DE102007008572B3 - Air flow controlling method for ventilation device i.e. central ventilation device, involves throttling external air inlet opening and exhaust air opening during necessary air circulation operation - Google Patents

Air flow controlling method for ventilation device i.e. central ventilation device, involves throttling external air inlet opening and exhaust air opening during necessary air circulation operation Download PDF

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Abstract

The method involves providing a connection between an air inlet channel (1) and an air outlet channel (2) in a form of a circulating air opening (10) controllable by a closure. An external air inlet opening (3) and an exhaust air opening (9) are closed by an opening of the air opening (10). The opening (10) is opened during initiation of a circulating air operation, and the exhaust air inlet opening (3) is left open. The inlet opening and the air opening are throttled during complete opening of the opening (10) and during necessary air circulation operation. An independent claim is also included for a device for performing a method of controlling air flows in a ventilation device.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern der Luftströmungen in einem lufttechnischen Gerät insbesondere einem Zentrallüftungsgerät, in dem die Luft erwärmt und/oder gekühlt wird, wobei das Gerät einen Lufteinlasskanal zwischen einer steuerbaren Außenlufteinlassöffnung und einer Zuluftöffnung und einen Luftauslasskanal insbesondere parallel zum Lufteinlasskanal zwischen einer Abluftöffnung und einer steuerbaren Fortluftöffnung aufweist, und wobei zwischen den Kanälen eine Verbindung in Form einer durch einen Verschluss steuerbaren Umluftöffnung besteht.The The invention relates to a method for controlling the air flows in an air-technical device in particular a central ventilation unit, in which the air is heated and / or cooled being, the device being an air intake passage between a controllable outside air intake port and a supply air opening and an air outlet duct, in particular parallel to the air inlet duct between an exhaust opening and a controllable exhaust air opening and wherein between the channels a compound in shape a controllable by a closure circulating air opening consists.

Aus der DE 196 32 059 C2 ist ein Verfahren zur Mischluftregelung in einem Heiz-/Klimagerät eines Kraftfahrzeuges bekannt, bei welchem Außenluft und/oder Umluft dem Heiz-/Klimagerät zugeführt werden und welches die Außenluft und/oder Umluftzufuhr in den Fahrzeuginnenraum steuert, wobei die Außenluft und/oder Umluftzufuhr so eingestellt wird, dass die Taupunkttemperatur der Raumluft im Fahrzeug kleiner ist, als die Temperatur auf der Innenseite einer Fahrzeugscheibe, wobei ein Mindestaußenluftanteil in Abhängigkeit der aus dem Fahrzeuginnenraum abzuführenden Feuchtigkeit eingestellt wird. Darüber hinaus offenbart sie eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens, bei der in einem Heiz- und Klimagerät des Kraftfahrzeuges eine Außenluftklappe und eine Umluftklappe angeordnet sind, welche über mindestens ein Stellelement von einem Heizungs- und Klimasteuergerät einsteuerbar sind und das Heizungs- und Klimasteuergerät einerseits mit einem Innentemperatursensor und einem Luftfeuchtesensor verbunden ist, welche in einer Fahrgastzelle angeordnet sind und die entsprechenden Signale zur Bestimmung der Taupunkttemperatur der Raumluft liefern und andererseits das Heizungs- und Klimasteuergerät die Scheibentemperatur aus der Außenlufttemperatur ableitet und Heizungs- und Klimasteuergerät die Außenluftklappe und die Umluftklappe in Abhängigkeit dieser Signale auf- und zusteuert.From the DE 196 32 059 C2 a method for mixing air control in a heating / air conditioning unit of a motor vehicle is known in which outside air and / or circulating air are supplied to the heating / air conditioning unit and which controls the outside air and / or circulating air supply to the vehicle interior, wherein the outside air and / or circulating air supply so is set that the dew point temperature of the room air in the vehicle is smaller than the temperature on the inside of a vehicle window, wherein a minimum external air content is set in dependence on the dissipated from the vehicle interior moisture. In addition, it discloses an arrangement for carrying out the method in which in a heating and air conditioning unit of the motor vehicle, an outside air damper and a recirculation damper are arranged, which are einsteuerbar at least one actuator of a heating and air conditioning control unit and the heating and air conditioning control unit on the one hand an internal temperature sensor and a humidity sensor is arranged, which are arranged in a passenger compartment and provide the corresponding signals for determining the dew point temperature of the room air and on the other hand, the heating and air conditioning control unit derived the temperature of the window from the outside air temperature and heating and air conditioning control unit the outside air damper and the recirculation damper in dependence these signals up and heading.

