EP3106772B1 - Set zur belüftung eines raumes - Google Patents
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- EP3106772B1 EP3106772B1 EP16168247.1A EP16168247A EP3106772B1 EP 3106772 B1 EP3106772 B1 EP 3106772B1 EP 16168247 A EP16168247 A EP 16168247A EP 3106772 B1 EP3106772 B1 EP 3106772B1
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Definitions
- a “ceiling area” is understood to mean an area of a room which, viewed in the vertical direction, is in the vicinity of the ceiling of the respective room.
- the ceiling area of a room extends in particular within 1 m, preferably within 50 cm, below the ceiling.
- connection space of the connection module essentially describes a space that is suitable for conducting air. It is basically irrelevant in which form the connection space is designed, for example in the form of a rotationally symmetrical or angular body.
- the connection space like the ceiling space, is bordered by walls, in particular by a base part, a ceiling part and four side walls.
- the connection space enables a directional flow of an air volume flow, a fluidic connection being able to be established in particular by means of a connection space.
- connection space is characterized in that all air which flows from a first area into the connection space flows at least substantially completely out of the connection space into a further area, so that the connection space "connects" said areas to one another in this way.
- overflow cross-sections serve to exchange air between the connecting room or rooms and the ceiling rooms. It is generally not necessary here for an overflow cross section of a ceiling module to correspond to an overflow cross section of a connection module; instead, it is also conceivable that overflow cross sections of two ceiling spaces correspond to one another and, for example, only one ceiling space interacts with a connecting space.
- a ceiling module comprises at least one air outlet opening, in particular a plurality of air outlet openings. Using these air outlet openings, the ceiling modules are suitable for delivering primary air introduced into the set to the room to be ventilated.
- the connection module or the connection modules are not, as planned, equipped with air outlet openings of a type which are suitable for directing air directly from a respective connection space into the space to be ventilated. Instead, a connection module is used, at least primarily, preferably completely, for the fluidic connection of at least two ceiling modules.
- connection modules are harmless; it is crucial that with the connection modules there is no scheduled, direct entry of primary air into the room to be ventilated makes up a significant proportion of the total primary air flow supplied to the set. In particular, all the connection modules together are unable to deliver more than 10%, preferably not more than 5%, of the total amount of primary air energy to the room to be ventilated.
- a laboratory module is known that is suitable for ventilation of a laboratory room.
- This laboratory module is arranged below a ceiling of the respective laboratory room and acts in particular in the form of an induction outlet.
- Such induction outlets extend over a certain length below the ceiling of the room to be ventilated.
- the investment volume in setting up a corresponding room is comparatively high. This is particularly problematic when the space to be ventilated is an elongated space which is to be ventilated at different, spaced apart locations. In particular in laboratory rooms, but also in other elongated rooms, there is often the need to provide targeted ventilation of the respective room at certain points, typically over the entire length of the room.
- the present invention is therefore based on the object of providing a set which enables reliable ventilation of an elongated space, in particular a laboratory space, using comparatively small financial means.
- the underlying object is achieved on the basis of a set of the type described at the outset according to the invention by a room with an elongated set for ventilation of the room. It is envisaged that the ceiling modules and the at least one connection module viewed in the longitudinal direction of the set one behind the other are arranged, an air particle - without leaving the set - can be conducted from one of the ceiling modules exclusively by flowing through the connection module into the other ceiling module. Preferred embodiments are defined in the subclaims.
- the arrangement of the ceiling modules and the at least one connection module "one behind the other” is to be understood spatially in the sense of the present application. This means that the ceiling modules and the connection module are arranged spatially in a row in any configuration.
- the set according to the invention has many advantages.
- the set makes it possible to distribute primary air or supply air over a length of the room to be ventilated, starting from a primary air connection.
- the at least one connection module which establishes a connection between at least two ceiling modules, serves, as it were, to direct the air over the length or in the longitudinal direction of the set, without the need for an expensive ceiling module.
- a connection module is namely particularly cheap in comparison to a ceiling module with regard to the necessary investment costs, since it has a limited range of functions compared to the ceiling modules.
- a connection module according to the above explanation is not used for direct ventilation of the room to be ventilated and consequently generally does not include any air outlet openings, heat exchangers or other devices typical of a ceiling module.
- the arrangement of the ceiling modules and the at least one connection module described describes, in a fluidic sense, a series connection of the two modules mentioned. This means that a fictitious air particle that flows from one end of the set to the opposite end of the set and does not leave the set must in any case flow through all modules of the set. Nevertheless, it is conceivable that the primary air connection of the set is arranged in a central region thereof, so that the primary air, starting from the primary air connection, is distributed in two opposite directions along the longitudinal axis of the set within the set. This means that the flow through all modules is not absolutely necessary before the air enters the room to be ventilated.
- mutually corresponding overflow cross sections of respective adjacent modules are directly connected to one another, so that a fictitious air particle, for example, starting from a ceiling space when the overflow cross sections cross over into the adjacent ones Connection room occurs.
- a fictitious air particle for example, starting from a ceiling space when the overflow cross sections cross over into the adjacent ones Connection room occurs.
- the set according to the invention is particularly advantageous if its length is at least 3 m, preferably at least 5 m, more preferably at least 7 m. It goes without saying that in the case of an all the longer set, the savings increase correspondingly through the use of one or more connection modules.
- the height of the set is in the range between 50 mm and 400 mm, preferably between 100 mm and 350 mm, more preferably between 150 mm and 300 mm.
- the width exceeds the height by at least 1.0 times, preferably at least 1.5 times, more preferably 2 times.
- the dimensions mentioned are particularly advantageous for a flow of the primary air within the set or within the modules of the set.
- the set according to the invention are at least substantially the same size as the outer cross sections perpendicular to the longitudinal axis of the set, each through a ceiling module and the connection module.
- Such a set has an overall at least substantially constant external cross section when viewed over its length.
- the advantage of a set which is at least essentially, advantageously completely, uniform in cross-section lies primarily in the fact that an air flow within the set can take place at least substantially without constriction. This is based on the consideration that, given a constant external cross section of the respective modules, corresponding flow cross sections within the modules are also designed to be comparatively constant. It follows from this that air flowing between the modules is hardly, advantageously not at all, exposed to different or changing flow conditions. In particular, there are no significant constrictions in the flow cross section and an associated acceleration and subsequent braking of an air volume flow.
- connection of adjacent modules if they have the same outer cross section.
- non-positive connections in particular by means of screw connections.
- screw connections for the visual impression of the set as a whole, it is advantageous if the latter extends essentially without any jumps over the entire length.
- the set according to the invention advantageously comprises a plurality of connection modules, the ceiling modules and the connection modules preferably being arranged in a uniform pattern.
- An alternating pattern, in which a ceiling module and a connection module are always arranged alternately along the set, is particularly advantageous here.
- an end module that is to say such a module, which forms an end of the set on its end faces, is formed by a ceiling module or a connection module.
- an end-side connection module is used for connection to a primary air connection, so that the primary air is led from the primary air connection by means of the connection module or by means of several connection modules to a first ceiling module.
- the set according to the invention comprises at least three ceiling modules and at least two connection modules, the end modules of the set at the end being each formed by ceiling modules.
- the arrangement of several connection modules increases the economic advantage of the set according to the invention considerably.
- both at least one ceiling module, preferably all ceiling modules, and at least one connection module, preferably all connection modules each have four side walls, namely two opposing and parallel to the longitudinal axis of the set running sidewalls and two opposite end walls. It is particularly advantageous here if the overflow cross sections are arranged in the end walls, so that a fluidic connection between adjacent modules can already be established simply by connecting the corresponding modules to one another at end walls facing one another.
- the uniform design of the ceiling modules and the connection modules is particularly advantageous with regard to their production, since a maximum degree of identical parts can be achieved with the ceiling modules and the connection modules.
- connection module takes on further tasks in addition to a pure air guiding function, in particular the inclusion of at least one lighting unit.
- a lighting unit is suitable for illuminating the room to be ventilated.
- a single connection module comprises a plurality of lighting units, these lighting units preferably being elongated lamps which extend parallel to the longitudinal axis of the set over at least a substantial part of the length of the respective connection module.
- LEDs as the illuminant is particularly advantageous, since they only bring about a small heat input into the set and thus reduce the generally desired cooling output of the set only within a negligible range.
- the arrangement of one or more lighting units in the set is advantageous for the sole reason that a separate installation of lamps in the room to be ventilated is not necessary.
- the arrangement of the illuminant (s) in the connection module (s) is also preferable, since the connection modules have the necessary space for this, while the ceiling modules may have other installations that at least complicate the installation of a lighting unit.
- At least one ceiling module preferably all ceiling modules, has or have a large number of air outlet openings.
- the air can escape from a respective ceiling module on two opposite sides, that is to say at least one air outlet opening is arranged on each longitudinal side of a ceiling module.
- a single ceiling module comprises a total of at least 10, preferably at least 20, more preferably at least 30, air outlet openings. The large number of air outlet openings allows the air to flow evenly into the room to be ventilated over the length of the respective ceiling module.
