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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine Verdrängungsbelüftungsvorrichtung
entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Vorrichtung
ist aus der WO 93/04389 bekannt.
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Beschreibung des Stands
der Technik
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Das
Prinzip der Verdrängungsbelüftung ist, dass
Luft in einen Raum durch ein oder mehrere niedrig positionierte
Luftzuführungsmittel
zugeführt wird.
Die Geschwindigkeit der Zuluft durch die Zufuhroberflächen der
Luftzuführungsmittel
wird gering gehalten, was zu einem geringen Ausmaß von Turbulenzen
führt.
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Die
Zuluft vom Luftzuführungsmittel
ist ebenso etwas untertemperiert, d.h. sie hat eine etwas geringere
Temperatur als die Temperatur der Luft im Raum, was dazu führt, dass
die Zuluft sich, nachdem sie das Luftzuführungsmittel verlassen hat, über dem Boden
ausbreitet und den Raum mit sauberer Zuluft von unten füllt. Bei
der Verwendung wird dadurch etwas wärmere Luft, die unter anderem
Teilchen und unerwünschte
Zusammensetzungen von Gasen enthält,
nach oben über
die saubere Luft gedrückt
und typischerweise durch hoch im Raum positionierte Abluftmittel
abgeführt.
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Bei
bekannten Luftzuführungsmitteln
für die Verdrängungsbelüftung, bei
denen die Zuluft aus einem zentralen Belüftungssystem mit Luftfiltern
zugeführt
wird, enthält
ein die Mittel umfassendes Gehäuse
einen konischen Luftverteiler und eine permeable Wand, durch die
die Zuluft mit geringer Geschwindigkeit in den zur Belüftung vorgesehenen
Raum fließt.
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Die
bekannten Luftzuführungsmitteln
für die Verdrängungsbelüftung funktionieren
gut, aber ihre Konstruktion bringt gewisse Beschränkungen
ihrer Flexibilität
mit sich. Die WO 93/09389 offenbart ein Ventilations- und Filtermodul,
in dem ein Lüfter
in einer endseitigen Wand in Verbindung mit einem Lufteingang angeordnet
ist.
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Aufgabe und wichtigsten
Merkmale der Erfindung
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Verdrängungsbelüftung bereitzustellen,
die eine größere Flexibilität als die
der Vorrichtungen nach dem Stand der Technik bereitstellt.
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Diese
Aufgabe wird bei einer eingangs genannten Vorrichtung durch die
Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 erreicht.
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Hierdurch
wird eine Vorrichtung mit den Möglichkeiten
einer einfachen effizienten und schnellen Anpassung an unterschiedliche
Anwendungen bereitgestellt, wobei die Vorrichtung zur Luftzirkulation die
Möglichkeit
gibt, eine niedrigere kontrollierte Temperatur der Zuluft wie auch
eine geringere zentrale Zuluftströmung zu haben, was einen verringerten
Energiebedarf und verringerte Abmessungen des zentralen Systems
mit seinen Lüftern
und Kanälen
bewirkt.
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Darüber hinaus
erlaubt sie einen größeren Freiheitsgrad
bei der Anpassung der sogenannten Behaglichkeitsdistanz von der
Vorrichtung entsprechend der Erfindung, da, entsprechend der obigen Definition
der Verdrängungsbelüftung, vorausgesetzt wird,
dass die Zuluft etwas kühler
gehalten wird als die in dem Raum vorhandene Luft. Um Lärmprobleme
in Verbindung mit der Luftzirkulation zu vermeiden, sind Schallabsorber
sowohl am Einlass der Lüftereinheit
als auch an deren Auslass entsprechend der Erfindung angeordnet.
Hierdurch wird sowohl der Einlassschall, welcher im allgemeinen
am störendsten
ist, als auch der Lärm
am Auslass verringert. Dadurch, dass die Lüftereinheit in einem Block
eines schallabsorbierenden Materials gehalten wird, wird effizient
vermieden, dass Vibrationen der Lüftereinheit als Körperschall
auf das Rahmenwerk der Vorrichtung und weiter auf Teile des Gebäudes übertragen
werden.
