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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Zuluftverteiler mit
einer an seiner Auslaßseite angebrachten
höhenverstellbaren
Prallplatte.
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Ein
gattungsgemäßer Zuluftverteiler
ist aus der Gebrauchsmusterschrift
DE 20 2005 017 007 bekannt. Je
nach höhenmäßiger Stellposition
der Prallplatte ergibt sich zwischen der Unterkante der Zuluftführung und
der der Zuluft zugewandten Oberseite der Prallplatte ein unterschiedlich
großer
Durchtrittsspalt für
den Durchtritt der durch den Zuluftverteiler strömenden Zuluft. Durch die besondere
an der Austrittsstelle etwa halbkreisförmige Querschnittsform der
auf der Innenseite der Prallplatte ausgebildeten Kompartimente wird
unabhängig
vom Volumenstrom der Zuluft eine annähernd gleich große Wurfweite des
Zuluftverteilers erreicht, wenn die Öffnungsweite der Prallplatte
entsprechend feinjustiert ist.
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Es
hat sich jedoch gezeigt, dass die Prallplatte mit den Kompartimenten
bei größeren Volumenströmen leistungsbegrenzend
wirken kann. Außerdem
verringert sich bei einem größeren Zuluftvolumen
der von der Prallplatte erzeugte Umlenkungseffekt auf die Zuluft.
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Es
ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Zuluftverteiler
zu schaffen, der ein größeres maximales
Luftvolumen zu befördern
und auch bei größeren Öffnungsweiten
der Prallplatte eine verbesserte seitliche Umlenkung des Zuluftstromes
am Abgabeende des Zuluftverteilers zu bewirken vermag.
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Die
Aufgabe wird gelöst,
indem im Zuluftverteiler oberhalb der Prallplatte ein höhenverstellbarer, in
einer Offenstellung der Prallplatte mit Zuluft durchströmbarer Stutzen
angeordnet ist.
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Durch
den höhenverstellbaren
Stutzen ist es möglich,
die durch den Zuluftverteiler strömende Zuluft zu kanalisieren
und je nach Höhenstellung
des Stutzens zumindest teilweise in einer von der Unterkante der
Zuluftführung
abweichenden Höhe
in die Raumluft ausströmen
zu lassen. Durch ein geeignetes Zusammenwirken des Stutzens mit
der Prallplatte kann ein starker zur Seite umgelenkter Luftstrom
im Bereich der Prallplatte aus dem Zuluftverteiler austreten. Durch
die entsprechende Dimensionierung des Hohlraums des Stutzens im
Verhältnis
zu den Innenmaßen
der Zuluftführung
kann ein gleichermaßen
starker wie auch gut seitlich umgelenkter Luftstrom erzeugt werden,
der eine gute Reichweite und Vermischung mit der vorhandenen Raumluft
erzielt. Bei niedrigeren Mengen an in einem Zeitintervall zugeführter Zuluft
kann der Stutzen als Durchmesserverkleinerung in der Zuluftführung genutzt
werden, um dadurch bei gleichbleibender Luftmenge eine Beschleunigung
der Luftströme
und eine bessere Blaswirkung an den Ausströmöffnungen zu bewirken. Bei größeren Luftvolumina
und Strömungsgeschwindigkeiten
kann der Stutzen für
eine Aufteilung des Zuluftstroms sorgen und einen Teil der anströmenden Zuluft
Zuluftabgabeöffnungen
zuleiten, die von der Prallplatte entfernter liegen, dort jedoch über von
der Prallplatte separate Leitflächen
zusätzlich
eine Strömungsrichtungsumlenkung
erfahren können.
Dadurch vergrößert sich
die Umlenkungswirkung gegenüber
einem herkömmlichen
Zuluftverteiler, der die Umlenkung nur über eine Prallplatte bewirkt.
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Die
erfindungsgemäßen Effekte
sind unabhängig
von der Ausgestaltung des Zuluftsystems als Sauganlage, bei der
die Frischluft von einem Sauggebläse in den Innenraum gesogen
wird, oder Blasanlage, bei der die Zuluft in den Zuluftverteiler
und den Innenraum von einem vorgeordneten Druckgebläse eingeblasen
wird, erzielbar.