- the set has at least one throttle device in at least one ceiling room, preferably in all ceiling rooms.
- a throttle device serves to achieve a uniform outflow of the primary air over the entire length of the set, regardless of the location of the primary air connection on the set.
- the throttle device serves, as it were, to adjust the air pressure at all of the air outlet openings interacting with the throttle device. It goes without saying that in a particularly advantageous embodiment of the set, all of the air outlet openings of all of the existing ceiling modules cooperate with a throttle device.
- the ceiling modules typically comprise two throttle devices in, namely one on each side wall.
- a throttling device has a plurality of flow openings, with a fluidic connection between the remaining ceiling space and the part of the ceiling space which, from a fluidic point of view, is located beyond the throttling device, only in Shape of the flow openings is present.
- the respective air outlet openings of the respective ceiling module are spatially and fluidically separated from the remaining ceiling space by means of the associated throttle device.
- the primary air connection is connected to an end face of the set, so that air coming from a primary air duct flows into the set in a horizontal direction.
- Such a construction is particularly advantageous when the set according to the invention is to be placed directly under the ceiling, so that no or only a small space remains between the ceiling and the set above the set.
- This connection option also offers the advantage that the primary air flow flowing into the set does not have to be diverted within the set.
- the set according to the invention can also cooperate with a plurality of primary air connections, a mixture of primary air connections at the end face and top being also conceivable.
- the performance of the set according to the invention can be particularly advantageous if at least one ceiling module, preferably all ceiling modules, has or have at least one heat exchanger.
- a heat exchanger can be charged with a heat transfer medium.
- This can be, in particular, a liquid fluid, preferably water.
- a respective ceiling module has at least one partition which divides the ceiling space of the ceiling module into a distribution space and a convector space. With this division, the heat exchanger is accommodated in the convector space, the arrangement working particularly effectively when the convector space and thus the heat exchanger are arranged directly on an underside of the respective ceiling module facing the space to be ventilated.
- the heat exchanger is initially spatially separated from the remaining ceiling space of the respective ceiling module.
- the partition has a plurality of openings, which are advantageously designed in the form of induction nozzles. Such openings form a flow connection between the distribution space and the convector space, the distribution space being fluidly or indirectly connected directly to the primary air connection.
- the openings of the partition cause an air flow from the distribution space into the convector space, the openings ideally being arranged such that the air flow that enters the convector space is guided along the heat exchanger.
- a flow leads to a cool air flow which flows out of the ceiling module into the room on its underside.
- the cool air flow described is preferably deflected such that it flows out into the room in a horizontal direction from the underside of the ceiling module.
- the underside of the respective ceiling module which contains the heat exchanger, is open, in particular perforated, for air flow in the area of the heat exchanger, so that room air can enter the heat exchanger from the underside of the ceiling module.
- the heat exchanger is elongated and extends parallel to the longitudinal axis of the set in the respective ceiling module.
- the primary air flow used for induction of the room air which flows into the convector space through the openings in the partition, is advantageously led out of the ceiling module by means of elongated, slot-shaped openings on the underside of the respective ceiling module.
- openings thus form further air outlet openings of the respective ceiling module, these air outlet openings not being arranged in the side walls of the ceiling module, but rather in the bottom part thereof.
- at least 60% of the total primary air volume flow introduced into the respective ceiling module is discharged from the ceiling module by means of the side air inlet openings and correspondingly at most 40% through the lower air outlet opening (s). More preferably, this ratio is 70 (side): 30 (bottom), still more preferably 80 (side): 20 (bottom).
- a set 1 comprises a total of four connection modules 4 and three ceiling modules 3 .
- the connection modules 4 and the ceiling modules 3 are at the set 1 arranged in an alternating pattern.
- the individual modules 3, 4 are spatially arranged one behind the other along a longitudinal axis 5 of the set 1 .
- Adjacent modules 3, 4 are connected directly to one another, with end walls 19 facing one another being in direct contact with one another.
- the modules 3, 4 are each connected to one another in a manner transmitted in force on the end walls 19 , in particular screwed.
- a width 6 of the set 1 is 900 mm, the height 7 200 mm.
- a length 17 of the set 1 is approximately 8 m in the example shown.
- the set 1 comprises a multiplicity of primary air connections 2, wherein in the figures no primary air duct is shown which interacts with one of the primary air connections 2 .
- the connection module 4 located there has an overflow cross section 16 , which is shown here in an open state. This means that the overflow cross section 16 is not closed by means of a cover element.
- the overflow cross section 16 of the first connection module 4, which represents an air opening 14 is in principle also suitable as a primary air connection 2 , by means of which primary air flowing into the set 1 from a primary air duct enters the set 1 horizontally.
- the remaining primary air connections 2 present in the exemplary embodiment shown are each positioned on upper sides 26 of the ceiling modules 3 and the connection modules 4 .
- both a respective primary air connection 2 and an overflow cross section 16 can serve as an air inlet opening.
- connection modules 4 also applies analogously to the connection modules 4.
- connection modules 4 comparable to the ceiling modules 3, each include an upper-side primary air connection 2 front air openings 14.
- a supply of air to the connection modules 4 is consequently both by means of the air openings 14 and the overflow cross section 16 and also possible by means of the primary air connection (s ) 2 .
- connection modules 4 and the ceiling modules 3 are each cuboid, that is to say they each have a ceiling part, a base part and four side walls 8, 12 .
- the walls 8 of the ceiling modules 3 each limit one in Figure 1 ceiling space 9, not shown , while the walls of the Connection modules 4 delimit a connection space 13 .
- a width 6 and a height 7 of the individual modules 3, 4 are each identical, so that the entire set 1 has a constant external cross section over its length 17 . In other words, outer surfaces of the set 1 are essentially free of recesses.
- the ceiling modules 3 have a large number of air outlet openings 11 . These are each arranged in opposite side walls 12 of a respective ceiling module 3 . In the example shown, each of the ceiling modules 3 comprises 28 air outlet openings 11, 14 air outlet openings 11 being arranged on one of the opposite side walls 18 .
- the connection modules 4 do not include any comparable air outlet openings. Consequently, it is not possible for the connection modules 4 to radiate primary air directly from the respective connection space 13 to the space to be ventilated.
- connection modules 4 each have two elongated lighting units 22 , which are aligned parallel to the longitudinal axis 5 of the set 1 .
- the lighting units 22 comprise LEDs, the lighting units 22 being arranged on an underside 23 of the connection modules, so that they emit light downwards into the room to be ventilated.
- the connection modules 4 exclusively have the function of guiding air between ceiling modules 3 or introducing air into a ceiling module 3 . It is basically conceivable here that deviating from that in Figure 1 Pattern shown multiple transport modules 4 adjacent and thus transport air between two ceiling modules 3 over a greater distance.
- connection modules 4 is shown in detail in Figure 2 shown.
- the primary air connection 2 can be seen particularly well on the top side 26 of the connection module 4 . This is closed here by means of a closure element 15 ; it is therefore not used as in the fully installed Set 1 .
- an electrical connection 21 is also installed, by means of which the lighting units 22 can be supplied with electrical current.
- the end wall 19 of the connecting module 4 is shown in an open state, that is to say the end wall 19 is not closed by means of a cover element. In the connection module 4, the open end wall 19 can consequently serve as an air opening 14 or overflow cross section 16 .
- the ceiling module 3 comprises a ceiling space 9 which is surrounded by walls 8 is limited in space. These walls 8 are formed laterally by side walls 12 , namely by side walls 18 and end walls 9. Furthermore, the ceiling module 3 comprises a ceiling part with a top side 26 and a bottom part with a bottom side 23.
- the ceiling space 9 of the ceiling module 3 is divided into a distribution space 29 and a convector space 30 by means of a partition wall 28 .
- the air openings 11 described above correspond to the distribution space 29, but are spatially separated from the rest of the distribution space 29 by means of two throttle devices 24 .
- One of the throttle devices 24 corresponds to one of the opposing side walls 18.
- the air outlet openings 11 are separated from the remaining ceiling space 9 in such a way that air can pass from the remaining ceiling space 9 to the air outlet openings 11 only by means of flow openings 25 is present in the throttle device 24 .
- the flow openings 25 are arranged in three mutually objectionable rows on a wall of the respective throttle device 24 .
- the ceiling module 3 does not include an air outlet opening 11, which is connected to the remaining ceiling space 9 without the interposition of one of the throttle devices 24 .
- the air outlet openings 11 are each designed in the form of scattering nozzles that impress the air flowing through them with slightly different flow directions that deviate from a horizontal.
- the ceiling module 3 On the end wall 19 , the ceiling module 3 has an air inlet opening 10 in the form of an overflow cross section 16 .
- This overflow cross-section 16 is adapted to cooperate with an adjacent module 3, 4, in the example shown, with an adjacent link module 4 such that can flow an air flow between the ceiling module 3 and the respective adjacent module 3 4.