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Es
ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Zirkulationsluft durch einen
Zirkulationsluftfilter vor dem Einlass in die Lüftereinheit gefiltert wird.
Hierdurch wird erreicht, dass die zirkulierende Luft vor dem Durchgang
durch die Lüftereinheit
und die Schallabsorber gereinigt wird, was besonders vorteilhaft
ist. Insbesondere kann ebenso sichergestellt werden, dass ein Zirkulationsluftfilter
an die Bedingungen und erwarteten, in den speziellen Räumen vorherrschenden
Verunreinigungen angepasst ist, wobei das Filtergehäuse an sich
im wesentlichen an die in der Zuluft herrschenden Bedingungen angepasst
ist.
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Der
Block zur Halterung der Lüftereinheit
ist mit dem Einlassschallabsorber verbunden, wobei der Block insbesondere
ein integraler Bestandteil des Einlassschallabsorbers ist. Diese
Maßnahme
verbessert die Vorkehrungen zum Schallabsorbieren und reduziert
die Risiken von Leckgeräuschen.
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Wenn
der Zentrifugallüfter
zwei axial entgegengesetzt gerichtete Einlässe hat, ist es möglich, niedrige
Luftgeschwindigkeiten in separaten Kanälen innerhalb des Einlassschallabsorbers
zu erreichen, wie es auch möglich
ist, eine vorteilhafte Verlängerung
des Schallabsorbers in einer lateralen Richtung und gleichzeitig
eine in zu dieser Richtung senkrechten Richtungen kompakte Vorrichtung
zu erhalten.
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Es
ist überaus
vorteilhaft, wenn der Auslassschallabsorber ein Teil zum Umleiten
der Strömung um
im wesentlichen 180° enthält. Dies
erlaubt eine besonders kompakte Anordnung der Vorrichtung entsprechend
der Erfindung, da das Filtergehäuse
vor dem Auslassschallabsorber angeordnet werden kann und mit Zirkulationsluft
von seinem einen Ende versorgt werden kann, wobei Zuluft durch das
andere Ende des Filtergehäuses
zugeführt
wird. Hieraus ergibt sich eine vorteilhafte Mischung von Zuluft
und Zirkulationsluft innerhalb des Filtergehäuses und im allgemeinen vorteilhafte
Strömungseigenschaften der
Vorrichtung als ein Zuluftmittel. Insbesondere ist es ein Vorteil,
eine Gabelung im Bereich der Verbindung des Auslassschallabsorbers
zum Filtergehäuse vorzusehen,
da dies eine niedrige Geschwindigkeit am Einlass des Filtergehäuses und
hervorragende Vermischung ermöglicht.
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Es
ist vorteilhaft, wenn die Schallabsorber aus einem synthetischen,
offenporigen Schaummaterial hergestellt sind und eine im Wesentlichen
luftdichte Oberflächenschicht
auf ihren äußeren Oberflächen haben.
Hierdurch wird ein sehr guter schallabsorbierender Effekt erreicht.
Zur Klarstellung sollte angemerkt werden, dass Luftkanäle im Inneren
der Teile des Schallabsorbers nicht mit irgendeiner luftdichten
Schicht beschichtet sind, aber dass die offenen Poren des Schaummaterials
gegenüber
diesen Kanälen
offen sind.
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Durch
die Vorrichtung mit einem modularen Körper, der aus einem Rückteil (beispielsweise
einer Rückplatte)
und daran in rechtem Winkel befestigbaren Halteflächen besteht,
wird eine einfache Herstellung und Zusammenbau von Luftzuführungsmitteln entsprechend
der Erfindung erreicht. Insbesondere und nach Gelegenheit können die
Halteflächen
aus Platten bestehen, die kurze, durchgehende rohrförmige Teile
haben, die mit den auf jeder Seite der Haltefläche angeordneten schallabsorbierenden
Teilen aneinander grenzen, um die schallabsorbierenden Teile zu
befestigen und die Bildung von Kanälen in Verbindung mit den und
durch die Halteflächen
zu vereinfachen.
