DE3322075A1

DE3322075A1 - Geraet zum konditionieren der luft innerhalb eines raumes

Info

Publication number: DE3322075A1
Application number: DE19833322075
Authority: DE
Inventors: Martin Dipl.-Tech. Winterthur Keller
Original assignee: Sulzer AG; Gebrueder Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1981-09-30
Filing date: 1983-06-20
Publication date: 1984-12-20
Also published as: CH654901A5; DE3322075C2; GB8320672D0; GB2144212B; GB2144212A; FR2548334A1

Description

P. 566Oa/Gb/IS Gebrüder Sulzer, Aktiengesellschaft, Winterthur/Schweiz

Gerät zum Konditionieren der Luft innerhalb eines Raumes

Die Erfindung betrifft ein an einen Primärluft-Kanal anschliessbares Gerät zum Konditionieren der Luft innerhalb eines Raumes mit einem Induktionskanal, dem über mindestens ein düsenartiges Induktionsorgan im Bereich seines unteren Endes Primärluft zugeführt werden kann, weiter mit einem Raumluft-Eintritt im Bereich des unteren Kanalendes, durch den im Betrieb des Gerätes unter dem Einfluss der aus dem Induktionsorgan in den Kanal austretenden Primärluft Raumluft angesaugt werden kann, die zusammen mit der Primärluft als Gemisch im Kanal hochsteigen und über einen am oberen Kanalende im Bereich der Geräte-Oberkante befindlichen gitterartigen Austritt in den Raum austreten kann, ferner mit einem Heizkörper mit vom Gemisch aus Primärluft und Raumluft angeströmten Wärmeaustauschflächen.

Ein Gerät der geschilderten Art ist z.B. in der Zeitschrift "Heizung/Lüftung/Klimatechnik-Haustechnik" 29 (1978), Nr. 11, Seite 425, Abbildung 7, offenbart. Diesem bekannten Gerät wird über ein Einkanal-System Frischluft als Primärluft zugeführt, die gegebenenfalls in einer Zentrale auf geeigneten Zustand aufbereitet wurde und deren Temperatur stets einige Grad Celsius unter der durchschnittlich gewünschten Raumtemperatur liegt. Ein Nachteil dieses bekannten Gerätes besteht darin, dass bei Sommerbetrieb,

aber auch im Winter, wenn keine Wärmeabgabe über den Heizkörper erforderlich ist, die Luft- und Temperaturverteilung im Raum unbefriedigend ist. Infolge der tieferen Primärluft-Temperatur entsteht bei Betrieb ohne Wärmeabgabe des Heizkörpers keine Konvektionsströmung, welche normalerweise die Primärluft zusammen mit der induzierten Raumluftströmung in den Raum trägt. Weil die kalte Primärluft durch das Erzeugen einer Induktionsströmung erheblich an Strömungsenergie verliert, fällt sie nach dem Austritt aus dem Gerät in dessen unmittelbarer Nachbarschaft zu Boden und füllt den Raum unten her. Dabei entsteht ein sogenannter "Kaltluftsee" mit unbefriedigender Frischluft- und Temperaturverteilung im Raum.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile weitgehend auszuschalten. Ein erfindungsgemässes Gerät ist gekennzeichnet durch einen heizkörperfreien Primär-

luft-Zweigkanal und eine Umschaltklappe, mit deren Hilfe die Primärluft entweder in den Induktionskanal oder in den Zweigkanal geleitet bzw. in einer Zwischenstellung auf die beiden Kanäle aufgeteilt werden kann, sowie durch einen im Bereich der Oberkante des Gerätes befindlichen, durch mindestens ein düsenartiges Entspannungsorgan gebildeten Austritt, aus welchem bei entsprechender Stellung der Umschaltklappe ausschliesslich Primärluft aus dem Zweigkanal in den Raum austreten kann, und dass das bzw. die düsenartigen Entspannungsorgane so ausgebildet sind, dass die Primärluft mit wesentlich grösserer Geschwindigkeit in den Raum austritt als die Austrittsgeschwindigkeit der induzierten Gemischströmung.