- the ceiling module On its upper side 26 , the ceiling module comprises a primary air connection 2, which can also serve as an air inlet opening 10 . By means of the primary air connection 2 it is possible to supply primary air directly to the ceiling module 3 . If the primary air port 2 are not used, the ceiling module 3 can be primary air from an adjacent module 3, are supplied to 4, wherein the overflow cross-section is used sixteenth
- a heat exchanger 27 is arranged in the convector space 30 of the ceiling module 3 .
- This heat exchanger 27 is connected to a supply system by means of lines, not shown connected, by means of which the heat exchanger 27 can be supplied with a heat transfer medium.
- the heat transfer medium is used in particular to extract thermal energy from the heat exchanger 27 , that is to say to cool it. In this way, it is possible for the heat exchanger 27 to also extract heat from the room air in the room to be ventilated.
- the partition wall 28 of the ceiling module 3 is here provided with openings 31 which are symmetrical along two longitudinal edges of the partition wall 28 parallel to FIG Figure 3 Longitudinal axis 5, not shown, of the set 1 or the ceiling module 3 are arranged.
- openings 31 By means of the openings 31 , it is possible for air to flow from the distribution space 29 into the convector space 30, and here into the lateral spaces between the partition wall 28 and the heat exchanger 27 . This air flowing into the convector space 30 is guided past the heat exchanger 27 , as a result of which a negative pressure is generated above the heat exchanger 27 .
- This negative pressure ensures that air is drawn from the underside 23 of the ceiling module 3 into the heat exchanger 27 from the space to be ventilated and then leaves it again at an upper side of the heat exchanger 27 .
- the air flow caused by the openings 31 thus serves to induce room air.
- the openings 31 of the partition wall 28 are either closed or not present, so that a transfer of primary air from the distribution space 29 into the convector space 30 is at least temporarily prevented. It goes without saying that in such a mode of operation, induction of room air does not take place as described above; nevertheless, the heat exchanger 27 can have an effect, with air circulation and thus an air exchange between the heat exchanger 27 and the room to be ventilated taking place solely due to convective processes.
- cooled air is either radiated laterally or horizontally on the underside 23 of the ceiling module 3 to the sides of the room to be ventilated, or is guided vertically downward below the heat exchanger 27 .
- the cooled air is discharged to the sides, while in the convection mode, that is to say when the openings 31 are deactivated , it descends vertically or vertically into the space to be ventilated.
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen Raum mit einem lang gestreckten Set zur Belüftung des Raums, insbesondere eines Labors, umfassend
- mindestens einen Primärluftanschluss, mittels dessen dem Set Primärluft zuführbar ist,
- mindestens zwei in einem Deckenbereich des Raums angeordnete Deckenmodule und
- mindestens ein in dem Deckenbereich des Raums angeordnetes Verbindungsmodul,
- mindestens einen von Wandungen räumlich begrenzten Deckenraum,
- mindestens eine Lufteintrittsöffnung zur Einleitung von Luft in den Deckenraum und
- mindestens eine Luftaustrittsöffnung zur Einleitung von Luft aus dem Deckenraum in den zu belüftenden Raum, wobei mindestens eine Luftaustrittsöffnung in einer seitlichen Wandung des jeweiligen Deckenmoduls angeordnet ist,
- mindestens einen räumlich begrenzten Verbindungsraum,
- mindestens zwei Luftöffnungen zur Einleitung von Luft in den Verbindungsraum und/oder Ausleitung von Luft aus dem Verbindungsraum heraus,
- Unter einem "Deckenbereich" wird ein Bereich eines Raumes verstanden, der sich in vertikaler Richtung betrachtet in der Umgebung der Raumdecke des jeweiligen Raumes befindet. Der Deckenbereich eines Raumes erstreckt sich insbesondere innerhalb 1 m, vorzugsweise innerhalb von 50 cm, unterhalb der Raumdecke.
- Der "Verbindungsraum" des Verbindungsmoduls beschreibt im Wesentlichen einen Raum, der sich zur Leitung von Luft eignet. Hierbei ist es grundsätzlich unerheblich, in welcher Form der Verbindungsraum ausgestaltet ist, beispielsweise in Form eines rotationssymmetrischen oder eckigen Korpus. Typischerweise ist der Verbindungsraum ebenso wie der Deckenraum von Wandungen eingefasst, insbesondere von einem Bodenteil, einem Deckenteil sowie vier seitlichen Wandungen. Der Verbindungsraum ermöglicht eine gerichtete Strömung eines Luftvolumenstroms, wobei insbesondere mittels eines Verbindungsraums eine strömungstechnische Verbindung herstellbar ist. Eine solche ist dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Luft, die ausgehend von einem ersten Bereich in den Verbindungsraum einströmt, zumindest im Wesentlichen vollständig wieder aus dem Verbindungsraum in einen weiteren Bereich überströmt, sodass der Verbindungsraum auf diese Weise die besagten Bereiche miteinander "verbindet".
- Die "Überströmquerschnitte" dienen dazu, Luft zwischen dem oder den Verbindungsräumen und den Deckenräumen auszutauschen. Hierbei ist es grundsätzlich nicht erforderlich, dass jeweils ein Überströmquerschnitt eines Deckenmoduls mit einem Überströmquerschnitt eines Verbindungsmoduls korrespondiert; stattdessen ist es ebenso denkbar, dass Überströmquerschnitte zweier Deckenräumen miteinander korrespondieren und beispielsweise lediglich ein Deckenraum mit einem Verbindungsraum zusammenwirkt.
- In Abgrenzung zum Verbindungsmodul umfasst ein Deckenmodul mindestens eine Luftaustrittsöffnung, insbesondere eine Vielzahl von Luftaustrittsöffnungen. Mittels dieser Luftaustrittsöffnungen sind die Deckenmodule dazu geeignet, eine in das Set eingeleitete Primärluft an den zu belüftenden Raum abzugeben. Das Verbindungsmodul bzw. die Verbindungsmodule sind hingegen planmäßig nicht mit Luftaustrittsöffnungen einer solchen Art bestückt, die dazu geeignet sind, Luft unmittelbar aus einem jeweiligen Verbindungsraum in den zu belüftenden Raum zu leiten. Stattdessen dient ein Verbindungsmodul zumindest in erster Linie, vorzugsweise vollständig, der strömungstechnischen Verbindung mindestens zweier Deckenmodule.
- Hierbei versteht sich, dass vernachlässigbare Öffnungen eines Verbindungsraums unschädlich sind; entscheidend ist, dass mit der Verbindungsmodule kein planmäßiger, unmittelbarer Eintrag von Primärluft in den zu belüftenden Raum stattfindet, der einen nennenswerten Anteil des gesamten, dem Set zugeleiteten Primärluftstroms ausmacht. Insbesondere sind sämtliche Verbindungsmodule zusammen nicht in der Lage, mehr als 10 %, vorzugsweise nicht mehr als 5 %, der gesamten Primärluftenergiemenge an den zu belüftenden Raum abzugeben.
- Sets der eingangs beschriebenen Art sind im Stand der Technik bereits weitläufig bekannt. Sie kommen insbesondere in Laboratorien zum Einsatz, die der Untersuchung von Stoffen, Organismen und dergleichen dienen.
- Beispielsweise aus der
EP 2 846 108 A1 ist ein Labormodul bekannt, dass zur Belüftung eines Laborraums geeignet ist. Dieses Labormodul ist unterhalb einer Raumdecke des jeweiligen Laborraums angeordnet und wirkt insbesondere in Form eines Induktionsauslasses. Derartige Induktionsauslässe erstrecken sich über eine gewisse Länge unterhalb der Decke des zu belüftenden Raumes. - Aufgrund der typischerweise aufwendigen Ausstattung dieser Induktionsauslässe ist das Investitionsvolumen bei der Einrichtung eines entsprechenden Raumes vergleichsweise hoch. Dies ist insbesondere dann problematisch, wenn es sich bei dem zu belüftenden Raum um einen lang gestreckten Raum handelt, der an verschiedenen, voneinander beabstandeten Stellen zu belüften ist. Insbesondere in Laborräumen, jedoch auch in anderen lang gestreckten Räumen, besteht häufig das Bedürfnis, eine gezielte Belüftung des jeweiligen Raumes an bestimmten Stellen, typischerweise über die gesamte Länge des Raumes, zu bewirken.
- Die Installation eines durchgehenden Labormoduls gemäß der vorgenannten Offenlegungsschrift ist für einen solchen Anwendungsfall in der Regel zu kostenintensiv.
- Der vorliegenden Erfindung liegt mithin die Aufgabe zugrunde, ein Set bereitzustellen, das unter Einsatz vergleichsweise geringer finanzieller Mittel eine zuverlässige Belüftung eines lang gestreckten Raumes, insbesondere eines Laborraums, ermöglicht.
- Die zugrunde liegende Aufgabe wird ausgehend von einem Set der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß durch einen Raum mit einem lang gestreckten Set zur Belüftung des Raums gelöst. Dabei ist vorgesehen, dass die Deckenmodule und das mindestens eine Verbindungsmodul in Längsrichtung des Sets betrachtet hintereinander angeordnet sind, wobei ein Luftteilchen - ohne das Set zu verlassen - ausgehend von einem der Deckenmodule ausschließlich mittels Durchströmung des Verbindungsmoduls in das andere Deckenmodul leitbar ist. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen definiert.