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Weitere
Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden detaillierten Beschreibung
hervor.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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Die
Erfindung wird nun detaillierter mit Bezug auf die begleitenden
Zeichnungen beschrieben. Diese zeigen:
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1 in
einer auseinander gebauten Darstellung eine Vorrichtung zur Verdrängungsbelüftung entsprechend
der Erfindung,
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2 ein
Filtergehäusemodul
zur Verwendung in einer Vorrichtung entsprechend der Erfindung,
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3 ein
anderes Filtergehäusemodul
zur Verwendung in einer Vorrichtung entsprechend der Erfindung,
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4 einen
Einlassschallabsorber für
die Vorrichtung in 1 im Detail,
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5.
ein erstes Teil eines Auslassschallabsorbers der Vorrichtung in 1,
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6 ein
zweites Teil des Auslassschallabsorbers zur Verwendung in einer
Vorrichtung entsprechend 1,
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7 in
diagrammatischer Weise die Konstruktion eines Haltekörpers einer
Vorrichtung entsprechend der Erfindung.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Die
Verdrängungsbelüftungsvorrichtung 1 in 1 ist
mit einer Zuluftleitung 2, die zu einem zentralen Zuluftsystem
gehört,
verbunden. Die Zuluftleitung 2 ist über eine Zuluftverbindung 4 mit
einem modularen Filtergehäuse 3 verbunden,
welches auf seiner Vorderseite einen Filter hat.
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Die
Verdrängungsbelüftungsvorrichtung 1 umfasst
neben dem Filtergehäuse 3 auch
ein Zirkulationsgehäuse 5,
welches mit einem Zirkulationsluftfilter versehen ist. Das Zirkulationsgehäuse 5 ist über zwei
Zirkulationsleitungen 7 mit einem Block, der eine Lüftereinheit 6 trägt, über einen
Einlassschallabsorber 8 verbunden, der dafür vorgesehen
ist, von dem Betrieb der Lüftereinheit 6 herrührenden
Einlasslärm
zu absorbieren.
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Der
Auslass der Lüftereinheit 6 geht
durch einen Kanal, der durch einen Auslassschallabsorber 9a, 9b reicht,
welcher aus einem ersten Teil mit einem ersten Verbindungsteil 10 zur
Verbindung mit der Lüftereinheit
und einem zweiten Verbindungsteil 11 zur Verbindung mit
dem Filtergehäuse 3 besteht.
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Zirkulationsluft
von der Lüftereinheit
wird somit durch den Kanal in das erste Teil 9a des Auslassschallabsorbers
geleitet, dann weiter durch den zweiten Teil 9b des Auslassschallabsorbers,
in welchem die Strömung
um im Wesentlichen in 180° umgeleitet wird,
um somit das Filtergehäuse 3 an
einem dem Ende der Zuluftverbindung 4 entgegengesetzten Ende
zu verbinden.
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Die
Vorrichtung 1 umfasst einen aus einem Rückteil 12 bestehenden
Körper,
der im Wesentlichen aus einer zur Anpassung in die Ecke eines Raums
um 90° gebogenen
Platte besteht. An diesem Rückteil
sind eine Anzahl von Halteflächen 13, 14, 15 und 16 durch
Einschnappen oder in entsprechender Weise befestigbar, sodass sie
im Wesentlichen im rechten Winkel gegen die zwei Haupteile des Rückteils 12 angeordnet
werden können.
Die Halteflächen 13-16 halten
das Zirkulationsgehäuse 5 und
die Einlassverbindung zum Einlassschallabsorber 8, umfassen
eine Schnittstelle zwischen dem Block der Lüftereinheit und dem Auslassschallabsorber
bzw. die Schnittstelle zwischen den zwei Teilen 9a, 9b des Auslassschallabsorbers,
und stellen gleichzeitig Verbindungen für das Filtergehäuse 3 bereit.
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Der
Boden der Haltefläche 16 kann
ausgebildet werden, um die in der Vorrichtung enthaltene Steuerausstattung
zu halten.
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Eine
aus einer perforierten Platte mit Vorkehrungen für den Durchgang von Luft bestehende
Abdeckung ist ausgebildet, um das Filtergehäuse 3 und das Zirkulationsgehäuse 5 abzudecken.
