Ventilationseinrichtung. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ventilationseinrichtung, bei welcher die durch einen Wärmeaustauscher aus dem ventilierten Raum austretende, verbrauchte, warme Luft einen Teil ihrer Wärme an die in den Raum eintretende Frischluft abgibt.
Bei Ventilationseinrichtungen lässt sich die eintretende frische Luft in einem Wärmeaus tauseher durch die austretende verbrauchte Luft erwärmen. Wenn im ventilierten Raum Feuchtigkeit entwickelt wird, ist der abso lute Feuchtigkeitsgehalt der austretenden Luft höher als derjenige der Frischluft, und wenn die Abkühlung der verbrauchten Luft sehr weit geht, entsteht die Gefahr, dass sich ihre Feuchtigkeit auf der Heizfläehe des Wärlneaustauschers niederschlägt.
Ein Wasserniederschlag kann gewisse Un annehmlichkeiten zeitigen, doch ist es wesent lich gefährlicher, wenn sich das Wasser in Form von Eis niederschlägt. Während kon densiertes Wasser abgeleitet werden kann, ver stopfen Eisschichten die Kanäle im Wärme- austauscher und verunmöglichen ununterbro chenen Betrieb. Aus diesem Grunde muss Eisbildung vermieden werden.
Dies kann auf verschiedenste Weise. ge schehen. Die Heizflächen des Wärineaustau- schers können im Verhältnis zur geförderten Luftmenge so klein gewählt werden, dass eine kritische Abkühlung der verbrauchten Luft gar nicht. eintreten kann, wobei jedoch gleich zeitig auch die zurückgewonnene Wärmemenge reduziert wird.
Anderseits kann ein verhält- nismässig grosser Wärmeaustauscher verwen det werden, wobei in den Jahreszeiten, in welchen die Frischhzfttemperatur niedrig ist und deshalb die Gefahr der Eisbildung be steht, die Betriebsverhältnisse verändert wer den, so dass die Temperatur der Heizflächen oberhalb des Taupunktes der verbrauchten Luft liegt, sobald die Temperatur der Frisch luft unter Null sinkt.
Die 'Temperatur der Heizflächen kann. sogar unter den Nullpunkt sinken, wenn der Taupunkt der verbrauchten Luft niedriger ist .als der Nullpunkt. Auf diese Weise lässt sieh der Wärmeaustauscher während des grössten Teils des Jahres voll ausnützen, und eine Reduktion der zurückge wonnenen Wärme erweist sieh nur in Zeiten grösserer gälte als unumgänglich.
Der notwendige Temperatuanstieg der Heizflächen über die Temperatur, -welche -un- ter gewöhnlichen Betriebsverhältnissen er reicht wird, kann durch Drosselung der Frischhiftmenge oder durch Rückleitung eines Teils der frischen Luft geschehen.
Eine ähn- liehe Wirki-mg wird erzeugt, wenn die Menge der verbrauchten Luft erhöht wird, indem ein Teil dieser Luft derart zurückgeführt wird, dass sie den Wäimeaustauscher mehr mals durchströmt.
Im Lichte der Wärmerückgewinnung be trachtet, ist es jedoch am vorteilhaftesten, die Frischluft vor dem Eintritt in den Wärme- austauscher vorzuwärmen, indem kalte Frisch hut mit warmer Luft gemischt wird. Dem gemäss kennzeichnet sich die Ventilationseiu- richtung nach. der Erfindung dadurch, dass Mittel vorgesehen sind,
um einen Teil der aus dem Wärmeaustauscher austretenden Frischluft zurückzuführen und mit der in den Wärmeaustauscher eintretenden kalten Frischluft zu vermischen.
Die vorliegende Erfindung wird nun durch zwei in den Begleitzeichnungen sche matisch dargestellte Ausführungsbeispiele er läutert: Fig. 1 zeigt eine Ventilationseinrichtung ohne spezielle Vorwärmung des zurückgeführ ten Frischliütteils.
Fig.2 zeigt eine Ventilationseinrichtung, in welcher der zurückgeleitete Frischluftteil speziell vorgewärmt wird.
Fig.3 zeigt ein elektrisches Schema für die vollautomatische Regelung der Einrich tung nach Fig.2.
Bei der in Fig.1 _ dargestellten Ventila tionseinrichtung wird die aus dein ventilier ten Raum 1 austretende verbrauchte Luft mit- tels eines Ventilators 2, durch einen Kanal 3 in einen Wärmeaustauscher 4 und von dort durch einen Kanal 5 nach aussen geleitet.