Mit Hilfe der erfindungsgemässen Geräteausbildung erhält die durch den Primärluft-Zweigkanal unter Umgehung des

Induktionskanals strömende Luft bei ihrem Durchtritt durch das oder die düsenartigen Entspannungsorgane eine solche Geschwindigkeit, dass sie mit grosser Eindringtiefe in den Raum hinausgetragen wird. Es erfolgt also kein Absinken in unmittelbarer Gerätenähe unter Bildung des genannten Kaltluftsees. Die zugeführte Primärluft verliert dabei allmählich an Energie unter Vermischung mit Raumluft; es entsteht eine weitgehend homogene Verteilung der Frischluft im Raum mit entsprechend vorteilhafter Temperaturverteilung.

Es ist zwar aus der DE-Gebrauchsmusterschrift 19 31 669 eine Anordnung mit zwei, durch eine Zwischenwand getrennten Kanälen bekanntgeworden, von denen der eine Kanal mit einem Heizkörper versehen ist, dessen aufrecht gestellte Wärme-Übertragungslamellen den ganzen Kanalquerschnitt über eine Teilhöhe des Kanals ausfüllen. Der zweite Kanal befindet sich direkt über einem Zuluftkanal für Primärluft, die über düsenartige Entspannungsorgane ausströmen kann. Eine Klappe ermöglicht es, die Primärluft entweder seitlich in den mit dem Heizkörper versehenen Kanal oder direkt in den zweiten Kanal zu leiten. In jeder der beiden Betriebsstellungen der Klappe erfolgt der Austritt der Primärluft vorerst in eine Kammer am unteren Ende der beiden Kanäle; diese Kammer ist durch eine Oeffnung in Bodennähe ständig mit der Raumluft in Verbindung. Damit erzeugt in jeder Klappen-.stellung die austretende Primärluft eine Induktionsströmung und jeder der beiden Kanäle führt jeweils ein Gemisch von Primärluft und Raumluft zu den gitterartig ausgebildeten Gemischaustritten im Bereich der Oberkante des Gerätes.

Auch bei dieser vorbekannten Geräteform erfährt die Primärluftströmung durch die Induktionswirkung eine erhebliche Abbremsung. Es erfolgt auch keine ins Gewicht fallende

Beschleunigung beim Austritt des Gemisches aus dem Gerät, so dass auch bei dieser bekannten Ausführungsform die geschilderten Nachteile vorhanden sind.

Bei einem zur Aufstellung an einer Wand, Fensterbrüstung oder dgl. bestimmten Gerät können die düsendartigen Entspannungsorgane für die Primärluft vorteilhaft so gerichtet sein, dass die Primärluft schräg aufwärts gegen das Rauminnere austreten kann. Dies verhindert eine wandseitige Ablenkung der Luftströmung aufgrund des Coanda-Effektes. Weiter können die düsenartigen Induktionsorgane und die düsenartigen Entspannungsorgane zweckmässig derart ausgebildet sein, dass in jeder Endstellung der Umschaltklappe mindestens angenähert die gleiche Primärluftmenge in den Raum austritt. Diese Massnahme ermöglicht eine freie Betätigung der Umschaltklappe nach klimatischen Bedürfnissen im betreffenden Raum, ohne dass dabei die Menge der zugeführten Primärluft sich ändert; eine Mengenänderung könnte nachteilige Rückwirkungen auf die Luftverteilung innerhalb des Primärluftnetzes haben.

Zweckmässig kann der Heizkörper als plattenartige Heizwand ausgebildet sein und auf der dem Raum zugekehrten Seite den Induktionskanal begrenzen. Diese Anordnung ermöglicht, auch bei abgeschalteter Primärluftzufuhr, jedoch im Betrieb stehenden Heizkörper eine Konvektionsströmung zur Deckung des Wärmebedarfs zu erzielen, wobei zusätzlich eine Wärmeabgabe durch Strahlung erfolgt.

