DD218436A1 - Belueftungsgeraet fuer industrielle und gesellschaftliche grossraeume - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf die Raumheizungs- und Lueftungstechnik, insbesondere dort, wo eine hohe Luftwechselzahl gefordert wird. Ziel der Erfindung ist die Senkung des Energieverbrauches fuer Belueftungseinrichtungen und der Abbau von Temperaturschichtungen der Luft in Richtung der Raumhoehe. Die technische Aufgabe besteht darin, mit an sich bekannten Elementen einen Luftstrom so zu lenken, dass eine intensive Vermischung mit der Raumluft erreicht wird. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass eine Lueftungseinheit, bestehend aus einer Tragkonstruktion, einem Aussenlaeufermotor und einem Radialventilatorlaufrad am Ende einer Luftansaugleitung angeordnet wird und durch ein gut luftdurchlaessiges Gitter erreicht wird, dass die austretende Luft bereits im Belueftungsgeraet mit der Raumluft vermischt wird, wozu die vom Radialventilatorrad eingebrachte Bewegungsenergie direkt genutzt wird. Anwendungsgebiete sind Grossraeume, wie Produktions-, Reparatur-, Lager-, Sport- und Kaufhallen.

Description

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Belüftungsgerät für industrielle und gesellschaftliche Großräume Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung ist zur Anwendung in Raumheizungs- und Raumlüftungsanlagen von industriellen und gesellschaftlichen Großräümen vorgesehen, wie z.B. Produktions-, Reparatur-, Lager-, Sport-und Kaufhallen, Tierhaltungsräumen usw., insbesondere dort, wo eine hohe Luftwechselzahl erforderlich ist. Dabei ist die Anwendung in Verbindung mit der Strahlplattenheizung besonders vorteilhaft.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Für die Beheizung von industriellen und gesellschaftlichen Großräumen werden vorwiegend Luftheizungen oder Strahlplattenheizungen eingesetzt.

Luftheizungen übernehmen in der Regel die Funktion der Raumlüftung nebenbei, bei Strahlplattenheizungen sind für die Raumlüftung besondere Einrichtungen erforderlich.

Alle derartigen Heizungsanlagen erzeugen mehr oder weniger den Mißstand, daß die Raumlufttemperatur mit steigender Raumhöhe zunimmt. Soll im Aufenthaltsbereich eine optimal behagliche Raumlufttemperatur aufrechterhalten werden, stellt sich im Bereiche der Dachkonstruktion eine wesentlich höhere Raumlufttemperatur ein. Dadurch treten erhebliche Wärmeverluste infolge von Wärmetransport durch die Bauhülle auf. Moderne Heizungs- und Lüftungsanlagen für industrielle ' und gesellschaftliche Großräume zeichnen sich dadurch aus, daß durch ihre Konzeption die erwähnte Temperaturschichtung der Raumluft vermindert werden soll. Das erfolgt durch Bewegung der Raumluft oder durch Einspeisung von frischer Kaltluft in die warmen Bereiche der Räume unterhalb der Dachkonstruktion. Im letzteren Falle ist darauf zu achten, daß die Kaltluft auf kurzem Wege mit der warmen Raumluft vermischt wird, damit ein schnelles Absinken der relativ schweren Kaltluft in den Aufenthaltsbereich vom Menschen, verbunden mit gesundheitsschädigenden Zugerscheinungen, vermieden wird.

Das wird erreicht durch die Anwendung von Induktions-Luftauslässen, insbesondere Drallauslässen. Diese verteilen die Luft in alle Richtungen in einer scheibenförmigen Strömung, deren Ebene senkrecht vor der Zuführungsrichtung der Luft liegt.

Die scheibenförmige Strömung ist außerdem bei Drallauslässen gewollt drallbehaftet.-Die beschriebene Strömung bewirkt, daß die kalte Frischluft auf kürzestem Wege intensiv mit der warmen Raumluft vermischt wird. Dabei wird ihre

Bewegungsenergie verbraucht und ein Temperaturausgleich geschaffen. ·

Ähnlich sind die Verhältnisse bei der Einspeisung von Warmluft in kälte Raumbereiche. Hierbei muß ebenfalls auf kürzestem Wege eine intensive Vermischung und ein Temperaturausgleich herbeigeführt werden, um ein Hochsteigen der Warmluft zu unterbinden, was ebenfalls mit Induktions-Luftauslässen, insbesondere Drallauslässen, erreicht wird (DD-WP-115196 oder

DE OS 2827910). ,' , ,

Die Durchströmung von Indukations-Luftausiässen bzw. Drallauslässen ist mit relativ hohen Druckverlusten der Luft verbunden,

d. h., diese muß den Auslassen mit einem statischen Druck zugeführt werden, der höher als der Luftdruck im Raum ist. Überdruck der zu verteilenden Frischluft muß durch einen Ventilator (meist Radialventilator) erzeugt werden.