- Die Anordnung der Deckenmodule und des mindestens einen Verbindungsmoduls "hintereinander" ist im Sinne der vorliegenden Anmeldung räumlich zu verstehen. Das heißt, dass die Deckenmodule und das Verbindungsmodul in einer grundsätzlich beliebigen Konfiguration räumlich in Reihe angeordnet sind.
- Das erfindungsgemäße Set hat viele Vorteile. Insbesondere ist es mittels des Sets im Vergleich zum Stand der Technik besonders kostengünstig möglich, Primärluft bzw. Zuluft ausgehend von einem Primärluftanschluss über eine Länge des zu belüftenden Raumes zu verteilen. Das mindestens eine Verbindungsmodul, das eine Verbindung zwischen mindestens zwei Deckenmodulen herstellt, dient gewissermaßen dazu, die Luft über die Länge bzw. in Längsrichtung des Sets zu leiten, ohne dass hierzu ein kostenintensives Deckenmodul vorgehalten werden muss. Ein Verbindungsmodul ist nämlich im Vergleich zu einem Deckenmodul im Hinblick auf die notwendigen Investitionskosten besonders günstig, da es einen gegenüber den Deckenmodulen beschränkten Funktionsumfang aufweist. Insbesondere dient ein Verbindungsmodul gemäß vorstehender Erläuterung nicht der unmittelbaren Belüftung des zu belüftenden Raums und umfasst demzufolge in der Regel keine Luftaustrittsöffnungen, Wärmetauscher oder sonstige, für ein Deckenmodul typische Einrichtungen.
- Die beschriebene Anordnung der Deckenmodule und des mindestens einen Verbindungsmoduls beschreibt in strömungstechnische Hinsicht gewissermaßen eine Reihenschaltung der zwei genannten Module. Das heißt, dass ein fiktives Luftteilchen, das von einem Ende des Sets zu dem gegenüberliegenden Ende des Sets strömt und dabei das Set nicht verlässt, in jedem Fall durch sämtliche Module des Sets hindurch strömen muss. Gleichwohl ist es denkbar, dass der Primärluftanschluss des Sets in einem Mittelbereich desselben angeordnet ist, sodass sich die Primärluft ausgehend von dem Primärluftanschluss in zwei entgegengesetzte Richtungen entlang der Längsachse des Sets innerhalb des Sets verteilt. Hieraus ergibt sich, dass die Durchströmung sämtlicher Module vor einem Eintritt der Luft in den zu belüftenden Raum nicht zwingend notwendig ist.
- In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sets sind miteinander korrespondierende Überströmquerschnitte jeweils benachbarter Module unmittelbar miteinander verbunden, sodass ein fiktives Luftteilchen ausgehend beispielsweise von einem Deckenraum beim Überströmen der Überströmquerschnitte unmittelbar in den angrenzenden Verbindungsraum eintritt. Mit anderen Worten besteht zwischen den einander zugewandten Überströmquerschnitten benachbarter Module vorteilhafterweise kein separates Verbindungsbauteil. Stattdessen gehen die einzelnen Module des Sets gewissermaßen "nahtlos" ineinander über.
- Um die vorteilhafte Wirkung der Reihenschaltung mehrerer Module vollständig zum Tragen zu bringen, ist das erfindungsgemäße Set insbesondere dann von Vorteil, wenn dessen Länge mindestens 3 m, vorzugsweise mindestens 5 m, weiter vorzugsweise mindestens 7 m, beträgt. Es versteht sich dabei, dass bei einem umso längeren Set die Ersparnis durch den Einsatz eines oder insbesondere mehrerer Verbindungsmodule entsprechend ansteigt.
- Weiterhin sind solche Sets von Vorteil, deren Breite im Bereich zwischen 500 mm und 1300 mm, vorzugsweise zwischen 600 mm und 1200 mm, weiter vorzugsweise zwischen 700 mm und 1100 mm, liegt. Derartige Abmessungen sind insbesondere im Hinblick auf die Verwendbarkeit der zur Belüftung des Raumes vorgesehenen Deckenmodule vorteilhaft.
- Weiterhin kann es besonders von Vorteil sein, wenn die Höhe des Sets im Bereich zwischen 50 mm und 400 mm, vorzugsweise zwischen 100 mm und 350 mm, weiter vorzugsweise zwischen 150 mm und 300 mm, liegt. Im Hinblick auf ein Verhältnis zwischen der Breite und der Höhe des Sets ist es von Vorteil, wenn die Breite die Höhe um mindestens das 1,0-fache, vorzugsweise mindestens das 1,5-fache, weiter vorzugsweise das 2-fache, übersteigt.
- Die genannten Abmessungen sind für eine Strömung der Primärluft innerhalb des Sets bzw. innerhalb der Module des Sets besonders vorteilhaft.
- Das erfindungsgemäße Set weiter ausgestaltend sind senkrecht zu der Längsachse des Sets geführte Außenquerschnitte durch jeweils ein Deckenmodul und das Verbindungsmodul zumindest im Wesentlichen gleich groß. Mit anderen Worten finden bei einem Übergang zwischen zwei Deckenmodulen, von einem Deckenmodul zu einem Verbindungsmodul oder zwischen zwei Verbindungsmodulen vorteilhafterweise keine Querschnittsprünge statt. Ein derartiges Set weist insgesamt über dessen Länge betrachtet einen zumindest im Wesentlichen konstanten Außenquerschnitt auf.
- Der Begriff "Außenquerschnitt" beschreibt hierbei gewissermaßen eine Einhüllende des jeweils geschnittenen Bauteils. Es versteht sich, dass in einem Fugenbereich, der sich zwischen aneinander grenzenden Stoßseiten benachbarter Module erstreckt, ein entsprechender Außenquerschnitt des Sets auf einer geringen Länge, beispielsweise auf wenigen Millimetern, verengt. Dies ist für einen "im Wesentlichen" konstanten Außenquerschnitt im Sinne der vorstehenden Beschreibung unschädlich.
- Der Vorteil eines im Querschnitt zumindest im Wesentlichen, vorteilhafterweise vollständig, gleichmäßigen Sets liegt vor allem darin begründet, dass eine Luftströmung innerhalb des Sets zumindest im Wesentlichen einschnürungsfrei stattfinden kann. Dem liegt die Überlegung zugrunde, dass bei einem konstanten Außenquerschnitt der jeweiligen Module entsprechende Strömungsquerschnitte innerhalb der Module ebenfalls vergleichsweise konstant ausgebildet sind. Hieraus ergibt sich, dass zwischen den Modulen strömende Luft kaum, vorteilhafterweise gar nicht, unterschiedlichen bzw. sich wechselnden Strömungsbedingungen ausgesetzt ist. Insbesondere liegen keine wesentlichen Einschnürungen des Strömungsquerschnitts und eine damit einhergehende Beschleunigung und anschließende Abbremsungen eines Luftvolumenstroms vor.
- Außerdem ist es für die Verbindung aneinandergrenzende Module vorteilhaft, wenn diese denselben Außenquerschnitt aufweisen. Insbesondere ist es ohne weiteres möglich, aneinander stoßende Stirnwände mittels kraftschlüssigen Verbindungen, insbesondere mittels Verschraubungen, aneinander zu koppeln. Weiterhin ist es für den optischen Eindruck des Sets insgesamt vorteilhaft, wenn sich letzteres im Wesentlichen rücksprungfrei über die gesamte Länge erstreckt.
- Vorteilhafterweise umfasst das erfindungsgemäße Set eine Mehrzahl von Verbindungsmodulen, wobei vorzugsweise die Deckenmodule und die Verbindungsmodule in einem gleichmäßigen Muster angeordnet sind. Hierbei ist insbesondere ein alternierendes Muster, bei dem wechselweise immer ein Deckenmodul und ein Verbindungsmodul entlang des Sets angeordnet werden, von Vorteil.
- Hierbei ist es grundsätzlich unerheblich, ob ein stirnseitiges Endmodul, das heißt ein solches Modul, das einen endseitigen Abschluss des Sets an seinen Stirnseiten bildet, von einem Deckenmodul oder einem Verbindungsmodul gebildet ist. Insbesondere ist es denkbar, dass ein stirnseitiges Verbindungsmodul zum Anschluss an einen Primärluftanschluss dient, sodass die Primärluft ausgehend von dem Primärluftanschluss mittels des Verbindungsmoduls oder mittels mehrerer Verbindungsmodule zu einem ersten Deckenmodul geleitet wird.
- Vorteilhafterweise umfasst das erfindungsgemäße Set mindestens drei Deckenmodule und mindestens zwei Verbindungsmodule, wobei die stirnseitigen Endmodule des Sets jeweils von Deckenmodulen gebildet sind. Die Anordnung mehrerer Verbindungsmodule erhöht den wirtschaftlichen Vorteil des erfindungsgemäßen Sets erheblich.