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Weitere
Vorteile, Abwandlungen und bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung
lassen sich der nachfolgenden gegenständlichen Beschreibung, den Zeichnungen
und den Merkmalen der Unteransprüche
entnehmen.
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Die
Erfindung soll nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
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Es
zeigen:
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1:
eine Querschnittsansicht durch einen geschlossenen Zuluftverteiler,
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2:
eine Querschnittsansicht durch einen Zuluftverteiler in einer ersten
Offenstellung der Prallplatte,
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3:
eine Querschnittsansicht durch einen Zuluftverteiler in einer zweiten
Offenstellung der Prallplatte,
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4:
eine Querschnittsansicht durch einen Zuluftverteiler in einer dritten
Offenstellung der Prallplatte und
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5:
eine Querschnittsansicht durch einen Zuluftverteiler in einer vierten
Offenstellung der Prallplatte.
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In 1 ist
in einer Querschnittsansicht ein Zuluftverteiler 2 zu sehen,
der eine rohrartige Zuluftführung 4 mit
einer Wandung 6 aufweist. Die Zuluftführung 4 kann als Rohr
mit einem runden oder mehreckigen Querschnitt oder als sonstiger
Volumenkörper
gestaltet sein. Durch den Innenraum der Zuluftführung 4 kann die Zuluft
von einer Zuluftquelle her zu Mündungsöffnung des
Zuluftverteilers 2 strömen.
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Im
Innenraum 8 der Zuluftführung 4 befindet sich
ein Stutzen 10, der ebenfalls als Rohr mit rundem oder
eckigen Querschnitt oder als ein sonstiger Raumkörper gestaltet ist. Der Stutzen 10 ist
an seinem der heranströmenden
Zuluft zugewandten Ende offen, so dass die Zuluft leicht in den
Stutzen 10 einströmen
kann. Die Zuluft kann durch den Innenraum des Stutzens 10 hindurchströmen und
wird vom Stutzen 10 auf die Prallplatte 12 zugeleitet.
Das der heranströmenden
Zuluft abgewandte Ende des Stutzens 10 mündet oberhalb
der Prallplatte 12. Im Ausführungsbeispiel verfügt die Prallplatte 12 über Kompartimentwandungen 14,
die durch diese abgegrenzte Kompartimente seitlich begrenzen und
an deren Seitenflächen
die durch den Stutzen 10 hindurchgeführte Zuluft auf die Durchtrittsspalte 24 zu
geleitet wird. Die Kompartimente sind zum Außenumfang der Prallplatte 12 hin
geöffnet,
so dass Zuluft durch sie hindurch strömen kann. Der Außenumfang
des Rings 22 und der Außenumfang der Kompartimentwandungen 14 entsprechen
sich zumindest in etwa, beide können
in einer Schließstellung
der Prallplatte 12 vollständig in den Innenraum 8 der
Zuluftführung 4 eintauchen.
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In
der 1 ist der Zuluftverteiler 2 in einer geschlossenen
Stellung abgebildet, da die Prallplatte 12 mit ihrer der
heranströmenden
Zuluft zugewandten Oberseite dichtend auf der Unterkante der Wandung 6 der
Zuluftführung 4 aufliegt.
In dieser Schließstellung
der Prallplatte 12 kann keine Zuluft durch Ausströmöffnungen
in den vom Zuluftverteiler 2 mit Zuluft zu versorgenden
Raum eintreten.
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Wie
in 1 erkennbar ist, verfügt der Stutzen 10 über eine
umlaufende Wandung 16, die einen innen liegenden Hohlraum
umgrenzt, durch denin einer Offenstellung der Prallplatte 12 Zuluft
hindurch strömen
kann. Im Ausführungsbeispiel
ist der Stutzen 10 in seinem oberen Abschnitt als zylindrischer Körper ausgebildet,
dessen Außenumfang
in diesem Abschnitt gleich bleibt. In seinem unteren Abschnitt weitet
sich die Wandung 16 jedoch in einem Bogen nach außen hin
auf, so daß sich
in diesem Abschnitt ein größerer Außenumfang
des Stutzens 10 ergibt. An seinem unteren Ende erreicht
der Außenumfang des
Stutzens 10 eine solche Größe, dass er in etwa dem Innendurchmesser
und der inneren Hohlraumform der Wandung 6 der Zuluftführung 4 entspricht. Die
Wandung 16 des Stutzens 10 kann in einem Abschnitt
so weit nach außen
geführt
sein, dass sich ein annähernd
oder vollständig
dichtender Verschluß zwischen
der nach außen
vorstehenden Wandung 16 und der Innenoberfläche der
Wandung 6 der Zuluftführung 4 ergibt.
