WO2009098041A1 - Unterflur-lüftungsgerät und verfahren zum klimatisieren eines raumes - Google Patents

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WO2009098041A1
WO2009098041A1 PCT/EP2009/000748 EP2009000748W WO2009098041A1 WO 2009098041 A1 WO2009098041 A1 WO 2009098041A1 EP 2009000748 W EP2009000748 W EP 2009000748W WO 2009098041 A1 WO2009098041 A1 WO 2009098041A1
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WO
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heat exchanger
convector
ventilation device
air flow
fan
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PCT/EP2009/000748
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Inventor
Georg Pfeiffer
Original Assignee
Pluggit International B.V.
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    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/01—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station in which secondary air is induced by injector action of the primary air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/0007—Indoor units, e.g. fan coil units
    • F24F1/0043—Indoor units, e.g. fan coil units characterised by mounting arrangements
    • F24F1/0053—Indoor units, e.g. fan coil units characterised by mounting arrangements mounted at least partially below the floor; with air distribution below the floor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/0007—Indoor units, e.g. fan coil units
    • F24F1/0059—Indoor units, e.g. fan coil units characterised by heat exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2130/00—Control inputs relating to environmental factors not covered by group F24F2110/00
    • F24F2130/40—Noise
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2221/00—Details or features not otherwise provided for
    • F24F2221/40—HVAC with raised floors

Definitions

  • the invention relates to a method for air conditioning a room and a ventilation unit with at least one heat exchanger for temperature control of air, which is associated with at least one fan Temper michsmodul the ventilation unit, wherein the fan Temper michsmodul at least one fan for forcing a flow of at least one suction Opening the ventilation device sucked air in thermal contact with the heat exchanger has past this.
  • Such ventilation units are used for example for ambient air temperature control.
  • the fan makes it possible to suck in room air into the ventilation unit and to return it to the room after it has been heated by the heat exchanger. It goes without saying that instead of heating and cooling in the sense of air conditioning can take place.
  • the forced circulation by means of the fan can achieve high air velocities, which, however, are associated with pronounced turbulence and generally with a high noise level.
  • Object of the present invention is to provide a ventilation device with lower noise level while high ventilation performance, which is particularly variable and has a compact design possible.
  • An inventive ventilation device with at least one heat exchanger or convector for temperature control of air which is associated with at least one fan Temper michsmodul the ventilation unit, wherein the fan Temper michsmodul at least one fan for forcing a flow of sucked by at least one suction port of the ventilation device in thermal contact with the Heat exchanger or convector has past this, also has at least one operating on the induction principle induction Temper michsmodul.
  • the inventive combination of a fan Temper michsmoduls and an induction Temper michsmoduls in a ventilation device can be accessed or adjusted depending on the conditions and requirements individual operating profiles that are adapted for example to the user preferences and / or daily or seasonal.
  • a ventilation device at a very low noise level nevertheless a high air conditioning or ventilation performance can be achieved.
  • the ventilation unit is characterized by a compact design and individual installation options.
  • the ventilation unit is in particular part of a ventilation installation in a building.
  • Common heat exchangers can be used as heat exchangers, for example from a heat exchanger fluid through streamable tubes which are arranged in the fan air flow.
  • the heat exchange fluid can serve both as a heating medium and as a cooling medium. If only a heating effect is desired, a convector can be used, the z. B. consists essentially of electrically heatable wires or the like.
  • the ventilation unit can operate in recirculation mode.
  • an inlet opening is preferably provided, which allows the inflow of fresh air.
  • the induction principle is based on the fact that when flowing through an ejector nozzle by a primary air flow in the flow direction behind the ejector nozzle, a negative pressure can be generated, which is used to suck in another air flow in a section behind the ejector nozzle. In this case, the induction principle uses the energy provided, for example, by the flow velocity of fresh air for intake of room air.
  • the induction temperature control module is a passive module. This means that it is possible to dispense with a fan or the like in the induction temperature control module. In particular, no active means are provided which increase a pulse of the air flowing into the induction Temper michsmodul airflow. A regulation of the flow velocity takes place, for example, by means of ventilation flaps, which are provided at one and / or a plurality of outflow openings or else in a line cross section in the interior of the induction temperature control module.
  • the ventilation device according to the invention can be kept particularly compact, when the heat exchanger or convector is used both for controlling the temperature of the air flow of the fan Temper michsmoduls and the air flow of the induction Temper michsmoduls, the Temper mecanicsmodulen different sections of the heat exchanger or convector can be assigned.
  • a heat exchanger or convector of a fan Temper michsmoduls can be used simultaneously for controlling the temperature of air through the induction Temper michsmodul by the induction temperature control module associated air flow is also passed to the heat exchanger or convector or through it.
  • At least one further heat exchanger or convector is provided for the purpose of temperature control. tion by the induction Temper istsmodul serves. This allows a better thermal decoupling of tempered by the various modules airflows.
  • the fact that the air flow to be tempered by the induction tempering module generally has a lower temperature than the air flow to be tempered by the fan tempering module can be taken into account by means of an additional heat exchanger or convector.
  • the fan temperature control module and the induction temperature control module can be arranged in different structural variants.
  • a first embodiment with a longitudinal arrangement it is provided that at least one fan tempering module and at least one induction tempering module are arranged adjacent to each other, in particular in series, and that each of these is assigned a longitudinal section of at least one heat exchanger or convector.
  • exactly one heat exchanger or convector is assigned to the temperature control modules.
  • a heat exchanger formed essentially by a plurality of heat exchanger tubes protrudes this heat exchanger z. B. in about halfway into each of the modules, if exactly two modules are provided.
  • the temperature control modules used are fluidically separated from each other.
  • the temperature control modules are arranged in series along the heat exchanger or convector.