- Im Hinblick auf die Ausbildung der einzelnen Module kann es besonders von Vorteil sein, wenn sowohl mindestens ein Deckenmodul, vorzugsweise sämtliche Deckenmodule, als auch mindestens ein Verbindungsmodul, vorzugsweise sämtliche Verbindungsmodule, jeweils vier seitliche Wandungen, nämlich zwei sich gegenüberliegende und parallel zur Längsachse des Sets verlaufende Seitenwandungen und zwei sich gegenüberliegende Stirnwandungen, aufweisen. Hierbei ist es besonders von Vorteil, wenn die Überströmquerschnitte in den Stirnwandungen angeordnet sind, sodass eine strömungstechnische Verbindung zwischen benachbarten Modulen bereits alleine dadurch hergestellt werden kann, dass die entsprechenden Module an einander zugewandten Stirnwandungen miteinander verbunden werden.
- Hierbei ist es besonders von Vorteil, wenn sämtliche Stirnwandungen der Module unabhängig von ihrer Einbausituation in dem Set jeweils einen Überströmquerschnitt aufweisen. Diese Gleichmäßigkeit ist im Hinblick auf eine einfache Lagerhaltung und eine entsprechend einfache Produktion besonders vorteilhaft. Hierbei versteht es sich, dass Endstirnseiten des Sets, an denen das Set gewissermaßen anfängt bzw. endet, verschlossen sein sollten, sodass ein unmittelbarer Übertritt von Luft aus einem jeweiligen stirnseitigen Endmodul durch den jeweiligen Überströmquerschnitt hindurch in den zu belüftenden Raum unterbunden ist. Hierfür ist es besonders vorteilhaft, wenn das Set mindestens ein Deckelelement umfasst, mittels dessen ein entsprechender Überströmquerschnitt an einer Endstirnseite des Sets verschließbar bzw. verschlossen ist.
- Die gleichmäßige Bauform der Deckenmodule und der Verbindungsmodule ist im Hinblick auf deren Produktion besonders vorteilhaft, da ein maximales Maß an Gleichteilen bei den Deckenmodulen und den Verbindungsmodulen erreicht werden kann.
- In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sets übernimmt mindestens ein Verbindungsmodul, vorzugsweise sämtliche Verbindungsmodule, neben einer reinen Luftleitfunktion weitere Aufgaben, insbesondere die Aufnahme von mindestens einer Leuchteinheit. Eine derartige Leuchteinheit ist dazu geeignet, den zu belüftenden Raum zu beleuchten. Idealerweise umfasst ein einziges Verbindungsmodul mehrere Leuchteinheiten, wobei es sich bei diesen Leuchteinheiten vorzugsweise um lang gestreckte Lampen handelt, die sich parallel zur Längsachse des Sets über zumindest einen wesentlichen Teil der Länge des jeweiligen Verbindungsmoduls erstrecken. Als Leuchtmittel ist die Verwendung von LEDs besonders vorteilhaft, da diese lediglich einen geringen Wärmeeintrag in das Set bewirken und somit eine in der Regel gewünschte Kühlleistung des Sets lediglich in einem vernachlässigbaren Rahmen verringern.
- Die Anordnung einer oder mehrerer Leuchteinheiten in dem Set ist schon alleine aus dem Grund vorteilhaft, dass eine separate Installation von Leuchtmitteln in dem zu belüftenden Raum nicht notwendig ist. Die Anordnung des bzw. der Leuchtmittel in dem oder den Verbindungsmodulen ist zudem vorzuziehen, da die Verbindungsmodule hierfür den notwendigen Raum aufweisen, während in den Deckenmodulen womöglich weitere Einbauten vorhanden sind, die den Einbau einer Leuchteinheit zumindest erschweren.
- Im Hinblick auf eine möglichst günstige Funktionsweise der Deckenmodule ist es besonders von Vorteil, wenn mindestens ein Deckenmodul, vorzugsweise sämtliche Deckenmodule, eine Vielzahl von Luftaustrittsöffnungen aufweist bzw. aufweisen. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Luft zu zwei gegenüberliegenden Seiten aus einem jeweiligen Deckenmodul austreten kann, das heißt mindestens eine Luftaustrittsöffnung an jeweils einer Längsseite eines Deckenmoduls angeordnet ist. Idealerweise umfasst ein einziges Deckenmodul insgesamt mindestens 10, vorzugsweise mindestens 20, weiter vorzugsweise mindestens 30, Luftaustrittsöffnung. Die Vielzahl von Luftaustrittsöffnungen erlaubt über die Länge des jeweiligen Deckenmoduls hinweg eine gleichmäßige Abströmung der Luft in den zu belüftenden Raum.
- Um einen über die Länge des Sets gleichmäßigen Luftaustritt aus den Luftaustrittsöffnungen der Deckenmodule zu erzielen, ist es besonders von Vorteil, wenn das Set in mindestens einem Deckenraum, vorzugsweise in sämtlichen Deckenräumen, jeweils mindestens eine Drosseleinrichtung aufweist. Eine solche Drosseleinrichtung dient dazu, unabhängig von dem Ort des Primärluftanschlusses an dem Set eine gleichmäßige Abströmung der Primärluft über die gesamte Länge des Sets hinweg zu erzielen. Die Drosseleinrichtung dient dabei gewissermaßen der Angleichung des Luftdrucks an allen mit der Drosseleinrichtung zusammenwirkenden Luftaustrittsöffnungen. Es versteht sich, dass in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Sets sämtliche Luftaustrittsöffnungen aller vorhandenen Deckenmodule jeweils mit einer Drosseleinrichtung zusammenwirken.
- In einer Ausgestaltung des Sets, in dem ein oder mehrere Deckenmodule an gegenüberliegenden seitlichen Wandungen Luftaustrittsöffnungen aufweisen, umfassen die Deckenmodule typischerweise zwei Drosseleinrichtung in, nämlich jeweils eine an einer seitlichen Wandung.
- Um die gewünschte Drosselwirkung zu erzielen, weist eine Drosseleinrichtung eine Mehrzahl von Strömungsöffnungen auf, wobei eine strömungstechnische Verbindung zwischen dem übrigen Deckenraum und dem Teil des Deckenraums, der sich strömungstechnisch betrachtet jenseits der Drosseleinrichtung befindet, ausschließlich in Form der Strömungsöffnungen vorliegt. Mit anderen Worten sind die jeweils betroffenen Luftaustrittsöffnungen des jeweiligen Deckenmoduls mittels der zugehörigen Drosseleinrichtung gewissermaßen von dem übrigen Deckenraum räumlich und strömungstechnisch abgeteilt.
- Für die Versorgung des erfindungsgemäßen Sets mit Primärluft kann es besonders von Vorteil sein, wenn der Primärluftanschluss an einer Endstirnseite des Sets angeschlossen ist, sodass von einem Primärluftkanal ausgehende Luft in horizontale Richtung in das Set einströmt. Eine derartige Bauweise ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das erfindungsgemäße Set unmittelbar unter die Raumdecke gesetzt werden soll, sodass oberhalb des Sets kein oder lediglich ein kleiner Zwischenraum zwischen der Raumdecke und dem Set verbleibt. Außerdem bietet diese Anschlussmöglichkeit den Vorteil, dass der in das Set einströmende Primärluftstrom nicht innerhalb des Sets umgelenkt werden muss.
- Zusätzlich oder alternativ zu dem beschriebenen Primärluftanschluss ist es ebenso denkbar, mindestens einen Primärluftanschluss an einer dem zu belüftenden Raum abgewandten Oberseite des Sets zu installieren, sodass von dem jeweiligen Primärluftkanal ausgehende Luft in vertikaler Richtung in das Set einströmt. Ein derartiger Anschluss kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn das Set besonders lang ausgeführt ist und ein Transport der Primärluft entsprechend ausgehend von den Primärluftkanal verkürzt werden soll. Dies kann dann besonders einfach erfolgen, indem der Primärluftanschluss möglichst mittig entlang des Sets angeordnet wird.
- Es versteht sich, dass das erfindungsgemäße Set auch mit mehreren Primärluftanschlüssen zusammenwirken kann, wobei auch eine Mischung von endstirnseitigen und oberseitigen Primärluftanschlüssen denkbar ist.
- Die für die Leistungsfähigkeit des erfindungsgemäßen Sets, insbesondere im Hinblick auf dessen mögliche Kühlleistung, kann es besonders von Vorteil sein, wenn mindestens ein Deckenmodul, vorzugsweise sämtliche Deckenmodule, mindestens einen Wärmetauscher aufweist bzw. aufweisen. Ein derartiger Wärmetauscher ist mit einem Wärmeträgermedium beschickbar. Hierbei kann es sich insbesondere um ein flüssiges Fluid, vorzugsweise Wasser, handeln.
- Mittels eines derartigen Wärmetauschers ist es besonders einfach möglich, dem zu belüftenden Raum gewissermaßen thermische Energie zu entziehen, was dadurch gelingt, dass die Wärme des Raumes auf das Wärmeträgermedium übergeht und sodann mittels entsprechender Anschlussleitungen ausgehend von dem Wärmetauscher aus dem Raum heraus geführt wird.