Die Frischlift tritt durch einen Kanal 6 ein, wird dann durch den Wärmeaustauscher 4 und durch einen Ventilator 7 in den Raum 1 geleitet. Die Rückführung der im Wärme- austauscher 4 erwärmten Frischluft an die Einlassseite des Wärmeaustausehers geschieht durch einen Kanal B. Der Ventilator 7 kann statt hinter dem Wärmeaustauscher nach Fig.1 auch davor im Kanal 6 angeordnet werden.
Auch kann. der Ventilator 2 im Kanal 5 auf der andern Seite des Wärmeaustau- schers vorgesehen werden. Ferner mag ein separater Ventilator im Kanal 8 für die Rückführung der Luft vorgesehen werden.
Die Einrichtung kann auch in anderer Be ziehung abgeändert werden; beispielsweise kann ein Teil der verbrauchten Luft statt durch den Wärmeaustauscher zu gehen, in den Ra-um zurückgeführt werden.- j - Ferner kann. ein Teil der Friscbluft oder ein Teil der verbrauchten Luft den Wärmeaustauscher iuügeben. Die -Kanäle für solche Zirkulations- Systeme werden durch die gestrichelten Linien 3', 6' und 5' angedeutet.
Das Al-lsfühn-mgsbeispiel nach Fig.2 un terscheidet sich gegenüber demjenigen nach Fig.l dadurch, dass eine Luftheizung nach dem Wärmeaustautscher in den Frischliüt- kanal eingebaut ist. Dadurch wird die Frisch luft auf eine höhere Temperatur erwärmt als dies im Wärmeaustauscher der Fall ist.
Dies ist deshalb von Vorteil, weil in diesem Falle nur ein geringer 'Teil der Frischluft durch den Kanal 8 zurückgeführt zu werden braucht, um die eintretende kalte Frischluft zu erwärmen. Die Heizung 9 erweist sich oft auch zur weiteren Erwärmung der Frisch- hift vor dem Eintritt in den Raum 1 als notwendig, und damit erfüllt sie einen dop pelten Zweck. 'Statt der Heizung 9 kann eine ähnliche Heizung 10 im Rückströmkanal 8 vorgesehen werden.
Auch können beide Hei zungen gleichzeitig zum Einsatz gelangen.
Damit die Rückgewinnung der Wärme möglichst ausgiebig wird, ist es wünschens wert, die Frischluft nur dann zurückzufüh ren, wenn es erforderlich ist. Die dafür not wendige Steuerung kann von Hand durch Öffnen oder Schliessen von Schiebern, die bei spielsweise in den Leitungen 6 und 8 ange ordnet sind, geschehen. Eine zuverlässigere und bessere Funktion lässt sich jedoch er zielen, wenn die Regulierung automatisch ge schieht.
Eine geeignete Einrichtung besteht aus einem Ventil 11 (siehe Fig. 2.) in der Lei tung 8, das durch einen Regler 12 geöffnet oder geschlossen wird. Der Regler wird durch einen Temperaturfühler 13 gesteuert., wel cher wärmeleitend mit dem kältesten 'teil der Trennwand 1.4 zwischen der austretenden Luft und der Frischluft im Wärmeaustau- scher 4 verbunden ist.
Die Regelvorrichtung arbeitet mit Vorteil derart, dass das Ventil 11 geschlossen bleibt, solange die Temperatur der Heizfläche in der Gegend des Tempera- turfühlers 13 über einem gewissen Grenzwert liegt, der bei 0 C oder etwas darunter fest gesetzt wird. Wenn dieser Grenzwert unter- schritten ist, wird das Ventil 11 geöffnet, so dass eine weitere Temperatursenkung der Heizfläche ausgeschlossen ist.
Der Grenzwert der Temperatur der Heizfläche ist von der Feuchtigkeit der verbrauchten Luft abhängig, und der Regler wird von Fall zu Fall auf den gewünschten Grenzwert eingestellt.
Um auch diese von Hand auszuführende Einstellung zu vermeiden, kann die Regelvor richtung auch vollautomatisch ausgebildet sein, indem zusätzlich ziun Temperaturfühler noch ein F euchtigkeitsfühler 15 vorgesehen ist. Das Schema einer solchen Regelvorrich tung ist in, F'ig.3 gezeigt. Die Temperatur. der Heizfläche ist normalerweise bei 0 C oder etwas darüber zu halten. Wenn jedoch der 'Taupunkt der verbrauchten Luft unter 0 C sinkt, kann die Temperatur der Heiz fläche bis auf die Temperatur des Taupunktes lierabgeregelt werden.
