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Dokumentenidentifikation DE19826567A1 23.12.1999
Titel Verfahren zum Klimatisieren eines Raumes sowie Vorrichtung zum Klimatisieren des Raumes
Anmelder LTG Holding GmbH, 70435 Stuttgart, DE
Erfinder Roth, Hans Werner, Dr.-Ing., 71732 Tamm, DE;
Schall, Matthias, Dr.-Ing., 70619 Stuttgart, DE
Vertreter Gleiss & Große, Patentanwaltskanzlei, 70469 Stuttgart
DE-Anmeldedatum 15.06.1998
DE-Aktenzeichen 19826567
Offenlegungstag 23.12.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.12.1999
IPC-Hauptklasse F24F 13/18
IPC-Nebenklasse F24F 7/00   E06B 7/02   
IPC additional class // F24F 3/14,3/147,3/16  
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Klimatisieren eines Raumes, wobei Außenluft durch mindestens eine Belüftungsöffnung in den Raum strömt. Der einströmenden Außenluft oder einem Anteil von dieser wird nahe der Belüftungsöffnung und somit außerhalb der Aufenthaltszone des Raumes konditionierte Luft unter Ausbildung einer Mischzone als Einzelstrahlen zugeführt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Klimatisieren eines Raumes, bei dem Außenluft durch mindestens eine Belüftungsöffnung in den Raum strömt.

Zur Verbesserung der Luftqualität ist es üblich, ein Fenster, beispielsweise ein Kippflügelfenster, zu öffnen, so daß - beispielsweise in der kalten Jahreszeit - kühle Außenluft in den Raum strömt. Diese Art der Klimatisierung hat den Nachteil, daß nach Ablauf einer bestimmten Belüftungszeit der Raum stark auskühlt, das heißt, es bilden sich kalte Bodenluftschichten, die in der Aufenthaltszone des Raumes als unangenehm empfunden werden. Die Folge ist, daß die sich im Raum aufhaltenden Personen das Fenster wieder schließen. Auch dann, wenn die Belüftungsöffnung, also beispielsweise der Öffnungsspalt des zuvor erwähnten Fensters, einen relativ kleinen Querschnitt aufweist, ist nicht auszuschließen, daß bei einer Dauerlüftung ein "unbehagliches" Klima im Raum geschaffen wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Klimatisieren eines Raumes anzugeben, mit dem in der Aufenthaltszone ein angenehmes Klima bei guter Luftqualität geschaffen wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der einströmenden Außenluft oder einem Anteil von dieser nahe der Belüftungsöffnung und somit außerhalb der Aufenthaltszone des Raumes konditionierte Luft unter Ausbildung einer Mischzone als Einzelstrahlen zugeführt wird. Erfindungsgemäß strömt somit die eindringende Außenluft nicht unbeeinflußt in die Aufenthaltszone des Raumes, sondern wird einer Mischung mit konditionierter Luft unterzogen, wobei diese Mischung erfindungsgemäß sehr intensiv aufgrund der Einzelstrahlen der konditionierten Luft durchgeführt wird. Die starke Induktionswirkung der Einzelstrahlen führt zu einer intensiven und räumlich auf den Bereich unmittelbar gegenüber der Belüftungsöffnung begrenzten Mischzone, die außerhalb der Aufenthaltszone des Raumes liegt. Von der Mischzone strömt dann die Mischluft in die Aufenthaltszone des Raumes, so daß eine sich dort aufhaltende Person nicht der reinen Außenluft ausgesetzt ist, sondern der Mischluft, die aus Außenluft und konditionierter Luft besteht. Demzufolge ist es möglich, die Außenluft durch die konditionierte Luft derart einzustellen, daß bei guter Luftqualität - Außenluftanteil der Mischluft - optimale Verhältnisse in der Aufenthaltszone geschaffen werden.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß - wie erwähnt - sich die Mischzone außerhalb der Aufenthaltszone des Raumes befindet. Mithin gelangt unter normalen Bedingungen eine sich im Raum befindende Person nicht in den Bereich der Mischzone. Die Mischzone befindet sich vorzugsweise nahe des Fassadenbereichs, vorzugsweise des Außenfassadenbereichs, also des Fensterbereichs, des Raumes.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn als konditionierte Luft (unkonditionierte) Außenluft und/oder Raumluft und/oder konditionierte Raumluft und/oder konditionierte Zuluft verwendet wird. Im Falle des Verwendens von Raumluft kann zum Beispiel deren über der Außenluft liegende Temperatur genutzt werden, um eine Mischluft zu erzeugen, deren Temperatur höher ist als die der Außenluft. Es ist auch möglich, nicht die reine Raumluft zu verwenden, um sie der Außenluft mittels der Einzelstrahlen zuzuführen, sondern konditionierte Raumluft, das heißt es wird Raumluft aus dem Raum abgesaugt, konditioniert und dann als Einzelstrahlen der Außenluft zugeführt. Im Falle der konditionierten Zuluft wird beispielsweise an einer zentralen Stelle Luft aufbereitet und über Luftkanäle dem Raum zugeführt.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Einzelstrahlen quer zur Strömungsrichtung der einströmenden Außenluft in diese eingebracht werden. Unter "quer" ist ein großer Winkelbereich zu verstehen, derart, daß die Richtung der Einzelstrahlen nicht mit der Richtung der einströmenden Außenluft zusammenfällt. So sind zum Beispiel spitze Winkel zwischen der Außenluftrichtung und der Einzelstrahlrichtung möglich, jedoch auch rechte Winkel und auch stumpfe Winkel, das heißt, die Einzelstrahlen weisen eine Richtungskomponente auf, die der Strömungsrichtung der einströmenden Außenluft entgegengerichtet ist (Außnahme: rechter Winkel).