  • two or more fan temperature control modules and induction temperature control modules can be lined up alternately along the heat exchanger.
  • the heat exchanger extends through all of the modules used. This results in an alternating sequence of the corresponding outflow openings of the respective modules a more homogeneous total air flow into the room.
  • at least one fan tempering module and at least one induction tempering module adjacent to each other, in particular one above the other are arranged, and that each at least one side portion of at least one heat exchanger or convector is assigned.
  • the lateral section is in particular a longitudinal side.
  • the upper side can be assigned to the fan temperature control module and the lower side to the induction temperature control module.
  • this arrangement allows a closely spaced arrangement of the respective outflow openings of the various Temper michsmodule and a compact structure.
  • the induction tempering module is preferably integrated in a housing which is essentially identical to an ordinary fan tempering module.
  • a favorable structural arrangement can also be achieved by arranging the heat exchanger or convector between the fan tempering module and the induction tempering module.
  • Temperianssmodulen are assigned separate outflow openings.
  • the particular adjacent outflow openings have the same outflow direction.
  • the outflow openings can be z. B. be configured so that substantially parallel flow curtains are formed by the fan temperature control module and the induction Temper michsmodul.
  • the fan temperature control module and the induction temperature control module are preferably both individually, ie independently of each other, as well as operated together.
  • the modules are fluidically separated from one another so that an independent adjustment of the operating parameters of the respective modules can take place.
  • the invention also relates to a method for conditioning a room by means of a ventilation device with at least one heat exchanger or convector, in particular according to one of the embodiments described above.
  • a first room air stream is sucked with at least one fan and passed to the temperature control of the heat exchanger or convector and delivered in a first supply air to the room.
  • the flow of a primary air stream is used to generate a suction to suck in at least one other room air flow and to unite with the primary air flow to a mixed air stream, which is delivered to the room as supply air.
  • the primary air flow, the further room air flow and / or the mixed air flow for temperature control are conducted past the at least one heat exchanger or convector or to a further heat exchanger or convector.
  • the generation of the suction effect is preferably passive, wherein the primary air flow, z. B. fresh air, inherent impulse is used.
  • external air can also be supplied via the fan or according to the induction principle.
  • it is room air.
  • the temperature control of the primary air flow which serves, for example, primarily for the supply of fresh air, can be effected by the further room air flow and / or by the heat exchanger.
  • the air streams to be tempered are guided past the same heat exchanger or convector, in particular on different sides.
  • the ratio of the first and second supply air flow into the room is set in dependence on at least one environmental parameter.
  • the ratio of the two supply air flows is to be understood in particular the ratio of the respective air mass flows.
  • the first and / or the second supply air flow into the room can be fully activated or completely deactivated or continuously adjusted to another value.
  • the second supply air flow can be almost deactivated, so that the temperature of the room is mainly caused by the first supply air flow.
  • the first supply air flow can be at least almost deactivated, whereas the second supply air flow is used for low-noise ventilation or temperature of the room.
  • the first and second supply air flows can be controlled as a function of the time of day or the season.
  • a control depending on the temperature difference between the room and the environment or alone based on the outside temperature can be made.
  • the induction temperature control which has only a very low noise level
  • the fan temperature control module is used more intensively during the daytime.
  • the fan temperature control module can be used increasingly when a temperature difference between the outside air, ie the primary air flow, and the inside air, ie the first room air flow, exceeds a certain threshold.
  • the fan temperature control module comes increasingly in winter and the induction temperature control module is increasingly used in summer.
  • the generation of the first and / or the second supply air flow is controlled as a function of an ambient noise level.
  • the ventilation unit can automatically detect whether - for example, at night - a low noise level and therefore switch to quietest possible operation, namely to operate essentially with the second supply air from the induction tempering module.
  • a higher noise level is detected, a less noiseless operation can be selected, for example, by increased use of the first supply air flow from the fan Temper michsmodul.
  • the first and second supply air streams emerge from the ventilation unit in the same direction of flow.
  • both supply air flows into the space have at least approximately the same flow velocity.
  • FIG. 2 shows a plan view of the ventilation device shown in FIG. 1
  • FIG. 3 is a plan view of a ventilation device according to a second embodiment of the invention
  • FIG. 5 in cross section along the line B-B, the ventilation device shown in Fig. 3.
  • the ventilation device 1 has in a common housing 2 a substantially formed by a plurality of tubes 3 heat exchanger 4. For sucking a first room air flow 5 from a room to be tempered, a suction opening 6 is arranged in the housing upper side 7.
  • This first room air stream 5 passes through the heat exchanger 4 as a result of the suction effect of a fan 8, whereby the first room air flow 5 is tempered.
  • the tubes 3 are flowed through by a suitable heat exchanger fluid. In this way, depending on the needs, a heating or cooling of the first room air stream 5 take place.
  • the fan 8, the heat exchanger 4 and the first outflow opening 10 are combined in a fan temperature control module 11.
  • an induction Temper ists- module 12 is arranged, which is fed by a primary air stream 13.
  • This primary air flow for example fresh air, flows through an ejector nozzle 14, so that a negative pressure is generated in a downstream pipe section 15.
  • This causes a further room air flow 16 through the heat exchanger. 4 or is sucked past this in the pipe section 15.
  • the further room air flow 16 is mixed with the primary air flow 13 and tempered by the heat exchanger 4.
  • the further room air stream 16 and the primary air stream 13 are combined in the pipe section 15 to form a mixed air stream 17, which emerges from the air handling unit 1 as a second supply air stream 18 from a second outflow opening 19.
  • the mixed air flow 17 is passed through the heat exchanger 4. In the present case, only the portion of the mixed air flow 17 formed by the further room air flow 16 passes through the heat exchanger 4.
