleuchte nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Klimaleuchte angrenzend an ein OP- Lüftungsfeld (16) montiert ist.