- Bereits allein durch die Beschickung eines solchen Wärmetauschers mit dem Wärmeträgermedium wird eine konvektive Luftströmung erzeugt, die durch den Temperatureinfluss des Wärmetauschers auf die jeweilige den Wärmetauscher umgebende Luft angetrieben wird. Für diesen Effekt ist es nicht erforderlich, dass Luft aktiv an dem Wärmetauscher entlang geführt wird.
- Gleichwohl versteht sich, dass eine solche aktive Führung der Luft entlang eines jeweiligen Wärmetauschers dessen Leistung besonders steigern kann. Für die Ausbildung des bzw. der Deckenmodule kann es daher besonders vorteilhaft sein, wenn ein jeweiliges Deckenmodul mindestens eine Trennwand aufweist, die den Deckenraum des Deckenmoduls in einen Verteilraum und einen Konvektorraum unterteilt. Der Wärmetauscher ist bei dieser Einteilung in dem Konvektorraum untergebracht, wobei die Anordnung dann besonders effektiv arbeitet, wenn der Konvektorraum und mithin der Wärmetauscher unmittelbar an einer dem zu belüftenden Raum zugewandten Unterseite des jeweiligen Deckenmoduls angeordnet sind.
- Mittels der beschriebenen Trennwand ist der Wärmetauscher zunächst räumlich von dem übrigen Deckenraum des jeweiligen Deckenmoduls abgeteilt. Für die Erzeugung einer Luftströmung zum "Betrieb" des Wärmetauschers ist es zudem von Vorteil, wenn die Trennwand eine Vielzahl von Öffnungen aufweist die vorteilhafterweise in Form von Induktionsdüsen ausgebildet sind. Derartige Öffnungen bilden eine Strömungsverbindung zwischen dem Verteilraum und den Konvektorraum, wobei der Verteilraum strömungstechnisch mittelbar oder unmittelbar mit dem Primärluftanschluss verbunden ist.
- Die Öffnungen der Trennwand bewirken eine Luftströmung ausgehend von dem Verteilraum in den Konvektorraum, wobei die Öffnungen idealerweise derart angeordnet sind, dass die Luftströmung, die in den Konvektorraum eintritt, an dem Wärmetauscher entlang geführt wird. Im Betrieb des jeweiligen Deckenmoduls führt eine solche Strömung zu einem kühlen Luftstrom, der ausgehend von dem Deckenmodul an dessen Unterseite in den Raum abströmt. Um unangenehme Zugerscheinungen bei den in dem Raum befindlichen Personen zu vermeiden, wird der beschriebene kühle Luftstrom vorzugsweise derart umgelenkt, dass er ausgehend von der Unterseite des Deckenmoduls in eine horizontale Richtung in den Raum abströmt.
- Im Zuge der Vorbeiführung einer Luftströmung an dem Wärmetauscher mittels der beschriebenen Öffnungen wird ein Unterdruck erzeugt, der zu einer Sogwirkung auf die in dem Raum befindliche Raumluft führt. Die aktive Beströmung des Wärmetauschers hat mithin zur Folge, dass eine Luftzirkulation innerhalb des zu belüftenden Raumes gesteigert wird.
- Hierzu ist es besonders von Vorteil, wenn die Unterseite des jeweiligen Deckenmoduls, das den Wärmetauscher enthält, im Bereich des Wärmetauschers für eine Luftströmung geöffnet, insbesondere perforiert, ist, sodass Raumluft von der Unterseite des Deckenmoduls her in den Wärmetauscher eintreten kann. Ferner ist es besonders von Vorteil, wenn der Wärmetauscher lang gestreckt ausgeführt ist und sich parallel zur Längsachse des Sets in dem jeweiligen Deckenmodul erstreckt. Die zur Induktion der Raumluft genutzte Primärluftströmung, die durch die Öffnungen der Trennwand in den Konvektorraum einströmt, wird an der Unterseite des jeweiligen Deckenmoduls Vorteilhafterweise mittels lang gestreckter, Schlitz förmiger Öffnungen aus dem Deckenmodul heraus geführt.
- Diese Öffnungen bilden somit weitere Luftaustrittsöffnungen des jeweiligen Deckenmoduls, wobei diese Luftaustrittsöffnungen nicht in den Seitenwandungen des Deckenmoduls angeordnet sind, sondern in dessen Bodenteil. In einem Induktionsbetrieb, in dem der Wärmetauscher aktiv beströmt wird, werden vorzugsweise mindestens 60 % des insgesamt in das jeweilige Deckenmodul eingeleiteten Primärluftvolumenstroms mittels der seitlichen Lufteintrittsöffnungen und entsprechend höchstens 40 % durch die untere(n) Luftaustrittsöffnung(en) aus dem Deckenmodul ausgeleitet. Weiter vorzugsweise beträgt dieses Verhältnis 70 (seitlich) : 30 (unten), noch weiter vorzugsweise 80 (seitlich) : 20 (unten).
- Das erfindungsgemäße Set ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels, das in den Figuren dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1:
- Eine isometrische Ansicht eines erfindungsgemäßen Sets,
- Fig. 2:
- Eine isometrische Ansicht eines Verbindungsmoduls des erfindungsgemäßen Sets und
- Fig. 3:
- Eine isometrische Ansicht eines Deckenmoduls des erfindungsgemäßen Sets.
- Ein Ausführungsbeispiel, das in den
Figuren 1 bis 3 dargestellt ist, umfasst ein erfindungsgemäßes Set 1, dass von insgesamt vier Verbindungsmodulen 4 und drei Deckenmodulen 3 gebildet ist. Die Verbindungsmodule 4 und die Deckenmodule 3 sind bei dem Set 1 in einem alternierenden Muster angeordnet. Die einzelnen Module 3, 4 sind räumlich betrachtet entlang einer Längsachse 5 des Sets 1 hintereinander angeordnet. Jeweils benachbarte Module 3, 4 sind unmittelbar aneinander angeschlossen, wobei einander zugewandte Stirnwandungen 19 in unmittelbarem Kontakt zueinander stehen. Die Module 3, 4 sind jeweils an den Stirnwandungen 19 miteinander in Kraft übertragener Weise verbunden, insbesondere verschraubt. - Eine Breite 6 des Sets 1 beträgt 900 mm, dessen Höhe 7 200 mm. Eine Länge 17 des Sets 1 beträgt in dem gezeigten Beispiel ca. 8 m.
- Das erfindungsgemäße Set 1 umfasst eine Vielzahl von Primärluftanschlüssen 2, wobei in den Figuren kein Primärluftkanal dargestellt ist, der mit einem der Primärluftanschlüsse 2 zusammenwirkt. An einer Endstirnseite 20 weist das dort befindliche Verbindungsmodul 4 einen Überströmquerschnitt 16 auf, der hier in einem geöffneten Zustand dargestellt ist. Das heißt, dass der Überströmquerschnitt 16 nicht mittels eines Deckelelements verschlossen ist. Der Überströmquerschnitt 16 des ersten Verbindungsmoduls 4, der eine Luftöffnung 14 darstellt, ist grundsätzlich auch als Primärluftanschluss 2 geeignet, mittels dessen aus einem Primärluftkanal in das Set 1 einströmende Primärluft horizontal in das Set 1 eintritt.
- Die übrigen bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel vorhandenen Primärluftanschlüssen 2 sind jeweils an Oberseiten 26 der Deckenmodule 3 und der Verbindungsmodule 4 positioniert. Im Hinblick auf die Deckenmodule 3 können sowohl ein jeweiliger Primärluftanschluss 2 als auch ein Überströmquerschnitt 16 als Lufteintrittsöffnung dienen. Mit anderen Worten ist es denkbar, einem Deckenmodul 3 auf zwei unterschiedlichen Wegen Primärluft zukommen zu lassen, nämlich entweder mittels eines Primärluftanschlusses 2 oder mittels eines oder mehrerer Überströmquerschnitte 16 bzw. Luftöffnungen 14.
- Das zu den Deckenmodulen 3 Vorgesagte gilt analog ebenso für die Verbindungsmodule 4. Diese umfassen vergleichbar zu den Deckenmodulen 3 jeweils ein oberseitigen Primärluftanschluss 2 stirnwandseitige Luftöffnungen 14. Eine Zuführung von Luft zu den Verbindungsmodulen 4 ist demzufolge sowohl mittels den Luftöffnungen 14 bzw. den Überströmquerschnitt 16 als auch mittels des bzw. der Primärluftanschlüsse 2 möglich.
