DE4302855C1 - Lufttechnische Einrichtung zum Heizen oder Kühlen eines Raumes - Google Patents
Lufttechnische Einrichtung zum Heizen oder Kühlen eines RaumesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine lufttechnische Einrich
tung zum Heizen oder Kühlen eines Raumes mit einer
Luftförderanlage und mindestens einem Wärme
tauscher.
In zunehmendem Maße besteht ein Bedarf an lufttech
nischen Einrichtungen. Dies insbesondere dann, wenn
es sich um kompakte Einrichtungen handelt. Sie die
nen vorzugsweise der thermodynamischen Behandlung
der Raumluft von ein oder mehreren Raumachsen ins
besondere eines Einzelraumes. Bevorzugt werden der
artige Geräte in Bürogebäuden und Hotels einge
setzt. Der Vorteil solcher Geräte liegt in der ein
fachen Nachrüstung der Räume, da lediglich ein
elektrischer Strom- und Wasseranschlüsse notwendig
sind, sofern ein reiner Umluftbetrieb erfolgt.
Die bekannten raumlufttechnischen Einrichtungen
bisheriger Bauart weisen einen Ventilator auf, der
Luft des Raumes ansaugt und einem Wärmetauscher zu
führt. Die mittels des Wärmetauschers erwärmte oder
gekühlte Luft wird dann aufgrund der Förderwirkung
des Ventilators wieder in den Raum zurück
geführt. Nachteilig ist der relativ hohe Geräusch
pegel des Ventilators. Motorgeräusche können zwar
weitgehend gedämpft werden, wenn sich der Motor
nicht im Luftstrom befindet, jedoch werden zum Bei
spiel bei kompakten Trommelläufern und Axiallüftern
mit Außenläufermotoren die Motorgeräusche zwangs
läufig als Luftschall abgestrahlt. Der Anteil der
Motorgeräusche am Gesamtgeräusch des Ventilators
kann daher nur durch die Wahl eines relativ leisen
und schwingungsarmen Motors reduziert werden. Strö
mungsgeräusche an den Laufradschaufeln des Ventila
tors sind stets vorhanden. Sie können lediglich da
durch reduziert werden, daß die Drehzahl gesenkt
wird. Dies führt jedoch zu einem überdimensionier
ten Ventilator. Hierdurch verschiebt sich das Fre
quenzspektrum in einen niedrigeren Frequenzbereich,
wodurch der bewertete Summenpegel leicht abnimmt.
Dabei sinkt jedoch der Wirkungsgrad des Motors, da
er weit außerhalb seines Auslegungsbereichs betrie
ben wird. Als Folge der notwendigen überdimensio
nierten Leistung des Motors steigt auch die Bau
größe, der Preis und die Wärmeabgabe. Einer Ge
räuschminderung sind auf diesem Wege deshalb enge
Grenzen gesetzt.
Eine weitere Möglichkeit der Luftschallreduzierung
ist die Verwendung von Schalldämpfern auf der Saug-
und Druckseite von Ventilatoren. Dies schließt je
doch preisgünstige, kompakte Geräte für eine Raum
achse oder mehrere Raumachsen aus.
Aus der DD-PS 1507 geht ein Raumlüfter für Heiz-
und Kühlzwecke hervor, der als Zentrifugallüfter
ausgebildet ist und eine ringförmige Kühl- bezie
hungsweise Heizzone aufweist. Das Lüfterrad wird
mittels eines hochtourigen Elektromotors angetrie
ben. Der Zentrifugallüfter ist mittels eines Luft
schachts an der Decke eines zu belüftenden Raumes
befestigt. Dieser Luftschacht ist mit zu öffnenden
Klappen versehen, um zwischen einem Frischluftbe
trieb und einem Umluftbetrieb umschalten zu können.
Aus der deutschen Patentschrift 673 044 geht ein
Schutzraumbelüfter mit doppelt wirkendem Blasebalg
hervor. Zur Ausbildung zweier Blasebalgräume sind
zwei innere Wände vorgesehen, die mittels einer
Hängeschaukel verschwenkbar sind.
Schließlich geht aus der deutschen Patentschrift
689 551 ein Schutzraumlüfter mit doppelt wirkendem
Blasebalg hervor, der mittels einer von den Füßen
einer Bedienperson betätigbaren Wippe betrieben
wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
eine lufttechnische Einrichtung der eingangs ge
nannten Art zu schaffen, die einfach aufgebaut ist,
zuverlässig arbeitet, preisgünstig ist und insbe
sondere geräuscharm arbeitet. Insbesondere soll
ferner eine lange Lebensdauer von 10 000-20 000
Betriebsstunden erzielt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß die Luftförderanlage mindestens einen Anteil
der Luft im Umluftbetrieb mittels mindestens einer
im Volumen veränderbaren Kammer pulsierend fördert,
die über mindestens einen Luftweg mit dem Raum ver
bunden ist, wobei in dem Luftweg oder mindestens in
einem der Luftwege der Wärmetauscher angeordnet
ist.
Hierdurch wird mindestens ein Anteil der För
derluft aus dem Raum durch Vergrößerung des Volu
mens der Kammer angesaugt und durch Verkleinerung
des Volumens der Kammer wieder in den Raum zurück
bewegt. Beim Ansaugen und/oder Zurückbewegen pas
siert die Luft den Wärmetauscher und wird dabei - je
nach Betriebsart - erwärmt oder gekühlt. Überraschenderweise
hat sich gezeigt, daß das Ansaugen
und Wiederausstoßen der Luft zu keinem "Kurzschluß"
führt, selbst wenn die Kammer nur über einen Luft
weg mit dem Raum verbunden ist. Mit keinem "Kurz
schluß" ist gemeint, daß nicht ständig das gleiche
Luftvolumen angesaugt und wieder ausgestoßen wird.
Dies ist aufgrund der pulsierenden Förderung der
Luft möglich, da das Ausstoßen mit einem derartigen
Ausstoßimpuls erfolgt, daß sich die ausgestoßene
Luft als Wirbel ablöst und in den Raum eindringt.
Beim nachfolgenden Ansaugen kann somit neue Raum
luft nachströmen. Da nur ein Kühl- und/oder Heiß
wasseranschluß und ein Stromanschluß erforderlich
ist, eignet sich die erfindungsgemäße lufttechni
sche Einrichtung besonders zum Nachrüsten, wenn
sich zum Beispiel die Wärmelast eines Raumes verän
dert hat.
Insbesondere bildet der Luftweg sowohl einen Luft
ansaugweg als auch einen Luftausstoßweg, das heißt,
ein und derselbe Luftweg übernimmt beide Funktio
nen. Es liegt damit auch eine kompakte Bauform vor,
d. h., eine hohe kalorische Leistung pro Bauvolumen.