An einem unteren Ende der Vorrichtung 1 ist eine abgerundete, vertiefte
Kappe 18 angeordnet. Der Lüftereinheitsblock ist mit einem
Deckel 19 bedeckt, der mit einer inneren Schallisolation
(nicht gezeigt) versehen ist.
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Mit
der vorbeschriebenen Konstruktion ist die Ausgestaltung der Verdrängungsbelüftungsvorrichtung 1 sehr
kompakt und erlaubt die Integration verschiedener Funktionen auf
begrenztem Raum, während
eine große
Flexibilität
und sehr stark modularisierte Bauweise bereitgestellt werden.
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Wenn
das Filtergehäuse 3 und
das Zirkulationsgehäuse 5 ihre
Funktion erfüllt
haben, sind sie ganz einfach ersetzbar durch Entfernen der Abdeckung 17,
Verschließen
der Zuluftleitung 2, Entfernen des Filtergehäuses 3 und
des Zirkulationsgehäuses 5 nach
der Versiegelung des Einlasses bzw. Auslasses und nach Versiegeln
der Filtervorderseite mit Hilfe einer Abdeckhülle oder ähnlichem sowie nachfolgender
Positionierung neuer Module.
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In 2 ist
das Filtergehäuse 3 in
vergrößertem Maßstab mit
den Verbindungen 4 bzw. 20 gezeigt. Das Filtergehäuse ist
als geschlossener Behälter
ausgestaltet und vorzugsweise aus einem Plastikmaterial, beispielsweise
Polykarbonat, aus zwei Hälften
gefertigt, welche abdichtend mit einem umlaufenden Flansch miteinander
verbunden sind. 21 kennzeichnet drei Filterteile mit effizienten
Filtern, die abdichtend in die Innenseite des Filtergehäuses 3 eingesetzt
sind.
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3 zeigt
das Zirkulationsgehäuse 5,
dass nur einen Filterabschnitt 22 und zwei Verbindungen 23 hat,
welche in diesem Fall als Auslasse des Zirkulationsgehäuses 5 dienen.
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Es
sollte angemerkt werden, dass die Vorrichtung entsprechend der Erfindung
einfach mit einem Abluftmodul ausgestattet werden kann, welches in
diesem Fall in 1 vorzugsweise über dem
Zirkulationsmodul 5 angeordnet und über seinen Einlass oder Einlasse,
die vorzugsweise mit den Auslassen 23 in 3 korrespondieren,
mit mindestens einem zentralen Abluftkanal verbunden ist.
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In 4 ist
der Einlassschallabsorber 8 gezeigt, der in diesem Fall
einstückig
mit einem Block zum Aufnehmen der Lüftereinheit 6 ist.
Dieser Block umfasst den unteren Abschnitt des Schallabsorbers in 4 und
enthält
einen Sitz 30 für
die Lüftereinheit 6.
Die Lüftereinheit 6 enthält einen
Zentrifugallüfter mit
nach unten gerichtetem Auslass, wie in der Zeichnung zu sehen. Luft
wird durch Luftkanäle 24 in
die Innenseite des Sitzes 30 der Lüftereinheit 6 geleitet, wo
dann die Luft aus dem Lüfterblock
durch den Auslass 31 gedrückt wird, wie bei Zentrifugallüftern üblich.
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Die
Lüftereinheit 6 ist
in der Zeichnung aus Gründen
der klareren Darstellung in einer Position gezeigt, in der sie aus
ihrem Sitz 30 entfernt ist. Die Lüftereinheit 6 enthält einen
Motor (nicht gezeigt), einen Zentrifugallüfter der in zwei axiale Richtungen zum
Ansaugen aus beiden axialen Richtungen des Lüfters geöffnet ist, und einen nach unten
gerichteten Auslass.
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Die
Befestigung der Lüftereinheit
innerhalb des Sitzes 30 erfolgt am einfachsten durch Eindrücken der
Einheit, welche durch die Reibung der angrenzenden elastischen Teile
des Sitzes in der eingesetzten Position gehalten wird.
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In 5 ist
der erste Abschnitt 9a des Auslassschallabsorbers in vergrößertem Maßstab dargestellt.