  • the primary air flow 13 is guided from the outside 20 of a building wall 21 shown schematically in the ventilation unit 1.
  • To generate the suction effect behind the ejector nozzle 14 is exclusively the pulse of the primary air flow 13. In this way, a very quiet, passive ventilation by means of the ventilation unit 1.
  • the ventilation device according to FIG. 1 is designed as an underfloor ventilation device, which is expressed by the floor level 22 indicated in the beginning.
  • the first outflow opening 10 of the fan temperature control module and the second outlet opening 19 of the induction temperature control module are arranged adjacent to one another on the upper side 23 of the ventilation device 1.
  • the suction port 6 is covered by a ventilation grille 24.
  • the heat exchanger 4 is arranged between the induction tempering module 12 and the ventilator temperature control module 11 provided above, both modules for temperature control of the first and the second supply air flow 9 and 18, respectively use the heat exchanger 4.
  • An alternative embodiment is shown in Figs. 3, 4 and 5.
  • the ventilation device 1 has a fan temperature control module 11, adjacently thereto an induction temperature control module 12 and, adjacent thereto, another fan temperature control module 11 a arranged in series along a common heat exchanger 4 are arranged.
  • the modules 11, 11 a and 12 are fluidly separated from each other. This can also be seen on the basis of the separate first outflow openings 10, 10a and the second outflow opening 19.
  • the outflow direction is substantially perpendicular to a housing top 7, ie, approximately perpendicular to the plane.
  • a first room air flow 5 can be sucked with the fan 8 through the heat exchanger 4 in the ventilation unit 1 to be tempered there.
  • a first supply air flow 9 leaves the ventilation device 1 through the first outflow opening 10 into the room.
  • a section through the induction Temper istsmodul 12 shown in FIG. 3 along the line B-B is shown in Fig. 5.
  • the inflow of a further air flow 16 takes place approximately in the same manner as in the fan Temper michsmodul according to FIG. 4 by an-mammalian opening 6.
  • the suction effect is, however, achieved by means of a primary air flow 13, which passes through the ejector nozzle 14 and thereby behind the Ejector nozzle 14 generates a negative pressure.
  • the further room air flow 16 is passed through the heat exchanger 4 and tempered, after which it exits through a second outflow opening 19 after forming a mixed air flow 17 from the primary air flow 13 and the room air flow 16 as the second supply air 18 again from the ventilation unit 1.
  • an essential aspect of the present invention is that in known solutions always a simple form of induction technology, such as direct induction, is used.
  • the direct induction is simply a matter of a primary air volume flow entraining a certain and comparatively much smaller secondary air volume flow, for example substantially in that an air gap is provided between the convector and the primary air flow.
  • the induction module realized in a structurally largely identical space is always a realization of a secondary or indirect induction in which a primary air volume flow exiting through the air flow downstream through the convector and thus viewed from the convector generates a vacuum through which a room air or secondary air volume flow entering the convector from the convector is sucked through it.
  • the indirectly induced secondary air volume flow is typically a multiple of the primary air volume flow.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Lüftungsgerät (1) sowie ein zugehöriges Verfahren mit wenigstens einem Wärmetauscher (4) zur Temperierung von Luft, welcher wenigstens einem Ventilator-Temperierungsmodul (11) des Lüftungsgerätes (1) zugeordnet ist, wobei das Ventilator-Temperierungsmodul (11) wenigstens einen Ventilator (8) zum Erzwingen einer Strömung von durch wenigstens eine Ansaugöffnung (6) des Lüftungsgeräts (1) angesaugter Luft in Wärmekontakt mit dem Wärmetauscher (4) an diesem vorbei aufweist. Zusätzlich weist das Lüftungsgerät (1) wenigstens ein nach dem Induktions-Prinzip arbeitendes Induktions-Temperierungsmodul (12) auf.

Description

UNTERFLUR- LÜFTUNGSGERÄT UND VERFAHREN ZUM KLIMATISIEREN EINES RAUMES
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Klimatisieren eines Raumes sowie ein Lüftungsgerät mit wenigstens einem Wärmetauscher zur Temperierung von Luft, welcher wenigstens einem Ventilator-Temperierungsmodul des Lüftungsgerätes zugeordnet ist, wobei das Ventilator-Temperierungsmodul wenigstens einen Ventilator zum Erzwingen einer Strömung von durch wenigstens einer Ansaug- Öffnung des Lüftungsgeräts angesaugter Luft in Wärmekontakt mit dem Wärmetauscher an diesem vorbei aufweist.
Derartige Lüftungsgeräte werden beispielsweise zur Raumlufttemperierung eingesetzt. Durch den Ventilator ist es möglich, Raumluft in das Lüftungsgerät hin- einzusaugen und nach einer Erwärmung durch den Wärmetauscher wieder dem Raum zuzuführen. Es versteht sich von selbst, dass an Stelle einer Erwärmung auch eine Kühlung im Sinne einer Klimaanlage stattfinden kann. Durch die Zwangsumwälzung mittels des Ventilators lassen sich hohe Luftgeschwindigkeiten erzielen, welche jedoch mit ausgeprägten Turbulenzen und im Allge- meinen mit einem hohen Geräuschpegel einhergehen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Lüftungsgerät mit geringerem Geräuschpegel bei gleichzeitig hoher Lüftungsleistung bereitzustellen, das besonders variabel einsetzbar ist und einen möglichst kompakten Aufbau aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Lüftungsgerät mit den Merkmalen des Anspruches 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Ein erfindungsgemäßes Lüftungsgerät mit wenigstens einem Wärmetauscher oder Konvektor zur Temperierung von Luft, welcher wenigstens einem Ventilator-Temperierungsmodul des Lüftungsgerätes zugeordnet ist, wobei das Ventilator-Temperierungsmodul wenigstens einen Ventilator zum Erzwingen einer Strömung von durch wenigstens einer Ansaugöffnung des Lüftungsgeräts angesaugter Luft in Wärmekontakt mit dem Wärmetauscher oder Konvektor an diesem vorbei aufweist, weist außerdem wenigstens ein nach dem Induktions- Prinzip arbeitendes Induktions-Temperierungsmodul auf.