Es ist also vorteilhaft, mittels der Luft
förderanlage beim Ausstoßen der Luft Wirbel zu er
zeugen, die mindestens eine derart hohe Induktion
aufweisen, daß sie sich ablösen und in den Raum
eindringen. Damit wird mittels der Luftförderanlage
beim Ausstoßen der Luft eine pulsierende Strömung
erzeugt, die derart energiereich ist, daß sie sich
- wie erwähnt - ablöst und daher nicht wieder erneut
angesaugt wird.
Die Volumenveränderung der Kammer wird mittels ei
ner Antriebseinrichtung bewirkt, die vorzugsweise
mit einer wählbaren Frequenz im Bereich von 0,1 bis
30, insbesondere bis 10 Hz arbeitet. Dieser nieder
frequente Betrieb hat sich akustisch als besonders
günstig erwiesen, da er unterhalb der Hörschwelle
liegt.
Vorzugsweise wird der Luftweg möglichst kurz gehal
ten. Er ist insbesondere lediglich als Öffnung mit
dem sich daran anschließenden Wärmetauscher ausge
bildet. Damit wird die eigentliche Luftweglänge
etwa auf den Passierweg des Wärmetauschers be
grenzt.
In der Kammer der lufttechnischen Einrichtung ist
vorzugsweise ein Kolbenelement angeordnet. Durch
Verlagerung des Kolbenelements wird die Volumenän
derung herbeigeführt.
Das Kolbenelement kann nach einer Ausführungsform
der Erfindung als translatorisch bewegter Kolben
ausgebildet sein. Alternativ ist es jedoch auch
möglich, das Kolbenelement als um eine Achse nach
Art einer Klappe schwenkbares Verdrängungselement
auszubilden. Durch eine Schwenkbewegung des Ver
drängungselements wird das Kammervolumen vergrößert
beziehungsweise verkleinert. Die Wände der Kammer
sind in ihrer Formgebung dem Bewegungsbogen des
Verdrängungselements angepaßt. Da das Kolbenelement
nicht unerheblichen Beschleunigungskräften unter
liegt, ist es vorzugsweise plattenförmig und damit
leicht ausgebildet.
Zur Einstellbarkeit der Luftfördermenge pro
Zeiteinheit kann die Bewegungsfrequenz des Kolben
elements und/oder der Hubweg variierbar und somit
auf einen gewünschten Wert einstellbar sein. Zu
sätzlich oder alternativ ist es auch möglich, die
Größe des Schwenkwinkels des Verdrängungselements
variierbar und damit auf einen wählbaren Wert ein
stellbar zu gestalten.
Die an den Wärmetauscher angrenzende Grundfläche
der Kammer kann größer als die Grundfläche des Wär
metauschers sein. In einem solchen Falle ist es
vorteilhaft, daß die Luftöffnung des Wärmetauschers
im Hinblick auf die größere, angrenzende Grundflä
che der Kammer in Richtung auf die Schwenkachse des
Verdrängungselements versetzt angeordnet ist. Bei
einer derartigen Ausbildung erfolgt eine besonders
günstige Wirbelablösung der ausgestoßenen Luft.
Sofern das Verdrängungselement in seiner am Ende
der Ausstoßphase vorliegenden Bewegungsumkehrstel
lung unmittelbar an den Wärmetauscher angrenzt, ist
der "Totraum" besonders klein. Unter Totraum bezie
hungsweise Totvolumen ist der Raum zu verstehen,
der an der Volumenänderung nicht teilnimmt. Es han
delt sich dabei insbesondere um den Innenraum des
Wärmetauschers, einem Restraum in der Kammer und
gegebenenfalls um einen Luftwegabschnitt, der zwi
schen dem Wärmetauscher und der Ansaug- beziehungs
weise Ausstoßöffnung liegt, beispielsweise um einen
"Hals" für eine Luftlenkung zu bilden.
Insbesondere gilt der Grundsatz, daß der Totraum
gegenüber dem maximalen Volumen der Kammer kleiner,
insbesondere erheblich kleiner ist.
Für eine einwandfreie Funktion ist es nicht hinder
lich, wenn das Kolbenelement unter Bildung eines
Spaltes der Wandung der Kammer gegenüberliegt. Dies
führt zwar zu Leckverlusten, die jedoch nicht rele
vant sind, solange die freie Öffnungsfläche des mit
dem Raum verbundenen Luftweges viel größer als der
Spaltquerschnitt ist. Durch die Spaltbildung ist
ein geräuscharmer Betrieb gewährleistet, da die
Bauteile nicht aneinanderreiben.
Der Schwenkwinkel des sich nach Art einer Klappe
bewegenden Verdrängungselements liegt vorzugsweise
im Bereich von 20° bis 180°.
Wie vorstehend bereits erwähnt, kann der Luftweg
beziehungsweise die Öffnung eine Luftlenkeinrich
tung, insbesondere einen mit Luftlenkeinrichtung
versehenen Schlitzauslaß, aufweisen. Hierdurch läßt
sich die Ausstoßrichtung der Luft einstellen.
Insbesondere ist vorgesehen, daß sich die lufttech
nische Einrichtung an der Decke und/oder an den
Wänden des zu belüftenden Raumes befindet. Aller
dings ist auch eine Bauform denkbar, bei der sich
die lufttechnische Anlage im Fußbodenbereich, bei
spielsweise in einem Doppelboden des Raumes, befin
det. Zur Einstellung der Kühl- beziehungsweise
Heizleistung ist es besonders einfach, die Frequenz
bzw. den Hubweg bzw. den Schwenkwinkel der An
triebseinrichtung steuerbar beziehungsweise regel
bar einstellen zu können. Je höher die Frequenz
und/oder je größer der Hubweg und/oder je größer
der Schwenkwinkel ist, um so größer ist der Luft
durchsatz und damit die Kühl- beziehungsweise Heiz
leistung.
Die Antriebseinrichtung für das Kolbenelement wird
insbesondere von einem Motor (Elektromotor), vor
zugsweise einem Getriebemotor mit Exzentervorrich
tung gebildet. Die Exzentervorrichtung greift am
Kolbenelement an und ermöglicht somit die intermit
tierende Linear- beziehungsweise die intermittie
rende Schwenkbewegung.
Der Motor kann vorzugsweise als Gleichstrommotor
ausgebildet sein. Dies hat den Vorteil, daß eine
elektrische Drehzahlsteuerungseinrichtung ange
schlossen werden kann, die auf besonders einfache
Weise eine Drehzahlregelung beziehungsweise Steue
rung zuläßt.
