Einrichtung zum Klimatisieren von Räumen
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Klimatisieren von Räumen, insbesondere Fabrikräumen, denen von einer zentralen Luftaufbereitungs- und -förderanlage über ein Einkanalsystem klimatisierte Frischluft zugeführt wird, und in denen Raumklimageräte vorgesehen sind, durch die Raumlust angesaugt, gereinigt, gekühlt und wieder in den Raum ausgeblasen werden kann
Es sind Verfahren und Vorrichtungen bekannt, bei und mit denen ein Raum mit hohem Wärmeanfall, z.B. ein Fabrikraum mit wärmeabgebenden Maschinen, mit relativ geringem Aufwand in gewissem Umfang klimatisiert wird.
Diese Verfahren arbeiten so, dass nur ein kleinerer Teil der benötigten Gesamtluftmenge, z.B. etwa 200/0, den einzelnen Räumen als klimatisierte Frischluft aus einer Klimazentrale zugeführt wird, während die restlichen 80ovo im Raum selbst mit Hilfe von Raumlufttemperierungsgeräten auf den gewünschten Zustand gebracht werden.
Dabei werden durch die kleinere Teilmenge sowohl die notwendige Feuchtigkeit als auch während der Heizperiode die notwendige Wärme zugeführt. Die ge nannten Raumluftklimageräte sind daher als reine Kühlaggregate für die Raumluft ausgeführt, da nur für die Kühlperiode die gesamte Luftmenge zur Abführung der durch Maschinen, Beleuchtung, Personen und Ein strahlung von aussen anfallenden Wärme benötigt wird.
Bei diesen in Anlage und Betrieb äusserst wirtschaftlichen Systemen bereitet jedoch die Vermeidung von Zugerscheinungen in der Aufenthaltszone der Rauminsassen Schwierigkeiten, da im allgemeinen relativ kompakte und kalte Luftströmungen besonders an den Raumklimaapparaten auftreten.
Die Erfindung dient dazu, diese Schwierigkeiten zu überwinden. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer Stelle des Raumes im Bereich oberhalb der Aufenthaltszone der Rauminsassen zusammengebaute Luftaustritte für die Frischluft und für die ge külilte Raumluft angeordnet sind, die einen im wesent lichten gleichgerichteten Austritt mindestens der Kem- strömungen beider Luftmengen in den Raum ermög lochen.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass an den an der Decke des Raumes angeordneten Lüftungskanal unten ein Raumklimagerät angeschlossen ist, bestehend aus einer Druckkammer, die längs ihres Umfangs mindestens teilweise mit Austrittsöffnungen für die klimatisierte Frischluft ausgerüstet ist, und aus einem Luftkühler für die Raumluft, der mit dieser Druckkammer zusammengebaut und mindestens mit einem Ventilator, Filtern und Wärmeaustauschern ausgestattet ist, und dessen Luftaustrittsöffnungen zu denjenigen der Druckkammer mindestens im wesentlichen gleichgeilehtet sind.
Wird das erfindungsgemässe Gerät zentral im Raum angeordnet, so lässt sich die gleichmässige Luftverteilung nach allen Seiten verbessern, wenn vor den Luft sustrittsöffnungefi der beiden Luftmengen für jede Luftmenge ein polygonartiges oder mindestens annä hernd kreisförmiges Lochblech als Luftverteiler angeordnet ist.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichmmg näher erläutert.
Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung einen Abschnitt des Lüftungskanals für die klimatisieste Luft und die daran angebauten Luftaustritte für die klimatisierte Luft und für die aufbereitete Raumluft.
Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie II-II von Fig. 1 und 3, während
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie II-II von Fig 2 darstellt.
Fig. 1 zeigt einen Abschnitt eines Kanals 1 für die klimatisierte Frischluft, der in oder an der Decke des zu. klimatisierenden Raumes verlegt ist. Die von einer zentralen Klimaanlage kommende Frischluft durchströmt den Kanal 1 dabei in der durch Pfeile 20 angedeuteten Richtung, also in der Darstellung in der Fig. 1 von rechts oben nach links unten.
