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Die Prüfung betrifft eine Raumluftklimaanlage, die in
Klimatisierungseinrichtungen und als Büro-Anlage eingesetzt wird.
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In letzter Zeit kommen verstärkt Büro-Automatisierungseinrichtungen
(hierbei spricht man auch von "OA-Ausrüstung") in den meisten Büros
zur Anwendung. Wenn sich der Umfang von OA-Ausrüstung erhöht, ist
eine schlechte Verteilung von Wärmeenergie, die auf die Erzeugung
durch diese Ausrüstung zurückzuführen ist, deutlich zu erkennen und
führt dazu, daß es in einigen Bereichen des Raumes ziemlich warm und
in anderen Bereichen zu kalt ist. Diese schlechte Verteilung ist
schwierig zu verbessern durch die bekannte Lüftungstechnik, und es bedarf
einer komplizierten und aufwendigen Ausrüstung.
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In der EP-A-0 034 186 ist eine Raumstrahlungseinrichtung
veröffentlicht, welche eine Kühlungseinheit beinhaltet, die nach dem Peltier-
Effekt arbeitet. Das Prinzip der Kühlung wird umgekehrt eingesetzt.
Die oben benannte Betätigungseinheit gleicht die Verhältnisse aus,
indem sie durch ihre kalten Lötpunkte aus einem Teil des Raumes Kalorien
aufnimmt, um diese Kalorien in Form von Strahlung an heißen Lötpunkten
an anderer Stelle des gleichen Raumes wieder abzugeben. Die
Konstruktion einer solchen Einheit ist einfach, sie besteht aus einer Platte
mit einer kalten und einer heißen Fläche. Sie benötigt keine Mittel für
die Erzeugung eines Luftstromes.
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Die strahlenden Lüftungsanlagen, die thermoelektrische Elemente
verwenden und von den Erfindern der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen
wurden (s. IP-Patentanmeldungen Nr. 62-97 606 und 62-160 939), sind
Beispiele zur örtlichen Regulierung der Raumtemperatur-Verhältnisse.
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Fig. 1 zeigt eine Teileinheit, die eine Luftstrahlungsanlage dieses Typs
betrifft; die Teileinheit ist hier in Frontansicht gezeigt. Eine
teilweise geschnittene Ansicht in Richtung des Pfeiles X und eine
Schnittansicht in Richtung des Pfeiles Y sind dieser beigefügt. Diese Teileinheit
ist von allen Seiten von Begrenzungsflächen eingeschlossen. Die
Frontfläche 1 F besitzt in deren oberen Teil eine Kühlplatte 2, welche auf
ihrer Rückseite mit einer Vielzahl von thermoelektrischen Elementen 2a
und diesen zugeordneten Strahlungsrippen 2b versehen ist.
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In dem mittleren Abschnitt der Vorderfläche 1 F sind Einlaßöffnungen 4a,
Strömungs-Auslässe 4b und ein Leistungsschalter 5 angeordnet.
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Warmluft-Einlaßöffnungen 3a und eine Warmluft-Auslaßöffnung 3b sind im
mittleren Bereich an der rückwärtigen Fläche 1 R bzw. in der Deckfläche
1 U vorgesehen. Im mittleren Bereich des Innenraumes der Teileinheit 1
sind ein Durchfluß-Lüfter 3 zur Warmluft-Blasung und ein Durchfluß-Lüfter
4 zur Ausblasung vorgesehen, welche in horrizontaler Lage angeordnet und
voneinander in Hinsicbt auf die vertikale Richtung räumlich getrennt sind.
Ein Leistungseinspeisung-Steuergerät 6 ist unterhalb der Durchfluß-Lüfter
vorgesehen.