Durch die erfindungsgemäße Kombination eines Ventilator-Temperierungsmoduls und eines Induktions-Temperierungsmoduls in einem Lüftungsgerät können in Abhängigkeit der Rahmenbedingungen und Anforderungen individuelle Betriebsprofile abgerufen oder eingestellt werden, die beispielsweise an die Nutzerpräferenzen und/oder Tages- oder Jahreszeiten angepasst sind. So kann mit einem derartigen Lüftungsgerät bei einem sehr niedrigen Geräuschpegel trotzdem eine hohe Klimatisierungs- oder Lüftungsleistung erreicht werden. Gleichzeitig zeichnet sich das Lüftungsgerät durch einen kompakten Aufbau und individuelle Einbaumöglichkeiten aus. Das Lüftungsgerät ist insbesondere Bestandteil einer Lüftungsinstallation in einem Gebäude. Als Wärmetauscher kön- nen geläufige Wärmetauscher verwendet werden, beispielsweise von einem Wärmetauscherfluid durch ström bare Röhren, welche in dem Ventilator- Luftstrom angeordnet sind. Das Wärmetauscherfluid kann dabei sowohl als Heizmedium als auch als Kühlmedium dienen. Sofern lediglich eine Heizwirkung erwünscht ist, kann ein Konvektor verwendet werden, der z. B. im Wesentlichen aus elektrisch heizbaren Drähten oder dgl. besteht.
Wenn die Ansaugöffnung des Ventilator-Temperierungsmoduls in den zu klimatisierenden Raum mündet, kann das Lüftungsgerät im Umluftbetrieb arbeiten. Für das Induktions-Temperierungsmodul ist vorzugsweise eine Einlassöffnung vorgesehen, welche das Einströmen von Frischluft ermöglicht. Das Induktions-Prinzip basiert darauf, dass bei Durchströmung einer Ejektor- düse durch einen Primärluftstrom in Strömungsrichtung hinter der Ejektordüse ein Unterdruck erzeugt werden kann, welcher dazu genutzt wird, einen weiteren Luftstrom in einen Abschnitt hinter der Ejektordüse einzusaugen. Das Indukti- ons-Prinzip nutzt dabei die bspw. durch die Strömungsgeschwindigkeit von Frischluft bereitgestellte Energie zum Ansaugen von Raumluft.
Für einen besonders leisen Betrieb des Lüftungsgerätes ist es günstig, wenn das Induktions-Temperierungsmodul ein passives Modul ist. Dies bedeutet, dass auf einen Ventilator oder dgl. bei dem Induktions-Temperierungsmodul verzichtet werden kann. Insbesondere sind keine aktiven Mittel vorgesehen, die einen Impuls des in das Induktions-Temperierungsmodul einströmenden Luftstromes erhöhen. Eine Regulierung der Strömungsgeschwindigkeit erfolgt beispielsweise mittels Lüftungsklappen, welche an einer und/oder mehreren Aus- strömungsöffnung/en oder aber in einem Leitungsquerschnitt im Inneren des Induktions-Temperierungsmoduls vorgesehen sind.
Das erfindungsgemäße Lüftungsgerät kann dadurch besonders kompakt gehalten werden, wenn der Wärmetauscher oder Konvektor sowohl zur Temperierung der Luftströmung des Ventilator-Temperierungsmoduls als auch der Luftströmung des Induktions-Temperierungsmoduls dient, wobei den Temperierungsmodulen verschiedene Abschnitte des Wärmetauschers oder Konvektors zugeordnet sein können. So kann ein Wärmetauscher oder Konvektor eines Ventilator-Temperierungsmoduls gleichzeitig zur Temperierung von Luft durch das Induktions-Temperierungsmodul verwendet werden, indem der dem Induktions- Temperierungsmodul zugeordnete Luftstrom ebenfalls an dem Wärmetauscher oder Konvektor vorbei oder durch diesen hindurch geführt wird.
Alternativ oder zusätzlich kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen sein, dass wenigstens ein weiterer Wärmetauscher oder Konvektor zur Tempe- rierung durch das Induktions-Temperierungsmodul dient. Dies ermöglicht eine bessere thermische Entkopplung der durch die verschiedenen Module temperierten Luftströme. Insbesondere kann durch einen zusätzlichen Wärmetauscher oder Konvektor dem Umstand Rechnung getragen werden, dass der von dem Induktions-Temperierungsmodul zu temperierende Luftstrom im Allgemeinen eine niedrigere Temperatur aufweist als der vom Ventilator-Temperierungsmodul zu temperierende Luftstrom.
Das Ventilator-Temperierungsmodul und das Induktions-Temperierungsmodul können in verschiedenen baulichen Varianten angeordnet sein. In einer ersten Ausführungsform mit longitudinaler Anordnung ist es vorgesehen, dass wenigstens ein Ventilator-Temperierungsmodul und wenigstens ein Induktions-Temperierungsmodul benachbart zueinander, insbesondere in Reihe, angeordnet sind und dass diesen jeweils ein Längsabschnitt wenigstens eines Wärmetau- schers oder Konvektors zugeordnet ist. Insbesondere ist den Temperierungsmodulen genau ein Wärmetauscher oder Konvektor zugeordnet. Bei einem im Wesentlichen durch mehrere Wärmetauscherröhren gebildeten Wärmetauscher ragt dieser Wärmetauscher z. B. in etwa hälftig in jedes der Module hinein, sofern genau zwei Module vorgesehen sind. Die verwendeten Temperierungs- module sind strömungstechnisch voneinander getrennt.
