DE102007000787A1

DE102007000787A1 - Vorrichtung zur Behandlung von Raumluft

Info

Publication number: DE102007000787A1
Application number: DE102007000787A
Authority: DE
Inventors: Pekka Nikula; Jussi Merilä; Kim HAGSTRÖM
Original assignee: Halton Oy
Current assignee: Halton Oy
Priority date: 2006-10-03
Filing date: 2007-09-27
Publication date: 2008-08-14
Also published as: FI20065624L; GB2442598A; FI20065624A0; FI122288B; RU2007136473A; SE533400C2; GB2442598B; SE0702185L; RU2455576C2; FR2906599A1; GB0719328D0; US20080236785A1

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung (100) zur Behandlung von Raumluft. Die Vorrichtung (100) weist eine Zuluftkammer (11) und, von dieser ausgehend, Düsen (12a1, 12a2) oder einen Düsenspalt (12) zum Ausströmen einer frischen Zuluftströmung aus der Zuluftkammer (11) auf, welche Strömung (J1) eine Umlaufluftströmung aus einem Raum (H) induziert, um sie durch einen Wärmetauscher (10) strömen zu lassen. Umlaufluftströmung (J2) vereinigt sich mit der Zuluftströmung (J1), womit die vereinigte Luftströmung (J1 + J2) aus der Vorrichtung strömt. In der Vorrichtung (it dem Wärmetauscher (10a1, 10a2; 10) entweder gekühlt oder erwärmt. Die Vorrichtung (100) zur Behandlung von Raumluft kann auch aus einem so genannten Passivbalken bestehen, der nahe der Decke des Raumes (H) angebracht werden kann, wobei die erwärmte Luft mit dem Wärmetauscher (10) des Passivbalkens (100) gekühlt wird, wenn sie im Raum zum Wärmetauscher (10) aufsteigt, von wo sie gekühlt wieder zurück in die Aufenthaltszone im Raum (H) absinkt. Erfindungsgemäß ist der Wärmetauscher (10a1, 10a2; 10) eine Modulkonstruktion, die mehrere wählbare verschiedene Wärmetauschermodule (14a1, 14a2, 14a3, 14a4, 14a5) aufweist, die zur Bildung der Wärmetauscherkonstruktion und Vorrichtungskonstruktion in der gewünschten Länge miteinander verbunden werden können.