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Wenn bei dieser Kosntruktion das Leistungsquellen-Steuergerät 6 den
Leistungsschalter 5 einschaltet und der Strom zu den thermoelektrischen
Elementen 2a fließt, so daß die Kühlplatte 2 veranlaßt ist, die Wärme durch
den Peltier-Effekt zu absorbieren, wird die Kühlwirkung an der Frontseite
(der Seite der Frontfläche l F) der Teileinheit 1 wirksam. Die Luft 30,
welche durch die Warmluft-Einlaßöffnungen 3a durch den Durchfluß-Lüfter 3
eingesaugt wird, um eine Warmluftströmung zu erzielen, fließt durch einen
Luftdurchgang 7 und kommt mit den Strahlungsrippen 2b in Kontakt. Hier
wird die Wärme durch die thermoelektrischen Elemente 2a absorbiert.
Die Luft 30 ist danach von der Wärme entladen und tritt als Kühlluft 31 aus
dem Strahlungsauslaß 3b in der Deckfläche 1 U aus.
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Andererseits wird die Luft 40, welche durch die Luft-Einlaßöffnungen 4a
in der Frontseite 1 F unter Wirkung des Durchflußgebläses 4 angesaugt ist,
als Ausströmluft 41 durch die Strömungsauslässe 4b ausgeblasen, wodurch sich
eine Kühlströmung an der Frontseite (der Seite an der Frontfläche 1 F) an
der Teileinheit 1 ergibt.
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Somit wird die Strahlungskühlung durch die Kühlplatte 2 mit einer
Strömungskühlung durch den Durchflußlüfter 4 zur Erzeugung einer
Ausströmung kombiniert, wodurch örtlich eine vorzügliche Kühlung
erreicht wird.
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Jedoch ergeben sich für die oben beschriebene
Strahlungs-Luftaufbereitungseinheit folgende Probleme:
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1. Problem die Kühlung betreffend
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Die Positionen der Luftströmauslässe in der Frontfläche der
Teileinheit ist nicht ideal vom Standpunkt des resultierenden Kühleffektes,
der durch den Strahlungs- und den Strömungsanteil der Kühlung erhalten
wird, so daß eine zufriedenstellende Kühlung verhindert ist.
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2. Problem betreffend die Größe der Apparatur
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Der Durchfluß-Lüfter zur Erzeugung der Ausströmung, der in
horrizontaler Lage montiert ist, nimmt einen großen Raum in der Teileinheit ein,
wodurch es schwierig ist, die Größe der Einheit zu verringern. Dies
schafft ein Problem, wenn gefordert wird, die Luftaufbereitungseinheit
leichter, kleiner und einfacher zu gestalten.
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Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine
Raumluft-Aufbereitungseinheit zu schaffen, welche zu einer besseren Empfindung der abstrahlenden
Kühlung und zu einer Verkleinernng der Gerätegröße führt.
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Erfindungsgemäß wird eine Raumluft-Aufbereitungseinheit angegeben, die
aus folgenden Teilen besteht;
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- eine Aufteilungseinheit,
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- eine Kühlplatte, untergebracht in der Teileinheit
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- eine Vielzahl von thermoelektrischen Elementen, die in die Kühlplatte
eingesetzt und dazu geeignet sind, nach dem Peltier-Effekt zu
funktionieren, wobei sich die Strahlungsluftkühlung durch die Abkühlung der
Kühlplatte durch den von den thermoelektrischen Elementen erzeugten
Peltier-Effekt vollzieht
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- Luftströmung erzeugende Mittel, die in der Teileinheit vorgesehen sind
und einen Durchfluß-Lüfter zur Erzeugung der Luftausströmung, einen
Lufteinlaß und einen Luftauslaß beinhalten. Die Luftströmung erzeugenden Mittel
sind so angeordnet, daß die Auslaßströmung kräftig gegen das Gesicht einer
vor der Vorderseite der Teilungseinheit sitzenden Person geblasen wird.
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Damit ist die Luftströmung aus dem Strömungsauslaß im Zusammenwirken
mit der Strahlungskühlung durch die Kühlplatte sehr effektiv, wodurch
eine Person das Gefühl einer komfortabelen Kühlung erhält.