Es wird bevorzugt, wenn die Temperierungsmodule in Reihe längs des Wärmetauschers oder Konvektors angeordnet sind. Beispielsweise können jeweils zwei oder mehr Ventilator-Temperierungsmodule sowie Induktions-Temperierungs- module alternierend längs des Wärmetauschers aufgereiht sein. Der Wärmetauscher erstreckt sich dabei durch alle der verwendeten Module. Dies bewirkt bei einer alternierenden Abfolge der entsprechenden Ausströmungsöffnungen der jeweiligen Module eine homogenere Gesamtluftströmung in den Raum. In einer alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass wenigstens ein Ventilator-Temperierungsmodul und wenigstens ein Induktions- Temperierungsmodul benachbart zueinander, insbesondere übereinander, angeordnet sind, und dass diesen jeweils wenigstens ein seitlicher Abschnitt we- nigstens eines Wärmetauschers oder Konvektors zugeordnet ist. Bei dem seitlichen Abschnitt handelt es sich insbesondere um eine Längsseite. So kann bei einem sich horizontal erstreckenden Wärmetauscher oder Konvektor z.B. die Oberseite dem Ventilator-Temperierungsmodul und die Unterseite dem Indukti- ons-Temperierungsmodul zugeordnet sein. Vorteilhafterweise ermöglicht diese Anordnung eine eng benachbarte Anordnung der jeweiligen Ausströmungsöffnungen der verschiedenen Temperierungsmodule und einen kompakten Aufbau. Hierzu ist das Induktions-Temperierungsmodul vorzugsweise in einem im Wesentlichen mit einem gewöhnlichen Ventilator-Temperierungsmodul identischen Gehäuse integriert. Eine günstige bauliche Anordnung kann auch da- durch erreicht werden, dass der Wärmetauscher oder Konvektor zwischen dem Ventilator-Temperierungsmodul und dem Induktions-Temperierungsmodul angeordnet ist.
Für einen möglichst unabhängigen Betrieb der jeweiligen Module voneinander ist vorgesehen, dass den Temperierungsmodulen getrennte Ausströmungsöffnungen zugeordnet sind.
Im Hinblick auf eine möglichst verwirbelungsarme und geräuscharme Ausströmung kann es günstig sein, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die insbesondere benachbarten Ausströmungsöffnungen die gleiche Ausströmungsrichtung aufweisen. Die Ausströmungsöffnungen können dabei z. B. so ausgestaltet sein, dass von dem Ventilator-Temperierungsmodul und dem Induktions- Temperierungsmodul im Wesentlichen zueinander parallele Strömungsvorhänge gebildet werden. Bei den vorgenannten Ausgestaltungen sind das Ventilator-Temperierungsmodul und das Induktions-Temperierungsmodul vorzugsweise sowohl einzeln, d.h. unabhängig voneinander, als auch zusammen betreibbar. Insbesondere sind die Module strömungstechnisch voneinander separiert, so dass eine unab- hängige Einstellung der Betriebsparameter der jeweiligen Module erfolgen kann.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Klimatisieren eines Raumes mittels eines Lüftungsgerätes mit wenigstens einem Wärmetauscher oder Konvektor, insbesondere gemäß einer der vorstehend beschriebenen Ausgestaltun- gen. Dabei wird wenigstens ein erster Raumluftstrom mit wenigstens einem Ventilator angesaugt und zur Temperierung an dem Wärmetauscher oder Konvektor vorbeigeführt und in einem ersten Zuluftstrom an den Raum abgegeben. Weiter wird die Strömung eines Primärluftstromes zur Erzeugung einer Saugwirkung genutzt, um wenigstens einen weiteren Raumluftstrom anzusaugen und mit dem Primärluftstrom zu einem Mischluftstrom zu vereinigen, der an den Raum als Zuluftstrom abgegeben wird. Hierbei werden der Primärluftstrom, der weitere Raumluftstrom und/oder der Mischluftstrom zur Temperierung an dem wenigstens einen Wärmetauscher oder Konvektor oder an einem weiteren Wärmetauscher oder Konvektor vorbeigeführt. Die Erzeugung der Saugwirkung erfolgt vorzugsweise passiv, wobei der dem Primärluftstrom, z. B. Frischluft, innewohnende Impuls genutzt wird. Statt des ersten und/oder zweiten Raumluftstromes kann über den Ventilator bzw. nach dem Induktions-Prinzip auch oder zusätzlich Außenluft zugeführt werden. Vorzugsweise handelt es sich jedoch um Raumluft. Dadurch kann die Temperierung des Primärluftstromes, welcher bspw. in erster Linie zur Frischluftversorgung dient, durch den weiteren Raumluftstrom und/oder durch den Wärmetauscher erfolgen.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die zu temperierende Luftströme an dem selben Wärmetauscher oder Konvektor, insbeson- dere auf verschiedenen Seiten, vorbeigeführt werden. Für einen effizienten Be- trieb des Lüftungsgerätes ist es günstig, wenn das Verhältnis von erstem und zweiten Zuluftstrom in den Raum in Abhängigkeit wenigstens eines Umgebungsparameters eingestellt wird. Als Verhältnis der beiden Zuluftströme ist insbesondere das Verhältnis der jeweiligen Luftmassenströme zu verstehen. Vor- teilhafterweise kann je nach Umgebungsbedingungen bzw. vom Nutzer gewünschten Anwendungsprofil wahlweise der erste und/oder der zweite Zuluftstrom in den Raum vollständig aktiviert oder vollständig deaktiviert oder stufenlos auf einen anderen Wert eingestellt werden. Beispielsweise kann zur Erzielung einer hohen Leistung, insbesondere zur Vorkonditionierung eines Rau- mes, der zweite Zuluftstrom nahezu deaktiviert werden, so dass die Temperierung des Raumes hauptsächlich durch den ersten Zuluftstrom bewirkt wird. Andererseits kann, insbesondere wenn lediglich geringere Lüftungsleistungen abgefordert werden sollen, der erste Zuluftstrom zumindest nahezu deaktiviert werden, wogegen der zweite Zuluftstrom zur geräuscharmen Lüftung bzw. Tem- perierung des Raumes genutzt wird.