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Behandlung von Raumluft.
Vom Stand der Technik sind Zuluftvorrichtungen bekannt, durch welche frische Zuluft aus einer Zuluftkammer in eine Seitenkammer der Vorrichtung geführt wird. Aus der Zuluftkammer wird die Luft durch Düsen in eine Seitenkammer geführt und die betreffende frische Zuluftströmung induziert eine Umlaufluftströmung um sie durch einen Wärmetauscher strömen zu lassen. Die vereinigte Luftströmung J₁ + J₂ strömt weiter aus der Vorrichtung aus. Im Wärmetauscher wird die Umlaufluftströmung J₂ entweder gekühlt oder erwärmt. Die Umlaufluftströmung J₂ wird aus dem Raum zur frischen Zuluftströmung J₁ geführt. Die Wärmetauscher der Lösungen vom Stand der Technik wurden vom Werk auf vorangehende Bestellung geliefert. Somit wurde der Wärmetauscher dem Fall entsprechend an- und maßgefertigt und mit der Bestellung der betreffenden Zuluftvorrichtung und der dazu zugehörenden Wärmetauscherkonstruktion sind verschiedenartige Bearbeitungsphasen in den einzelnen Phasen der Bestellung verbunden.
Weiter sind an der Raumdecke anzubringende sog. Passivbalken bekannt, die lediglich einen Wärmetauscher aufweisen, wobei die erwärmte Raumluft nach oben zur Decke zum dort befindlichen Wärmetauscher des Passivbalkens aufsteigt, der die Umlaufluft kühlt, und nachdem sie gekühlt ist sie wieder zur Aufenthaltszone im Raum absinkt.
In vorliegender Anmeldung wurde erkannt, die Wärmetauscherkonstruktion aus Modulen zu gestalten. Die Module gibt es in verschiedenen Längen und damit kann der Besteller der Vorrichtung im Voraus die gewünschte Kombinationslänge wählen und eine spezielle vorrichtungsbezogene Maßfertigung ist nicht erforderlich. Dadurch wird erheblich Zeit und Arbeit auf verschiedenen Stufen gespart und somit gestalten sich die Gesamtkosten der Vorrichtung am günstigsten. Jedes Grundmodul bzw. Wärmetauschermodul weist Rohre und Lamellen oder ähnliche zur Wärmeübertragung von der Luft über die Lamellen auf ein durch Rohre strömendes Wärmetauschermedium oder in umgekehrter Richtung auf. Die Modulkonstruktion weist zusätzlich sog. Verbindungsmodule und Endmodule sowie Eintritts- bzw. Rohrmodule auf.
Erfindungsgemäß gibt es die Wärmetauschermodule in mehreren verschiedenen Längen: für Endmodule und Mittelmodule und außerdem verschiedene Modelle für die Verbindungsmodule der Rohre und die Rohrmodule. Mit dem Verbindungsmodul der Rohre können die verschieden langen Module leicht miteinander verbunden werden, ohne dass eine Schweißverbindung oder Ähnliches erforderlich ist. In den Rahmen der Erfindung gehört auch eine Ausführungsform, in der anstelle des Verbindungs-moduls eine Schweiß- oder Lötverbindung zwischen den zu verbindenden Modulen verwendet wird.
Für die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Behandlung von Luft sind die in den Patentansprüchen definierten Merkmale kennzeichnend.
Im Folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf einige in den Figuren der beigefügten Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben, auf deren Einzelheiten die Erfindung jedoch nicht eng begrenzt werden soll.
In 1A ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Behandlung von Raumluft als Querschnittdarstellung gezeigt.
In 1B ist eine zweite bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Behandlung von Raumluft gezeigt.
In 1C ist eine Vorrichtung zur Behandlung von Raumluft gezeigt; ein sog. Passivbalken.
In 2 ist ein erfindungsgemäßer aus Modulen gebildeter Wärmetauscher der Zuluftvorrichtung perspektivisch gezeigt.
In 3 ist der Zirkulationskreis des zu Wärmetauschern gehörenden Wärmeübertragungsmediums als Schema dargestellt.
In 4 ist ein erfindungsgemäßes Wärmetauschermodul gezeigt; die Modulteile sind voneinander getrennt gezeigt wie vor dem Zusammenbau.
In 5A und 5B ist ein sog. Verbindungsmodul gezeigt, mit dem die miteinander zu verbindenden Wärmetauschermodulteile für den Zusammenbau der Gesamtkonstruktion des Wärmetauschers lösbar miteinander verbunden werden können.
In 6 ist eine Tabelle über die Zusammenstellung einer erfindungsgemäßen Modulkonstruktion für die Erzielung von verschiedenen Längen- und Konstruktionsvarianten gezeigt.
In 1A ist die prinzipielle Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Zuluftvorrichtung gezeigt, in der eine erfindungsgemäße Modulkonstruktion verwendet wird. Gemäß 1A weist die Vorrichtung 100 zur Behandlung von Raumluft eine Zuluftkammer 11 auf, in welche durch ein Rohrleitungssystem (nicht gezeigt) frische Luft von draußen zugeführt wird. Aus der Zuluftkammer 11 wird die frische Zuluft durch Düsen 12a₁ , 12a₂ ... in eine Mischkammer S neben dem Wärmetauscher 10 geführt, wobei die aus den Düsen 12a₁ , 12a₂ geführte frische Zuluftströmung J₁ eine Umlaufluftströmung J₂ aus dem Raum H induziert um sie durch den Wärmetauscher 10 strömen zu lassen. Mit dem Wärmetauscher 10 wird die Umlaufluftströmung J₂ entweder gekühlt oder erwärmt.
