CH676745A5 - - Google Patents

Description

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CH676 745 A5

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Deckenluftauslaß, mit einem Drallrohr und einem darin konzentrisch angeordneten Kernrohr, mit mehreren in dem von beiden Rohren gebildeten Innenringraum radial angeordneten Drallschaufeln, mit einem das Drallrohr Unter Bitdung eines Außenringraumes konzentrisch umgebenden Mantelrohr, wobei der Außenringraum mittels einer Versteileinrichtung zu öffnen, zu drosseln und zu schließen ist, mit einem am Luftaustrittsende des Kernrohres angeordneten Luftumlenkkörper und mit einem trompetenartigen Luftaus-strömftansch.

Es ist ein derartiger Deckenluftauslaß bekannt, bei welchem das Mantelrohr mit dem Drallrohr einen lufteintrittsseitig und luftaustrittsseitig offenen Außenringraum bildet, dem lufteintrittsseitig eine Radialringblende zugeordnet ist, welche den Außenringraum für den Kühlfall schließt. Mit der Versteileinrichtung für die Radialringblende ist der als Prallscheibe ausgebildete Luftumlenkkörper am Luftaustrittsende des Kernrohres gekoppelt. Wenn sich die Radialringblende in Schließstellung befindet, gibt die Prallscheibe das Luftaustrittsende des Kernrohres frei, so daß der austretende Luftstrom horizontal nach außen abgelenkt wird und den Coan-da-Effekt unterstützt, nämlich die Horizontalumlen-kung des aus dem Drallrohr austretenden Luftstromes infolge eines sich im Umlenkbereich des trompetenartigen Luftausströmflansches einstellenden Unterdruckes. Auf diese Weise dringt die kühle Zuluft wunschgemäß nur mit geringer Eindringtiefe in den zu belüftenden Raum ein. Dagegen wird der Co-anda-Effekt im Heizfall wunschgemäß aufgehoben und eine hohe vertikale Eindringtiefe in den Raum gewährleistet Denn im Heizfall öffnet die Radialringblende den Außenringraum und schließt die Prallscheibe das Luftaustrittsende des Kernrohres, so daß die warme Zuluft im wesentlichen umlen-kungsfrei aus dem Drallrohr und dem Außenringraum, folglich auch aus dem Luftausströmflansch senkrecht nach unten austritt. - Dieser bekannte Deckenluftauslaß hat sich an sich bewährt, ist jedoch in verschiedener Hinsicht verbesserungsbedürftig. Zunächst einmal stört die in strömungstechnischer Hinsicht ungünstige Anordnung sämtlicher Einbauteile in dem Mantel- bzw. Außenrohr. Aus dieser Unterbringung der Einbauteile resultiert zugleich eine raumaufwendige Bauweise, die eine Querschnittsreduzierung - nämlich auf den Drallrohrquerschnitt — für den Kühlfall verlangt. Hinzu kommt, daß ein erhöhter Schallpegel in Kauf genommen werden muß, weil im Kühlfall der aus dem Drallrohr austretende Luftstrom im Zuge seiner Horizontalablenkung den von dem Außenringraum gebildeten Zwischenraum überbrücken muß. Daraus resultiert einerseits eine Schwächung des Coanda-Effektes im Bereich des trompetenartigen Luftaus-strömflansches, besteht andererseits Abrißgefahr als Geräuschquelle am Austrittsende des Drallrohres. Endlich wird die Radialringblende sowohl im Kühlfall als auch im Heizfall vollflächig von dem Zuluftstrom beaufschlagt, so daß auch dadurch der Schallpegel erhöht wird und außerdem große Stellkräfte für die Axialverstellung der Radialringblende und der Prallscheibe erforderlich sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Deckenluftauslaß der eingangs beschriebenen Art 5 für insbesondere hohe Räume zu schaffen, der sich durch eine kompakte und strömungsgünstige Bauweise bei vergleichbarer Leistung auszeichnet, ferner eine Reduzierung des Schallpegels und des Zuluftvolumenstromes unter Beibehaltung einer staio bilen Ausblascharakteristik selbst im Kühlfall gewährleistet.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Deckenluftauslaß dadurch, daß das Mantelrohr mit dem Luftausströmflansch und/oder 15 mit dem Drallrohr einen außenseitig geschlossenen Außenringraum bildet, daß der Luftausströmflansch eine Verlängerung des Drallrohres bildet, daß das Drallrohr oberhalb der Drallschaufeln und unterhalb der Drallschaufeln den Innenringraum mit dem 20 Außenringraum verbindende Luftdurchtrittsöffnun-gen aufweist und daß die Versteileinrichtung eine axial verstellbare Axialringblende zum teilweisen oder vollständigen Verschließen der Luftdurch-trittsoffnungen oberhalb der Drallschaufeln auf-25 weist - Diese Maßnahmen der Erfindung haben zunächst einmal zur Folge, daß das Drallrohr nicht länger ein Einbauteil bildet, sondern den eigentlichen Zulüftkanal. Der Außenringraum übernimmt praktisch Bypaßfunktion für den Heizfall. Dadurch wird 30 erreicht, daß im Kühlfall nicht tänger eine Querschnittsreduzierung des Zuluftkanals bzw. Decken-luftauslasses erforderlich ist. Die Reduzierung der Einbauteile im Zuluftkanal ist in strömungstechnischer Hinsicht vorteilhaft, ermöglicht darüber hin-35 aus eine kompaktere Bauweise für gleiche Leistung unter Reduzierung des Schallpegels für den Kühlfall. Letzteres gilt auch unter Berücksichtigung der Tatsache, daß die kalte Zuluft im Kühlfall am Ende des Drallrohres unmittelbar in den trompetenartigen 40 Luftausströmflansch eingeleitet und unter voller Ausnutzung des sich an der abgerundeten Innenwand des Luftausströmflansches einstellenden Co-anda-Effektes horizontal nach außen umgelenkt wird. Insoweit besteht also nicht länger Abrißgefahr 45 als weitere Geräuschquelle. Ferner ist die Beaufschlagung der Axialringblende äußerst gering, so daß insoweit keine Schallpegelerhöhung auftritt und nur kleine Stellkräfte für die Axialverstellung der Axialringblende erforderlich sind. - Überraschen-50 derweise läßt sich bei dem erfindungsgemäßen Deckenluftauslaß im Kühlfall der Zuluftvolumenstrom bis auf 20% unter Beibehaltung einer stabilen Ausblascharakteristik reduzieren, und zwar unter Berücksichtigung einer gleichbleibenden Tempera-55 turdifferenz bis zu 12 K. Stabile Ausblascharakteristik meint eine gleichmäßig verteilte Kühlung. Unter diesen Bedingungen konnte der Zuluftvolumenstrom bisher auf maximal 40% seines Wertes reduziert werden, ohne daß die Ausblascharakteristik 60 instabil wird, und zwar stets unter Berücksichtigung eines Schallpegels von ca. 40 dB(A). - Darüber hinaus ist bei dem erfindungsgemäßen Deckenluftauslaß der Ausblaswinket des aus dem Drallrohr austretenden verdràllten Luftstromes von 0° bis ca. 65 90° möglich, und zwar ohne jede Axialverstellung