Zur Verbesserung des Komforts lassen sich der erste und der zweite Zuluftstrom in Abhängigkeit der Tages- oder Jahreszeit steuern. Insbesondere kann auch eine Steuerung in Abhängigkeit der Temperaturdifferenz zwischen dem Raum und der Umgebung oder alleine anhand der Außentemperatur vorgenommen werden. Beispielsweise kann während der Nachtzeit auf die mit einem lediglich äußerst geringen Geräuschpegel behaftete Induktions-Temperierung zurückgegriffen werden, während zur Tageszeit verstärkt das Ventilator- Temperierungsmodul zum Einsatz kommt. Außerdem kann beispielsweise das Ventilator-Temperierungsmodul verstärkt zum Einsatz kommen, wenn eine Temperaturdifferenz zwischen der Außenluft, d. h. dem Primärluftstrom, und der Innenluft, d. h. dem ersten Raumluftstrom, einen bestimmten Schwellwert überschreitet. Z. B. kommt das Ventilator-Temperierungsmodul verstärkt im Winter und das Induktions-Temperierungsmodul verstärkt im Sommer zum Einsatz. Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Erzeugung des ersten und/oder des zweiten Zuluftstromes in Abhängigkeit eines Umgebungsgeräuschpegels gesteuert wird. Beispielsweise kann das Lüftungsgerät selbsttätig erkennen, ob - beispielsweise nachts - ein geringer Geräuschpegel vorliegt und daher auf einen möglichst leisen Betrieb umschalten, nämlich auf einen Betrieb im Wesentlichen mit dem zweiten Zuluftstrom aus dem Induktions- Temperierungsmodul. Andererseits kann, wenn ein höherer Geräuschpegel erkannt wird, ein weniger geräuscharmer Betrieb gewählt werden, beispielsweise durch verstärkten Einsatz des ersten Zuluftstromes aus dem Ventilator- Temperierungsmodul.
Für eine möglichst verwirbelungsarme Luftumwälzung kann es günstig sein, wenn gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens der erste und der zweite Zuluftstrom in der gleichen Strömungsrichtung aus dem Lüftungsgerät heraus- treten. Dabei wird es bevorzugt, wenn beide Zuluftströme in den Raum zumindest näherungsweise die gleiche Strömungsgeschwindigkeit aufweisen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung schematisch und beispielhaft erläutert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die dort dargestellten Merk- malskombinationen beschränkt. Vielmehr können in der Beschreibung und/oder den Figuren dargestellte Merkmale, jeweils einzeln oder in Kombination und unabhängig von deren Rückbeziehung in den Patentansprüchen, erfindungswesentlich sein. Es zeigen:
Fig. 1 im Querschnitt ein Lüftungsgerät nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 eine Draufsicht auf das in der Fig. 1 dargestellte Lüftungsgerät, Fig. 3 eine Draufsicht auf ein Lüftungsgerät nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 4 im Querschnitt entlang der Linie A-A das in Fig. 3 gezeigte Lüftungs- gerät, und
Fig. 5 im Querschnitt entlang der Linie B-B das in Fig. 3 gezeigte Lüftungsgerät.
Das Lüftungsgerät 1 weist in einem gemeinsamen Gehäuse 2 einen im Wesentlichen durch mehrere Rohre 3 gebildeten Wärmetauscher 4 auf. Zur Ansaugung eines ersten Raumluftstromes 5 aus einem zu temperierenden Raum ist eine Ansaugöffnung 6 in der Gehäuseoberseite 7 angeordnet.
Dieser erste Raumluftstrom 5 passiert den Wärmetauscher 4 in Folge der Sogwirkung eines Ventilators 8, wodurch der erste Raumluftstrom 5 temperiert wird. Zur Temperierung werden die Rohre 3 von einem geeigneten Wärmetauscher- fluid durchströmt. Auf diese Weise kann je nach Bedarf eine Heizung oder eine Kühlung des ersten Raumluftstromes 5 erfolgen.
Die auf diese Weise temperierte Luft verlässt das Gehäuse 2 bzw. das Lüftungsgerät 1 als erster Zuluftstrom 9 durch eine erste Ausströmungsöffnung 10 in den Raum. Der Ventilator 8, der Wärmetauscher 4 sowie die erste Ausströmungsöffnung 10 sind in einem Ventilator-Temperierungsmodul 11 zusammengefasst.
Unter dem Ventilator-Temperierungsmodul 11 ist ein Induktions-Temperierungs- modul 12 angeordnet, welches von einem Primärluftstrom 13 gespeist wird. Dieser Primärluftstrom, bspw. Frischluft, durchströmt eine Ejektordüse 14, so dass in einem stromabwärts folgenden Rohrabschnitt 15 ein Unterdruck erzeugt wird. Dieser bewirkt, dass ein weiterer Raumluftstrom 16 durch den Wärmetauscher 4 bzw. an diesem vorbei in den Rohrabschnitt 15 eingesaugt wird. Dabei wird der weitere Raumluftstrom 16 mit dem Primärluftstrom 13 vermischt und durch den Wärmetauscher 4 temperiert. Der weitere Raumluftstrom 16 und der Primärluftstrom 13 werden in dem Rohrabschnitt 15 zu einem Mischluftstrom 17 vereinigt, der als zweiter Zuluftstrom 18 aus einer zweiten Ausströmungsöffnung 19 aus dem Lüftungsgerät 1 austritt. In einer nicht dargestellten Variante kann auch vorgesehen sein, dass der Mischluftstrom 17 durch den Wärmetauscher 4 geleitet wird. Im vorliegenden Fall durchtritt lediglich der durch den weiteren Raumluftstrom 16 gebildete Anteil des Mischluftstroms 17 den Wärmetauscher 4.