Zur Deckung der inneren Verluste dieser technischen Einrichtung bestehend aus Ventilator, Luftleitung und Luftauslaß, wird ständig viel elektrische Arbeit verbraucht, was unbefriedigend und verbesserungswürdig ist.

Außerdem ist zu kritisieren, daß der apparative Aufwand für die Durchführung der Belüftung sowohl bei zentraler als auch bei dezentraler Luftaufbereitung, bei Einhaltung der heizungstechnischen und arbeitshygienischen Forderungen sehr groß ist, was erhebliche Kosten und großen Raumbedarf zur Folge hat.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, den Verbrauch an elektrischer Arbeit für Belüftungseinrichtungen zu senken und Temperaturschichtungen der Luft in Richtung der Raumhöhe zu verringern bei gleichzeitiger Verminderung des technischen Aufwandes bei der Herstellung derartiger Einrichtungen.

Darlegung des Wesens der Erfindung ,

Die technische Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Luftstrom in einem Raum, dessen Innentemperatur von der Zulufttemperatur erheblich abweicht so einzuleiten, daß eine intensive Vermischung mit der Raumluft und damit ein Temperaturausgleich auf kürzestem Wege erreicht wird, wobei ansich bekannte Elemente der Lüftungstechnik verwendet werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß am Ende der Luftleitung zur Heranführung der zu verteilenden Luft die Ansaugöffnung eines Radialventilatorrades im Zentrum einer vorwiegend kreisförmigen Platte angeordnet ist, an deren , gesamten Umfang rechtwinklig zu dieser ein Mantel aus mehreren Leitschaufeln angeordnet ist, deren Länge L ca. dem doppelten der Radbreite B entspricht und daß ein dem äußeren Umfang der oberen Platte identisches paralleles Gitter derart angeordnet ist, daß seine Ebene mit der Mittellinie der Leitschaufeln einen rechten Winkel bildet und gut luftdurchlässig ist.

Dabei wird gemäß der Erfindung der Mantel nach WP114450 mit im Material bewegliche Jalousieblättern ausgeführt, wobei die Zahl der Leitschaufeln das Mehrfache der Anzahl der Laufschaufeln des Radialventilatorrades beträgt.

Des weitern ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand vom Radialventilatorrad zur Leitschaufelmittellinie (A) im Verhältnis zum Radialventilatorraddurchmesser (D) ein Größenverhältnis von 0,25D < A < 0,35 D aufweist.

Weiterhin können erfindungsgemäß in die Luftansaugleitung zusätzlich verstellbare Raumluftansaugöffnungen angeordnet werden. Mit dieser Anordnung eines Belüftungsgerätes wird ein gleichmäßiger, ruhiger Lauf erreicht. Mit der Einstellbarkeit jeder einzelnen Leitschaufel läßt sich eine an die Zuluftbedingungen gut anpaßbare Luftverteilung im Raum realisieren.

Außerdem wird erreicht, daß durch die ausströmende Frischluft im Raum befindliche, erwärmte Luft sogartig mitgerissen wird und im Gerät mit der Frischluft vereinigt wird.

Das rotierende Laufrad setzt den in den Raum einzuleitenden Luftstrom in Bewegung und ist in der Lage, vorgeschaltete Strömungswiderstände wie Wärmeübertrager und Rohrleitungsteile zu überwinden.

Die aus dem Laufrad austretende Srömung wird sofort in den Aufstellungsraum geleitet. Zur Regulierung und Vereinheitlichung beider Luftströme dient der nachgeschaltete Mantel mit den einzelnen einstellbaren Leitschaufeln.

Die erfinderische Lösung benutzt die aufsteigende Warmluft zur Frischlufterwärmung und führt so zu einer