Alternativ ist es jedoch auch möglich, daß die An
triebseinrichtung ein Hubmagnet- oder Drehmagnetan
trieb ist. Mittels eines elektrischen Stromes wird
ein Magnetfeld gebildet, das einen Anker hin- und
herbewegt, wobei diese Bewegung auf das Kolben
element übertragen wird. Im Falle des Einsatzes ei
nes schwenkbaren Verdrängungselements ist der Dreh
magnetantrieb vorteilhaft.
Dem Kolbenelement kann eine Rückstellvorrichtung
zugeordnet sein. Die Antriebseinrichtung hat dann
lediglich die Aufgabe, das Kolbenelement in seine
eine Endstellung zu bewegen. Aus dieser Endstellung
heraus wird es dann mittels der Rückstellvorrich
tung in die andere Endstellung bewegt. Hierbei kann
die Antriebseinrichtung möglicherweise unterstüt
zend tätig sein. Die Rückstellvorrichtung weist
vorzugsweise eine Rückstellfeder auf. Zusätzlich
oder alternativ ist es auch möglich, das Kolbenele
ment derart gelagert anzuordnen, daß seine Rück
stellung durch Schwerkraft bewirkt oder unterstützt
wird.
Ein besonders guter Wirkungsgrad ist erzielbar,
wenn das Kolbenelement mit seiner Eigenfrequenz be
ziehungsweise der aus Rückstellvorrichtung und Kol
benelement gebildeten System-Eigenfrequenz bewegt
wird und nicht durch einen mechanischen Anschlag
begrenzt wird (aus Geräuschgründen).
Die lufttechnische Einrichtung kann "doppelwirkend"
ausgebildet sein. Hierzu sind den beiden Seiten des
Kolbenelements jeweils ein in den Raum führender
Luftweg zugeordnet. Bewegt sich das Kolbenelement,
so erfolgt dadurch auf seiner einen Seite eine Vo
lumenvergrößerung und auf der anderen Seite eine
Volumenverkleinerung der entsprechenden Kammer. Bei
der Rückbewegung des Kolbenelements erfolgt ein
entsprechend umgekehrter Vorgang.
Um die Motorgeräusche der Antriebseinrichtung be
sonders gut zu dämpfen, befindet sie sich außerhalb
der Luftströmung.
Sofern kein reiner Umluftbetrieb mit der lufttech
nischen Einrichtung durchgeführt werden soll, wirkt
die Kammer mit einer Primärluft-Zuführung zusammen.
Beim Ansaugvorgang wird dann nicht nur Raumluft in
die Kammer eingesaugt, sondern auch Primärluft zu
geführt, so daß sowohl Raumluft als auch Primärluft
beim Ausstoßvorgang in den Raum eingeblasen wird.
Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung an
hand von Ausführungsbeispielen und zwar zeigt:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer lufttech
nischen Einrichtung zum Heizen oder Küh
len eines Raumes,
Fig. 2 eine Rückansicht auf eine mit Exzenteran
trieb versehene Einrichtung,
Fig. 3 die Einrichtung der Fig. 2 in Seitenan
sicht,
Fig. 4 ein Diagramm,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der in eine
Decke eines Raumes eingebauten lufttech
nischen Einrichtung,
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer luft
technischen Einrichtung mit symmetrischem
Luftaustritt,
Fig. 7 eine lufttechnische Einrichtung mit Luft
leiteinrichtung,
Fig. 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
Einrichtung gemäß Fig. 7,
Fig. 9 eine schematische Ansicht einer Kolben
elements-Variante der Einrichtung,
Fig. 10 eine an einer Deckenstufe installierte
Einrichtung,
Fig. 11 eine an einem Luftleitschacht installier
te Einrichtung,
Fig. 12 eine lufttechnische Einrichtung mit Ex
zenterantrieb,
Fig. 13 eine lufttechnische Einrichtung mit Dreh
magnetantrieb,
Fig. 14 eine Seitenansicht der Einrichtung gemäß
Fig. 13,
Fig. 15 eine Einrichtung mit Hubmagnet-Antrieb,
Fig. 16 eine Seitenansicht der Einrichtung gemäß
Fig. 15,
Fig. 17 eine doppeltwirkende lufttechnische Ein
richtung,
Fig. 18 eine doppeltwirkende lufttechnische Ein
richtung nach einem anderen Ausführungs
beispiel,
Fig. 19 eine lufttechnische Einrichtung in senk
rechter Einbaulage,
Fig. 20 eine lufttechnische Einrichtung mit zu
sätzlicher Primärluftzuführung,
Fig. 21 eine lufttechnische Einrichtung mit von
der Schwenkachse entferntem Wärme
tauscher,
Fig. 22 eine lufttechnische Einrichtung mit mit
tig angeordnetem Wärmetauscher,
Fig. 23 eine lufttechnische Einrichtung mit der
Schwenkachse zugeordnetem Wärmetauscher,
Fig. 24 eine lufttechnische Einrichtung mit zuge
ordneter Primärluftzuführung,
Fig. 25 eine Einrichtung gemäß Fig. 24, jedoch
nach einem anderen Ausführungsbeispiel
und
Fig. 26 einen mit lufttechnischer Einrichtung
versehenen Raum sowie zusätzlicher
Primärluftzuführung.
Die Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer
lufttechnischen Einrichtung 1 zum Heizen oder Küh
len eines Raumes 2. Der Raum 2 ist in der Fig. 1
lediglich mit einem Pfeil angedeutet. Es soll davon
ausgegangen werden, daß sich die lufttechnische
Einrichtung 1 innerhalb einer abgehängten Decke des
Raumes 2 befindet. Die sichtbare Decke 3 des Raumes
2 schließt etwa fluchtend mit der Unterseite 4 ei
nes Wärmetauschers 5 der lufttechnischen Einrich
tung 1 ab. Der Wärmetauscher 5 ist an eine Kaltwas
serquelle (Kühlen) beziehungsweise Heißwasserquelle
(Heizen) angeschlossen.
An den Wärmetauscher 5 schließt sich eine im Volu
men veränderbare Kammer 6 an. Die Volumenverände
rung erfolgt mit einem Kolbenelement 7, das in die
Richtungen des Doppelpfeiles 8 bewegt werden kann.