In 1B ist eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zuluftvorrichtung gezeigt. Aus der Zuluftkammer 11 wird die frische Zuluftströmung J₁ durch die Düsen 12a₁ , 12a₂ ... nach oben geführt und die Umlaufluftströmung J₂ aus dem Raum H wird von der genannten Zuluftströmung J₁ induziert um durch den Wärmetauscher 10a₁ , 10a₂ und weiter zur frischen Zuluftströmung J₁ zu strömen. Die vereinigte Luftströmung J₁ + J₂ strömt nach oben und weiter seitlich aus der Vorrichtung heraus und zurück in den Raum H. Mit dem Wärmetauscher 10a₁ , 10a₂ wird die Raumluft als Umlaufluftströmung J₂ entweder gekühlt oder erwärmt. In 2 ist ein Wärmetauscher 10 gezeigt, der ein Rohrleitungssystem 13 für Wärmeübertragungsmedium und Lamellen 14 oder ähnliche aufweist, durch welche Wärme an die Raumluft oder in entgegengesetzter Richtung übertragen wird.
In 1C ist als erfindungsgemäße Vorrichtung ein Passivbalken 100 gezeigt. Der Passivbalken 100 weist einen Wärmetauscher 10 auf. Der Passivbalken 100 ist an der Decke eines Raumes H oder Ähnlichen angebracht. Der Wärmetauscher ist in 1C mit Bezugsnummer 10 bezeichnet. Die in der Aufenthaltszone im Raum H erwärmte Luft steigt zum Passivbalken 100 auf und läuft an der Oberseite des Wärmetauschers 10 gemäß Pfeil J₂ weiter und kühlt im Wärmetauscher 10 weiter ab und sinkt dann nach unten zurück in die Aufenthaltszone. In der Sommerzeit kann die Umlaufluftströmung J₂ mit dem Wärmetauscher 10 gekühlt werden. Der Wärmetauscher 10 besteht auch in dieser Ausführungsform aus einer aus Modulabschnitten zusammensetzbaren Konstruktion, wobei je nach Länge des Passivbalkens 100 die Wärmetauschermodule wie gewünscht gewählt werden können um die gewünschte Wärmetauscherlänge für die jeweilige Raumanwendung zu erzielen.
In 2 ist ein erfindungsgemäß aus Modulen 14a₁ , 14a₂ , 14a₃ , 14a₄ hergestellter Wärmetauscher 10 gezeigt.
In 3 ist ein Wärmeübertragungskreis schematisch dargestellt. Der Wärmeübertragungskreis weist Abzweigungsstellen A₁, A₂ des Rohrleitungssystems 13 für das Wärmeübertragungsmedium auf, wobei das Wärmeübertragungsmedium von einer Pumpe P in Umlauf gebracht wird und durch Wärmetauscher 10a₁ , 10a₂ strömt. Erfindungsgemäß werden die Wärmetauscher 10a₁ , 10a₂ aus einer Modulkonstruktion gebildet.
In 4 ist eine Modulkonstruktion für den Wärmetauscher 10 gezeigt. Der Wärmetauscher weist die Module 14a₁ , 14a₂ , 14a₃ , 14a₄ und 14a₅ auf. Das Modul 14a₁ ist ein Rohrmodul, die Module 14a₂ und 14a₃ sind Mittelmodule und das Modul 14a₄ am anderen Ende ist ein Endmodul. Zwischen den Modulen werden Rohrverbindungsstücke oder Verbindungsmodule 14a₅ verwendet. Die Rohrverbindungsmodule 14a₅ sind Teile, in deren Muffen die daran anzuschließenden Rohrenden gesetzt werden, womit eine dichte Verbindung hergestellt wird ohne, dass Lötung oder Schweißung zwischen den Rohren zum Einsatz kommt. Das betreffende Modul 14a₅ kann auch durch Schweißung ersetzt werden. Durch Auswahl der Module 10a₁ ... 10a₅ gewünschter Länge und gewünschten Typs werden Vorrichtungsgesamtheiten in der gewünschten Länge erzielt.
In 5A und 5B ist die Anwendung des Verbindungsmoduls 14a₅ in schematischer und prinzipieller Darstellung gezeigt. In 5A ist die Modulkonstruktion im Zusammenhang mit dem Gehäuse R gezeigt. In 5B ist die Modulkonstruktion 14a₂ , 14a₃ und 14a₅ als Teilzeichnung dargestellt.
Die Modulkonstruktion nach 5A wird auf dem Gehäuse R der Zuluftvorrichtung 100 zusammen gebaut und unter Verwen dung der Verbindungsstücke 14a₅ und deren Befestigung mit dem Gehäuse R verbunden. Das Verbindungsstück 14a₅ weist einen Rohr- oder Muffenabschnitt oder -abschnitte 50 auf. Mit dem Verbindungsteil 51 des Verbindungsmoduls 14a₅ werden die Module am Gehäuse R der Vorrichtung 100 abgestützt.
In 6 ist eine Tabelle zur erfindungsgemäßen Modulkonstruktion gezeigt. Die Module A weisen mehrere verschiedene Rohrtypen auf; T₁, T₂, ... T_n Module B und C haben verschiedene Längen L₁, L₂, L₃, L₄, L₅ ... L_n. Die Module A sind sog. Rohrmodule 14a₁ . Die Module B sind Mittelmodule 14a₂ , 14a₃ und die Module C sind sog. Endmodule 14a₄ . Zwischen den einzelnen Modulen kann ein Modul D verwendet werden, das ein sog. Verbindungsmodul 14a₅ ist, von denen es verschiedene Modelle M₁, M₂ ... M_n gibt. Die Module können mehrere verschiedene Längen und/oder Rohrdurchmessergrößen haben. Die Rohrmodule A gibt es in mehreren verschiedenen Typen T₁, T₂ ..., womit z. B. die Rohrverbindungsrichtungen bei den Typen variieren können und aus diesen kann ein gewünschter Typ für verschiedene Verwendungszwecke gewählt werden. Aus den Modulen A, B, C, D kann die gewünschte Kombination für die jeweilige Anwendung zur Ausführung der gewünschten Vorrichtung gewählt werden.