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Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Zur Erläuterung dient die Zeichnung eines Belüftungsgerätes in der Vorderansicht mit teilweiser Schnittdarstellung. In dieser ist mit 1 das Radialventilatorrad und mit 2 der Außenläufermotor dargestellt, die beide in der Ausaugöffnung 4 angeordnet . sind. Die angesaugte Luft wird durch das Radialventilatorrad 1 mit Saugraum 3, Durchmesser D und Breite B gegen die Leitschaufeln 8 gedruckt, die sich im Mantel 11 befinden, deren Mittellinien zur Ebene der Platte 5 einen rechten Winkel bilden. Die Leitschaufeln 8 befinden sich am gesamten Umfang 7 der Platte 5. Mit 9 wird das gut luftdurchlässige Gitter bezeichnet. Die sich im Mantel 11 befindlichen Leitschaufeln 8 haben die Länge L und den Abstand A vom Radialventilatorraddurchmesser D. Die im Radialventilatorrad 1 befindlichen Laufschaufeln 10 saugen die Luft über die Luftansaugleitung 6 und/oder über die verstellbaren Raumluftansaugöffnungen an. Die angesaugte Luft wird über den Saugraum 3 und den Außenläufermotor 2 den Laufschaufeln 10 zugeführt, die dann die Luft über den Abstand A durch die Leitschaufeln 8 im Mantel 11 nach außen in den Raum abgegeben. Dabei gelangt durch die Sogwirkung Sekundärluft, d.h. im Raum befindliche erwärmte Luft durch das gut luftdurchlässige Gitter 9 ebenfalls in das Gerät und wird mit der kalten Ansaugluft verwirbelt. Zur Regulierung und gleichmäßigeren Luftführung dient der Mantel 11 mit den einzelnen Leitschaufeln 8. Durch die über die Austrittsbreite B des Radialventilatorrades 1 hinaus verlängerten Leitschaufeln 8 wird die erforderliche Richtungsablenkung der Sekundärluft bewirkt.

Die Unterbindung der Sekundärluftinduktion von der Zuströmseite aus mittels der Platte 5 ist erforderlich, um ein besseres radiales Abströmen der Luft zu erreichen, weil die Luft beim Aufprall auf die rotierende Tragscheibe des Radialventilatorrades eine zurückwerfende Geschwindigkeitskomponente erhält, die durch die erwähnte Platte 5 beseitigt wird. Es hat sich als günstig erwiesen, wenn die Anzahl der Leitschaufeln das 6 bis 7fache der Anzahl der Laufschaufeln des Radialventilatorrades beträgt.

Mit den in der Zuluft angeordneten, verstellbaren Raumluftansaugöffnungen ist es möglich, die Zulufttemperatur und die Druckverhältnisse in dem Belüftungsgerät zu variieren.

Durch dieses erfindungsgemäße Belüftungsgerät ist es möglich, der Temperaturschichtung in großen Hallen entgegenzuwirken und gleichzeitig ohne Zugerscheinungen Frischluft zuzuführen. Dabei wird ohne aufwendige Leitapparate eine hohe; Verwirbelung erreicht, die durch das Abströmen der Luft direkt vom Radialventilatorrad herrührt. Luftleit- und Umlenkeinrichtungen im herkömmlichen Sinne und zugehörige Ventilatoren zur Erreichung einer hohen Verwirbelung können durch diese Geräteanordnung entfallen. Die als Nachleitrad wirkenden Leitschaufeln 8 führen in Verbindung mit dem Radialventilatorrad zu einer Erhöhung des Wirkungsgrades des Ventilators.

Claims (4)

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   Erfindungsansprüche:

   1. Belüftungsgerät für industrielle und gesellschaftliche Großräume, bestehend aus an sich bekannten lufttechnischen Elementen, wie Radialventilatorrad und elektrischem Antriebsmotor, der zweckmäßiger Weise im Saugraum angeordnet ist, gekennzeichnet dadurch, daß die Ansaugöffnung (4) des Radialventilatorrades im Zentrum einer vorwiegend kreisförmigen Platte (E) angeordnet ist, an deren Umfang (7) rechtwinklig zu dieser ein Mantel (11) aus mehreren Leitschaufeln (8) angeordnet ist, deren Länge (L) ca. dem doppelten der Radbreite (B) entspricht und daß eine dem äußeren Umfang der Platte (5) identisches paralleles Gitter (9) derart angeordnet ist, daß seine Ebene mit den Mittellinien der Leitschaufeln (8) einen rechten Winkel bildet und gut luftdurchlässig ist.
2. 2. Belüftungsgerät nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Mantel (11) gemäß WP114450 ausgeführt ist und die Zahl der Leitschaufeln (8) das mehrfache der Anzahl der Laufschaufeln (10) im Radialventilatorrad beträgt.
3. 3. Belüftungsgerät nach Punkt I₁gekennzeichnet dadurch, daß der Abstand (A) zum Radialventilatorraddurchmesser (D) ein Verhältnis von 0,25D < A < 0,35D aufweist.
4. 4. Belüftungsgerät nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß in der Luftansaugleitung (6) zusätzlich verstellbare Raumluftansaugöffnungen angeordnet werden.

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