Der Feuchtigkeitsfüh ler 15 ist im Strom der verbrauchten Luft angeordnet und ist wärmeleitend mit dem kältesten Teil der Heizfläche verbunden. Er kann zum Beispiel einen elektrischen Leiter aus hygroskopischem Material aufweisen, der seine elektrische Leitfähigkeit in der Nähe des Taupunktes verändert und der zum Bei spiel in einer Wheatstoneschen Brücke ange ordnet ist.
Der Temperaturfühler 13, der ebenfalls wärmeleitend mit der Heizfläche 14 verbun den ist, besteht zum Beispiel aus einer bi- metallischen Feder 13, die mit dem Kontakt organ 16 zusammenwirkt, und hält den vom Regler<B>12</B> kommenden Stromkreis geschlos sen, solange die Temperatur der Heizfläche 0 C übersteigt. .Solange der genannte Strom kreis geschlossen ist, bleibt das Ventil 11 ge schlossen.
.Sinkt die Temperatur, so biegt sich die Feder so, dass der Kontakt 16 die Feder nicht mehr berührt, der Stromkreis bleibt aber über den Kontakt 17 und den Anker 18 einer Relaisspule 19 geschlossen, welche an den Feuchtigkeitsfühler 15 angeschlossen ist.
Diese Relaisspule 19 zieht den Anker 18 erst an, wenn die Temperatur des kältesten Teils der Heizfläche dem Taupunkt der verbrauch ten Luft nahegekommen ist. Wenn der Kon takt 17 den Anker 18 nicht mehr berührt, wird der vom Regler 12 kommende Strom- kreis unterbrochen und das-Ventil 11 geöe- net, so dass ein Teil der erwärmten Frisch luft zurückgeführt wird, die an .sich stets vorhandenen Mittel zur Zurückführung der erwärmten Frischluft also wirksam werden.
Die beschriebenen Einrichtungen können auch dazu verwendet werden, die Trennwand auf einer Temperatur zu halten, die genügend hoch ist, -um den Niederschlag von Wasser zu verhindern: Eine ungefähre Regelung lässt sich vor nehmen, wenn der Temperaturfühler des Reglers hinter dem Wärmeaustauscher im Strom der verbrauchten Luft und der Regler derart angeordnet wird, dass die Temperatur der verbrauchten Luft hinter dem Wärmeaus tauscher nicht unter einer. bestimmten Wert sinken kann.
Ventilation device. The present invention relates to a ventilation device in which the used warm air exiting the ventilated space through a heat exchanger gives off part of its heat to the fresh air entering the space.
In ventilation systems, the incoming fresh air can be heated in a heat exchanger by the exiting stale air. If moisture develops in the ventilated room, the absolute moisture content of the exiting air is higher than that of the fresh air, and if the cooling of the used air goes very far, there is a risk that its moisture will condense on the heating surface of the heat exchanger.
Rainfall can cause some inconvenience, but it is far more dangerous if the water is deposited in the form of ice. While condensed water can be drained away, layers of ice clog the channels in the heat exchanger and make uninterrupted operation impossible. For this reason, ice formation must be avoided.
This can be done in a variety of ways. happened. The heating surfaces of the heat exchanger can be selected to be so small in relation to the amount of air conveyed that critical cooling of the air used is not at all. can occur, but at the same time the amount of heat recovered is reduced.
On the other hand, a relatively large heat exchanger can be used, with the operating conditions being changed in the seasons when the fresh air temperature is low and there is therefore a risk of ice formation so that the temperature of the heating surfaces is above the dew point of the air used is as soon as the temperature of the fresh air drops below zero.
The 'temperature of the heating surfaces can. even drop below zero if the dew point of the used air is lower than the zero point. In this way, the heat exchanger can be used to the full for most of the year, and a reduction in the recovered heat is only unavoidable in times of greater importance.
The necessary increase in temperature of the heating surfaces above the temperature, which is reached under normal operating conditions, can be achieved by reducing the amount of fresh air or by returning part of the fresh air.
A similar effect is generated when the amount of air used is increased by returning part of this air in such a way that it flows through the heat exchanger more times.
In the light of heat recovery, however, it is most advantageous to preheat the fresh air before it enters the heat exchanger by mixing cold fresh air with warm air. The ventilation direction is marked accordingly. of the invention in that means are provided
in order to recirculate part of the fresh air exiting the heat exchanger and to mix it with the cold fresh air entering the heat exchanger.