Die DE 101 14 524 B4 offenbart ein Verfahren zum Druckschutz und zur Klimatisierung schnell fahrender Fahrzeuge, insbesondere Schienenfahrzeuge, wonach Frischluft angesaugt und über ein Luftbehandlungsgerät in das Fahrzeuginnere geleitet wird und die gleiche Menge Luft als Fortluft aus dem Fahrzeuginnern geleitet wird, wobei die Steuerung über Mittel zur Ermittlung des Drucks und Mittel zur Ermittlung der Luftqualität erfolgt und über das Luftbehandlungsgerät nur soviel Frischluft konditioniert wird, wie aufgrund der Besetzung im Fahrzeuginnern erforderlich ist. Die Frischluft wird dabei mit Umluft gemischt und das Mischungsverhältnis nach der im Fahrzeuginnern herrschenden Luftqualität, insbesondere der CO2-Konzentration angepasst.The DE 101 14 524 B4 discloses a method for pressure protection and for air conditioning fast moving vehicles, especially rail vehicles, after which fresh air is drawn in and passed through an air handling unit in the vehicle interior and the same amount of air is discharged as exhaust air from the vehicle interior, the controller via means for determining the pressure and Means for determining the air quality is done and the air handling unit only as much fresh air is conditioned, as required due to the occupation in the vehicle interior. The fresh air is mixed with circulating air and adjusted the mixing ratio according to the prevailing inside the vehicle air quality, in particular the CO2 concentration.

Weiterhin ist aus der DE 100 10 832 C1 eine Vorrichtung zur Temperierung und/oder Belüftung eines Raumes in einem Gebäude und zur Anordnung in oder in der Nähe einer Fassade bekannt, die den Raum von der äußeren Umgebung des Gebäudes trennt, mit einem Außenlufteinlass, durch den Außenluft über einen ersten Wärmetauscher zur Energierückgewinnung aus der Abluft und über einen zweiten Wärmetauscher zur weiteren Temperierung führbar und durch einen Zuluftauslass in den Raum abgebbar ist, einem Ablufteinlass, durch den Abluft aus dem Raum über den ersten Wärmetauscher zu einem Fortluftauslass führbar und dort an die Umgebung abgebbar ist, einem Umluftbypass, durch den Abluft als Umluft zu dem Zuluftauslass führbar ist, wobei der freie Querschnitt des Umluftbypasses mittels einer Verstelleinrichtung veränderbar ist, und mehreren Luftfördereinrichtungen für eine aktive Luftführung, wobei eine Abluftfördereinrichtung zwischen dem Ablufteinlass und dem Abzweig des Umluftbypasses aus einem Abluftkanal und eine Zuluftfördereinrichtung zwischen einer Einmündung des Umluftbypasses in einen Zuluftkanal und dem Zuluftauslass angeordnet ist.Furthermore, from the DE 100 10 832 C1 a device for controlling the temperature and / or ventilation of a room in a building and arranged in or near a facade, which separates the room from the outside of the building, with an outside air inlet, through the outside air via a first heat exchanger for energy recovery from the exhaust air and a second heat exchanger for further tempering feasible and can be delivered by a Zuluftauslass in the room, an exhaust air inlet, through the exhaust air from the room via the first heat exchanger to an exhaust air outlet feasible and there deliverable to the environment, a Umluftbypass by the exhaust air as recirculated air to the Zuluftauslass is feasible, wherein the free cross section of Umluftbypasses is variable by means of an adjustment, and a plurality of air conveyors for active air duct, wherein an exhaust air conveyor between the exhaust air inlet and the branch of Umluftbypasses from an exhaust duct and a Supply air conveyor is arranged between an opening of the Umluftbypasses in a supply air duct and the Zuluftauslass.