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In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist eine Vielzahl von
Strahlungsrippen vorgesehen, die mit den thermoelektrischen Elementen
zusammenwirken. Ein Durchfluß-Lüfter zur Warmluftverteilung ist in der
Teileinheit vorgesehen und so ausgebildet, daß die Luft aus dem
Außenbereich angesaugt wird, die Wärme von den Strahlungsrippen absorbiert
und sodann als Warmluft an den Außenbereich wieder abgegeben wird.
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Eine Luftpassage vollzieht sich somit zwischen dem Durchfluß-Lüfter zur
Warmluftströmungserzeugung und den Strahlungsrippen; eine Stauplatte ist
in dem Luftdurchgang vorgesehen und teilt diesen in einen
Warmluftverteilungsdurchgang und einen Luftströmungsdurchgang, wobei der
Luftströmungsausgang unmittelbar unter der Kühlplatte angeordnet ist und mit dem
Strömungsdurchgang in Verbindung steht. Die Luft, die durch den
Warmluftverteilungsdurchgang fließt absorbiert die Wärme von den
Strahlungsrippen und wird als Warmluft an die Umgebung ausgeblasen.
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Die Luft, die durch den Strömungsdurchgang fließt, wird als Strömung
ausgeblasen. Diese Strömung bildet einen Kaltluftfluß zusammen mit der
Kaltluft, die entlang der Kühlplatte herabströmt, so daß eine Person vor der
Einheit das Gefühl einer Abkühlung empfindet.
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Fernerhin kann die Teileinheit entsprechend kleiner gestaltet werden,
wenn kein spezieller Durchfluß-Lüfter zur Erzeugung der Strömung
eingesetzt wird.
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In der Zeichnung zeigen:
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Fig. 1: eine Darstellung einer Teileinheit, welche eine
herkömmliche Raumluft-Strahlungsanlage darstellt,
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Fig. 2: eine Darstellung einer Teileinheit gemäß einer ersten
Ausführungsform der Erfindung,
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Fig. 3: eine Darstellung einer Teileinheit gemäß einer zweiten
Ausführungsform der Erfindung,
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Fig. 4: eine Darstellung einer Teileinheit gemäß einer dritten
Ausführungsform der Erfindung,
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Fig. 5: eine Darstellung einer Teileinheit gemäß einer vierten
Ausführungsform der Erfindung, welche eine Kombination
der ersten und zweiten Ausführungsform darstellt,
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Fig. 6: eine perspektivische Gesamtdarstellung einer
Lufaufbereitungseinheit gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung.
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Die Ausführungen der Erfindung sollen nun unter Bezugnahme auf die
beigefügten Zeichnungen erläutert werden.
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Fig. 2 zeigt eine Teileinheit gemäß der ersten Ausführungsform dieser
Erfindung, welche im Anspruch 1 enthalten ist; die Zeichnung beinhaltet
eine Vorderansicht, eine teilweise geschnittene Ansicht in Richtung des
Pfeiles X und eine Schnittansicht in Richtung des Pfeiles Y.
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Im Gegensatz zu der oben beschriebenen herkömmlichen
Luftaufbereitungsanlage beinhaltet dieses Ausführung keinen Durchfluß-Lüfter 4 zur
Erzeugung einer Luftausströmung sowie keinen Lufteinlaß 4a oder -auslaß 4b;
in der herkömmlichen Einheit sind diese Komponenten in horizontaler Lage
unterhalb der Kühlplatte 2 angeordnet.
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Stattdessen besitzt die vorliegende Ausführung einen vertikalen
Durchfluß-Lüfter 4h, einen Lufteinlaß 4b, der sich in vertikaler Richtung
erstreckt und einen Luftauslaß 4hb, dessen Ausströmwinkel einstellbar ist.