The present invention will now be explained by two embodiments schematically illustrated in the accompanying drawings: Fig. 1 shows a ventilation device without special preheating of the recirculated fresh air part.
2 shows a ventilation device in which the returned fresh air part is specially preheated.
Fig.3 shows an electrical scheme for the fully automatic control of the Einrich device according to Fig.2.
In the ventilation device shown in FIG. 1, the used air exiting the ventilated room 1 is conducted by means of a fan 2 through a duct 3 into a heat exchanger 4 and from there through a duct 5 to the outside.
The fresh lift enters through a channel 6, is then passed through the heat exchanger 4 and a fan 7 into the room 1. The fresh air heated in the heat exchanger 4 is returned to the inlet side of the heat exchanger through a channel B. The fan 7 can also be arranged in front of it in the channel 6 instead of behind the heat exchanger according to FIG.
Also can. the fan 2 in duct 5 on the other side of the heat exchanger. Furthermore, a separate fan may be provided in duct 8 for the return of the air.
The arrangement can also be modified in other respects; For example, instead of going through the heat exchanger, some of the used air can be returned to the room. some of the fresh air or some of the used air pass through the heat exchanger. The channels for such circulation systems are indicated by the dashed lines 3 ', 6' and 5 '.
The general example according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 in that an air heater is built into the fresh air duct after the heat exchanger. As a result, the fresh air is heated to a higher temperature than is the case in the heat exchanger.
This is advantageous because in this case only a small part of the fresh air needs to be returned through the duct 8 in order to heat the incoming cold fresh air. The heater 9 often proves to be necessary for further warming the fresh produce before it enters the room 1, and thus it fulfills a double purpose. Instead of the heater 9, a similar heater 10 can be provided in the return flow channel 8.
Both heaters can also be used at the same time.
So that the recovery of the heat is as extensive as possible, it is desirable to only return the fresh air when it is necessary. The necessary control can be done by hand by opening or closing slides that are arranged in lines 6 and 8, for example. However, a more reliable and better function can be achieved if the regulation happens automatically.
A suitable device consists of a valve 11 (see FIG. 2) in the Lei device 8, which is opened or closed by a regulator 12. The regulator is controlled by a temperature sensor 13, which is connected in a thermally conductive manner to the coldest part of the partition 1.4 between the exiting air and the fresh air in the heat exchanger 4.
The control device advantageously works in such a way that the valve 11 remains closed as long as the temperature of the heating surface in the vicinity of the temperature sensor 13 is above a certain limit value, which is fixed at 0 C or slightly below. If this limit value is undershot, the valve 11 is opened, so that a further temperature reduction of the heating surface is excluded.
The limit value for the temperature of the heating surface depends on the humidity of the air used, and the controller is set to the desired limit value on a case-by-case basis.
In order to avoid this setting, which has to be carried out by hand, the control device can also be designed to be fully automatic in that a humidity sensor 15 is also provided for two temperature sensors. The scheme of such a control device is shown in Fig. 3. The temperature. the heating surface should normally be kept at 0 C or slightly above. However, if the 'dew point of the used air falls below 0 C, the temperature of the heating surface can be regulated down to the temperature of the dew point.
The moisture sensor 15 is arranged in the flow of the stale air and is thermally connected to the coldest part of the heating surface. For example, it can have an electrical conductor made of hygroscopic material, which changes its electrical conductivity in the vicinity of the dew point and which is arranged, for example, in a Wheatstone bridge.
The temperature sensor 13, which is also thermally conductive with the heating surface 14, consists, for example, of a bimetallic spring 13 that interacts with the contact member 16 and keeps the circuit coming from the controller 12 closed sen as long as the temperature of the heating surface exceeds 0 C. As long as the said circuit is closed, the valve 11 remains closed.
If the temperature falls, the spring bends so that the contact 16 no longer touches the spring, but the circuit remains closed via the contact 17 and the armature 18 of a relay coil 19 which is connected to the humidity sensor 15.
This relay coil 19 attracts the armature 18 only when the temperature of the coldest part of the heating surface has come close to the dew point of the consumed air. When the contact 17 no longer touches the armature 18, the circuit coming from the controller 12 is interrupted and the valve 11 is opened, so that part of the heated fresh air is fed back, the means that are always available Return of the heated fresh air so become effective.
The devices described can also be used to keep the partition wall at a temperature that is high enough to prevent the precipitation of water: An approximate regulation can be made if the temperature sensor of the controller behind the heat exchanger is in the flow of the Used air and the controller is arranged in such a way that the temperature of the used air behind the heat exchanger is not below a. certain value can decrease.