Der Luftkanal 25 beginnt mit einem Teil 25 mit rechteckigem
Querschnitt, um somit im Wesentlichen in seiner Form mit dem Auslass 31 (4)
zu korrespondieren, und wechselt in der Innenseite des Teils 9a in
einen kreisförmigen
Querschnitt über.
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Das
zweite Teil 9b des Auslassschallabsorbers ist in 6 gezeigt,
wobei das Einlassloch 26 dieses Teils gezeigt ist, welches
eine Verlängerung des
Kanals 25 des Teils 9a in 5 umfasst.
In der Innenseite des Teils 9b gabelt sich der Kanal 26 in zwei
Kanäle 27 und 28,
um in das zweite Verbindungsteil 11 des Auslassschallabsorbers
zu wechseln. Im Betrieb wird somit die Strömung umgekehrt, sodass eine
Umkehrung der Strömung
um im Wesentlichen 180° erreicht
wird.
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Vorzugsweise
bestehen alle Teile der Vorrichtung entsprechend der Erfindung,
die Schallabsorber umfassen, aus ganzen Teilen eines synthetischen
offenporigen Schaummaterials. Auf der Außenseite sind die ganzen Elemente
der Schallabsorber oberflächenbeschichtet,
um hierdurch eine luftdichte äußere Schicht
zu bilden, die einen klaren und effizienten Dämpfeffekt bereitstellen. Ein
geeignetes Material zur Verwendung in den schallabsorbierenden Teilen
ist Polyurethanschaum, und die Oberflächenbeschichtung kann aus einem
geeigneten synthetischen Lack bestehen, beispielsweise aus einer polymeren
Oberflächenbeschichtung.
Es ist jedoch nicht ausgeschlossen, dass die Schallabsorber aus mehr
oder weniger Teilen bestehen. Im Prinzip kann ein einzelnes integrales
Element verwendet werden, welches folglich Schallabsorber für Einlass
und Auslass wie auch den Sitz der Lüftereinheit enthalten würden.
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In 7 ist
der Haltekörper
der Vorrichtung in größerem Detail
gezeigt, wobei er ein Rückteil 12 enthält, das
im Wesentlichen aus einer um einen 90° Winkel gebogenen Platte und
vier Halteflächen
besteht. Die Halteflächen
sind mit einer Anzahl von Löchern 29 entsprechend
der vorliegenden Verwendung versehen, wobei das Loch oder die Löcher in
jeder einzelnen Halteplatte zu der jeweiligen Verwendung korrespondiert.
Wie oben angegeben, wird vorzugsweise ein Rohrteil in jedes Loch
eingesetzt (hier nicht gezeigt), um mit einem angrenzenden schallabsorbierenden
Teil oder Filtergehäusemodul
verbunden zu werden.
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Eine
Verbindung der Halteflächen
mit dem Rückteil 22 wird
in geeigneter Weise, beispielsweise durch ausgeschnittene Zungen
in einem nach unten gebogenen Eckteil 32 auf der Haltefläche 13 erreicht, welche
in einer taschenähnlichen
Ausnehmung 31 mit einer Öffnung 33 in dem Rückteil 12 ruhen.
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Es
sollte festgestellt werden, dass andere Formen von Vorrichtungen
entsprechend der Erfindung als viertelkreisförmige, die für die Positionierung
in einer Ecke vorgesehen sind, bereitgestellt werden können. Bei
anderen Formen, beispielsweise halbkreisförmigen zur Positionierung gegen
eine flache Wand oder vollständig
kreisförmigen
oder elliptischen für
freistehende Zwecke oder in eine Wand zurückgesetzt, ist die Rückwand vorzugsweise
als eine flache Platte mit möglicherweise
ausgebogenen Teilen zum Halten der Halteflächen konstruiert, welche je
nach Gelegenheit, falls notwendig, ebenso durch auslegerähnliche
Elemente gehalten werden können.
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Der
Lüfter
kann unterschiedlich ausgestaltet sein, beispielsweise mit einem
Einlass nur aus einer Richtung. Ebenso können andere Grundtypen von Lüftern verwendet
werden, beispielsweise Axiallüfter.