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Die Erfindung betrifft einen Lüftungskopf mit einem Strömungskanal, der zwischen einem Rohranschlussstutzen und einer Kopföffnung ausgebildet ist, wobei der Strömungskanal seinen Strömungsraum segmentierende Strömungsleitbleche aufweist, die eine die Strömung umlenkende Krümmung haben.
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Bekannte Lüftungsköpfe dienen der Be- und Entlüftung von Gebäuden über einen sogenannten Lüftungsturm, auf dessen Turmrohrende der Lüftungskopf mit seinem Rohranschlussstutzen sitzt. Mit dem Lüftungskopf soll verhindert werden, dass witterungsbedingte Niederschläge in das Turmrohr eindringen. Dazu ist es bekannt, in der Kopföffnung des Lüftungskopfes Lamellen auszubilden, an denen Niederschläge nach außen abgeleitet werden. Im Zuge sich wandelnder Komfortansprüche sind Klimaanlagen unverzichtbarer Bestandteil unseres zivilisierten Lebens geworden. Während man bei Wohngebäuden noch darauf bedacht ist, die Anlagenkomponenten von Klimaanlagen optisch unauffällig in die Gebäudestrukturen zu integrieren, ist man bei öffentlichen Veranstaltungsgebäuden schon lange dazu übergegangen, besonderes großvolumigen Anlagenkomponenten wie den Lüftungstürmen, exponierte Lagen zuzuweisen und sie so Bestandteil moderner Architekturbilder werden zu lassen. Eines dieser modernen Architekturbilder zeigt gänzlich zylindrisch und aus Stahl oder Edelstahl ausgeführte Lüftungstürme, deren ringförmige Lamellenbleche ein charakteristisches Bild abgeben.
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Bei der Positionierung der Lüftungstürme ist jedoch zu beachten, dass mit ihnen generierte Strömungsgeräusche, zumindest in unmittelbarer Nähe des Lüftungsturmes, als störend wahrgenommen werden können. Um derartige Strömungsgeräusche auf ein Minimum zu reduzieren, sind bekannte Lüftungstürme ausreichend groß dimensioniert. Reicht eine solche Dimensionierung einmal nicht aus, kann die Geräuschentwicklung allenfalls noch dadurch reduziert werden, dass Luftdurchsätze gedrosselt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lüftungskopf der eingangs genannten Gattung aufzuzeigen, der ein strömungsoptimiertes Luftleitsystem aufweist.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch einen Lüftungskopf mit den Merkmalen des Schutzanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Der erfindungsgemäße Lüftungskopf zeichnet sich dadurch aus, dass mit den Strömungsleitblechen auf Seiten des Rohranschlussstutzens konzentrisch ineinander stehende Strömungsräume in Form von Hohlsträngen ausgebildet sind und dass mit den Strömungsleitblechen auf Seiten der Kopföffnung konzentrisch ineinander stehende Strömungsräume in Form von konkav gekrümmten Trichterwandungen ausgebildet sind. Daraus ergibt sich ein Lüftungskopf, mit dessen ringförmiger Kopföffnung ein größerer Durchmesser aufgespannt ist als er vom Rohranschlussstutzen vorgegeben wird. Der sich so zur Kopföffnung hin um ein Vielfaches seines Strömungsdurchmessers aufweitende Strömungskanal ermöglicht ein maximal widerstands- und geräuscharmes Ansaugen oder Ausblasen von Luft über den gekrümmten Strömungskanal. Dabei ist mit den in Form von Hohlsträngen und konkav gekrümmten Trichterwandungen ausgebildeten Strömungsräumen eine Art rotationssymmetrische Krümmung ausgebildet, über welche eine richtungsgebundene Strömung in eine richtungsungebundene Strömung und andersherum überführt werden kann.
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Nach einer ersten Weiterbildung der Erfindung weisen die in Form von Hohlsträngen und konkav gekrümmten Trichterwandungen ausgebildeten Strömungsräume jeweils gleiche Strömungsdurchsätze generierende Strömungsquerschnitte auf. Mit der Auslegung der Strömungsquerschnitte wird Rechnung getragen, dass eine Strömung an Rohrwandungen reibungsbedingt verzögert wird, und dass die äußeren Strömungsräume mit kleineren Krümmungsradien größere Strömungswiderstände generieren, als die inneren Strömungsräume mit größeren Krümmungsradien.