In den Raum hinein ist an diesem Kanal 1 ein Raumklimagerät 2 angeordnet, das eine Druckkammer 6 für die Frischluft und einen Luftkühler 17 für die Reinigung und Kühlung der Raumluft sowie getrennte, jeodch zusammengebaute Luftaustritte 3 und 4 für die Frischluft und die in jedem einzelnen Raum separat gereinigte und gekühlte Raumluft umfasst.
Für die durch voll ausgezogene Pfeile 21 symbolisierte, klimatisierte Frischluft, die durch eine mit einem Lochblech versehene Öffnung 5 in der dem Raum zugewandten Begrenzung des Kanals 1 in das Klimagerät 2 gelangt, sind dabei entsprechend ihrer geringen Menge eine kleine Anzahl von sich über den ganzen Umfang des rechteckigen oder quadratischen Klimagerätes 2 erstreckenden Luftaustrittsöffnungen 3 vorgesehen; die im Luftkühler 17 aufbereitete Raumluft, die mit gestrichelten Pfeilen 22 verdeutlicht ist, gelangt durch die Austrittsöffnungen 4 in den Raum, die entsprechend der grösseren Menge der aufbereiteten Raumluft in grösserer Zahl vorhanden sind.
Wie in Fig. 2 dargestellt, gelangt die Frischluft aus dem Kanal 1 durch die Öffnung 5 in die Druckkammer 6 des Klimagerätes 2, die durch eine Wand 7 von dem Luftkühler 17 für die Aufbereitung der Raumluft getrennt ist. Die Luftaustrittsöffnungen 3 der Kammer 6 bestehen aus durch einstellbare Klappen 8 in ihrem Öffnungsquerschnitt veränderbaren Öffnungen, die, wie envähnt, längs des ganzen Umfangs in den vertikalen Seitenwänden der Kammer 6 angeordnet sind. Vor den Luftaustritten 3 ist in der Kammer 6 ein im Querschnitt polygonartiges Lochblech 16 als Luftverteiler vorhanden.
An die Druckkammer 6 ist nach unten der Luftkühler 17 für die Raumluft angebaut, der für das Ansaugen der Raumluft durch die Öffnung 12 einen von einem Scheibenankermotor 9 angetriebenen Ventilator 10 mit nach rückwärts gekrümmten Schaufeln 11 (Fig. 3) besitzt. Dieser Ventilator 10 ist auf seiner Druckseite umschlossen von Filtern 13 für die Reinigung der Raumluft; diese durchsetzt anschliessend die, z.B. als Rippen-Kühler bekannter Bauart ausgebildeten, Wärmeaustauscher oder Kühlaggregate 14, die jeweils über Leitungen 15 an das Kaltwassernetz angeschlossen sind.
Zwischen dem Kühlaggregat 1 A und den im Prinzip den Luftaustrittsöffnungen 3 der Kammer 6 gleichen Austrittsöffnungen 4 für die Raumluft ist ebenfalls ein im Grundriss polygonartig verlaufendes Lochblech 16 angeordnet, dass für eine gleichmässige Verteilung der aus dem Luftkühler 17 austretenden, gekühlten Raumluft nach allen Seiten sorgt.
Wie sich bei Versuchsmessungen ergeben hat, gelingt es, durch die erfindungsgemässe Ausbildung der beiden Gruppen von Luftaustrittsöffnungen 3 und 4 die Kernströmungen der beiden Luftanteile oberhalb des Aufenthaltsbereiches der Rauminsassen zu halten und auf diese Weise unangenehme Zugerscheinungen durch die auf etwa 10 C in dem Kühler 17 abgekühlte Raumluft zu vermeiden; denn in Kopfhöhe der Rauminsassen können dabei die Luftgeschwindigkeiten auf Werte von etwa 0,1-0,3 m/sec erniedrigt werden.
Hinsichtlich der Funktionsweise sind bei der Einrichtung zwei Betriebsarten zu unterscheiden. Während der Heizperiode, die wegen des grossen Wärmeanfalls innerhalb des oder der mit der Einrichtung ausgerüsteten Räume nur während kurzer Zeiten im Winter dauert, steht der Luftkühler 17 für die Raumluft ausser Betrieb. Der Raum wird dabei mit erwärmter und befeuchteter Frischluft klimatisiert, wobei zusätzlich noch eine - zweckmässigerweise zur Verhinderung des dort auftretenden Kaltluftabfalles vor den Fenstern angeordnete - von der vorliegenden Einrichtung unabhängige Grundlastheizung vorhanden ist. Die für die Heizzwecke benötigte Frischluft beträgt etwa 20 /o der Gesamtluftmenge.