Insbesondere ist vorgesehen, daß die Außenluft nahe der Belüftungsöffnung im wesentlichen in horizontaler Richtung in den Raum strömt und daß die Einzelstrahlen von oben schräg nach unten oder von unten schräg nach oben in die Strömung der Außenluft eindringen. Die etwa horizontal eintretende Außenluft gelangt somit in die Mischzone, wird dort mittels der Einzelstrahlen konditioniert und strömt von dort - jetzt als Mischluft - in den Bodenbereich des Raumes zur Aufenthaltszone. Dort erwärmt sich die Mischluft aufgrund der dort vorhandenen Wärmelasten. Sie steigt auf und wird über Entlüftungsöffnungen oder dergleichen entsorgt. So ist es beispielsweise möglich, daß die Entsorgung in ein offenes Treppenhaus, Atrium oder dergleichen eines Gebäudes erfolgt. Es ist selbstverständlich jedoch auch möglich, die Raumluft mittels eines Entsorgungs-Luftleitungssystems abzuführen.

Weitere Vorzüge ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung betrifft ferner eine Einrichtung zum Klimatisieren eines Raumes, der mindestens eine Belüftungsöffnung für das Einströmen von Außenluft aufweist, und mit einer einen Luftstrom erzeugenden lufttechnischen Einrichtung, wobei die lufttechnische Einrichtung Einzelstrahlen aus konditionierter Luft in die einströmende Außenluft, unter Ausbildung einer Mischzone, einbläst. Die Mischluft gelangt dann in die Aufenthaltszone des Raumes.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die lufttechnische Einrichtung mindestens eine Zuluftöffnung für Raumluft und/oder Zuluft und/oder Außenluft aufweist. Wird Außenluft der Zuluftöffnung der lufttechnischen Einrichtung zugeführt, so handelt es sich dabei vorzugsweise um eine Teilmenge der durch die Belüftungsöffnung eintretenden Außenluft. Diese Teilluftmenge wird konditioniert, beispielsweise gekühlt oder erwärmt, und dann der übrigen Außenluft, oder einem Anteil der übrigen Außenluft wieder zugeführt, um die Mischluft zu bilden.