Diese Komponenten sind in der Teileinheit an der linken Seite (oder an
der rechten Seite, wie es in der Zeichnung zu sehen ist) der Kühlplatte
2 zu sehen. Wenn der Durchfluß-Lüfter 4h angetrieben wird, wird die durch
den Lufteinlaß 4ha angesaugte Luft durch den Luftauslaß 4hb ausgeblasen
und fließt dann schräg über die vordere Oberfläche der Kühlplatte 2 und
wird, als Strömung 41, gegen das Gesicht einer Person vor der
Teileinheit geblasen. Die Strömungsgeschwindigkeit gegen das Gesicht einer
Person kann innerhalb der Grenzen von 0 bis 2,0 m/s eingestellt werden.
Die Gesamtwirkung dieser Strömung 41 und der Kühlstrahlung durch die
Kühlplatte 2 erzeugt ein sehr wirkungsvolles Gefühl der Kühlung.
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Fig. 3 zeigt eine Teileinheit entsprechend der zweiten Ausführungsform
der Erfindung; die Zeichnung beinhaltet eine Vorderansicht und eine
Schnittansicht in Richtung des Pfeiles Y. Entgegen der oben
beschriebenen herkömmlichen Luftaufbereitungseinrichtung schließt diese
Ausführung keinen Durchfluß-Lüfter 4 zur Erzeugung der Ausblasluft, keinen
Lufteinlaß 4a oder -auslaß 4b ein; in der herkömmlichen Einheit sind
diese Komponenten in horizontaler Lage unterhalb der Kühlplatte 2
angeordnet. Demgegenüber besitzt die vorliegende Ausführung eine Umlenkplatte
9, welche in dem Luftdurchgang 7 zwischen dem Durchflußlüfter 3 zur
Warmluftbewegung und den Strahlungsrippen 2b der thermoelektrischen
Elemente 2a vorgesehen ist, welche den Luftdurchgang 7 in einen
Warmluftströmungsteil 71 und eine Ausblaseströmung 72 aufteilt.
Gleichzeitig ist der Strömungsausgang, der mit der Ausblaseströmung 72
kommuniziert, unmittelbar unterhalb der Kühlplatte 2 angeordnet.
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Wenn der Durchflußlüfter 3 zur Warmluftbewegung angetrieben wird, dann
absorbiert der Teil der Einströmluft 30, der den Warmluftströmungsteil
passiert, die Wärme von den Strahlungsrippen 2b und wird als
Warmluftanteil 31 ausgeblasen. Andererseits fließt der Teil der Einströmluft 30,
der durch die Ausblasepassage 72 verläuft, horizontal aus der
Ausströmöffnung 4b2 in solcher Weise als Auslaßströmung 32 heraus, daß sie
den oberen Teil des Körpers einer vor der Einheit befindlichen Person
(im besonderen die Schultern, das Gesicht und den Kopf) mit einer
Geschwindigkeit von angenähert 0,2 bis 0,4 m/s trifft.
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Die Luftströmung 32 bildet zusammen mit der über die Kühlplatte 2
abfallenden Kaltluft eine Kaltluftströmung, welche wirkungsvoll in
Erscheinung tritt, so daß zusätzlich zu der Strahlungskühlung durch die
Kühlplatte 2 eine stärkere Kühlung erreicht werden kann.
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Darüber hinaus kann die Größe der Teileinheit 1 verringert werden, weil
kein spezieller Durchfluß-Lüfter 4 oder dergleichen zur Erzeugung der
Luftströmung eingesetzt werden muß.
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Fig. 4 ist eine Vorderansicht einer Teileinheit gemäß der dritten
Ausführungsform der Erfindung, welche mit dem Anspruch 2 beansprucht
wird. Dabei ist ein Leistungseinspeisung-Steuergerät 6 mit in den Auf
bau der Teileinheit 1 einbezogen. Weiterhin ist ein Strömnngsauslaß
4b2, dessen Länge geringer ist als die Breite der Kühlplatte 2
unmittelbar unterhalb dieser Kühlplatte angeordnet. Die Länge dieses Auslasses
kann auf die halbe Breite der Kühlplatte 2 bescbränkt werden, insofern
dies substantiell den gleichen Effekt erbringt, wie die oben
beschriebene zweite Ausführung.