Im Ausführungsbeispiel
ist der untere Abschnitt der Wandung 16 des Stutzens 10 in
einer Krümmung
so weit nach außen
geführt,
daß sich im
Außenumfangsbereich
ein zum übrigen
zylindrischen Körper
in etwa senkrecht abstehender Ring 22 ergibt.
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Abweichend
von Ausführungsbeispiel
kann der Stutzen 10 auch andere Raumformen einnehmen, wie
beispielsweise einen Kegel, einen Kegelstumpf und dergleichen. Durch
entsprechende Veränderungen
und Abstufungen in der Außenumfangsform
des Stutzens 10 kann eine gewünschte Verengung oder Erweiterung
der jeweiligen von der Wandung 16 begrenzten Luftströmungskanäle bewirkt werden.
Der Stutzen 10 sollte eine geeignete Länge aufweisen. Eine geeignete
Länge ist
abhängig
von dem Hubweg, den die Prallplatte zwischen einer Schließstellung
und einer maximalen Offenstellung zurückzulegen vermag, und der durch
den Stutzen 10 herbeizuführenden Trenn- und Reduzierwirkung für den Zuluftstrom.
Nach einem Ausführungsbeispiel kann
der Stutzen 10 auch eine Länge aufweisen, die auf den
gekrümmten
Bereich des unteren Abschnitt des in 1 gezeigten
Stutzens 10 beschränkt
ist.
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Gegenüber der
in 1 dargestellten Schließstellung der Prallplatte 12 sind
in der in 2 dargestellten ersten Offenstellung
die Prallplatte 12 wie auch der Stutzen 10 in
ihrer Höhe
relativ zur Zuluftführung 4 nach
unten hin verlagert. Durch die Höhenverlagerung
insbesondere der Prallplatte 12 ergibt sich zwischen dem
unteren Ende der Wandung 6 und der der anströmenden Zuluft
zugewandten Oberfläche
der Prallplat te 12 ein Durchtrittsspalt 24, durch den
die in Pfeilrichtung in den Zuluftverteiler 2 einströmende Zuluft
seitlich nach außen
durch den Durchtrittsspalt 24 austreten kann. Wie den dünnen Pfeilen
zu entnehmen ist, streicht die Zuluft seitlich an den Kompartimenswandungen 14 durch
die Kompartimente hindurch und sodann durch den Durchtrittsspalt 24 nach
außen.
Die Wandung 16 des Stutzens 10 umgrenzt dabei
einen ersten Luftströmungskanal 18,
durch den die Zuluft auf die Prallplatte 12 zugeführt wird.
Im Bereich des Stutzens 10 ist bei der in 2 gezeigten
Höhenlage
des Stutzens 10 der freie Durchströmquerschnitt der Zuluftführung 4 auf das
Innenmaß des
Stutzens 10 beschränkt,
weil der Ring 22 auf der Innenoberfläche der Wandung 6 aufliegt
und den Durchtritt von Zuluft durch den Zwischenraum zwischen der
Wandung 16 und der Wandung 6 verschließt. In der
in 2 dargestellten Höhenlage des Stutzens 10 der
Prallplatte 12 kann die Zuluft also nur durch den Durchtrittsspalt 24 seitlich nach
außen
treten.
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In 3 sind
die Prallplatte 12 und der Stutzen 10 in einer
zweiten Offenstellung dargestellt, in der diese gegenüber der 2 noch
weiter nach außen
verlagert sind. Durch die zusätzliche
Höhenverstellung
gegenüber
der Darstellung in 2 steht der Stutzen 10 mit
seinem unteren Abschnitt aus dem Zuluftverteiler 2 und
insbesondere der Zuluftführung 4 hervor.