Die lufttechnische Einrichtung weist vorzugsweise mindestens einen Wärmetauscher zum Heizen oder Kühlen der für die Einzelstrahlen verwendeten Luft auf. Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, daß die lufttechnische Einrichtung eine Entfeuchtungs- oder Befeuchtungseinrichtung der für die Einzelstrahlen verwendeten Luft aufweist.

Zusätzlich oder alternativ kann ferner vorgesehen sein, daß die lufttechnische Einrichtung eine Filtervorrichtung für die für die Einzelstrahlen verwendete Luft besitzt.

Als Belüftungsöffnung kann der Öffnungsspalt eines Fensters dienen. Bei den Fenstern kann es sich bevorzugt um ein Kippflügelfenster oder ein Oberlicht-Klappflügelfenster handeln. Bei Letzterem ist gewährleistet, daß die Außenluft nur im oberen Bereich des Fensters in den Raum eintritt, da bis tief nach unten reichende, dreieckförmige Seitenöffnungen, wie sie bei normalen Kippflügelfenstern auftreten, nicht vorliegen.

Die lufttechnische Einrichtung ist im Bereich einer Fensterfassade, insbesondere eines Fenstersturzes, an der Decke des Raumes angeordnet. Alternativ kann auch vorgesehen sein, daß sich die lufttechnische Einrichtung im Fassadenbereich des Raumes zwischen Fensterbank und Fußboden befindet. Die lufttechnische Einrichtung kann insbesondere als Fancoil-Gerät ausgebildet sein (auch die Ausbildung als Induktionsgerät ist denkbar).

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen, und zwar zeigt:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht durch einen zu klimatisierenden Raum,

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht durch einen zu klimatisierenden Raum nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 3 eine Einrichtung für die Erfassung von Parametern der Außenluft,

Fig. 4 eine schematische Darstellung im Fensterbereich des Raumes,

Fig. 5 eine Detailansicht des Anschlußbereichs einer lufttechnischen Einrichtung und

Fig. 6 eine Draufsicht auf einen Luftanschluß der lufttechnischen Einrichtung.

Die Fig. 1 zeigt einen Raum 1, der einen Fußboden 2, eine Fassade 3, insbesondere Außenfassade, und eine Decke 4 aufweist. Die Fassade 3 weist eine Fensteröffnung 5 auf, in der ein Fenster 6 angeordnet ist. Die Decke 4 geht unter Ausbildung eines stufenförmigen Fenstersturzes 7 in die Deckenwand 8 der Fensteröffnung 5 über. Auf der der Fassade 3 abgewandten Seite des Raumes befindet sich eine Raumwand, die den Raum 1 begrenzt. Hieran schließt sich zum Beispiel ein offenes Treppenhaus 9 an. In der Aufenthaltszone Az des Raums 1 hält sich eine Person P an einem Schreibtisch 11 auf.

Das Fenster 6 ist vorzugsweise als Oberlicht- Klappflügelfenster 12 ausgebildet, das heißt es weist einen feststehenden, nicht zu öffnenden Fensterbereich 13 und ein um eine untere, horizontale Achse 14 klappbares Oberlicht 15 auf. Die Klappbewegung beim Öffnen beziehungsweise Schließen des Oberlichts 15 ist mittels eines Doppelpfeils 16 angedeutet. Alternativ kann zum Beispiel auch ein reines Kippfenster vorgesehen sein (das gesamte Fenster läßt sich kippöffnen).

Im Bereich des Fenstersturzes 7 befindet sich an der Decke 4 eine lufttechnische Einrichtung 17, die ein Gehäuse 18 aufweist, das mit einer Zuluftöffnung 19 versehen ist. Die Zuluftöffnung 19 befindet sich etwa in Höhe der Deckenwand 8 der Fensteröffnung 5. Ferner grenzt die Zuluftöffnung 19 an die Stufe des Fenstersturzes 7 an. Im Innern des Gehäuses 18 ist eine Luftfördereinrichtung 20, beispielsweise ein Ventilator, angeordnet. Ferner befindet sich dort ein Wärmetauscher 21 sowie ein in den Raum 1 weisender Luftauslaß 22 und ein parallel zur Decke 4 ausblasender Luftauslaß 23. Fluchtend mit der Unterseite des Gehäuses 18 ist die Sichtdecke 24 des Raumes 1 von einer offenen Rasterdecke 25 gebildet, die Luftaustrittsöffnungen 26 aufweist. Auf diese Art und Weise ist zwischen der Rasterdecke 25 und der Decke 4 ein Zwischenraum 27 ausgebildet.