Schliesslich empfiehlt es sich, die düsenartigeiEntspannungsorgane so zu bemessen, dass eine Austrittsgeschwindigkeit der Primärluft aus dem Zweigkanal in den Raum von mindestens 4 m/sec resultiert. Damit ist gewährleistet, dass auch

bei grösseren Raumtiefen eine einwandfreie Durchmischung erfolgt.

Die nähere Erläuterung der Erfindung erfolgt anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit nachstehender Zeichnung, deren einzige Figur einen vertikalen Querschnitt durch eine erfindungsgemässe Anordnung zeigt.

An einer Brüstung 10 ist eine als Heizkörper dienende, Rippen 12 aufweisende Heizwand 14 befestigt, deren Heizleitungen 16, 18 von einer Konsole 20 gehalten sind. Die Rippen 12 ragen in den vertikal verlaufenden Induktionskanal 22 hinein, an dessen oberem Ende ein Lineargitter angeordnet ist und welcher in seinem unteren Teil ein düsenartiges Induktionsorgan 26 sowie einen Sekundärlufteintritt 28 für Raumluftinduktion aufweist. Parallel zum Kanal 22 verläuft der Primärluft-Zweigkanal 34, welcher an seinem oberen Teil ein gegen das Rauminnere geneigte, als Spalt ausgebildetes düsenartiges Entspannungsorgan aufweist und an seinem unteren Teil über eine Oeffnung mit dem Primäfluftkanal 40 in Verbindung steht, dessen Zufuhrleitung 42 eine an einer Stellschraube 44 befestigte Drosselklappe 46 aufweist. Im Lüftungskanal 34 befindet sich eine schwenkbare Umschaltklappe 48.

Für ein erstes Betriebsbeispiel der beschriebenen Anordnung (reiner Winterbetrieb) wird angenommen, dass sich die Klappe 48 in der in der Figur gezeigten oberen Stellung befindet. Die Primärluft strömt dabei gemäss den Pfeilen 50, 52, 54 in den Induktionskanal -22 und die in Bodennähe durch Induktion angesaugte Raumluft strömt gemäss Pfeil durch den Sekundärlufteintritt 28 in den Kanal 22. Das Gemisch aus Primärluft und Sekundärluft strömt die Heiz-

- I"

flächen des Heizkörpers 12 an und verlässt den Kanal in erwärmten Zustand gemäss Pfeil 58 durch das Lineargitter

Für ein zweites Betriebsbeispiel (Sommerbetrieb) wird angenommen, dass sich die Umschaltklappe 48 in ihrer unteren gestrichelten Stellung befindet. Die Heizwand 14 ist abgeschaltet und somit kalt. In diesem Fall wird die gemäss Pfeil 52 zugeführte Primärluft gemäss Pfeil 60 durch den Zweigkanal 34 geführt und tritt gemäss Pfeil 62 aus dem düsenartigen Entspannungsorgan 36 aus. Die Neigung ist dabei so gewählt, dass die Strömung in Richtung des Pfeiles 62 eine optimale Luftführung bis zur gegenüberliegenden Raumwand bewirkt.

Für ein drittes Betriebsbeispiel (Mischbetrieb) wird angenommen, dass die Umschaltklappe 4 8 in ihrer gestrichelten mittleren Stellung steht. Die gemäss Pfeil 52 zuströmende Primärluft wird in diesem Fall aufgeteilt auf den Induktionskanal 22 und den Zweigkanal 34 gemäss den Pfeilen 54 bzw. 60, wobei die gemäss Pfeil 54 durch den Induktionskanal 22 strömende Luft sich zusätzlich mit der gemäss Pfeil 56 angesaugten Raumluft vermischt. Durch entsprechende Regulierung der Umschaltklappe 48 kann das Mischungsverhältnis zwischen beheizter Primärluft und nicht beheizter Primärluft beliebi variiert werden.