Die Bewegung erfolgt mittels einer Antriebseinrich
tung 9, die einen Elektromotor 10 aufweist, der
eine Exzentervorrichtung 11 antreibt. Die Exzenter
vorrichtung 11 ist über ein Gestänge 12 mit dem
Kolbenelement 7 verbunden.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist das
Kolbenelement 7 als um eine Achse 13 nach Art einer
Klappe schwenkbares Verdrängungselement 14 ausge
bildet. Die Achse 13 befindet sich in unmittelbarer
Nähe des oberen Randes 15 des Wärmetauschers 5. Dem
freien Ende 16 des Verdrängungselements 14 steht
unter Bildung eines Spalts 17 eine Wandung 18 der
Kammer 6 gegenüber, wobei die Wandung 18 in ihrer
Formgebung dem Bewegungsbogen des Verdrängungsele
ments 14 angepaßt ist. Parallel zur Papierebene der
Fig. 1 sind beidseitig des Verdrängungselements 14
weitere, in der Figur nicht wiedergegebene Wandun
gen der Kammer 6 angeordnet, die ebenfalls einen
Spalt zum Verdrängungselement 14 belassen.
Im Betrieb (zum Beispiel Kühlfall) wird das Ver
drängungselement 14, das vorzugsweise plattenförmig
ausgebildet ist, aus der dargestellten Winkelstel
lung von etwa 25° bis in eine Endstellung ver
schwenkt, bei der es sich parallel und mit geringem
Abstand zur Oberseite 19 des Wärmetauschers 5 be
findet. Hier erfolgt eine Bewegungsumkehr und ein
Zurückschwenken in die obere Endstellung usw.
Luft, die sich im Raum 2 befindet, wird aufgrund
der so gebildeten Luftförderanlage 20 durch einen
Luftweg 21, der im wesentlichen vom Wärmetauscher 5
gebildet ist, in die Kammer 6 bei deren Volumenver
größerung angesaugt und dabei - im angenommenen
Kühlfall - in einem ersten Schritt abgekühlt. Über
schreitet anschließend die Exzentervorrichtung 11
ihren oberen Totpunkt, so wird das Kammervolumen
verkleinert und die abgekühlte Luft auf demselben
Weg, also wiederum durch das Passieren des Luftwe
ges 21 (jetzt jedoch in anderer Richtung) in den
Raum 2 ausgestoßen. Beim Passieren des Wärmetau
schers 5 erfolgt ein zweiter Schritt der Abkühlung,
wobei die beiden Abkühlschritte dazu führen, daß
die ausgestoßene Luft die gewünschte Temperatur
aufweist. Es hat sich überraschenderweise gezeigt,
daß zwischen der angesaugten und ausgestoßenen Luft
kein Kurzschluß vorliegt, das heißt, es wird nicht
ständig das identische oder fast identische Luftvo
lumen angesaugt und wieder ausgestoßen. Vielmehr
löst sich die ausgestoßene Luft als Wirbel bezie
hungsweise als mehrere Wirbel ab und dringt in das
Rauminnere ein. Die anschließend von der lufttech
nischen Einrichtung 1 angesaugte Luft ist deshalb
nicht mit der ausgestoßenen Luft identisch, so daß
es zu einem Umluftbetrieb kommt. Aufgrund des Klap
penprinzips beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1
stellt sich beim Ausstoßvorgang auf der rechten,
von der Schwenkachse 13 abgewandten Seite eine Überge
schwindigkeit der ausgestoßenen Luft ein, was be
vorzugt zu einer nach rechts, also weg von Schwenkachse
13, versetzten Wirbelbildung führt, wie sie mit den
Bezugszeichen 22 angedeutet ist. Aufgrund dieser
Asymmetrie ist eine besonders gute Wirbelablösung
erzielt und auch ein Kurzschluß-Effekt vollends
verhindert. Die asymmetrische Ausbildung ist jedoch
nicht zwingend für den Erfolg der Erfindung, da -
wie später noch gezeigt werden wird - auch bei einem
symmetrischen Wirbelausstoß keine Kurzschlußeffekte
beziehungsweise keine nennenswerten Kurzschlußef
fekte auftreten.
Für den erfindungsgemäßen Erfolg ist es ferner
nicht erforderlich, daß eine periodische Bewegung
des Kolbenelements erfolgt. Denkbar sind daher auch
aperiodische Bewegungen. Diese können sinusförmig
ausgebildet sein, vorzugsweise jedoch auch am Ende
der Ausstoßphase kurz verharren oder die Geschwin
digkeit abrupt verkleinern, was zu einer sehr guten
Wirbelablösung führt. Je schneller die Bewegung des
Kolbenelements 7 beim Ausstoßvorgang ist, um so
stärker ist der Implus und desto weiter wird der
Wirbel in den Raum eindringen. Die Öffnungsbewegung
der Klappe (Ansaugvorgang) kann andererseits rela
tiv langsam erfolgen. Der Luftansaug- und Aus
stoßvorgang ist in der Fig. 1 mittels der Doppel
pfeile 23 angedeutet.
Da das Kolbenelement 7 mit einer relativ niedrigen
Frequenz (0,1 bis maximal 30 Hz) bewegt wird, und
somit eine äußerst niederfrequente Einrichtung vor
liegt, werden akustisch überragend gute Ergebnisse
erzielt. Der Elektromotor 10 befindet sich überdies
nicht in der Luftströmung, so daß Motorgeräusche
weitestgehend gedämpft sind. Eine Steuerung bezie
hungsweise Regelung des Umluftbetriebes und somit
der Heiz- beziehungsweise der Kühlleistung kann
mittels Variation der Geschwindigkeit des Kolben
elements herbeigeführt werden. Auch der Hubweg
spielt dabei eine ausschlaggebende Rolle, ebenso
das Totvolumen. Unter dem Totvolumen ist der Raum
zu verstehen, der an der Vergrößerung beziehungs
weise der Verkleinerung der Kammer 6 nicht teil
nimmt. Im wesentlichen ist das bei dem Ausführungs
beispiel der Fig. 1 der den Luftweg 21 bildende
Innenraum des Wärmetauschers 5. Dieses Totvolumen
sollte möglichst klein, auf jeden Fall sehr viel
kleiner als das maximale Volumen der Kammer 6 aus
gebildet sein. Es ist daher weniger empfehlenswert,
den geforderten Luftdurchsatz mit einem kleinen
Hub und einer großen Frequenz zu erzielen, son
dern es ist der umgekehrte Fall anzustreben, nämlich
großer Hub und kleine Frequenz. Letzteres wird
durch die dann zunehmende Baugröße begrenzt.
In der Kammer 6 kommt es kaum zu einer Durchmi
schung der Luft, da die Wärmetauscherlamellen des
Wärmetauschers 5 als Gleichrichter wirken.
In den Fig. 2 und 3 ist die Ausführungsform der
Fig. 1 nochmals in einer Variante dargestellt. Auf
dem Wellenstutzen 24 des Elektromotors 10 befindet
sich eine Kreisscheibe 25, von der ein Exzenterbol
zen 26 ausgeht, der am Gestänge 12 angreift. Das
Gestänge 12 ist schwenkbeweglich an dem Verdrän
gungselement 14 befestigt.