Zur Klimatisierung des Raumes 1 wird wie folgt vorgegangen. Durch Öffnen des Oberlichts 15 gelangt - beispielsweise im Winter - kühle Außenluft Au in den oberen Fassadenbereich des Raumes 1. Eine Teilmenge 28 der Außenluft Au wird mittels der Luftfördereinrichtung 20 in die Zuluftöffnung 19 gesaugt und durch den Wärmetauscher 21 geleitet. Hierbei wird die Luft auf eine gewünschte Temperatur erwärmt. Die erwärmte Teilmenge 28 der Außenluft Au tritt als erwärmte Luft aus dem Luftauslaß 22 und auch aus dem Luftauslaß 23 aus. Letzteres nur dann, wenn dies erwünscht ist. Der Luftauslaß 23 ist mittels Stellmotor verschließbar. Die entsprechende, erwärmte Teilmenge 28 der Außenluft Au wird von oben schräg nach unten in den Raum 1 derart ausgeblasen (Pfeil 29), daß sich im Bereich der Fassade, etwa vor dem Fenster 6 eine Mischzone M ausbildet, das heißt, dort wird die mittels der lufttechnischen Einrichtung 17 nicht konditionierte Außenluft Au mit der die lufttechnische Einrichtung 17 passierenden, konditionierten Teilmenge 28 der Außenluft vermischt. Die so gebildete Mischluft Mi strömt im Bodenbereich des Raumes 1 zur Aufenthaltszone Az. Dort erwärmt sie sich aufgrund der Wärmelasten, beispielsweise elektronische Geräte, wie Computer, und aufgrund der Person P und steigt als Raumluft R im Raum 1 auf. Die belastete Raumluft R gelangt auf diese Art und Weise bis in das offene Treppenhaus 9, beispielsweise durch passieren einer entsprechenden Abluftöffnung, und kann dort, zum Beispiel mittels einer Entlüftungsklappe 30 entsorgt werden (Pfeil 31). Sofern gewünscht, kann - aufgrund einstellbarer Luftleitelemente - ein Teil der konditionierten Teilmenge 28 schräg nach unten in Richtung auf die Aufenthaltszone Az in den Raum 1 ausgeblasen werden (Pfeil 32). Überdies ist es optional zusätzlich möglich, daß ein Anteil der Teilmenge 28 der in der lufttechnischen Einrichtung 17 konditionierten Luft aus dem Luftauslaß 23 in den Zwischenraum 27 eintritt und unter passieren der Luftaustrittsöffnungen 26 in den Raum 1 gelangt (Pfeile 33). Anstelle der Nutzung des Zwischenraumes 27 zur Luftleitung können sich auch Rohrleitungen vom Luftauslaß der lufttechnischen Einrichtung bis zu den Luftaustrittsöffnungen 26 erstrecken.

Die Fig. 5 zeigt eine Detailansicht des die Luftauslässe 22 und 23 aufweisenden Bereichs der lufttechnischen Einrichtung 17. Zur Einstellung der Ausblasrichtung der konditionierten Luft aus dem Luftauslaß 22 weist dieser geschlitzte, einstellbar drehbar gelagerte Luftaustrittswalzen 34 auf. Entsprechende Walzen 35 sind im Bereich des Luftauslasses 23 angeordnet. Alternativ wären jeweils auch Leitbleche anstelle der Walzen denkbar. Der Luftauslaß 23 kann auch nur als Rohrstutzen ohne Walzen ausgebildet sein. Ferner ist mittels eines nicht dargestellten Stellmotors eine Stellklappe 36 um eine Achse 37 innerhalb des Gehäuses 18 der lufttechnischen Einrichtung 17 verstellbar gelagert. Der mit durchgezogener Linie dargestellten Stellung der Stellklappe 36 tritt die den Wärmetauscher 21 passierende Luft sowohl aus dem Luftauslaß 22 als auch aus dem Luftauslaß 23 aus. Wird die Stellklappe in die mit gestrichelter Linie eingezeichnete Stellung verschwenkt, so wird der Luftauslaß 23 verschlossen, so daß die gesamte Luftmenge aus dem Luftauslaß 22 in den Raum 1 austritt.

