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Luftauslaß für Luftkanäle Die Erfindung betrifft Luftauslässe für
Luftkanäle und bezweckt, durch in Abständen aufeinander folgende und in bestimmter
Weise ausgebildete Auslässe Luft über die ganze Länge des Luftkanals in gleichmäßiger
Verteilung und ohne Zugerscheinungen in den zu belüftenden oder zu klimatisierenden
Raum einzubringen. Im näheren bezieht sich die Erfindung auf Luftauslässe für Luftkanäle,
aus denen im Kanalboden austretende Luft in schraubenförmiger Drallströmung um eine
horizontale Achse in den zu belüftenden Raum geleitet wird.
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Es sind Luftkanäle mit z. B. im Kanalboden in Abständen aufeinander
folgenden Luftauslässen bekannt, mit denen Luft in zwei senkrecht zueinander gerichteten
Teilströmen in den Raum geleitet wird, um durch die dadurch auftretenden Verwirbelungen
einen in den Raum gerichteten Luftzug zu vermeiden. Aus Luftauslässen des Kanalbodens
senkrecht nach unten austretende Luftströme sollen dabei durch einen quer dazu gerichteten,
parallel zum Kanalboden geblasenen Teilstrom von größerer Geschwindigkeit verwirbelt
werden. Die Luft wird dadurch im wesentlichen entlang dem Kanal in den Raum geleitet,
so daß eine gleichmäßige Belüftung des Raumes mangels einer quer zum Kanal gerichteten
Luftströmung nicht erzielt wird.
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Luftkanäle mit quer zur Längsachse des Kanals ausblasenden Auslässen
sind ebenfalls bekannt. Außer solchen mit über die ganze Länge des Kanals durchgehenden
Auslaßschlitzen sind auch schon Belüftungskanäle vorgeschlagen worden, bei denen
durch aufeinanderfolgende senkrechte Schlitze in den Seitenwandungen des Kanals
eine gleichmäßige Verteilung der quer aus dem Kanal austretenden Luft im Raum erreicht
werden soll. In Kanälen mit konstantem Querschnitt ist die Strömungsgeschwindigkeit
der Luft im Kanal am Kanalanfang größer als am Kanalende. Daher tritt die Luft aus
Schlitzen, die dem Kanalanfang näher liegen, mit einer nach diesem Anfang hin wachsenden
Komponente in Richtung der im Kanal strömenden Luft in den Raum aus. Diese Schrägkomponente
hat man bei einer bekanntgewordenen Ausführung von Schlitzkanälen schon dadurch
behoben, daß an der zuströmseitigen Schlitzkante eine nach außen abgebogene Zunge
angebracht ist, an die sich nach der als Coanda-Effekt bekannten Erscheinung der
aus dem Schlitz austretende Luftstrom anlegt und dadurch quer zum Kanal abgelenkt
wird. Diese bekannten Kanäle haben außer den Schlitzen in den Seitenwänden noch
Schlitze im Kanalboden, aus denen die im Kanal längs des Bodens streichende Luftschicht
ebenfalls mit Hilfe umgebogener Zungen senkrecht zum Kanal abgeleitet wird. Damit
diese Luft nicht als störender Luftzug nach unten in den Raum eintreten kann, sind
die anfänglich nach unten abgebogenen Zungen anschließend mit einem kreisbogen-
oder spiralförmigen Verlauf wieder bis zum Kanalboden hochgeführt. Dadurch wird
die aus den Schlitzen des Kanalbodens durch Haftung an den umgebogenen Zungen zunächst
nahezu senkrecht abgeleitete Luft zu einer drallförmigen Kreisbewegung umgelenkt
und tritt als Drallströmung um eine horizontale Achse seitlich aus dem kreisbogenförmigen
Umschluß der Zungen in den Raum aus.