Die Fig. 2 zeigt, daß sich die Kammer 6 zwar über
die gesamte Tiefe des Wärmetauschers 5 erstreckt,
jedoch nicht - gemäß Fig. 3 - nur über die Länge des
Wärmetauschers 5, sondern noch darüber hinaus.
Mithin ist die an den Wärmetauscher 5 angrenzende
Grundfläche der Kammer 6 größer als die Grundfläche
des Wärmetauschers 5. Die Anordnung ist nun derart
getroffen, daß die Grundfläche des Wärmetauschers 5
in Richtung auf die Schwenkachse 13 gegenüber der Grund
fläche der Kammer 6 versetzt liegt. Dies führt zu
einer starken Wirbelbildung mit sich optimal ablö
senden Wirbeln.
Die Fig. 4 zeigt ein Diagramm, das die Kühllei
stung K und den Volumenstrom V in Abhängigkeit von
der Hubfrequenz f der lufttechnischen Einrichtung 1
zeigt. Es ist erkennbar, daß in dem in der Fig. 1
angegebenen Frequenzbereich der Volumenstrom V li
near zunimmt. Die Zunahme der Kühlleistung K in Ab
hängigkeit von der Hubfrequenz f erfolgt nichtli
near.
Die Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht der
in die (aufgeschnittene) Decke 3 des Raumes 2 ein
gebauten lufttechnischen Einrichtung 1. Deutlich
ist eine Öffnung 27′ in der Decke 3 erkennbar, an
die der Wärmetauscher 5 angrenzt. Mittels geeigne
ter, nicht dargestellter Luftleitelemente können
die Ausblaswirbel in eine gewünschte Richtung ge
leitet werden. Derartige Luftleitelemente bezie
hungsweise Auslaßgitter bewirken zwar einen zusätz
lichen Druckverlust, verringern jedoch die Gefahr
eines Kurzschlusses.
Die Fig. 6 zeigt - in schematischer Darstellung -
eine weitere Ausführungsform einer lufttechnischen
Einrichtung 1, die als Kolbenelement 7 eine Platte
28 aufweist, die translatorisch bewegt wird. An
triebsausbildungen, die eine derartige Bewegung
hervorrufen, sind dem Fachmann bekannt, z. B. Hub
magnete. Aufgrund des symmetrischen Aufbaues werden
sich beim Ausstoßvorgang der Luft symmetrische Wir
bel 29, 30 bilden. Gleichwohl lösen sich diese Wir
bel 29, 30 ab und dringen in den Raum ein, so daß
die nachfolgend in die Kammer 6 angesaugte Luft
nicht identisch mit der ausgestoßenen Luft ist.
Kurzschlüsse treten also nur in unerheblichem Um
fange auf. Die Wirbelbildung wird unterstützt, so
fern Blenden im Bereich der Ein- beziehungsweise
Austrittsöffnung, das heißt, vor dem Wärmetauscher
5 oder am Rande des Wärmetauschers 5 angeordnet
sind. Derartige Blenden 31 sind in den Ausführungs
beispielen der Fig. 7 und 8 angedeutet. Aufgrund
dieser Blenden 31 entstehen sogenannte Stopwirbel,
die sich bestens ablösen.
In der Fig. 9 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel
einer lufttechnischen Einrichtung 1 gezeigt, bei
dem das Kolbenelement 7 von einer Walze 32 gebildet
ist, die mittels eines geeigneten Antriebs in der
Kammer 6 hin- und herrollt, wodurch das Kammervolu
men vergrößert beziehungsweise verkleinert wird.
Der Antrieb kann - nach nicht dargestellten Ausfüh
rungsbeispielen - auch dem entsprechen, wie er z. B.
bei Werkzeugschlitten von Waagerecht-Stoßmaschinen
(z. B. Hobelmaschinen) bekannt ist. Dies führt zu
einer sehr schnellen Ausstoßbewegung der Luft und
zu einer demgegenüber langsameren Ansaugbewegung.
Die Fig. 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel,
das dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2
und 3 entspricht. Es soll nachstehend nur auf Un
terschiede eingegangen werden. Diese Unterschiede
bestehen in der Gestaltung der Decke 3 des Raumes
2. In der Schwenkachse 13 des schwenkbaren Verdrängungs
elementes 14 zugeordneten Bereich ist eine Stufe 33
an der Decke 3 ausgebildet, das heißt, die Decken
höhe des Raumes 2 ist im Bereich des Wärmetauschers
5 kleiner als im Anschluß an die Stufe 33. Die
Stufe 33 hat eine strömungstechnische Wirkung, in
dem sie ausgestoßene Wirbel "anzieht", also ent
sprechend ablenkt. Dies ist günstig zur Vermeidung
von Kurzschlußeffekten. Es bilden sich sogenannte
Stabwirbel, die an der Decke entlang laufen und ein
weites Eindringen der gekühlten Luft in den Raum 2
ermöglichen.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 11 ist die Decke 3
des Raumes 2 im Bereich des Wärmetauschers 5 mit
einem Hals 34 versehen, der auf die ausgestoßenen
Wirbel eine Richtwirkung ausübt. Die ausgestoßenen
Wirbel dringen daher gezielt nach unten in den Raum
2 ein. Dies ist insbesondere wichtig beim Einbrin
gen von warmer Luft.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 12 zeigt nochmals
eine Bauform mit "Schwenkkolben". Dort ist verdeut
licht, daß die Exzentervorrichtung 11 mit einem
Ausgleichsgewicht 35 versehen sein kann, das - im
Hinblick auf die Drehachse der Antriebsvorrichtung -
diametral versetzt zum Anlenkpunkt 37 des Gestänges
12 liegt. Hierdurch werden Vibrationen, wie sie
durch einen unruhigen Lauf ausgelöst werden können,
weitestgehend vermieden.
Die Fig. 13 und 14 zeigen eine lufttechnische
Einrichtung 1, die - gegenüber den Ausführungsformen
der vorherigen Ausführungsbeispiele - nicht mit ei
nem Exzenterantrieb, sondern mit einem Drehmagnet-
Antrieb 38 versehen ist. Der Drehmagnet-Antrieb 38
ist direkt auf die Schwenkachse 13 des schwenkbaren Ver
drängungselements 14 aufgesetzt. Beispielsweise
kann ein Schwenkwinkel von 45° realisiert werden.