Die Fig. 6 zeigt eine Draufsicht auf den Luftauslaß 22. Es ist erkennbar, daß die konditionierte, aus dem Luftauslaß 22 austretende Luft als Einzelstrahlen 38 in Richtung des Pfeiles 29 (Fig. 1) oder in Richtung der Pfeile 29 und 32 in den Raum 1 gelangt, so daß die Mischung mit der Außenluft im Bereich der Mischzone M besonders intensiv und mit entsprechend hoher Induktion vorgenommen wird.

Die Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich gegenüber dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 dadurch unterscheidet, daß als Fenster 6 ein Kippflügelfenster 39 vorliegt und daß sich die lufttechnische Einrichtung 17 nicht im Deckenbereich des Raumes 1, sondern im Bereich zwischen Fensterbank 40 und Fußboden 2 des Fensterfassadenbereichs des Raumes 1 befindet. In der Fig. 2 sind mehrere Fenster dargestellt, denen jeweils eine lufttechnische Einrichtung 17 zugeordnet ist.

Nachstehend soll nur auf die Unterschiede des Ausführungsbeispiels der Fig. 2 gegenüber dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 eingegangen werden. Aufgrund des Kippöffnens des jeweiligen Kippflügelfensters 39 gelangt im Bereich der Seiten 41 des jeweiligen Fensters Außenluft Au in den Raum 1. Diese Außenluft durchströmt somit die etwa dreieckförmigen Öffnungsspalte in den Seitenbereichen 41 der Kippflügelfenster 39. Eine Teilmenge 28 der Außenluft Au gelangt im Bereich zwischen der Fassadenwand 42 und der lufttechnischen Einrichtung 17 sowie beidseitig der lufttechnischen Einrichtung 17 in den Bodenbereich des Raumes 1 und wird in die untenliegende Zuluftöffnung 19 der lufttechnischen Einrichtung 17 eingesaugt. Hierbei wird der Wärmetauscher 21 passiert. Diese dann konditionierte Teilmenge 28 tritt schräg nach oben gerichtet aus dem Luftauslaß 22 der lufttechnischen Einrichtung 17 aus, wobei der schräg nach oben gerichtete Austrittswinkel dazu führt, daß die Luft schräg nach oben in Richtung auf das Fenster 6 austritt (Pfeil 43). In dem Bereich vor dem Fenster 6 wird auf diese Art und Weise eine Mischzone M ausgebildet, in der der übrige Teil der eintretenden Außenluft Au mit dem konditionierten, die lufttechnische Einrichtung 17 passierten Teil der Luft gemischt wird. Da der Austritt der konditionierten Luft aus der lufttechischen Einrichtung 17 in Form von Einzelstrahlen 38 erfolgt (Fig. 2 rechte Seite), wird eine sehr intensive und induktionsstarke Durchmischung erzielt. Die Mischluft Mi gelangt dann - ebenso wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 - in die Aufenthaltszone Az des Raumes 1. Dort erwärmt sie sich und steigt in den Deckenbereich des Raumes 1 auf. Von hieraus kann eine Entsorgung erfolgen, beispielsweise wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 oder - wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 dargestellt - dadurch, daß die nunmehr erwärmte Raumluft R im Deckenbereich des Raumes 4 in Richtung auf das Fenster 6 strömt und dort im oberen Öffnungsspalt des Fensters 6 als Fortluft F nach außen gelangt.