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Claims (2)

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   des Luftumlenkkörpers am Luftaustrittsende des Kernrohres. Die Verstellung des Ausblaswinkels dient bekanntlich dazu, im Heizfall die Eindringtiefe des aus dem Drallrohr austretenden verdrallten Luftstromes in dem Raum zu erhöhen und den 5 Deckenluftauslaß für hohe Räume und größere Temperaturdifferenzen geeignet zu machen. Die Verstellung des Ausblaswinkels gelingt bei dem erfindungsgemäßen Deckenluftauslaß durch das teilweise oder vollständige Öffnen der oberhalb der 10 Drallschaufeln angeordneten Luftdurchtrittsöff-nungen, so daß ein Teilvolumenstrom den Außenringraum durchströmt und durch die Luftdurchtritts-öffnungen unterhalb der Drallschaufeln wieder in das Drallrohr eintritt. Dadurch entsteht eine Quer- 15 Strömung, welche orthogonal auf den verdrallten Zuluftstrom gerichtet ist und die Ausbildung des Coanda-Effektes im Heizfall teilweise oder ganz unterbindet.

   Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im 20 folgenden aufgeführt. Grundsätzlich können die Luftdurchtrittsöffnungen als Bohrungen ausgebildet sein, vorzugsweise sind sie jedoch als horizontal verlaufende Schlitze bzw. Langlöcher ausgebildet und ringartig angeordnet, um die Queranströ- 25 mung des verdrallten Zuluftstromes zum Verstellen seines Ausblaswinkels bzw. zur teilweisen oder vollständigen Unterbindung des Coanda-Effektes zu optimieren. Aus dem gleichen Grunde empfiehlt die Erfindung, daß die Luftdurchtrittsöffnungen un- 30 terhalb der Drallschaufeln im Übergangsbereich von dem Drallrohr zu dem Luftausströmflansch angeordnet sind und sich auf im wesentlichen gleicher Höhe des Luftaustrittsendes des Kernrohres mit dem Luftumlenkkörper befinden. Der Luftumlenk- 35 körper ist zweckmäßigerweise als Leitkegel ausgebildet und bildet einen umlaufenden Schrägschlitz vorgegebener Neigung mit dem Luftaustrittsende des Kernrohres. Die Neigung des Schrägschlitzes ist so gewählt, daß im Kühlfall die Horizontalablen- 40 kung des aus dem Drallrohr austretenden Luftstromes und seine Anlehnung an den abgerundeten Luftausströmflansch zur optimalen Ausbildung des Coanda-Effektes unterstützt werden. Im Rahmen der Erfindung besteht auch die Möglichkeit, daß 45 der Außendurchmesser des Leitkegels größer als der Innendurchmesser des Kernrohres gewählt ist und der Leitkegel axial verstellbar ist. Dadurch läßt sich im Heizfall das Luftaustrittsende des Kernrohres schließen, so daß die Vertikalströmung der war- 50 men Zuluft ungestört bleibt. Unabhängig davon kann jedoch die aus den Luftdurchtrittsöffnungen unterhalb der Drallschaufeln aus dem Außenringraum austretende Querströmung unschwer mit Hilfe der Axialringblende so eingestellt werden, daß 55 ein mit vorgegebener Neigung aus dem Luftaustrittsende des Kernrohres austretender Luftstrom ohne wesentlichen Einfluß bleibt. Für den Kühlfall beschreibt der aus dem Schrägschlitz austretende Luftstrom einen innerhalb des Luftausströmflan- 60 sches liegenden Kegelmantel, eben zur Unterstützung der Ausbildung des Coanda-Effektes und der daraus resultierenden Horizontalablenkung. - Erfindungsgemäß ist die Axialringblende über ein Lochblech, welches die Funktion eines Gleichrich- 65