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Nach einer nächsten Weiterbildung der Erfindung weisen die in Form von Hohlsträngen und konkav gekrümmten Trichterwandungen ausgebildeten Strömungsräume eckig ringförmige Strömungsquerschnitte auf. Solche eckig ringförmigen Strömungsquerschnitte weisen insbesondere fünf- bis zwölfeckige Konturen auf. Die eckig ringförmigen Strömungsquerschnitte haben den Vorteil, dass die Krümmung der die Strömungsräume begrenzenden Strömungsleitbleche vorteilhaft kostengünstig mit herkömmlichen Biegewerkzeugen und Abkantbanken hergestellt werden können.
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In einem verbesserten Ausführungsbeispiel weisen die in Form von Hohlsträngen und konkav gekrümmten Trichterwandungen ausgebildeten Strömungsräume kreisringförmige Strömungsquerschnitte auf. Dabei weisen die die Strömungsräume begrenzenden Strömungsleitbleche eine strömungsoptimierte Wölbung auf, zu deren Herstellung es jedoch teurerer Umformwerkzeuge, insbesondere Tiefziehwerkzeuge bedarf.
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Zwischen den Strömungsleitblechen angeordnete Halteverbindungen sind vorteilhaft zu Schottblechen ausgebildet, mit denen die Strömungsräume in Hohlstrangabschnitte und Trichterwandungsabschnitte unterteilt sind. Mit den Schottblechen können durch Windlasten an der Kopföffnung hervorgerufene Staudrücke und daraus resultierende Leistungsverluste reduziert werden. Es liegt jedoch im Rahmen der Erfindung, wenn die Halteverbindung auf Verbindungsstäbe mit möglichst geringem Strömungswiderstand reduziert ist.
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Um die Strömungscharakteristik des erfindungsgemäßen Lüftungskopfes weiter zu optimieren, wird die Krümmung der Strömungsleitbleche ausgehend von der Seite des Rohranschlussstutzens bis hin zur Seite der Kopföffnung diskontinuierlich exponentiell kleiner. Damit erfolgt eine vorteilhaft druckschlagsfreie Überführung einer richtungsgebundenen Strömung in eine richtungsungebundene Strömung und andersherum, mit der zu Geräuschentwicklungen und Leistungseinbußen führende Strömungsabrisse verhindert sind. Vorzugsweise orientiert sich die Krümmung der Strömungsleitbleche an einer Parabelform.
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Um zu verhindern, dass witterungsbedingte Niederschläge in die Kopföffnung fallen können, weist die Krümmung der Strömungsleitbleche einen Winkelbogen von größer 90° auf.
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Außerdem sind mit den Strömungsleitblechen sowohl auf Seiten des Rohranschlussstutzens als auch auf Seiten der Kopföffnung die Strömung gradlinig führende Strömungsraumabschnitte ausgebildet. Diese dienen der Strömungsberuhigung eines Luftstroms, der durch die Krümmung der Strömungsleitbleche aufgerieben wurde oder noch wird, so dass seine Umleitung vorteilhaft widerstands- und geräuscharm erfolgt.
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Nach einer nächsten Weiterbildung der Erfindung überlappen die freien Enden der mit den Strömungsleitblechen ausgebildeten Hohlstränge einander stufenweise. Mit der stufenweisen Überlappung weisen die die von den freien Enden der Strömungsleitbleche im Strömungsbild erzeugten Störbilder vorteilhaft einen Abstand zueinander auf, so dass das Strömungsbild negativ beeinflussende Interferenzen vermieden sind.
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Geometrisch bedingt entsteht innenseitig des innersten Strömungsraumes, der in Form von konkav gekrümmten Trichterwandungen ausgebildet ist, ein nach oben hin offener Trichter. Damit sich in diesem Trichter kein witterungsbedingter Niederschlag oder vom Wind getragenes Gut ansammeln kann, ist auf dem Strömungskanal ein die gebogenen Strömungsleitbleche überspannendes Dachblech angeordnet. Neben seiner Funktion als Witterungsschutz ist das Dachblech vorzugsweise als ein Gestaltungselement ausgeführt, welches optisch ansprechende Wölbungen, Sicken oder Abkantungen aufweisen kann und dem erfindungsgemäßen Lüftungskopf einen Wiedererkennungswert verleiht.