Der Primärluftstrom 13 wird dabei von der Außenseite 20 einer schematisch dargestellten Gebäudewand 21 in das Lüftungsgerät 1 geführt. Zur Erzeugung der Sogwirkung hinter der Ejektordüse 14 dient ausschließlich der Impuls der Primärluftströmung 13. Auf diese Weise kann eine sehr leise, passive Belüftung mittels des Lüftungsgerätes 1 erfolgen. Das Lüftungsgerät nach Fig. 1 ist als Unterflur-Lüftungsgerät ausgestaltet, was durch das ansatzweise angedeutete Fußbodenniveau 22 zum Ausdruck kommt.
Wie aus der Fig. 2 ersichtlich, sind die erste Ausströmungsöffnung 10 des Venti- lator-Temperierungsmoduls und die zweite Austrittsöffnung 19 des Induktions- Temperierungsmoduls benachbart zueinander an der Oberseite 23 des Lüftungsgerätes 1 angeordnet. Die Ansaugöffnung 6 ist durch ein Lüftungsgitter 24 abgedeckt.
Bei der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausgestaltung des Lüftungsgerätes 1 ist der Wärmetauscher 4 zwischen dem Induktions-Temperierungsmodul 12 und dem darüber vorgesehenen Ventilator-Temperierungsmodul 11 angeordnet, wobei beide Module zur Temperierung des ersten und des zweiten Zuluftstromes 9 bzw. 18 jeweils den Wärmetauscher 4 nutzen. Eine alternative Ausgestaltung ist in den Fig. 3, 4 und 5 dargestellt. Wie aus der Draufsicht gemäß Fig. 3 ersichtlich ist, weist das Lüftungsgerät 1 ein Ventilator- Temperierungsmodul 11 , benachbart dazu ein Induktions-Temperierungs- modul 12 und benachbart zu diesem ein weiteres Ventilator-Temperierungs- modul 11 a auf, die in Reihe längs eines gemeinsamen Wärmetauschers 4 angeordnet sind. Darüber hinaus sind die Module 11 , 11 a und 12 strömungstechnisch voneinander separiert. Dies ist auch anhand der getrennten ersten Ausströmungsöffnungen 10, 10a und der zweiten Ausströmungsöffnung 19 ersichtlich. Die Ausströmungsrichtung liegt dabei im Wesentlichen senkrecht zu einer Gehäuseoberseite 7, d. h. in etwa senkrecht zur Zeichenebene.
Wie die Querschnittsansicht nach Fig. 4 zeigt, kann ein erster Raumluftstrom 5 mit dem Ventilator 8 durch den Wärmetauscher 4 in das Lüftungsgerät 1 eingesaugt werden, um dort temperiert zu werden. Nach der Temperierung verlässt ein erster Zuluftstrom 9 das Lüftungsgerät 1 durch die erste Ausströmungsöffnung 10 in den Raum. Ein Schnitt durch das in der Fig. 3 dargestellte Induk- tions-Temperierungsmodul 12 entlang der Linie B-B ist in Fig. 5 dargestellt. Die Einströmung eines weiteren Raumluftstromes 16 erfolgt etwa in gleicher Weise wie bei dem Ventilator-Temperierungsmodul gemäß der Fig. 4 durch eine An- Säugöffnung 6. Die Sogwirkung wird jedoch mittels eines Primärluftstromes 13 erzielt, welcher durch die Ejektordüse 14 hindurch tritt und dabei hinter der Ejek- tordüse 14 einen Unterdruck erzeugt. Dadurch wird der weitere Raumluftstrom 16 durch den Wärmetauscher 4 hindurchgeführt und temperiert, wonach dieser durch eine zweite Ausströmungsöffnung 19 nach Bildung eines Mischluft- Stromes 17 aus dem Primärluftstrom 13 und dem Raumluftstrom 16 als zweiter Zuluftstrom 18 wieder aus dem Lüftungsgerät 1 austritt.
Zur Einstellung der Zuluftströme 9 und 18 ist die Drehzahl des Ventilators 8 z. B. über eine Steuer- bzw. Regeleinrichtung veränderbar und/oder es können in den Figuren nicht dargestellte Klappen in dem Gerät vorgesehen sein. Unabhängig von den zuvor beschriebenen Merkmalen liegt ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung darin, dass bei bekannten Lösungen stets eine einfache Form der Induktionstechnik, wie z.B. die Direktinduktion, eingesetzt wird. Bei der Direktinduktion handelt es sich einfach nur darum, dass ein Primärluftvolumenstrom einen gewissen und vergleichsweise wesentlich geringeren Sekundärluftvolumenstrom mitreißt, z.B. im Wesentlichen dadurch, dass zwischen dem Konvektor und dem Primärluftstrom ein Luftspalt vorgesehen ist.