Bei solchen lufttechnischen Geräten der eingangs genannten Art ist es bekannt, die Durchströmung der Umluftöffnung gegenläufig zu der Außenlufteinlassöffnung und der Fortluftöffnung zu steuern, d. h. mit einem Öffnen der Umluftöffnung werden gleichzeitig der Durchströmungsquerschnitt der Außenlufteinlassöffnung und der Fortluftöffnung verringert. Dies führt zu einer frühen Drosselung des Außen- und Fortluftstroms und damit zu erheblichen Druckverlusten und einem zusätzlichen Energiebedarf des Ventilatorantriebs.at such ventilation equipment of the aforementioned type it is known, the flow through the recirculated air opening opposite to the outside air intake and the exhaust air opening to control, d. H. with an opening the circulating air opening at the same time the flow cross section the outside air inlet opening and the exhaust air opening reduced. this leads to to an early Throttling the external and exhaust air flow and thus to considerable pressure losses and a additional Energy requirement of the fan drive.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart zu verbessern und eine entsprechende Vorrichtung bereit zu stellen, dass ein Umluftbetrieb zumindest im anfänglichen Stadium keine unnötigen Druckverluste erzeugt.task The invention is a method of the type mentioned above to improve and to provide an appropriate device that a recirculation mode at least in the initial stage, no unnecessary pressure losses generated.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Öffnen der Umluftöffnung einem Schließen der Außenlufteinlassöffnung und der Fortluftöffnung voreilt, wobei zu Beginn eines Umluftbetriebes die Umluftöffnung geöffnet wird und die Außenlufteinlassöffnung und die Fortluftöffnung geöffnet bleiben, und dass erst bei vollständig geöffneter Umluftöffnung und stärker erforderlichem Umluftbetrieb die Außenlufteinlassöffnung und die Fortluftöffnung gedrosselt werden.These Task is inventively characterized solved, that an opening the circulating air opening a closing the outside air inlet opening and the exhaust air opening leading, wherein at the beginning of a recirculation mode, the recirculation opening is opened and the outside air inlet opening and the exhaust air opening open remain, and that only at fully open air circulation opening and stronger required recirculation mode the outside air inlet opening and the exhaust air opening be throttled.

Ein solcher ungleichförmiger Klappenantrieb, bei dem die Umluftklappe der Außen- und der Fortluftklappe voreilt, verringert Druck- und Energieverluste. Diese Mischregelung nutzt zunächst das strömungsbedingte Druckgefälle zwischen der Fort- und der Außenluft und regelt den Außenluftanteil zunächst nur über die Stellung der Umluftklappe. Erst wenn die Umluftklappe vollständig geöffnet ist, wird die Stellung der Außen- und die der Fortluftklappe verändert. Dieser Klappenantrieb führt dazu, dass immer alle Klappen die größte mögliche Öffnung und so die minimal möglichen Druckverluste aufweisen. Hierbei ist ein zusätzlicher technischer Aufwand gering oder sogar nicht gegeben.Such a non-uniform valve drive, in which the recirculation damper of the outer and exhaust air damper leads, reduces pressure and energy losses. This mixing control initially uses the flow-induced pressure gradient between the outgoing air and the outside air and regulates the proportion of outside air next only about the position of the recirculation damper. Only when the recirculation flap is fully open, the position of the outer and the exhaust air flap is changed. This damper drive means that always all valves have the largest possible opening and thus the lowest possible pressure losses. Here, an additional technical effort is low or even not given.

Eine vorteilhafte Vorrichtung zum Ausüben des Verfahrens ist dann gegeben, wenn die Verschlüsse der Öffnungen Klappen insbesondere Jalousieklappen aufweisen. Alternativ wird hierzu vorgeschlagen, dass die Verschlüsse insbesondere Klappen der Öffnungen jeweils einen eigenen Stellantrieb aufweisen. Alternativ können die Verschlüsse insbesondere Klappen der Öffnungen einen gemeinsamen Stellantrieb aufweisen, wobei vorteilhafterweise der gemeinsame Stellantrieb das Voreilen durch ein mechanisches Getriebe erzeugt.A advantageous device for exercising the Method is given when the closures of the openings flaps in particular Have shutter valves. Alternatively, it is suggested that the closures in particular flaps of the openings each have their own actuator. Alternatively, the Closures in particular Flaps of the openings have a common actuator, wherein advantageously the common actuator advancing by a mechanical Gear generated.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Die Luft kühlenden und wärmenden Wärmetauscher sind hierbei nicht gezeigt. Das Ausführungsbeispiel wird im Folgenden näher beschrieben.One embodiment The invention is shown schematically in the drawing. The Air cooling and warming heat exchangers are not shown here. The embodiment will be described below described in more detail.