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Durch die Umlenkung der aus dem Kanalboden austretenden Luftströme
in die drallförmige Umwirbelung kann die Drallströmung für die aus den engen Bodenschlitzen
austretenden dünnen Luftschichten als Sperrschleier wirken und den Austritt aus
den Schlitzen behindern. Diese Behinderung, zusammen mit der physikalischen Tatsache,
daß eine längs einer Kanalwand streichende Luftschicht einer aus der Kanalwand abgebogenen
Zunge nur folgt, wenn die durch den Schlitz abgeführte Luftschicht nicht zu dick
ist, erklärt es, daß die bekannten Kanäle mit nur aus Schlitzen des Kanalbodens
austretender Luft selbst bei dichter Aufeinanderfolge der Schlitze keine genügenden
Luftmengen in den Raum bringen können und daher über zusätzliche Schlitze in den
Seitenwandungen des Kanals der wesentliche Luftanteil für die Raumbelüftung aufgebracht
werden muß.
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Die Erfindung zeigt einen Weg, auf dem sich mit nur im Boden eines
Luftkanals angeordneten Auslässen ausreichende, beliebig große Luftmengen in nahezu
horizontaler Drallströmung in den zu belüftenden Raum einführen lassen. Durch die
Drallströmung wird die axiale Strömungsgeschwindigkeit
durch intensive
Beimischung von Raumluft auf kleiner Strecke aufgezehrt, so daß an den Stellen im
Raum, an denen empfindliche Fertigungsvorgänge ablaufen oder Menschen sich aufhalten,
keine Zugerscheinungen wahrnehmbar sind. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht,
daß an schlitzförmige Ausschnitte des Kanalbodens halsförmige Ableitstutzen angeschlossen
sind, die in beidseitig in und entgegen der Strömungsrichtung im Kanal erweiterte
Wannen münden, in denen die eintretende Luft durch die Umschlußwandungen der Wannen
in Umwirbelung versetzt und durch die quer zur Längsrichtung des Kanals liegenden
offenen Stirnseiten der Wanne mit Drallströmung in den Raum geführt wird. Dadurch,
daß die Auslaßschlitze in Längsrichtung des Kanals eine beliebige Breite haben können,
lassen sich entsprechend große Luftmengen aus den Bodenauslässen des Kanals abführen.
Durch die halsförmigen Ableitstutzen erhalten die austretenden Luftströme sowohl
am Anfang wie am Ende des Kanals eine gleichgerichtete Abströmung in die seitlich
erweiterten Wannen, in denen sie durch die Umschlußwandungen in die drallförmige
Umwirbelung versetzt werden. Die Drallströmung wirkt in der Wirbelwanne auf den
aus dem Ableitstutzen austretenden Strahl mit ihrem Staudruck ein und kontrahiert
den Strahl. Dies kann man verhindern, wenn man die Umlenkung des Wirbels an der
Stelle, an der der Strahl aus dem Ableitstutzen in die Wanne eintritt, an einer
festen Wand ablaufen läßt. Zu diesem Zweck kann man das Ende des Ableitstutzens
etwas in die Wirbelwanne hineinragen lassen.
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Die Wirbelwannen können zu einer Regelung der daraus nach der einen
und der anderen Seite in den Raum austretenden Luftmenge mit einer parallel zu den
offenen Wannenseiten verschiebbaren Zwischenwand versehen sein, die bei Einstellung
in die Wannenmitte gleiche Luftmengen nach beiden Seiten der Wanne austreten läßt
und bei Verstellung aus der Wannenmitte das anteilige Verhältnis der zur einen oder
anderen Wannenseite austretenden Luft zueinander verändert. Werden statt einer Zwischenwand
zwei Zwischenwände in den Wannen vorgesehen, so läßt sich auch noch die Gesamtmenge
der aus den Auslässen austretenden Luft regeln, da im Bereich und im Maß des eingestellten
Zwischenraumes zwischen den Zwischenwänden der Austrittsquerschnitt des Ableitstutzens
versperrt wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Luftauslasses für
Luftkanäle nach der Erfindung dargestellt.
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Fig. 1 zeigt in einem schaubildlichen Schema den Luftauslaß am Boden
eines Luftkanals mit durch Pfeile angedeuteter Luftströmung, während die Fig.2 und
3 im Schnitt und in Draufsicht eine durch zwei Zwischenwände unterteilte Wirbelkammer
wiedergeben.