Im Gegensatz dazu handelt es sich bei der vorliegenden Erfindung um eine Lösung für die wesentlich schwierigere Aufgabe der Ausgestaltung insbesondere eines Ventilator- wie eines Induktions-Modules in geometrisch bzw. querschnittsmäßig betrachtet konstruktiv identischer Form bzw. in einem konstruktiv weitgehend identischem Raum. Damit sind die konstruktiven Rahmen- bedingungen für die Kombination einer Hochleistungs-Ventilatorkonvektor- Technik mit einer gleichzeitig realisierten Hochleistungs-Indirekt-Induktions- technik auf engstem Raum - wie für ein Bodengerät - beschrieben. D.h., dass es sich bei dem in einem konstruktiv weitgehend identischem Raum realisierten Induktionsmodul stets um eine Realisierung einer Sekundär- bzw. Indirektinduk- tion handelt, bei welcher ein durch Induktionsdüsen geleiteter und hinter dem Konvektor, also vom Konvektor aus betrachtet Luftstrom-abwärts austretender Primärluftvolumenstrom ein Vakuum erzeugt, durch welches ein vom Konvektor aus betrachtet Luftstrom-aufwärts in den Konvektor eintretender Raumluft- bzw. Sekundärluftvolumenstrom durch diesen hindurchgesogen wird. Dabei beträgt der indirekt induzierte Sekundärluftvolumenstrom typischerweise ein mehrfaches des Primärluftvolumenstromes. Bezugszeichenliste:
1 Lüftungsgerät
2 Gehäuse
3 Rohre
4 Wärmetauscher
5 erster Raumluftstrom 6 Ansaugöffnung
7 Gehäuseoberseite
8 Ventilator
9 erster Zuluftstrom 10, 10a erste Ausströmungsöffnung 11 , 11 a Ventilator-Temperierungsmodul
12 Induktions-Temperierungsmodul
13 Primärluftstrom
14 Ejektordüse
15 Rohrabschnitt 16 weiterer Raumluftstrom
17 Mischluftstrom
18 zweiter Zuluftstrom
19 zweite Ausströmungsöffnung
20 Außenseite 21 Gebäudewand
22 Fußbodenniveau
23 Oberseite
24 Lüftungsgitter
25 seitlicher Bereich des Wärmetauschers

Claims

Patentansprüche
1. Lüftungsgerät mit wenigstens einem Wärmetauscher oder Konvektor zur Temperierung von Luft, welcher wenigstens einem Ventilator-Temperierungsmodul des Lüftungsgerätes zugeordnet ist, wobei das Ventilator-Temperierungsmodul wenigstens einen Ventilator zum Erzwingen einer Strömung von durch wenigstens eine Ansaugöffnung des Lüftungsgeräts angesaugter Luft in Wär- mekontakt mit dem Wärmetauscher oder Konvektor an diesem vorbei aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Lüftungsgerät zusätzlich wenigstens ein nach dem Induktions-Prinzip arbeitendes Induktions-Temperierungsmodul aufweist.
2. Lüftungsgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Induktions-Temperierungsmodul ein passives Modul ist.
3. Lüftungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Ventilator-Temperierungsmodul zugeordnete Wärmetauscher oder Konvektor zur Temperierung durch das Induktions-Temperierungsmodul dient, wobei den Temperierungsmodulen insbesondere verschiedene Abschnitte des Wärmetauschers oder Konvektors zugeordnet sind.
4. Lüftungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein weiterer Wärmetauscher oder Konvektor zur Temperierung durch das Induktions-Temperierungsmodul dient.
5. Lüftungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Ventilator-Temperierungsmodul und wenigstens ein Induktions-Temperierungsmodul benachbart zueinander, insbe- sondere übereinander, angeordnet sind und dass diesen jeweils ein Längsabschnitt wenigstens eines Wärmetauschers oder Konvektors zugeordnet ist.
6. Lüftungsgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperierungsmodule in Reihe längs des Wärmetauschers oder Konvektors angeordnet sind.
7. Lüftungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Ventilator-Temperierungsmodul und wenigstens ein Induktions-Temperierungsmodul benachbart zueinander, insbesondere in Reihe, angeordnet sind und dass diesen jeweils wenigstens ein seitlicher Abschnitt wenigstens eines Wärmetauschers oder Konvektors zugeordnet ist.
8. Lüftungsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher oder Konvektor zwischen Ventilator-Temperierungsmodul und Induktions-Temperierungsmodul angeordnet ist.
9. Lüftungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den Temperierungsmodulen getrennte Ausströmungsöffnungen zugeordnet sind.
10. Verfahren zum Klimatisieren eines Raumes mittels eines Lüftungsgerätes mit wenigstens einem Wärmetauscher oder Konvektor, wobei wenigstens ein erster Raumluftstrom mit wenigstens einem Ventilator angesaugt und zur Temperierung an dem Wärmetauscher oder Konvektor vorbeigeführt wird und in einem ersten Zuluftstrom an den Raum abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Primärluftstrom zur Erzeugung einer Saugwirkung genutzt wird, um wenigstens einen weiteren Raumluftstrom anzusaugen und mit dem Primärluftstrom zu einem Mischluftstrom zu vereinigen, wobei der Primärluft- strom, der weitere Raumluftstrom und/oder der Mischluftstrom zur Temperierung an dem wenigstens einen Wärmetauscher oder Konvektor oder an einem weiteren Wärmetauscher oder Konvektor vorbeigeführt werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zu temperierenden Luftströme an dem gleichen Wärmetauscher oder Konvektor, insbesondere auf verschiedenen Seiten, vorbeigeführt werden.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von dem ersten Zuluftstrom und einem von dem Mischluftstrom gebildeten zweiten Zuluftstrom in Abhängigkeit wenigstens eines Umgebungsparameters einstellbar ist.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeu- gung des ersten Zuluftstromes und/oder des zweiten Zuluftstromes in Abhängigkeit der Tages- oder Jahreszeit gesteuert wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugung des ersten Zuluftstromes und/oder des zweiten Zuluftstromes in Abhän- gigkeit des Umgebungsgeräuschpegels gesteuert wird.
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