Die Zeichnung zeigt einen Schnitt durch ein Zentrallüftungsgerät mit einem ersten Luftkanal 1 und einem zweiten parallelen Luftkanal 2. Das Gerät ist in seiner Länge gekürzt dargestellt, so dass Wärmetauscher nicht zu sehen sind.The drawing shows a section through a central ventilation unit with a first air duct 1 and a second parallel air passage 2 , The device is shown shortened in length, so that heat exchangers are not visible.

Außenluft tritt über eine Außenlufteinlassöffnung 3 in den ersten Luftkanal 1 ein und wird über einen Luftfilter 4 und mindestens einen nicht dargestellten Wärmetauscher von einem Lüfter 5 durch eine Zuluftöffnung 6 in den betreffenden Raum insbesondere über mindestens einen Verbindungskanal gefördert. Im zweiten Luftkanal 2 saugt ein Lüfter 7 über eine Abluftöffnung 8 aus dem betreffenden Raum insbesondere über mindestens einen Verbindungskanal Raumluft an und fördert diese über mindestens einen nicht dargestellten Wärmetauscher durch eine Fortluftöffnung 9 nach außen. Zwischen den Öffnungen 3 und 6 des ersten Kanals 1 und den Öffnungen 8 und 9 des zweiten Kanals 2 befindet sich eine Umluftöffnung 10, die die beiden Kanäle miteinander verbindet.Outside air enters via an outside air inlet 3 in the first air channel 1 and is via an air filter 4 and at least one heat exchanger, not shown, of a fan 5 through a supply air opening 6 promoted in the space in question, in particular via at least one connecting channel. In the second air channel 2 sucks a fan 7 via an exhaust opening 8th from the room in question, in particular via at least one connecting channel room air and promotes this via at least one heat exchanger, not shown, through an exhaust air opening 9 outward. Between the openings 3 and 6 of the first channel 1 and the openings 8th and 9 of the second channel 2 there is a circulating air opening 10 that connects the two channels.

Zumindest die Außenlufteinlassöffnung 3, die Fortluftöffnung 9 und die Umluftöffnung 10 sind in ihrem Durchströmungsquerschnitt veränderbar und damit steuerbar bzw. regelbar und auch verschließbar. Hierzu sind in oder an den Öffnungen 3, 9 und 10 Klappen insbesondere Jalousieklappen 3a, 9a und 10a angeordnet, die entweder jeweils einen eigenen elektronisch gesteuerten Stellantrieb aufweisen oder durch einen gemeinsamen mechanischen Stellantrieb gesteuert/geregelt werden.At least the outside air inlet opening 3 , the exhaust air opening 9 and the circulating air opening 10 are variable in their flow area and thus controllable or regulated and also closed. These are in or at the openings 3 . 9 and 10 Flaps especially shutter valves 3a . 9a and 10a arranged, which either each have their own electronically controlled actuator or controlled by a common mechanical actuator / regulated.

Die Außenlufteinlassöffnung 3, die Fortluftöffnung 9 und die Umluftöffnung 10 sind in der Weise gesteuert bzw. geregelt, dass ein Öffnen der Umluftöffnung 10 nicht zu einem sofortigen und damit gleichzeitigen Schließen der Außenlufteinlassöffnung 3 und der Fortluftöffnung 9 führt, sondern die Außenlufteinlassöffnung 3 und die Fortluftöffnung 9 bleiben beim Öffnen der Umluftöffnung 10 vorerst vollständig geöffnet, so dass alle Öffnungen stets die größtmögliche Öffnung aufweisen und damit minimale Druckverluste entstehen. Dies führt dazu, dass zu Beginn eines Umluftbetriebes die Umluftöffnung 10 geöffnet wird und die Außenlufteinlassöffnung 3 und die Fortluftöffnung 9 geöffnet bleiben, und dass erst bei vollständig geöffneter Umluftöffnung 10 und stärker erforderlichem Umluftbetrieb die Außenlufteinlassöffnung 3 und die Fortluftöffnung 9 gedrosselt werden. Somit ist festzustellen, dass ein Öffnen der Umluftöffnung 10 einem Schließen der Außenlufteinlassöffnung 3 und der Fortluftöffnung 9 voreilt.The outside air inlet opening 3 , the exhaust air opening 9 and the circulating air opening 10 are controlled in the manner that an opening of the circulating air opening 10 not for an immediate and thus simultaneous closing of the outside air inlet opening 3 and the exhaust air opening 9 leads, but the outside air inlet 3 and the exhaust air opening 9 remain when opening the circulating air opening 10 initially completely open, so that all openings always have the largest possible opening and thus minimal pressure losses. This results in that at the beginning of a recirculation mode, the recirculation opening 10 is opened and the outside air inlet opening 3 and the exhaust air opening 9 remain open, and that only when completely open recirculation 10 and more required recirculation mode, the outside air inlet opening 3 and the exhaust air opening 9 be throttled. Thus, it should be noted that opening the circulating air opening 10 closing the outside air inlet opening 3 and the exhaust air opening 9 leads.