Da der Ring 22 in dieser Stellposition nicht mehr dichtend
auf der Innenoberfläche
der Wandung 6 aufliegt, ergibt sich zwischen der Wandung 16 des Stutzens 10 und
der unteren Kante der Wandung 6 eine weitere Zuluftabgabeöffnung 26,
die genauso wie der Durchtrittsspalt 24 umfangseitig um
den Zuluftverteiler 2 umläuft. Gegenüber der Öffnungsweite des Durchtrittsspaltes 24 in 2 hat
sich die Fläche,
durch die Zuluft in den umgebenden Raum austreten kann, erheblich
vergrößert.
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In 3 ist
erkennbar, daß in
dieser Offenstellung des Stutzens 10 und der Prallplatte 12 die Zuluft
nicht nur durch den ersten Luftströmungskanal 18 hindurchströmt, sondern
zusätzlich
auch durch den zweiten Luftströmungskanal 20,
der sich zwischen der Außenoberfläche der
Wandung 16 und der Innenoberfläche der Wandung 6 befindet.
In der Offenstellung des Stutzens 10 und der Prallplatte 12 kann
die Zuluft also durch den vollen Querschnittsraum der Zuluftführung 4 auf
den Durchtrittsspalt 24 und die Zuluftabgabeöffnung 26 zu
strömen.
In 3 ist das Gestänge 28 erkennbar,
mit dem die Verstellbewegung des Stutzens 10 bewirkt werden
kann. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind der Stutzen 10 und
die Prallplatte 12 von einer gemeinsamen Antriebsmechanik
höhenverstellbar.
Details dieser Antriebsmechanik sind im Ausführungsbeispiel nicht näher dargestellt.
Die Antriebsmechanik kann so gestaltet sein, dass sich über den
gesamten oder einen Teil des Verstellweges der Antriebsmechanik
eine asynchrone Bewegung der Prallplatte 12 im Verhältnis zum
Stutzen 10 ergibt, oder es wird in einem teil des Verstellweges
nur der Stutzen 10 oder die Prallplatte 12 bewegt.
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Um
eventuelle Druckunterschiede oder Turbulenzen im ersten oder zweiten
Luftströmungskanal 18, 20 ausgleichen
zu können,
können
in der Wandung 16 einzelne oder mehrere Durchtrittsöffnungen vorgesehen
sein, durch die Zuluft von dem einen in den anderen Luftströmungskanal
wechseln kann. Im Wesentlichen bleiben auch bei derartigen Öffnungen jedoch
die beiden Luftströmungskanäle durch
die Wandung 16 voneinander getrennt.
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In 4 sind
der Stutzen 10 und die Prallplatte 12 in einer
Offenstellung gezeigt, in der sich gegenüber der Darstellung in 3 die
Zuluftabgabeöffnung 26 nochmals
vergrößert hat.
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Bei
der in 5 dargestellten vierten Offenstellung des Stutzens 10 und
der Prallplatte 12 ist die räumliche Lage des Stutzens 10 im
Vergleich zu der in 4 dargestellten Position unverändert geblieben.
Weiter geöffnet
worden ist nur die Prallplatte 12, wodurch sich der Abstand
zwischen dem Stutzen 10 und der Prallplatte 12 vergrößert hat.
Bei voll geöffnetem
Zuluftverteiler 2, wie er in 5 dargestellt
ist, bewirkt der Stutzen 10 eine Leistungssteigerung von circa
15% im Vergleich zu einem Zuluftverteiler der gleichen Bauart ohne
Stutzen 10.