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Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist die Kopföffnung mit wenigstens einem gewellt ausgebildeten Absperrgitter abgedeckt, mit welchem zuverlässig verhindert ist, dass verschiedene Tiere, insbesondere Insekten, sowie vom Wind getragenes Material, wie Laub und Flugsande, in den Strömungskanal hineingelangen können. Dabei ist mit der gewellten Ausbildung des Absterrgitters das Risiko eines Dichtsetzens der Kopföffnung, beispielsweise durch Herbstlaub, signifikant verringert.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
- 1: eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Lüftungskopfes; und
- 2: eine perspektivische Teilansicht des Lüftungskopfes gemäß 1, jedoch mit Darstellung verdeckter Kanten.
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Die 1 zeigt den erfindungsgemäßen Lüftungskopf mit einem Strömungskanal, der zwischen einem Rohranschlussstutzen 1 mit einem Anschlussflansch 2 und einer ringförmig umlaufenden Kopföffnung 3 ausgebildet ist. Der Strömungskanal weist seinen Strömungsraum segmentierende Strömungsleitbleche 4 auf, die jeweils eine die Strömung umlenkende Krümmung haben. Während mit den Strömungsleitblechen 4 auf Seiten des Rohranschlussstutzens 1 konzentrisch ineinander stehende Strömungsräume 5 in Form von Hohlsträngen ausgebildet sind, sind mit den gleichen Strömungsleitblechen 4 auf Seiten der Kopföffnung 3 konzentrisch ineinander stehende Strömungsräume 6 in Form von konkav gekrümmten Trichterwandungen ausgebildet. Die Strömungsräume 5, 6 weisen jeweils gleiche Strömungsdurchsätze generierende Strömungswiderstände auf. Die Strömungsräume haben gemäß des in 1 dargestellten Ausführungsbeispiels jeweils eine sechseckig ringförmige Gestalt. Zwischen den Strömungsleitblechen 4 ausgebildete Halteverbindungen 7 sind zu Schottblechen ausgebildet, mit denen die Strömungsräume 5, 6 in sechs gleichgroße Hohlstrangabschnitte und Trichterwandungsabschnitte unterteilt sind. Die Krümmung der Strömungsleitbleche 4 wird ausgehend von der Seite des Rohranschlussstutzens 1 bis hin zur Seite der Kopföffnung 3 diskontinuierlich exponentiell kleiner und weist einen Winkelbogen von 135° auf. Auf dem Strömungskanal ist ein die gebogenen Strömungsleitbleche 4 überspannendes Dachblech 8 angeordnet.
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Die in 2 perspektivisch dargestellte Teilansicht des erfindungsgemäßen Lüftungskopfes macht deutlich, dass mit den Strömungsleitblechen 4 auf Seiten des Rohranschlussstutzens 1 die Strömung geradlinig führende Strömungsraumabschnitte 9 und auf Seiten der Kopföffnung 3 die Strömung ebenfalls geradlinig führende Strömungsraumabschnitte 10 ausgebildet sind. Die freien Enden 11 der mit den Strömungsleitblechen 4 ausgebildeten Hohlstränge überlappen einander stufenweise, wobei innere Strömungsleitbleche weniger tief in den Rohranschlussstutzen 1 eintauchen als äußere Strömungsleitbleche 4. Damit weisen die Strömungsleitbleche 4 jeweils zueinander unterschiedliche Blechgrößen und Biegeverläufe auf. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszahlen versehen.
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Alle in der vorstehenden Beschreibung und in den Ansprüchen genannten Merkmale sind in einer beliebigen Auswahl mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs kombinierbar. Die Offenbarung der Erfindung ist somit nicht auf die beschriebenen bzw. beanspruchten Merkmalskombinationen beschränkt, vielmehr sind alle im Rahmen der Erfindung sinnvollen Merkmalskombinationen als offenbart zu betrachten.