Die Erfindung ist nicht auf die geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt, insbesondere könnten das düsenartige Induktionsorgan 26 und das düsenartige Entspannungsorgan in Form eines unterteilten Schlitzes oder in Form von einzelnen, in einer oder mehreren Reihen angeordneten Düsen ausgebildet sein.

-Sf-

Es wäre auch möglich, andere Regel- oder Einstellorgane
als die Drosselklappe 46 am Eintritt der Primärluft in den Kanal 40 vorzusehen, z.B. auswechselbare Lochblenden oder dgl. Anstelle der Heizwand 12 könnte auch ein vollständig im Innern des Kanals 22 angeordneter Heizkörper vorgesehen sein. Auch kann die Primärluft beliebig aufbereitet sein; das Gerät kann aber auch mit reiner, der Umgebungsluft entnommener Frischluft betrieben werden.

- Leerseite -

Claims

Patentansprüche
r

f 1.) An einen Primärluft-Kanal anschliessbares Gerät zum ^Konditionieren der Luft innerhalb eines Raumes mit einem Induktionskanal, dem über mindestens ein düsenartiges Induktionsorgan im Bereich seines unteren Endes Primärluft zugeführt werden kann, mit einem Raumluft-Eintritt im Bereich des unteren Kanalendes, durch den im Betrieb des Gerätes unter dem Einfluss der aus dem Induktionsorgan in den Kanal austretenden Primärluft Raumluft angesaugt werden kann, die zusammen mit der Primärluft als Gemisch im Kanal hochsteigen und über einen am oberen Kanalende im Bereich der Geräte-Oberkante befindlichen gitterartigen Austritt in den Raum austreten kann, weiter mit einem Heizkörper mit vom Gemisch aus Primärluft und Raumluft angeströmten Wärmeaustauschflächen, gekennzeichnet durch einen heizkörperfreien Primärluft-Zweigkanal (34) und eine Umschaltklappe (48), mit deren Hilfe die Primärluft entweder in den Induktionskanal (22) oder in den Zweigkanal (34) geleitet bzw. in einer Zwischenstellung auf die beiden Kanäle aufgeteilt werden kann, sowie durch einen imBereich der Oberkante des Gerätes befindlichen, durch mindestens ein düsenartiges Entspannungsorgan (36) gebildeten Austritt, aus welchem bei entsprechender Stellung der Umschaltklappe (48) ausschliesslich Primärluft aus dem Zweigkanal (34) in den Raum austreten kann, und dass das bzw. die düsenartigen Entspannungsorgane (36) so ausgebildet sind, dass die Primärluft mit wesentlich grösserer Geschwindigkeit in den Raum austritt als die Austrittsgeschwindigkeit der induzierten Gemischströmung.
2. Zur Aufstellung an einer Wand, Fensterbrüstung (10) oder dgl. bestimmtes Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die düsenartigen Entspannungsorgane (36) für die Primärluft so gerichtet sind, dass die Primärluft schräg aufwärts gegen das Rauminnere austritt.
3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die düsenartigen Induktionsorgane (26) und das oder die düsenartigen Entspannungsorgane (36) derart ausgebildet sind, dass in jeder Endstellung der Umschaltklappe (48) mindestens angenähert die gleiche Primärluftmenge in den Raum austritt.
4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkörper (14) als plattenartige Heizwand ausgebildet ist und auf der dem Raum zugekehrten Seite den Induktionskanal (22) mindestens teilweise begrenzt.
5. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die düsenartigen Entspannungsorgane (36) so bemessen sind, dass eine Austrittsgeschwindigkeit der Primärluft aus dem Zweigkanal (34) in den Raum von mindestens 4 m/sec resultiert.