Während der Kühlperiode, d. h. - abgesehen von wenigen Tagen, an denen zufällig ein Gleichgewicht zwischen der im Raum erzeugten und der aus ihm durch das Temperaturgefälle nach aussen abfliessenden Wärme herrscht und daher die Frischluft nur eine Lufterneuerung und Befeuchtung, aber keine Temperaturänderung bewirkt - während der übrigen Zeit des Jahres, wird die Frischluft in der Zentrale derart aufbereitet - d. h. gekühlt und entfeuchtet - dass sie, wieder mit einem Mengenanteil von etwa 20 /n der Gesamtluftmenge, dem Raum mit geeigneter Temperatur und Feuchtigkeit zugeführt wird. Gleichzeitig erfolgt durch die Luftkühler in jedem Raum eine Reinigung und Kühlung der Raumluft in der beschriebenen Weise.
Durch geeignete Verriegelungsmittel wird ein gleichzeitiges Heizen der Frischluft und Kühlen der Raumluft bei der Einrichtung verhindert.
Bei einer bereits ausgeführten Einrichtung, bei der die Grösse des Klimagerätes etwa 2 X 2 m2 beträgt und bei der das Klimagerät etwa V m in einen etwa 3 m hohen Raum mit einer Grundfläche von 15ei1 m2 hineinragt, beträgt die Austrittsgeschwindigkeit der beiden Luftanteile aus den Öffnungen 3 und 4 beispielsweise 8 m/sec. und die austretende Gesamtluftmenge etwa 5000 m3/h, wodurch im Aufenthaltsbereich der Rauminsassen eine Raumtemperatur von etwa 20-22 C gehalten werden kann.
Device for air conditioning rooms
The invention relates to a device for air-conditioning rooms, in particular factory rooms, to which conditioned fresh air is supplied from a central air treatment and conveying system via a single-channel system, and in which room air-conditioning units are provided, sucked in, cleaned, cooled and returned to the room can be blown out
Methods and devices are known for and with which a room with high heat accumulation, e.g. a factory room with heat-emitting machines can be air-conditioned to a certain extent with relatively little effort.
These methods work so that only a smaller part of the total amount of air required, e.g. about 200/0 is supplied to the individual rooms as conditioned fresh air from a central air conditioning system, while the remaining 80ovo in the room itself are brought to the desired state with the help of room air temperature control devices.
The smaller subset supplies both the necessary moisture and the necessary heat during the heating season. The mentioned room air conditioning units are therefore designed as pure cooling units for the room air, since the entire amount of air is only required for the cooling period to dissipate the heat generated by machines, lighting, people and radiation from outside.
In these systems, which are extremely economical in terms of installation and operation, however, there are difficulties in avoiding drafts in the occupied zone of the room occupants, since, in general, relatively compact and cold air currents occur, particularly in the room air conditioners.
The invention serves to overcome these difficulties. It is characterized in that assembled air outlets for the fresh air and for the cooled room air are arranged at at least one point in the room in the area above the occupied zone of the room occupants, which provide a substantially clear, rectified outlet of at least the core flows of both air volumes into the room allow punching.
A preferred embodiment of the invention is characterized in that a room air-conditioning unit is connected to the ventilation duct located on the ceiling of the room, consisting of a pressure chamber, which is at least partially equipped along its circumference with outlet openings for the conditioned fresh air, and an air cooler for the room air, which is assembled with this pressure chamber and equipped with at least one fan, filters and heat exchangers, and whose air outlet openings are at least substantially the same as those of the pressure chamber.
If the device according to the invention is arranged centrally in the room, the even distribution of air on all sides can be improved if a polygonal or at least approximately circular perforated plate is arranged as an air distributor in front of the air outlet openings of the two air volumes for each air volume.
The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment in connection with the drawing.
1 shows a perspective view of a section of the ventilation duct for the air-conditioned air and the air outlets attached to it for the conditioned air and for the conditioned room air.
Fig. 2 is a section along the line II-II of Figs. 1 and 3, while
FIG. 3 shows a section along the line II-II of FIG.