- Sowohl die Verbindungsmodule 4 als auch die Deckenmodule 3 sind jeweils quaderförmig ausgebildet, das heißt sie weisen jeweils ein Deckenteil, ein Bodenteil sowie vier seitliche Wandungen 8, 12 auf. Die Wandungen 8 der Deckenmodule 3 begrenzen jeweils einen in
Figur 1 nicht dargestellten Deckenraum 9, während die Wandungen der Verbindungsmodule 4 einen Verbindungsraum 13 begrenzen. Eine Breite 6 sowie eine Höhe 7 der einzelnen Module 3, 4 sind jeweils identisch, sodass das gesamte Set 1 über dessen Länge 17 hinweg einen konstanten Außenquerschnitt aufweist. Mit anderen Worten sind äußere Flächen des Sets 1 im Wesentlichen rücksprungfrei. - Im Unterschied zu den Verbindungsmodulen 4 weisen die Deckenmodule 3 eine Vielzahl von Luftaustrittsöffnungen 11 auf. Diese sind jeweils in sich gegenüberliegenden Seitenwandungen 12 eines jeweiligen Deckenmoduls 3 angeordnet. In dem gezeigten Beispiel umfasst jedes der Deckenmodule 3 jeweils 28 Luftaustrittsöffnungen 11, wobei jeweils 14 Luftaustrittsöffnungen 11 an einer der sich gegenüberliegenden Seitenwandungen 18 angeordnet sind. Die Verbindungsmodule 4 umfassen keine vergleichbaren Luftaustrittsöffnungen. Folglich ist es den Verbindungsmodulen 4 nicht möglich, unmittelbar Primärluft ausgehend von dem jeweiligen Verbindungsraum 13 an den zu belüftenden Raum abzustrahlen.
- Die Verbindungsmodule 4 weisen jeweils zwei lang gestreckte Leuchteinheiten 22 auf, die parallel zu der Längsachse 5 des Sets 1 ausgerichtet sind. Die Leuchteinheiten 22 umfassen in dem gezeigten Beispiel LEDs, wobei die Leuchteinheiten 22 an einer Unterseite 23 der Verbindungsmodule angeordnet sind, sodass sie Licht nach unten in den zu belüftenden Raum abstrahlen. Neben der durch die Leuchteinheiten 22 bewirkten Beleuchtungsfunktion haben die Verbindungsmodule 4 ausschließlich die Funktion, Luft zwischen Deckenmodulen 3 zu leiten bzw. Luft in ein Deckenmodul 3 einzuleiten. Hierbei ist es grundsätzlich denkbar, dass abweichend von dem in
Figur 1 gezeigten Muster mehrere Verbindungsmodule 4 aneinander grenzende und somit Luft zwischen zwei Deckenmodulen 3 über eine größere Distanz transportieren. - Eines der Verbindungsmodule 4 ist im Detail in
Figur 2 dargestellt. Auf der Oberseite 26 des Verbindungsmoduls 4 ist besonders gut der Primärluftanschluss 2 erkennbar. Dieser ist hier mittels eines Verschlusselements 15 verschlossen; er wird folglich als bei dem fertig installierten Set 1 nicht genutzt. An der Oberseite 26 des Verbindungsmoduls 4 ist weiterhin ein elektrischer Anschluss 21 installiert, mittels dessen die Leuchteinheiten 22 mit elektrischem Strom versorgbar sind. Die Stirnwandung 19 des Verbindungsmoduls 4 ist in einem geöffneten Zustand dargestellt, das heißt die Stirnwandung 19 ist nicht mittels eines Deckelelements verschlossen. Die offene Stirnwandung 19 kann bei dem Verbindungsmodul 4 folglich als Luftöffnung 14 bzw. Überströmquerschnitt 16 dienen. - In
Figur 3 ist eines der Deckenmodule 3 des erfindungsgemäßen Sets 1 detailliert dargestellt. Das Deckenmodul 3 umfasst einen Deckenraum 9, der von Wandungen 8 räumlich begrenzt ist. Diese Wandungen 8 sind seitlich von seitlichen Wandungen 12 gebildet, nämlich von Seitenwandungen 18 und von Stirnwandungen 9. Ferner umfasst das Deckenmodul 3 ein Deckenteil mit einer Oberseite 26 sowie ein Bodenteil mit einer Unterseite 23. - Der Deckenraum 9 des Deckenmoduls 3 ist mittels einer Trennwand 28 in einen Verteilraum 29 und einen Konvektorraum 30 unterteilt. Die vorstehend beschriebenen Luftöffnungen 11 korrespondieren mit dem Verteilraum 29, sind jedoch mittels zwei Drosseleinrichtungen 24 räumlich von dem übrigen Verteilraum 29 abgeteilt. Jeweils eine der Drosseleinrichtungen 24 korrespondiert mit einer der sich gegenüberliegenden Seitenwandungen 18. Mittels der Drosseleinrichtung in 24 sind die Luftaustrittsöffnungen 11 derart von dem übrigen Deckenraum 9 abgeteilt, dass ein Übertritt von Luft von dem übrigen Deckenraum 9 zu den Luftaustrittsöffnungen 11 ausschließlich mittels Strömungsöffnungen 25 ermöglicht ist, die in den Drosseleinrichtung 24 vorhanden sind.
- Die Strömungsöffnungen 25 sind in drei zueinander beanstandeten Reihen an einer Wandung der jeweiligen Drosseleinrichtung 24 angeordnet. Insgesamt umfasst das Deckenmodul 3 keine Luftaustrittsöffnung 11, die ohne Zwischenschaltung einer der Drosseleinrichtungen 24 mit dem übrigen Deckenraum 9 verbunden ist.
- Mittels der Luftaustrittsöffnungen 11 wird dem Deckenmodul 3 zugeführte Primärluft schließlich seitlich aus dem Deckenmodul 3 heraus abgestrahlt. Dies ist in
Figur 3 mittels Pfeilen 32 dargestellt. Die Luftaustrittsöffnungen 11 sind jeweils in Form von Streudüsen ausgeführt, die der durch sie hindurchströmenden Luft leicht unterschiedliche, von einer Horizontalen abweichende Strömungsrichtungen aufprägen. - An der Stirnwandung 19 weist das Deckenmodul 3 eine Lufteintrittsöffnung 10 in Form eines Überströmquerschnitts 16 auf. Dieser Überströmquerschnitt 16 ist dazu geeignet, mit einem angrenzenden Modul 3, 4, in dem gezeigten Beispiel mit einem angrenzenden Verbindungsmodul 4, derart zusammenzuwirken, dass eine Luftströmung zwischen dem Deckenmodul 3 und dem jeweils angrenzenden Modul 3, 4 strömen kann. An seiner Oberseite 26 umfasst das Deckenmodul einen Primärluftanschluss 2, der gleichermaßen als Lufteintrittsöffnung 10 dienen kann. Mittels des Primärluftanschlusses 2 ist es möglich, dem Deckenmodul 3 Primärluft direkt zuzuführen. Sollte der Primärluftanschluss 2 nicht genutzt werden, kann dem Deckenmodul 3 Primärluft ausgehend von einem benachbarten Modul 3, 4 zugeleitet werden, wobei der Überströmquerschnitt 16 genutzt wird.
- In dem Konvektorraum 30 des Deckenmoduls 3 ist ein Wärmetauscher 27 angeordnet. Dieser Wärmetauscher 27 ist mittels nicht dargestellter Leitungen an ein Versorgungssystem angeschlossen, mittels dessen der Wärmetauscher 27 mit einem Wärmeträgermedium versorgbar ist. Das Wärmeträgermedium dient insbesondere dazu, dem Wärmetauscher 27 thermische Energie zu entziehen, das heißt zu kühlen. Auf diese Weise ist es dem Wärmetauscher 27 möglich, der Raumluft des zu belüftenden Raums gleichfalls Wärme zu entziehen.
- Die Trennwand 28 des Deckenmoduls 3 ist hier mit Öffnungen 31 versehen, die symmetrisch entlang zweier Längskanten der Trennwand 28 parallel zur in
Figur 3 nicht dargestellten Längsachse 5 des Sets 1 bzw. des Deckenmoduls 3 angeordnet sind. Mittels der Öffnungen 31 ist es möglich, dass Luft aus dem Verteilraum 29 in den Konvektorraum 30, und hier in die seitlichen Zwischenräume zwischen der Trennwand 28 und dem Wärmetauscher 27 einströmt. Diese in den Konvektorraum 30 einströmende Luft wird an dem Wärmetauscher 27 vorbeigeführt, wodurch oberhalb des Wärmetauschers 27 ein Unterdruck erzeugt wird. Dieser Unterdruck sorgt dafür, dass Luft aus dem zu belüftenden Raum von der Unterseite 23 des Deckenmoduls 3 her in den Wärmetauscher 27 eingesogen wird und diesen anschließend an einer Oberseite des Wärmetauschers 27 wieder verlässt. Die mittels der Öffnungen 31 bewirkte Luftströmung dient somit der Induktion von Raumluft. - In einer alternativen Betriebsweise des gezeigten Deckenmoduls 3 sind die Öffnungen 31 der Trennwand 28 entweder verschlossen oder nicht vorhanden, sodass ein Übertritt von Primärluft ausgehend von dem Verteilraum 29 in den Konvektorraum 30 zumindest temporär unterbunden ist. Es versteht sich, dass bei einer solchen Betriebsweise eine Induktion von Raumluft gemäß der vorstehenden Beschreibung nicht erfolgt; gleichwohl kann der Wärmetauscher 27 eine Wirkung entfalten, wobei eine Luftumwälzung und somit ein Luftaustausch zwischen dem Wärmetauscher 27 und dem zu belüftenden Raum allein aufgrund konvektiver Vorgänge stattfindet.