Das erfindungsgemäße Vorgehen ermöglicht es, aufgrund des Vermischens mit konditionierter, erwärmter, von der lufttechnischen Einrichtung 17 stammenden Luft kältere Außenluft aufzuheizen, um somit einen hohen thermischen Komfort bei guter Luftqualität in der Aufenthaltszone, beispielsweise einem Arbeitsplatz, zu erzielen. Sofern ein Heizvorgang mittels der lufttechnischen Einrichtung 17 erfolgt, handelt es sich um einen Winterbetrieb. Während dieses Winterbetriebs erfolgt eine Abschirmung der kalten Fassade des Raumes 1 gegen Kaltluftabfall und Strahlungszug, wenn das Fenster geschlossen ist und sich die lufttechnische Einrichtung im Betrieb befindet. Durch die Zuluftöffnung 19 wird dann keine Außenluft Au, sondern Raumluft R angesaugt. Auf diese Art und Weise kann eine schnelle Aufheizung des Raumes 1 und ein Abbau kalter Bodenluftschichten erfolgen.

Im Sommerbetrieb kann mittels des erfindungsgemäßen Vorgehens eine Absaugung der an der Fassade 3 solarerwärmten Raumluft R und des sommerlichen Außenluftstroms erfolgen. Es wird dabei angenommen, daß die Temperatur der Außenluft Au größer als die Temperatur der Raumluft R ist. Mittels der lufttechnischen Einrichtung 17 erfolgt eine Abkühlung, das heißt der Wärmetauscher 21 wirkt als Kühler, so daß die gewünschte Raumlufttemperatur eingestellt werden kann.

Es ist auch eine Betriebsart derart denkbar, bei der eine Abkühlung der im Sommer durch Sonneneinstrahlung warmen Fassade mit Kaltluftstrahlen erfolgt.

Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, daß die lufttechnische Einrichtung 17 eine Entfeuchtung des Außenluftstroms, vorzugsweise gekoppelt mit einer Raumkühlung vornimmt. Es ist zusätzlich oder alternativ auch möglich, daß der Teilluftstrom der Außenluft Au, der in die lufttechnische Einrichtung 17 gelangt, gefiltert wird.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 dient der Luftauslaß 23 dazu, die Innenzone des Raumes 1 mit dem notwendigen, konditionierten Außenluftstrom zu versorgen. Hierzu ist es möglich, einen Deckenstrahl auszubilden, der sich entlang einer freien Decken oder entlang der offenen Zwischendecke bewegt. Auch möglich ist der Einsatz eines Rohrsystems mit Auslässen.

Bevorzugt erfolgt eine Steuerung von Außenluftstrom und gegebenenfalls auch Umluftstrom über die Drehzahl des Ventilators der lufttechnischen Einrichtung 17. Mittels der Stellklappe 36 (Fig. 5) lassen sich entsprechende Luftströmungen an dem Luftauslaß 22 beziehungsweise 23 einstellen, wobei auch Zwischenstellungen der Stellklappe 23 möglich sein können, um ein gezieltes Luftstromverhältnis einzustellen.

Durch Absaugung einer Teilmenge der Außenluft Au hinter dem Fenstersturz 7 vor einer vollständigen Vermischung mit der Raumluft R wird eine hohe Wirksamkeit der Luftnachbehandlung im Sommer- und auch im Winterbetrieb erzielt. Es erfolgt eine intensive Vermischung zwischen der konditionierten Außenluft, der als Einzelstrahlen 38 aus einem zur Fassade parallelen Schlitzauslaß oder dergleichen (Luftauslaß 22) austritt und dem übrigen Teil der Außenluft, so daß es zu einem wirksamen Abbau der Temperaturdifferenz "außen-innen" und damit eine gute Abschirmung gegen Kaltlufteinfall im Winter erzielt ist und mittels einer vor dem Fenster sich ausbildenden Kaltluftzone im Sommerbetrieb ein wirksames Mittel gegen eine erwärmte Fassade und gegen solare Strahlungen vorliegt. Es läßt sich eine Energieeinsparung durch Erfassen von Strömungsrichtung und/oder Erfassen der Außentemperatur und/oder Strahltemperatur der Einzelstrahlen 38 erzielen. Hierzu sind entsprechende Sensoren und Steuer- beziehungsweise Regelgeräte vorzusehen. Hinsichtlich der erwähnten Strömungsrichtung ist es gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 wichtig, zu erfassen, ob und in welchem Bereich der Fensteröffnung Außenluft Au in den Raum 1 hineinströmt, beziehungsweise Raumluft R aus dem Raum 1 nach außen strömt. Erfolgt eine nicht gewünschte Strömung, so läßt sich beispielsweise das Fenster automatisch schließen oder in eine gewünschte Lüftungsstellung fahren. Ferner kann eine Abschaltung der lufttechnischen Einrichtung erfolgen, wenn die Außentemperatur eine frei Lüftung ohne Komforteinbuße zuläßt. Ferner ist eine Regelung des Außenluftstromes über die Erfassung des Kohlendioxidgehalts in der Innenzone möglich. Überdies kann vorgesehen sein, daß der Mindestluftstrom der Außenluft Au und/oder der Mischluft Mi und/oder der konditionierten Teilluftmenge einstellbar und/oder regelbar ist. Ein Erfassung des Außenluftanteils ist beispielsweise durch Erfassung der Mischtemperatur bestimmbar.