Claims

Vorrichtung (100) zur Behandlung von Raumluft, welche Vorrichtung (100) eine Zuluftkammer (11) und von dieser ausgehend Düsen (12a₁ , 12a₂ ...) oder einen Düsenspalt (12) zum Ausströmen einer frischen Zuluftströmung aus der Zuluftkammer (11) aufweist, welche Strömung (J₁) eine Umlaufluftströmung aus einem Raum (H) induziert, um sie durch einen Wärmetauscher (10) strömen zu lassen, welche Umlaufluftströmung (J₂) sich mit der Zuluftströmung (J₁) vereinigt, womit die vereinigte Luftströmung (J₁ + J₂) aus der Vorrichtung ausströmt und wobei die Umlaufluftströmung (J₂) in der Vorrichtung (100) mit dem Wärmetauscher (10a₁ , 10a₂ ; 10) entweder gekühlt oder erwärmt wird oder die Vorrichtung (100) zur Behandlung von Raumluft aus einem so genannten Passivbalken besteht, der nahe der Decke des Raumes (H) angebracht werden kann, wobei die erwärmte Luft mit dem Wärmetauscher (10) des Passivbalkens (100) gekühlt wird wenn sie im Raum zum Wärmetauscher (10) aufsteigt, von wo sie gekühlt wieder zurück in die Aufenthaltszone im Raum (H) absinkt, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (10a₁ , 10a₂ ; 10) eine Modulkonstruktion ist, die mehrere wählbare verschiedene Wärmetauschermodule (14a₁ , 14a₂ , 14a₃ , 14a₄ , 14a₅ ) aufweist, die zur Bildung der Wärmetauscherkonstruktion und Vorrichtungskonstruktion in der gewünschten Länge miteinander verbunden werden können.
Vorrichtung zur Behandlung von Raumluft nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulkonstruktion ein eintrittsseitiges Rohrmodul (14a₁ ), ein Mittelmodul/mehrere Mittelmodule (14a₂ , 14a₃ ) und ein Endmodul (14a₃ ) aufweist und dass ein oder mehrere Verbindungsstücke (14a₅ ) oder ein sog. Verbindungsmodul vorhanden ist, mit denen die Module (14a₂ , 14a₃ , 14a₄ ) an ihren Rohren zur Bildung der Wärmetauscherkonstruktion in der gewünschten Länge miteinander verbunden werden können.
Vorrichtung zur Behandlung von Raumluft nach einem der vorherigen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulkonstruktion bei verschiedenartigen Modulen verschiedene Längen (L₁, L₂, L_n ...) aufweist, wobei die Module zur Bildung des Wärmetauschers (10) der gewünschten Länge wahlweise kombiniert werden können.
Vorrichtung zur Behandlung von Raumluft nach einem der vorherigen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmodul (14a₅ ) eine Gehäusekonstruktion und in dieser einen durchgehenden Rohr- oder Hülsenabschnitt (50) aufweist, an welchen die an der Eintritts- und Austrittsseite anzuschließenden Module mit ihren Rohren angebracht werden können und dass die Verbindungsmodule (14a₅ ) ein Verbindungsteil (51) aufweisen, das an dem Gehäuse (R) der Vorrichtung (100) angebracht werden kann.