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Fig. 5 zeigt eine Teileinheit gemäß der vierten Ausführungsform der
Erfindung, welche aus einer Kombination der in den Ansprüchen 1 und 2
enthaltenen Ausführungen besteht; die Zeichung betrifft eine Frontansicht, eine
teilweise geschnittene Ansicht in Richtung des Pfeiles X und eine
Schnittdarstellung in Richtung des Pfeiles Y. Links oder rechts, wie aus der
Zeichnung zu ersehen, von der Kühlplatte 2 sind ein vertikaler Durchfluß-
Lüfter 4h zur Erzeugung der Ausblasluft, ein Lufteinlaß 4ha, der sich in
vertikaler Richtung erstreckt und eine Luftauslaßöffnung 4hb, deren
Abstrahlwinkel eingestellt werden kann, angeordnet. Gleichzeitig ist eine
Luftteilerplatte 9 in dem Luftdurchgang 7 vorgesehen, an welcher ein
Luftstrom 30 vorbeiströmt, der zur Aufnahme der Wärme von den
Strahlungsrippen 2 b der Thermoelemente 2a dienen soll. Diese Luftteilerplatte 9
teilt den Luftdurchgang 7 in eine Warmluftpassage 71 und eine
Ausblasluftpassage 72. Desweiteren ist mit Ausblasluftpassage 72 ein
Luftauslaß 4b2 unmittelbar unter der Kühlplatte 2 verbunden.
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Fig. 6 zeigt eine perspektivische Gesamtansicht einer
Raumluftaufhereitungsanlage, welche aus einem Ensemble von Teileinheien gemäß der vierten
Ausführungsform der Erfindung besteht. Dieser Srahlungs-Luftaufbereiter ist
zusammengestellt aus einem Paar von Teileinheiten 1, 1 und einem
einfachen Teil 1 G, das zwischen den Teileinheiten vorgesehen ist; das Ganze
besitzt im Grundriß eine U-Form. In einer Teileinheit 1 sind ein vertikaler
Durchfluß-Lüfter 4h zur Erzeugung der Äusströmluft, ein Lufteinlaß 4ha und
eine Ausblasöffnung 4hb an der rechten Seite der Kühlplatte 2 und
in der anderen Teileinheit 1 sind diese Komponenten an der linken
Seite der Kühlplatte 2 vorgesehen. Im mittleren Teil der einfachen
Teileinheit 1 G ist eine Arbeitsplatte 1 D angeordnet, auf welcher
ein OA-Einrichtung oder dergleichen aufgesetzt sein kann; somit
erhält man einen einschlägigen Arbeitsplatz ("workstation"). Der
Beschäftigte (operator) sitzt mit dem Gesicht zur Arbeitsplatte 1 D
und die erzeugte Luftströmung 41 kommt schräg von den Luftauslässen
4hb auf ihn zu, bläst ihm ins Gesicht und erzeugt das Gefühl von
Kühlung.
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Die Luft 32, die aus den Luftauslässen 4b2 unterhalb der Kühlplatten
2 austritt, bläst zusammen mit der Kaltluft, die über die Kühlplatte 2
abfällt, gegen den Körperoberteil des Operators, was dieser Person das
Kühlegefühl erzeugt. Zusätzlich macht sich bei dem Operator die
Strahlungskühlung durch die Kühlplatte 2 ihrerseits direkt bemerkbar. All
diese Kühlungseffekte wirken gemeinsam, wodurch die Kühlung weiter
ansteigt.
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Somit sind in der Raumluft-Aufbereitungsanlage nach dieser Erfindung
die Luftströmung und -leitung effektvoll mit der Strahlungswirkung
der Kühlung kombiniert, wodurch es möglich wird, ein verbessertes
Kühlempfinden und auch eine Verkleinerung der Gerätegröße zu erreichen.