Fig. 1 shows a section of a channel 1 for the conditioned fresh air, which is in or on the ceiling of the. air-conditioning room is moved. The fresh air coming from a central air conditioning system flows through the duct 1 in the direction indicated by arrows 20, that is to say from the top right to the bottom left in the illustration in FIG. 1.
A room air conditioning unit 2 is arranged in the room on this channel 1, which has a pressure chamber 6 for the fresh air and an air cooler 17 for cleaning and cooling the room air as well as separate, however assembled air outlets 3 and 4 for the fresh air and in each individual room includes separately cleaned and cooled room air.
For the air-conditioned fresh air, symbolized by solid arrows 21, which enters the air-conditioning unit 2 through an opening 5 provided with a perforated plate in the boundary of the duct 1 facing the room, a small number of them are distributed over the whole area according to their small amount Perimeter of the rectangular or square air conditioner 2 extending air outlet openings 3 provided; the conditioned room air in the air cooler 17, which is indicated with dashed arrows 22, passes through the outlet openings 4 into the room, which are present in greater numbers according to the larger amount of the conditioned room air.
As shown in Fig. 2, the fresh air from the channel 1 passes through the opening 5 into the pressure chamber 6 of the air conditioner 2, which is separated by a wall 7 from the air cooler 17 for conditioning the room air. The air outlet openings 3 of the chamber 6 consist of openings whose opening cross section can be changed by means of adjustable flaps 8, which, as mentioned, are arranged along the entire circumference in the vertical side walls of the chamber 6. In front of the air outlets 3 in the chamber 6 there is a perforated plate 16 with a polygonal cross section as an air distributor.
At the bottom of the pressure chamber 6 is the air cooler 17 for the room air, which has a fan 10 driven by a disc armature motor 9 with backward curved blades 11 (FIG. 3) for sucking in the room air through the opening 12. This fan 10 is enclosed on its pressure side by filters 13 for cleaning the room air; this then penetrates the, e.g. formed as a rib cooler of known design, heat exchangers or cooling units 14, which are each connected via lines 15 to the cold water network.
Between the cooling unit 1 A and the outlet openings 4 for the room air, which in principle are the same as the air outlet openings 3 of the chamber 6, there is also a perforated plate 16 which is polygonal in plan and ensures that the cooled room air exiting from the air cooler 17 is evenly distributed on all sides .
As has been shown in experimental measurements, the inventive design of the two groups of air outlet openings 3 and 4 succeeds in keeping the core flows of the two air components above the occupied area of the room occupants and in this way unpleasant drafts due to the fact that the cooler 17 is at around 10 C avoid cooled room air; because at head height of the room occupants, the air velocities can be reduced to values of about 0.1-0.3 m / sec.
With regard to the mode of operation, two operating modes must be distinguished when setting up. During the heating period, which, because of the large amount of heat generated within the room or rooms equipped with the device, only lasts for short periods in winter, the air cooler 17 for the room air is out of operation. The room is air-conditioned with heated and humidified fresh air, with an additional base-load heating system, which is conveniently arranged in front of the windows to prevent the cold air drop that occurs there, and which is independent of the present device. The fresh air required for heating purposes is about 20 / o of the total amount of air.
During the cooling period, i.e. H. - apart from a few days on which there happens to be an equilibrium between the heat generated in the room and the heat flowing out of it due to the temperature gradient to the outside and therefore the fresh air only causes air renewal and humidification, but no temperature change - during the rest of the year, the fresh air in the headquarters is prepared in this way - d. H. cooled and dehumidified - that it, again with a proportion of about 20 / n of the total air volume, is supplied to the room with a suitable temperature and humidity. At the same time, the air cooler in each room cleans and cools the room air in the manner described.
A simultaneous heating of the fresh air and cooling of the room air in the facility is prevented by suitable locking means.
In the case of a device that has already been implemented, in which the size of the air-conditioning unit is about 2 X 2 m2 and where the air-conditioning unit protrudes about 3 m into a room about 3 m high with a floor area of 15 m2, the exit speed of the two air components is from the openings 3 and 4, for example 8 m / sec. and the total amount of air exiting is about 5000 m3 / h, which means that a room temperature of about 20-22 C can be maintained in the area occupied by the occupants.