Durch das direkte Anflanschen des Drehmagnet-An
triebes 38 an die Schwenkachse 13 werden auf die Klappen
lagerung wirkende Querkräfte vermieden. Der Drehma
gnet-Antrieb 38 wird mittels eines entsprechenden
elektrischen Steuergeräts angesteuert, so daß sich
die gewünschte Bewegung (Beschleunigung, Geschwin
digkeit, Schwenkbereich usw.) einstellt.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 13 zeigt eine
Rückstelleinrichtung 42. Diese Rückstelleinrichtung
42 ist mittels einer Rückstellfeder 43 realisiert,
die als Zugfeder ausgebildet ist und mit einem Ende
an dem Verdrängungselement 14 und mit dem anderen
Ende ortsfest befestigt ist. Sie bewirkt, daß das
schwenkbare Verdrängungselement 14 in Richtung auf
die obere Totpunktstellung zurückgeführt wird. An
stelle der in Fig. 13 dargestellten Ausführungs
form sind auch Rückstelleinrichtungen denkbar, die
zusätzlich oder ausschließlich auf dem Schwerkraft
prinzip beruhen, das heißt, aufgrund des Gewichtes
des Kolbenelements 7 wird dieses in eine Ausgangs
lage zurückbewegt.
Das klappenförmige Verdrängungselement 14 kann mit
der Eigenfrequenz des Systems aus Rückstellfeder 43
und Masse der "Klappe" schwingen. Die Anregung der
Schwingungen erfolgt mittels einer entsprechenden
magnetischen Erregung des Drehmagneten 38. Die
Stärke des Spulenstromes des Drehmagneten 38 be
stimmt die Stärke der Anregung. Es ist erforder
lich, die Anregung entsprechend der Klappenstellung
zu takten. Bedämpft wird das System durch den Luft
widerstand.
Alternativ ist die Ausführungsform der Fig. 13
auch ohne Rückstelleinrichtung 42 möglich.
Die Fig. 15 und 16 zeigen eine weitere Variante
eines elektromagnetischen Antriebs, bei denen Hub
magnete 39 zum Einsatz gelangen. Ebenso wie beim
Drehmagnet-Antrieb 38 der Fig. 13 und 14 werden
die Hubmagnete 39 beim Ausführungsbeispiel der
Fig. 15 und 16 mittels entsprechender Spulen durch
elektrischen Stromfluß gebildet. Die Schwenkachse 13 des
Verdrängungselements 14 ist drehfest mit einem Dop
pelhebel 40 verbunden, an dessen jeweiligem Ende
jeweils einer der beiden Hubmagnete 39 mittels Be
tätigungsstangen 41 angreifen. Durch entsprechende
Ansteuerung der Hubmagnete 39, indem ein Hubmagnet
39 drückt und der andere zieht, wird eine Schwenk
bewegung des Verdrängungselements 14 durch ein
querkraftfreies Moment an der Schwenkachse 13 erzeugt.
Besonders vorteilhaft ist es wenn das Kolbenele
ment 7 sehr leicht ausgebildet ist, beispielsweise
aus einer Platte in Sandwichbauweise mit Waben
struktur ausgebildet ist. Auch können kunststoffka
schierte Hartschaumplatten in Frage kommen.
Bei den genannten elektromagnetischen Antrieben
kann stets vorgesehen sein, daß weder der Anker
noch das Verdrängungselement gegen andere Bauteile
schlägt. Dies ist mittels einer geeigneten Steue
rung/Regelung des Erregerstromes möglich.
Die Fig. 17 zeigt eine doppeltwirkende lufttechni
sche Einrichtung 1. Diese besitzt zwei unter einem
stumpfen Winkel zueinander angeordnete Wärmetau
scher 5, denen gemeinsam eine Doppelkammer bezie
hungsweise jedem eine Kammer 6 zugeordnet ist. Das
Kolbenelement 7 ist als schwenkbares Ver
drängungselement 14 ausgebildet, wobei sich die
Schwenkachse 13 im unteren Bereich zwischen den beiden
Wärmetauschern 5 befindet. Über entsprechende Luft
wege 48, in denen sich Luftleitelemente 49 befinden
können, stehen die Wärmetauscher 5 mit dem Raum 2
in Verbindung. Durch eine Schwenkbewegung des Ver
drängungselements 14 wird auf dessen einer Seite
eine Volumenvergrößerung und auf dessen anderer
Seite eine Volumenverkleinerung bewirkt. Dies be
deutet, daß durch den einen Wärmetauscher 5 Luft
aus dem Raum 2 angesaugt und durch Volumenverklei
nerung - auf der anderen Seite des Verdrängungsele
ments 14 - Luft aus der entsprechenden Kammer durch
den anderen Wärmetauscher 5 hindurch in den Raum 2
eingeblasen wird.
Die Fig. 18 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel
einer doppeltwirkenden lufttechnischen Einrichtung
1. Diese besitzt - im Gegensatz zum Ausführungsbei
spiel der Fig. 14 - nur einen Wärmetauscher 5, dem
jedoch eine Doppelkammer zugeordnet ist. Hierzu
liegt die Schwenkachse 13 des Verdrängungselements 14 etwa
mittig zum Wärmetauscher 5, so daß jeweils etwa die
Hälfte des Wärmetauschers 5 für den Ansaug- und den
gleichzeitigen Ausstoßvorgang jeder Kammer 6 Ver
wendung findet.
Die Fig. 19 zeigt lediglich eine andere Einbaulage
der lufttechnischen Einrichtung 1 gegenüber den zu
vor erwähnten Ausführungsbeispielen. Hier ist die
lufttechnische Einrichtung 1 senkrecht angeordnet,
das heißt, sie kann beispielsweise in einer Wand
des Raumes 2 installiert sein. Vorzugsweise ist die
Schwenkachse 13 des klappenförmig verschwenkbaren Ver
drängungselementes 14 unten angeordnet, das heißt,
die Klappe ist nicht hängend, sondern stehend gela
gert.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 20 unterscheidet
sich von dem der Fig. 1 dadurch, daß das klappen
förmige Verdrängungselement 14 ein Rückschlagventil
50, beispielsweise ebenfalls in Form einer Klappe,
aufweist. Oberhalb des Verdrängungselements 14 ist
eine weitere Kammer 51 gebildet, die mit Primärluft
P in Verbindung steht. Diese Primärluft P kann
druckfrei oder aber auch druckbehaftet sein. Wird -
gemäß Fig. 20 - das Verdrängungselement 14 nach
oben geschwenkt, so öffnet das Rückschlagventil 50,
so daß Primärluft in die Kammer 6 einströmen kann.
Dies erfolgt zusätzlich zu der aus dem Raum 2 ange
saugten Luft. Bei der Abwärtsbewegung des Verdrän
gungselements 14 schließt dann das Rückschlagventil
50, so daß sowohl die aus dem Raum 2 angesaugte
Luft als auch die sich in der Kammer 6 befindliche
Primärluft in den Raum 2 ausgestoßen wird. Mithin
liegt beim Ausführungsbeispiel der Fig. 20 kein
reiner Umluftbetrieb, sondern ein Umluftbetrieb und
ein Primärluftbetrieb vor.