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Im Boden 1 eines unter überdruck stehenden Luftkanals 2 sind in aufeinanderfolgenden
Abständen schlitzförmige Ausschnitte 3 als Luftaustritte vorgesehen. An die Austrittsschlitze
3 schließen sich halsförmige Ableitstutzen 4 an, in denen die aus den Schlitzen
3 des Kanalbodens austretende Luft in ihrer Strömung ausgeglichen und senkrecht
abgeführt wird. Die Stutzen 4 münden in beidseitig in und entgegen der Strömungsrichtung
im Kanal 2 erweiterte Wannen 5, die bis auf die quer zur Längsachse des Kanals liegende
Stirnseiten ringsum geschlossen sind. Gegebenenfalls kann, z. B. bei längs einer
Endwand des Raumes verlegten Kanälen, nur eine Stirnseite der Wanne für den Luftaustritt
offen sein.
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Die aus den Stutzen 4 ausströmende Luft teilt sich beim Auftreten
auf den Wannenboden in zwei entgegengesetzt abfließende Teilströme auf, die durch
die Umschlußwandungen der Wanne 5 in eine kreisende Umwirbelung versetzt und dadurch
mit Rotation um eine horizontale Achse aus den offenen Stirnseiten der Wanne 5 austreten.
Sobald die Wirbel die Wirbelwanne verlassen haben, beginnen sich ihre Achsen infolge
des an den einander zugewandten Seiten der Wirbel gleichsinnig nach unten gerichtetenDrehsinnes
nach unten durchzubiegen. Da diese gegenseitige Beeinflussung umgekehrt mit dem
Abstand der Wirbelachsen voneinander abnimmt, ist die gegenseitige Beeinflussung
zweier aus einer Wirbelwanne stammender Wirbel bei weitem größer als der Einfuß
der Wirbel aus benachbarten Wirbelwannen. Die gesamte aus der Reihe unterhalb des
Kanals angeordneter Wirbelwannen in den Raum eingeführte Luftschicht hat also fallende
Tendenz. Dies kann besonders in Fällen, bei denen mit starkem thermischem Auftrieb
der Raumluft zu rechnen ist, ein erwünschter Effekt sein. Im übrigen bewegen sich
die Wirbelachsen so, daß sie in einiger Entfernung vom Kanal gleichen Abstand voneinander
haben.
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Durch Anordnung der Wirbelwannen oberhalb des Kanals kann man in den
Raum eingeführte Luftschichten mit steigender Tendenz schaffen. Die in den Raum
eingeleitete Frisch- oder Zuluft reißt durch die Rotation Raumluft mit und sorgt
dadurch für eine schnelle Mischung von Zu- und Raumluft.
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Die Stutzen 4 können, wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, gegebenenfalls
mit ihren Auslaßenden etwas in den Wannenraum 5 vorragen, um den aus den Stutzen
austretenden Luftstrom gegen die Drallströmung abzuschirmen.
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In den Wannen 5 können, wie die Fig. 2 und 3 zeigen, ein oder zwei
parallel zu den offenen Stirnseiten der Wanne verschiebbare Zwischenwände 6 vorgesehen
sein. Wird nun eine Zwischenwand vorgesehen, so können durch deren Einstellung näher
zur einen oder anderen Stirnseite der Wanne in einem entsprechenden Verhältnis die
Anteile der zur einen oder anderen Seite aus der Wanne abgeführten Luftströme aufgeteilt
werden. Damit ist es beispielsweise möglich, bei Luftkanälen nahe dem Ende eines
Raumes einem zu diesem Ende hin geringeren Frischluftbedarf zu entsprechen. Werden,
wie Fig. 3 zeigt, zwei verstellbare Zwischenwände 6 in den Wannen 5 angeordnet,
so kann die Gesamtmenge der aus einer Wanne austretenden Luft im Maß des durch den
jeweils eingestellten Abstand der Zwischenwände 6 versperrten Austrittsquerschnittes
des Stutzens 4 geregelt werden.