Gemäß der Fig. 3 ist es möglich, im Außenbereich "Aus" die Temperatur der Außenluft tau und im Innenbereich "In", also innerhalb des Raumes 1, die Temperatur der Innenluft ti zu bestimmen. Schematisch ist in der Fig. 3 die Belüftungsöffnung 44, also der Fensterspalt dargestellt. Selbstverständlich ist es möglich, daß die Belüftungsöffnung als Lüftungsklappe oder dergleichen ausgebildet ist und nicht durch Öffnung oder Teilöffnung eines Fensters erzeugt wird.

Im Bereich der Belüftungsöffnung 44 läßt sich beispielsweise mit geeigneter Sensoren die Luftgeschwindigkeit v ermitteln. Die jeweils ermittelten Parameter, wie Temperatur und Geschwindigkeit können über eine geeignete Schnittstelle 5 einem Rechner Re zugeführt werden, der über eine logische Schaltung 45 einen vorzugsweise elektrischen Antrieb betätigt, der den Querschnitt der Belüftungsöffnung 44 einstellt. Dieser Antrieb kann beispielsweise die Kippstellung eines entsprechenden Kippfensters einstellen.

Die Fig. 4 verdeutlicht die Erfassung der Außenlufttemperatur tAu, der Raumlufttemperatur tR und der Lufttemperatur innerhalb des Raumes 1 unmittelbar im Bereich der Belüftungsöffnung 44. Ferner wird die Temperatur tZu der konditionierten, von der lufttechnischen Einrichtung 17 stammenden Luft der Einzelstrahlen 38 ermittelt. Die Raumlufttemperatur im Bereich der Belüftungsöffnung 44 ist in Fig. 4 mit tD gekennzeichnet, welche also der Lufttemperatur im Bereich der Decke zwischen Fenster 6 und lufttechnischer Einrichtung 17 entspricht. Im Sommer ist davon auszugehen, daß tD ungefähr die Größe der Außenlufttemperatur tAu aufweist, wobei die Raumluft tR eine niedrigere Temperatur als die Außenluft aufweist. Es muß daher eine Nachkühlung erfolgen. Dementsprechend wird die erfindungsgemäße Einrichtung betrieben. Stellt sich gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 die Situation ein, daß die Lufttemperatur tD kleiner als die Temperatur tAu der Außenluft ist, wobei davon auszugehen ist, daß die Lufttemperatur tD etwa der Raumlufttemperatur tR entspricht, so liegt eine Ausströmung aus dem Fenster 6 vor. Der Stelleinrichtung muß daher der Befehl gegeben werden "Fenster zu".