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Bei
den in den 4 und 5 dargestellten Öffnungsstufen
des Stutzens 10 kann ein günster maximaler Abstand für den Zuluftabgabeöffnung 26 zwischen
der Oberseite des Rings 22 und der Unterkante der Wandung 6 beispielsweise
160 mm betragen. Jenseits der maximalen Öffnungsweite der Zuluftabgabeöffnung 26 ist
nur der Durchtrittspalt 24 oberhalb der Prallplatte 12 noch
weiter verstellbar, beispielsweise von einer Öffnungsweite in 4 von 140
mm auf eine Öffnungsweite
von 240 mm in 5. Hieraus errechnen sich für die 4 und 5 anhand
der angegebenen beispielhaften Maße Gesamtöffnungsgrößen von 300 beziehungsweise
400 mm. In einem Zwischenbereich zwischen 140 und 300 mm, wie er
in 3 dargestellt ist, wird nur die Öffnungsweite
der Zuluftabgabeöffnung 26 durch
eine Verlagerung des Stutzens 10 verändert, und erst bei geringeren Öffnungsgrößen unterhalb 140
mm Gesamtöffnungsgröße wird
der Durchtrittsspalt 24 verkleinert. Der in diesem Öffnungsbereich günstig zu
verteilende Volumenstrom kann ohne einen sprunghaften Leistungsrückgang durch
den Innenraum des Stutzens 10 geführt werden. So ist eine gleichmäßige Regelbarkeit
von der maximalen bis minimalen Leistung möglich.
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Das
Gestänge 28 verfügt über einen
Anschlag, von dem der Stutzen 10 in seiner maximalen Öffnungsstellung
gehalten ist, wie in den 4 und 5 dargestellt.
Wird der Stutzen 10 in einem Öffnungsbereich zwischen den
in den 2 und 4 dargestellten Öffnungsgrößen verstellt,
schiebt sich das Gestänge 28 nach
oben, und der Stutzen wird zusammen mit der prallplatte 12 verstellt.
Dazu ist ein sich quer durch den Innenraum des Stutzens 10 erstreckender
Flachstahl vorgesehen, der mit einem motorischen Verstell-Antrieb
verbindbar ist. Im Verstellbereich zwischen den in den 1 bis 4 dargestellten Öffnungsgrößen wird
der Flachstahl zusammen mit dem Stutzen 10 bewegt, während er zwischen
den Öffnungsgrößen und 4 und 5 ohne
den Stutzen 10 beweglich ist. Im Verstellbereich zwischen
den 1 und 2 bewegt sich der Stutzen 10 ebenfalls
mit dem Flachstahl, jedoch nur innerhalb des Innenraums 8 der
Zuluftführung 4,
ohne dabei eine Öffnung
für die
Zuluft freizugeben.
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Während die
Zuluft, die in den 2 bis 5 durch
den Durchtrittsspalt 24 zur Seite austritt, nur von der
Prallplatte 12 zur Seite hin umgelenkt wird, wird der zusätzliche
Zuluftstrom, der in den 3 bis 5 aus der
Zuluftabgabeöffnung 26 seitlich
austritt, zusätzlich
durch die Wandung 16 bzw. den Ring 22 in eine
seitliche Strömungsrichtung
umgelenkt. Durch den gerundeten Übergang
von der Wandung 16 auf den Ring 22 ergibt sich
ein strömungsgünstige Form,
durch die der Zuluftstrom nicht mehr als nötig abgebremst wird. Durch
die Offenstellung des Stutzens 10 ergibt sich in den 3 bis 5 also
für den
zweiten Luftströmungskanal 20 eine
zusätzliche
Zuluftabgabeöffnung 26,
durch die die Zuluft oberhalb der Prallplatte 12 seitlich
ausgeblasen werden kann und in deren Bereich insbesondere bei größeren Volumenströmen eine
zusätzliche seitliche
Umlenkung der Zuluft bewirkt wird. Insgesamt ermöglicht der erfindungsgemäße Stutzen 10 eine
Erhöhung
des in einem gegebenen Zeitintervall durch den Zuluftverteiler förderbaren
Volumenstroms an Zuluft, und durch die zusätzliche Umlenkung ist insbesondere
bei größeren Volumenströmen und
einer weiter geöffneten
Prallplatte der Strömung
der aus dem Zuluftverteiler austretenden Zuluft weniger nach unten
gerichtet.
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Die
Erfindung ist nicht auf die gegenständliche Beschreibung beschränkt. Dem
Fachmann ist es möglich,
die Erfindung abweichend vom Ausführungsbeispiel auf eine ihm
als geeignet erscheinende Art und Weise zu realisieren.