Zu diesen Ausführungsbeispielen sind unterschiedlichste Änderungen und Alternativen möglich. So können statt Klappen die unterschiedlichsten Drosseleinrichtungen in den Öffnungen angeordnet sein.To these embodiments are different changes and alternatives possible. So can instead of flaps the most diverse throttling devices in the openings be arranged.

Claims (5)

Verfahren zum Steuern der Luftströmungen in einem lufttechnischen Gerät, insbesondere einem Zentrallüftungsgerät, in dem die Luft erwärmt und/oder gekühlt wird, wobei das Gerät einen Lufteinlasskanal (1) zwischen einer steuerbaren Außenlufteinlassöffnung (3) und einer Zuluftöffnung (6) und einen Luftauslasskanal (2), insbesondere parallel zum Lufteinlasskanal (1), zwischen einer Abluftöffnung (8) und einer steuerbaren Fortluftöffnung (9) aufweist, und wobei zwischen den Kanälen (1, 2) eine Verbindung in Form einer durch einen Verschluss steuerbaren Umluftöffnung (10) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass ein Öffnen der Umluftöffnung (10) einem Schließen der Außenlufteinlassöffnung (3) und der Fortluftöffnung (9) voreilt, wobei zu Beginn eines Umluftbetriebes die Umluftöffnung (10) geöffnet wird und die Außenlufteinlassöffnung (3) und die Fortluftöffnung (9) geöffnet bleiben, und dass erst bei vollständig geöffneter Umluftöffnung (10) und stärker erforderlichem Umluftbetrieb die Außenlufteinlassöffnung (3) und die Fortluftöffnung (9) gedrosselt werden.Method for controlling the air flows in an air-conditioning device, in particular a central ventilation device, in which the air is heated and / or cooled, wherein the device has an air inlet channel ( 1 ) between a controllable outside air inlet opening ( 3 ) and a supply air opening ( 6 ) and an air outlet duct ( 2 ), in particular parallel to the air inlet duct ( 1 ), between an exhaust air opening ( 8th ) and a controllable exhaust air opening ( 9 ), and wherein between the channels ( 1 . 2 ) a connection in the form of a controllable by a closure circulating air opening ( 10 ), characterized in that an opening of the circulating air opening ( 10 ) closing the outside air inlet opening ( 3 ) and the exhaust air opening ( 9 ) leading, wherein at the beginning of a recirculation mode, the recirculation opening ( 10 ) and the outside air inlet ( 3 ) and the exhaust air opening ( 9 ) remain open, and that only when fully opened recirculation ( 10 ) and more required recirculation mode the outside air inlet ( 3 ) and the exhaust air opening ( 9 ) are throttled. Vorrichtung zum Ausüben des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlüsse der Öffnungen (3, 9 und 10) Klappen insbesondere Jalousieklappen (3a, 9a, 10a) aufweisen.Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the closures of the openings ( 3 . 9 and 10 ) Flaps, in particular shutters ( 3a . 9a . 10a ) exhibit. Vorrichtung zum Ausüben des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlüsse insbesondere Klappen der Öffnungen (3, 9 und 10) jeweils einen eigenen Stellantrieb aufweisen.Apparatus for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the Closures, in particular flaps of openings ( 3 . 9 and 10 ) each have their own actuator. Vorrichtung zum Ausüben des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlüsse insbesondere Klappen der Öffnungen (3, 9 und 10) einen gemeinsamen Stellantrieb aufweisen.Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the closures in particular flaps of the openings ( 3 . 9 and 10 ) have a common actuator. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der gemeinsame Stellantrieb das Voreilen durch ein mechanisches Getriebe erzeugt.Device according to claim 4, characterized in that that the common actuator driving through a mechanical Gear generated.
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