Die Fig. 21 bis 23 zeigen Ausführungsbeispiele,
bei denen der Wärmetauscher 5 je
weils eine verschiedene Lage einnimmt. Die Vorrich
tungsausbildung der Fig. 21 bis 23 entspricht
der der Fig. 3, so daß darauf verwiesen wird. Beim
Ausführungsbeispiel der Fig. 21 ist der Wärmetau
scher 5 von der Schwenkachse 13 entfernt angeordnet. Er
grenzt mit seinem der Schwenkachse 13 gegenüberliegenden
Ende an die entsprechende Wandung der Kammer 6 an.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 22 liegt der Wär
metauscher 5 etwa mittig zur Grundfläche der Kammer
6, d. h., es besteht zwar auch ein Abstand zur
Schwenkachse 13, der jedoch kleiner ist als beim Ausfüh
rungsbeispiel der Fig. 21. Beim Ausführungsbei
spiel der Fig. 23 grenzt der Wärmetauscher 5 di
rekt an die Schwenkachse 13 an; er weist einen Abstand zu
der der Schwenkachse 13 gegenüberliegenden Wandung der
Kammer 6 auf.
Die Fig. 24 zeigt eine lufttechnische Einrichtung
1 gemäß einer Anordnung der Fig. 10, das heißt, es
liegt eine Stufe 33 in der Decke 3 des Raumes 2
vor. Die Stufe 33 weist eine senkrecht verlaufende
Wandung 55 auf. Der Wärmetauscher 5 weist von der
unteren Kante der Wandung 55 einen Abstand x auf.
In die Wandung 55 mündet ein Primärluftauslaß 56,
der zu einer Primärluftkammer 57 führt, der Primär
luft P zugeführt wird. Die von der lufttechnischen
Einrichtung 1 gebildeten Wirbel passieren die Stufe
33 und treffen dort auf die Primärluft P. Diese
kann einen geringen Überdruck haben und dadurch in
den Raum 2 eindringen. Es ist jedoch alternativ
oder zusätzlich auch möglich, daß die Wirbel durch
Induktionswirkung die Primärluft P fördern.
Die Fig. 25 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel
einer lufttechnischen Einrichtung 1, bei der eben
falls eine Primärlufteinrichtung Verwendung findet.
Diese weist einen Primärluftauslaß 56 auf, der in
die Decke 3 des Raumes 2 mündet. Der Primärluftaus
laß 56 führt zu einer Primärluftkammer 57, die mit
Primärluft P versorgt wird. Die Anordnung ist der
art getroffen, daß sich der Primärluftauslaß 56 auf
der Seite des Wärmetauschers 5 der lufttechnischen
Einrichtung 1 befindet, die entgegengesetzt zur
Strömungsrichtung der ausgestoßenen Wirbel der
lufttechnischen Einrichtung 1 liegt.
Die Fig. 26 zeigt einen Raum 2 eines Gebäudes oder
dergleichen, der mit einer lufttechnischen Einrich
tung 1 versehen ist. Diese befindet sich unter ei
ner Verkleidung 58 in einem Eckbereich, der von ei
ner Wand und dem Fußboden des Raumes 2 gebildet
ist. Die Verkleidung 58 weist im horizontalen Be
reich 59 eine Austrittsöffnung 60 und im Bereich
des Fußbodens eine Eintrittsöffnung 61 auf. Unter
der Verkleidung 58 befindet sich die lufttechnische
Einrichtung 1 sowie eine Primärlufteinrichtung 62.
Diese besitzt einen Primärluftauslaß 56, der etwa
im Bereich zwischen der Eintrittsöffnung 61 und dem
Wärmetauscher 5 der lufttechnischen Einrichtung 1
mündet.
Während des Betriebes der Anordnung gemäß Fig. 26
bildet sich im Raum 2 eine "Luftwalze" mit kalten
oder warmen Wirbeln (Kühlbetrieb oder Heizbetrieb)
aus, die angeregt wird durch austretende Luft aus
der Austrittsöffnung 60. Diese steigt zur Decke 3
des Raumes 2 auf und bewegt sich in Richtung auf die
gegenüberliegende Wand 63. Die Luftströmung sinkt
dann wieder in Richtung Fußboden und wird schließ
lich in die Eintrittsöffnung 61 eingesaugt. Bei der
Primärlufteinrichtung 62 kann es sich um einen mit
Düsen versehenen Luftverteilkasten handeln. Die Dü
sen lenken einen Treibluftvolumenstrom nach oben in
Richtung Austrittsöffnung 60. Bei dem Treibluftvo
lumenstrom kann es sich bevorzugt um einen Außen
luftvolumenstrom, insbesondere mit ganzjährig kon
stanter Lufttemperatur, handeln.
Bei dem Wärmetauscher 5 der vorstehenden Ausfüh
rungsbeispiele kann es sich um eine Bauform mit
vergrößerter Lamellendicke und vergrößertem Lamel
lenabstand handeln. Dies ist wegen des zweifachen
Luftdurchganges (beim Ansaugen und beim Ausstoßen)
möglich. Es liegt eine hohe Wärmeübertragung vor;
es bilden sich nur dünne Grenzschichten an den La
mellen aus. Derartige Wärmetauscher sind sehr
leicht zu reinigen; es liegt nur eine geringe Nei
gung zum Schmutzansatz vor. Ferner ist es auch
denkbar, daß eine Beschichtung mit schmutzabweisen
dem Lack vorgesehen ist. Dadurch besteht nur eine
geringe Staubspeicherung. Dies führt zu vorteilhaf
ten langen Wartungsintervallen und verhindert auch
Eigengeruch. Ferner ist es auch möglich, nur eine
geringe Lamellenhöhe aufgrund der vorstehend ge
nannten Umstände vorzusehen, so daß der Totraum
sehr klein ist.
Wie in Fig. 26 dargestellt, kann eine Primärluft
einrichtung 62 vorgesehen sein, so daß kein reiner
Umluftbetrieb erfolgt, sondern Frischluft hinzu
tritt. Selbstverständlich ist es jedoch auch mög
lich, daß keine Primärlufteinrichtung 62 vorgesehen
ist.
Claims (35)
1. Lufttechnische Einrichtung zum Heizen oder Küh
len eines Raumes mit einer Luftförderanlage und
mindestens einem Wärmetauscher, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Luftförderanlage (20) mindestens
einen Anteil der Luft im Umluftbetrieb mittels min
destens einer im Volumen veränderbaren Kammer (6)
pulsierend fördert, die über mindestens einen Luft
weg mit dem Raum (2) verbunden ist, wobei in dem
Luftweg oder mindestens in einem der Luftwege der
Wärmetauscher (5) angeordnet ist.