- Je nach Betriebsmodus des Wärmetauschers 27 wird gekühlte Luft entweder seitlich bzw. horizontal an der Unterseite 23 des Deckenmoduls 3 den Seiten zu belüftenden Raums hin abgestrahlt oder unterhalb des Wärmetauschers 27 senkrecht nach unten geführt. Im Induktionsbetrieb wird die gekühlte Luft zu den Seiten hin abgeführt, während sie im Konvektionsbetrieb, das heißt bei Deaktivierung der Öffnungen 31, senkrecht bzw. vertikal in den zu belüftenden Raum absinkt.
-
- 1
- Set
- 2
- Primärluftanschluss
- 3
- Deckenmodul
- 4
- Verbindungsmodul
- 5
- Längsachse
- 6
- Breite
- 7
- Höhe
- 8
- Wandung
- 9
- Deckenraum
- 10
- Lufteintrittsöffnung
- 11
- Luftaustrittsöffnung
- 12
- Seitliche Wandung
- 13
- Verbindungsraum
- 14
- Luftöffnung
- 15
- Verschlusselement
- 16
- Überströmquerschnitt
- 17
- Länge
- 18
- Seitenwandung
- 19
- Stirnwandung
- 20
- Endstirnseite
- 21
- Anschluss
- 22
- Leuchteinheit
- 23
- Unterseite
- 24
- Drosseleinrichtung
- 25
- Strömungsöffnung
- 26
- Oberseite
- 27
- Wärmetauscher
- 28
- Trennwand
- 29
- Verteilraum
- 30
- Konvektorraum
- 31
- Öffnung
- 32
- Pfeil
Claims (15)
- Raum mit einem lang gestreckten Set (1) zur Belüftung des Raums, insbesondere eines Labors, umfassend- mindestens einen Primärluftanschluss (2), mittels dessen dem Set (1) Primärluft zuführbar ist,- mindestens zwei in einem Deckenbereich des Raums angeordnete Deckenmodule (3) und- mindestens ein in dem Deckenbereich (3) des Raums angeordnetes Verbindungsmodul (4),wobei eine senkrecht zu einer Längsachse (5) des Sets (1) gemessene Breite (6) des Sets (1) mindestens doppelt so groß ist wie eine senkrecht zu der Längsachse (5) sowie senkrecht zu der Breite (6) gemessene Höhe (7) des Sets (1),
die Deckenmodule (3) jeweils aufweisend- mindestens einen von Wandungen (8) räumlich begrenzten Deckenraum (9),- mindestens eine Lufteintrittsöffnung (10) zur Einleitung von Luft in den Deckenraum (9) und- mindestens eine Luftaustrittsöffnung (11) zur unmittelbaren Einleitung von Luft aus dem Deckenraum (9) in den zu belüftenden Raum, wobei die Luftaustrittsöffnung (11) in einer seitlichen Wandung (12) des jeweiligen Deckenmoduls (3) angeordnet ist,das Verbindungsmodul (4) umfassend- mindestens einen räumlich begrenzten Verbindungsraum (13),- mindestens zwei Luftöffnungen (14) zur Einleitung von Luft in den Verbindungsraum (13) und/oder Ausleitung von Luft aus dem Verbindungsraum (13) heraus,wobei mindestens eine Wandung (8) jeweils eines Deckenmoduls (3) und das Verbindungsmodul (4) jeweils mindestens einen Überströmquerschnitt (16) aufweisen, mittels deren zumindest mittelbar Luft zwischen dem jeweiligen Deckenraum (9) und einem jeweils korrespondierenden Verbindungsraum (13) leitbar ist,
wobei ein unmittelbarer Übertritt von Luft aus dem Verbindungsraum (13) in den zu belüftenden Raum zumindest im Wesentlichen unterbunden ist, wobei die Deckenmodule (3) und das mindestens eine Verbindungsmodul (4) in Längsrichtung des Sets (1) betrachtet derart hintereinander angeordnet sind, dass ein Luftteilchen ausgehend von einem ersten Deckenmodul (3) ausschließlich mittels Durchströmung des Verbindungsmoduls (4) in ein weiteres Deckenmodul (3) leitbar ist. - Set (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Set (1) eine Länge (17) von mindestens 3 m, vorzugsweise mindestens 5 m, weiter vorzugsweise mindestens 7 m, aufweist.
- Set (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (6) des Sets (1) im Bereich zwischen 500 mm und 1300 mm, vorzugsweise zwischen 600 mm und 1200 mm, weiter vorzugsweise zwischen 700 mm und 1100 mm, liegt.
- Set (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (7) des Sets (1) im Bereich zwischen 50 mm und 400 mm, vorzugsweise zwischen 100 mm und 350 mm, weiter vorzugsweise zwischen 150 mm und 300 mm, liegt.
- Set (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass senkrecht zu der Längsachse (5) des Sets (1) geführte Außenquerschnitte jeweils durch jeweils ein Deckenmodul (3) und das Verbindungsmodul (4) zumindest im Wesentlichen gleich groß sind, sodass das Set (1) insgesamt über dessen Länge (17) betrachtet einen zumindest im Wesentlichen konstanten Außenquerschnitt aufweist.
- Set (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Verbindungsmodulen (4), wobei vorzugsweise die Deckenmodule (3) und die Verbindungsmodule (4) in einem gleichmäßigen Muster, insbesondere alternierend, angeordnet sind.
- Set (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl sämtliche Deckenmodule (3) als auch sämtliche Verbindungsmodule (4) jeweils vier seitliche Wandungen (12), nämlich zwei sich gegenüberliegende und parallel zur Längsachse (5) des Sets (1) verlaufende Seitenwandungen (18) und zwei sich gegenüberliegende Stirnwandungen (19), aufweisen,
wobei vorzugsweise sämtliche Stirnwandungen (19) jeweils einen Überströmquerschnitt (16) aufweisen und zumindest einer der Überströmquerschnitte (16), der sich an einer Endstirnseite (20) des Sets (1) befindet, mittels mindestens eines Deckelelements zumindest im Wesentlichen dichtend verschlossen ist. - Set (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Verbindungsmodul (4), vorzugsweise sämtliche Verbindungsmodule (4), mindestens eine Leuchteinheit (22) aufweist bzw. aufweisen, wobei vorzugsweise die mindestens eine Leuchteinheit (22) in einer dem zu belüftenden Raum zugewandten Unterseite (23) des jeweiligen Verbindungsmoduls (4) angeordnet ist.
- Set (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Deckenmodul (3), vorzugsweise sämtliche Deckenmodule (3), eine Vielzahl von Luftaustrittsöffnungen (10) aufweisen, wobei vorzugsweise die Luftaustrittsöffnungen (10) entlang sich gegenüberliegender, vorzugsweise parallel zur Längsachse (5) des Sets (1) verlaufender, seitlicher Wandungen (12) des Deckenmoduls (3) bzw. der Deckenmodule (3) angeordnet sind.
- Set (1) nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch mindestens eine in einem Deckenraum (9) angeordnete Drosseleinrichtung (24), die eine Vielzahl von Strömungsöffnungen (25) aufweist, wobei mittels der Drosseleinrichtung (24) eine Mehrzahl von Luftaustrittsöffnungen (11) räumlich innerhalb des Deckenraums (9) abgeteilt ist, sodass eine strömungstechnische Verbindung zwischen dem übrigen Deckenraum (9) und den jeweils abgeteilten Luftaustrittsöffnungen (11) ausschließlich in Form der Strömungsöffnungen (25) der Drosseleinrichtung (24) vorliegt.
- Set (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Primärluftanschluss (2) des Sets (1) an einer Endstirnseite (20) des Sets (1) angeschlossen ist, sodass von einem Primärluftkanal ausgehende Luft in horizontale Richtung in das Set (1) einströmt.
- Set (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Primärluftanschluss (2) des Sets (1) an einer dem zu belüftenden Raum abgewandten Oberseite (26) des Sets (1) angeschlossen ist, sodass von einem Primärluftkanal ausgehende Luft vertikal in das Set (1) einströmt.
- Set (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Deckenmodul (3), vorzugsweise sämtliche Deckenmodule (3), mindestens einen Wärmetauscher (27) aufweist bzw. aufweisen.
- Set (1) nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Trennwand (28), die den Deckenraum (9) eines jeweiligen Deckenmoduls (3) in einen Verteilraum (29) und einen Konvektorraum (30) unterteilt, wobei der Wärmetauscher (27) in dem Konvektorraum (30) angeordnet ist und vorzugsweise der Konvektorraum (30) unmittelbar an einer dem zu belüftenden Raum zugewandten Unterseite (23) des jeweiligen Deckenmoduls (3) angeordnet ist.
- Set (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (28) eine Vielzahl von Öffnungen (31), insbesondere Induktionsdüsen, umfasst, die den Verteilraum (29) und den Konvektorraum (30) strömungstechnisch miteinander verbinden, sodass Luft ausgehend von dem Verteilraum (29) in den Konvektorraum (30) und sodann in den zu belüftenden Raum leitbar ist.
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