   ters für den Zuluftstrom hat, an eine Axialführung im Kernrohr angeschlossen, wobei die VerStelleinrichtung als manuell betätigbare Stellschraube bzw. -Spindel ausgebildet sein oder einen Motorantrieb aufweisen kann, z.B. einen Servomotor für die Verstellung der Axialringblende.

   Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

   Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Deckenluftauslaß in schematischem Vertikaischnitt und Kühlfall,

   Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 im Heizfall,

   Fig. 3 einen Horizontalschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1 im Bereich der Linie M und

   Fig. 4 einen Horizontalschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1 im Bereich der Linie II-II.

   In den Figuren ist ein Deckenluftauslaß für insbesondere hohe Räume dargestellt, und zwar mit einem Drallrohr 1 und einem darin konzentrisch angeordneten Kernrohr 2, mit mehreren in dem von beiden Rohren gebildeten Innenringraum 3 radial angeordneten Drallschaufeln 4, mit einem das Drallrohr 1 unter Bildung eines Außenringraumes 5 konzentrisch umgebenden Mantelrohr 6, wobei der Außenringraum mittels einer VerStelleinrichtung 7 zu öffnen, zu drosseln und zu schließen ist. Ferner weist der Deckenluftauslaß einen am Luftaustrittsende des Kernrohres 2 angeordneten Luftumlenkkörper

   8 und einen trompetenartigen Luftausströmflansch

   9 auf. Das Mantelrohr 6 bildet mit dem Luftausströmflansch 9 und dem Drallrohr 1 oder nur mit dem Drallrohr 1 einen außenseitig geschlossenen Außenringraum 5. Der Luftausströmflansch 9 bildet eine Verlängerung des Drallrohres 1, schließt also unmittelbar an das Drallrohr 1 an und kann mit dem Drallrohr 1 eine Baueinheit sein. Das Drallrohr 1 weist oberhalb der Drallschaufein 4 und unterhalb der Drallschaufeln 4 den Innenringraum 3 mit dem Außenringraum 5 verbindende Luftdurchtrittsöffnungen 10,11 auf. Die Versteileinrichtung 7 besitzt eine axial verstellbare Axialringblende 12 zum teilweisen oder vollständigen Verschließen der Luftdurchtrittsöffnungen 10 oberhalb der Drallschaufeln 4. Die Luftdurchtrittsöffnungen 10, 11 sind als horizontal verlaufende Schlitze bzw. Langlöcher ausgebildet und ringförmig angeordnet. Die Luftdurchtrittsöffnungen 11 unterhalb der Drallschaufeln 4 sind im Übergangsbereich von dem Drallrohr 1 zu dem Luftausströmflansch 9 angeordnet und befinden sich auf im wesentlichen gleicher Höhe mit dem Luftaustrittsende des Kernrohres 2 bzw. mit dem Luftumlenkkörper 8. Der Luftumlenkkörper ist als Leitkegel 8 ausgebildet und bildet einen umlaufenden Schrägschlitz 13 vorgegebener Neigung mit dem Luftaustrittsende des Kernrohres
2. 2. Der Außendurchmesser D des Leitkegels 8 ist größer als der Innendurchmesser d des Kernrohres 2 gewählt. Der Leitkegel 8 kann axial verstellbar sein. Der aus dem Schrägschlitz 13 austretende Luftstrom beschreibt einen Innerhalb des Luftausströmflansches liegenden Kegelmantel 14, der angedeutet ist.

   Die Axialringblende 12 ist über ein Lochblech 15, nämlich Gleichrichterlochblech, an eine Axialfüh-

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