2. Lufttechnische Einrichtung nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß der Luftweg sowohl einen
Luftansaugweg als auch einen Luftausstoßweg bildet.
3. Lufttechnische Einrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
mittels der Luftförderanlage (20) beim Ausstoßen
der Luft Wirbel erzeugt werden, die mindestens
einen derart hohen Dreh- und Translationsimpuls
aufweisen, daß sie sich ablösen und in den Raum (2)
eindringen.
4. Lufttechnische Einrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
mittels der Luftförderanlage (20) beim Ausstoßen
der Luft eine pulsierende Strömung erzeugt wird,
die derart energiereich ist, daß sie sich ablöst
und in den Raum (2) eindringt.
5. Lufttechnische Einrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
für die Volumenveränderung der Kammer (6) eine An
triebseinrichtung (9) vorgesehen ist, die mit einer
Frequenz aus dem Bereich von 0,1 bis 30 Hz arbei
tet.
6. Lufttechnische Einrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der Luftweg als Öffnung mit dem sich daran an
schließenden Wärmetauscher (5) ausgebildet ist.
7. Lufttechnische Einrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
in der Kammer (6) ein Kolbenelement (7) zur Volu
menveränderung angeordnet ist.
8. Lufttechnische Einrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
das Kolbenelement (7) als translatorisch bewegter
Kolben ausgebildet ist.
9. Lufttechnische Einrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich
net, daß das Kolbenelement (7) als um eine Achse
(13) nach Art einer Klappe schwenkbares Verdrän
gungselement (14) ausgebildet ist.
10. Lufttechnische Einrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Wände der Kammer (6) in ihrer Formgebung dem
Bewegungsbogen des Verdrängungselements (14) ange
paßt sind.
11. Lufttechnische Einrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
das Kolbenelement (7) plattenförmig ausgebildet
ist.
12. Lufttechnische Einrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Bewegungsgeschwindigkeit und/oder die Beschleu
nigung des Kolbenelements (7) und/oder der Hubweg
und/oder die Bewegungsfrequenz variierbar,
insbesondere auf einen gewählten Wert einstellbar,
ist, insbesondere auf diesen Wert geregelt wird.
13. Lufttechnische Einrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Größe des Schwenkwinkels des Verdrängungsele
ments (14) variierbar, insbesondere auf einen ge
wählten Wert einstellbar, ist, insbesondere auf
diesen Wert geregelt wird.
14. Lufttechnische Einrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die an den Wärmetauscher (5) angrenzende Grundflä
che der Kammer (6) größer als die Grundfläche des
Wärmetauschers (5) ist.
15. Lufttechnische Einrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der Wärmetauscher (5) eine Luftöffnung aufweist,
die im Hinblick auf die größere, angrenzende Grund
fläche der Kammer (6) in Richtung auf die
Schwenkachse (13) des Verdrängungselements (14)
versetzt angeordnet ist.
16. Lufttechnische Einrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die Luftöffnung des
Wärmetauschers (5) an die Schwenkachse (13) an
grenzt.
17. Lufttechnische Einrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
das Verdrängungselement (14) in seiner am Ende der
Ausstoßphase vorliegenden Schwenkbewegungsumkehr
stellung unmittelbar an den Wärmetauscher (5) an
grenzt.
18. Lufttechnische Einrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der Totraum, das heißt, der nicht im Volumen verän
derbare Raum, gegenüber dem maximalen Volumen der
Kammer (6) klein ist.
19. Lufttechnische Einrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
das Kolbenelement (7) unter Bildung eines Spalts
(17) der Wandung der Kammer (6) gegenüberliegt.
20. Lufttechnische Einrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schwenkwinkel des Verdrängungselements (14) im
Bereich von 20° bis 180° liegt.
21. Lufttechnische Einrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der Luftweg beziehungsweise die Öffnung eine Luft
lenkeinrichtung (27), insbesondere einen mit Luft
lenkeinrichtung versehenen Schlitzauslaß, aufweist.
22. Lufttechnische Einrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
sie an der Decke (3) und/oder an den Wänden des
Raumes (2) angeordnet ist.
23. Lufttechnische Einrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Frequenz und/oder der Hubweg und/oder der
Schwenkwinkel der Antriebseinrichtung (9) zur Ein
stellung der Kühl- beziehungsweise Heizleistung
steuerbar beziehungsweise regelbar ist.
24. Lufttechnische Einrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Antriebseinrichtung (9) als Motor (vorzugsweise
Elektromotor), insbesondere Getriebemotor, mit am
Kolbenelement (7) angreifender Exzentervorrichtung
(11) ausgebildet ist.
25. Lufttechnische Einrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der Motor ein Gleichstrommotor ist.
26. Lufttechnische Einrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der Gleichstrommotor an eine elektrische Drehzahl-
Steuerungseinrichtung angeschlossen ist.
27. Lufttechnische Einrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Antriebseinrichtung (9) ein Hubmagnet- oder
Drehmagnetantrieb (Hubmagnete 39, Drehmagnetantrieb
38) ist.
28. Lufttechnische Einrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
dem Kolbenelement (7) eine Rückstelleinrichtung
(42) zugeordnet ist.
29. Lufttechnische Einrichtung nach einem oder meh
reren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Rückstelleinrichtung (42) minde
stens eine Rückstellfeder (43) aufweist.
30. Lufttechnische Einrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
das Kolbenelement (7) derart gelagert angeordnet
ist, daß seine Rückstellung durch die Schwerkraft
bewirkt oder unterstützt wird.
31. Lufttechnische Einrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
das Kolbenelement (7) mit seiner Eigenfrequenz be
ziehungsweise der aus Rückstelleinrichtung (42) und
Kolbenelement (7) gebildeten System-Eigenfrequenz
bewegt wird.
32. Lufttechnische Einrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
den beiden Seiten des Kolbenelements (7) jeweils
ein in den Raum (2) führender Luftweg zugeordnet
ist und daß den beiden Seiten des Kolbenelements
(7) jeweils eine im Volumen veränderbare Kammer (6)
zugeordnet ist.
33. Lufttechnische Einrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
sich die Antriebseinrichtung (9) außerhalb der
Luftströmung befindet.
34. Lufttechnische Einrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
mit der Kammer (6) eine Primärluft-Zuführung zusam
menwirkt.
35. Lufttechnische Einrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
sie nur einen Luftweg aufweist.
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- 1993-02-02 DE DE4302855A patent/DE4302855C1/de not_active Expired - Fee Related
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1994
- 1994-02-01 ZA ZA94674A patent/ZA94674B/xx unknown
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Legal Events
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8100 | Publication of patent without earlier publication of application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
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