Im Winter ist die Außenlufttemperatur tAu kleiner als die Raumlufttemperatur tR. Ein Zuluftbetrieb, also ein Einströmen von Außenluft durch die Belüftungsöffnung 44 darf erfolgen, so lange tD kleiner als tR ist. Ein Schließen des Fensters, beziehungsweise der Belüftungsöffnung 44, wird im Winter dann notwendig, wenn ein Ausströmen vorliegt, das heißt tD entspricht etwa tR.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zum Klimatisieren eines Raumes, bei dem Außenluft durch mindestens eine Belüftungsöffnung in den Raum strömt, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

    der einströmenden Außenluft oder einem Anteil von dieser wird nahe der Belüftungsöffnung und somit außerhalb der Aufenthaltszone des Raumes konditionierte Luft unter Ausbildung einer Mischzone als Einzelstrahlen zugeführt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Mischzone außerhalb der Aufenthaltszone des Raumes befindet.
  3. 3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als konditionierte Luft konditionierte Außenluft und/oder Raumluft und/oder konditionierte Raumluft und/oder konditionierte Zuluft verwendet wird.
  4. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelstrahlen quer zur Strömungsrichtung der einströmenden Außenluft in diese eingebracht werden.
  5. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenluft nahe der Belüftungsöffnung im wesentlichen in horizontaler Richtung in den Raum strömt und daß die Einzelstrahlen von oben schräg nach unten oder von unten schräg nach oben in die Strömung der Außenluft eindringen.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schräglage der Einzelstrahlen zur Einströmrichtung der Außenluft entgegengerichtet oder senkrecht verläuft.
  7. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Teilmenge der Außenluft separiert wird, daß diese Teilmenge dann konditioniert wird und daß die Einzelstrahlen aus der konditionierten Teilluftmenge gebildet werden.
  8. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Konditionierung eine Erwärmung oder eine Kühlung und/oder eine Befeuchtung und/oder eine Entfeuchtung der Luft erfolgt.
  9. 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Einzelstrahlen bildende Luft gefiltert wird.
  10. 10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelstrahlen mechanisch geförderte Einzelstrahlen sind.
  11. 11. Einrichtung zum Klimatisieren eines Raumes, der mindestens eine Belüftungsöffnung für das Einströmen von Außenluft aufweist, und mit einer einen luftstromerzeugenden lufttechnischen Einrichtung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die lufttechnische Einrichtung (17) Einzelstrahlen (38) aus konditionierter Luft in die einströmende Außenluft (Au) unter Ausbildung einer Mischzone (M) einbläst.
  12. 12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die lufttechnische Einrichtung (17) mindestens eine Zuluftöffnung (19) für Raumluft und/oder Zuluft und/oder Außenluft aufweist.
  13. 13. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die lufttechnische Einrichtung (17) einen Wärmetauscher (21) zum Heizen oder Kühlen der für die Einzelstrahlen (38) verwendeten Luft aufweist.
  14. 14. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die lufttechnische Einrichtung (17) eine Entfeuchtungs- oder Befeuchtungseinrichtung für die für die Einzelstrahlen (38) verwendete Luft aufweist.
  15. 15. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die lufttechnische Einrichtung (17) eine Filtervorrichtung für die für die Einzelstrahlen verwendete Luft aufweist.
  16. 16. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungsöffnung (44) von einem Mauerdurchbruch, von einer Luftklappe oder von dem Öffnungsspalt eines Fensters (6) gebildet ist.
  17. 17. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fenster (6) ein Kippflügelfenster (39) oder ein Oberlicht- Klappflügelfenster (12) ist.
  18. 18. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die lufttechnische Einrichtung (17) im Bereich einer Fensterfassade, insbesondere eines Fenstersturzes (7) an der Decke (4) des Raumes (1) angeordnet ist.
  19. 19. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die lufttechnische Einrichtung (17) im Bereich zwischen Fensterbank (40) und Fußboden (2) des Raumes (1) außenfassadennah angeordnet ist.
  20. 20. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die lufttechnische Einrichtung (17) einen Anteil der konditionierten Luft von oben her in den Raum (1) einbringt.
  21. 21. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (1) eine Zwischendecke aufweist, daß in den Zwischenraum (27) der Zwischendecke der Anteil der konditionierten Luft eingebracht wird und daß die Zwischendecke Luftaustrittsöffnungen (26) aufweist.






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