DE2114298C3

DE2114298C3 - Einrichtung zum Luftverteilen in einem Raum

Info

Publication number: DE2114298C3
Application number: DE19712114298
Authority: DE
Inventors: Wjatscheslaw Wjatscheslawowitsch Moskau Morosow
Original assignee: ZENTRALNIJ NAUTSCHNO-ISSLEDOWATELSKIJ I PROJEKTNOEXPERIMENTAL NIJ INSTITUT INSCHENERNOGO OBORUDOWANIJA GORODOW SCHILYCH I OBTSCHESTWENNYCH SDANIJ MOSKAU
Current assignee: ZENTRALNIJ NAUTSCHNO-ISSLEDOWATELSKIJ I PROJEKTNOEXPERIMENTAL NIJ INSTITUT INSCHENERNOGO OBORUDOWANIJA GORODOW SCHILYCH I OBTSCHESTWENNYCH SDANIJ MOSKAU
Priority date: 1971-03-24
Filing date: 1971-03-24
Publication date: 1974-09-12
Also published as: DE2114298B2; DE2114298A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Luftverteilen in einem Raum, die einen Läufer mit Schaufeln enthält, der ferner mit Spielpassung auf seiner Achse sitzt und der vom Luftstrom angetrieben wird, der aus dem Auslaßkanal der Luftführungsleitung dem Läufer zugeführt wird.

An Einrichtungen zum Verteilen der Luft in wärmebelasteten Räumen mit hohen Luftwechselgeschwindigkeiten und vor allem in Räumen mit verhältnismäßig geringer Deckenhöhe werden große Anforderungen an die Gleichmäßigkeit der Luftverteilung gestellt. Gleichzeitig geht es darum, eine möglichst große Wirtschaftlichkeit sicherzustellen.

Die bekannten Einrichtungen zum Luftverteilen, die ohne Fremdantrieb arbeiten, weisen einen meist schlechten aerodynamischen Wirkungsgrad auf, da sie entweder die Grundelemente der beiden Möglichkeiten zum Verteilen, nämlich der rotierenden und der zerstreuenden Verteilung, gemeinsam aufweisen oder so ausgeführt sind, daß die Luftführung verengt und dadurch der Wirkungsgrad herabgesetzt wird.

So ist z. B. bei der Luftverteilungseinrichtung nach der deutschen Patentschrift 509189 im Luftanschlußstutzen ein Windflügel vorgesehen, und die Verteilung erfolgt über nachgeschaltete Verteilerflügel in dem zu belüftenden Raum. Derartige Anemostate lassen höchstens eine Luftgeschwindigkeit von 5 bis 7 m/sec, eine Hängehöhe unter der Decke von mindestens 2,8 bis 3,0 m und ein maximales Tcmperaturgefälle zwischen Innen- und Zuluft für Räume mit einer Deckenhöhe von 4,0 m von 8 bis 12° C zu.

Bei der Ausführung nach der deutschen Auslegeschrift 1 250 620 sind in einer die Luftführung abschließenden Scheibe mehrere Ausschnitte angebracht, durch welche die Luft ausströmt und dabei die Scheibe in Umdrehung versetzt. Die gesamte Luftmenge muß durch eine Art von Düsen. Damit ist der Wirkungsgrad gering, und im Betrieb muß ein erhöhter Rauschpegel auftreten.

Die Ausführungsform nach dem deutschen Gebrauchsmuster 1666 737 entspricht im wesentlichen der vorstehend bereits besprochenen Ausführung nach der deutschen Patentschrift 509 189. Sie weist aber bereits dieser gegenüber den Nachteil auf, daß zur Verteilung der Luft lediglich der Rohrstutzen dient und somit eine Gleichmäßigkeit der Verteilung nicht gewährleistet sein kann.

Bei der weiter noch bekannten Einrichtung nach der Patentschrift 54 469 des Amtes für Erfindungsund Patentwesen in Ost-Berün ist zur Drosselung der Luftgeschwindigkeit und zur Erhöhung der Injektorwirkung und damit /ur Erhöhung des Anteils der Raumiutt am Mischungsverhältnis ein in einen Turbinen- und einen Laufradteil qucrgctciiter Läufer vorgesehen. Es erfolgt zwar eine intensive Vermischung. Durch die Art der Luftführung ist der Wirkungsgrad begrenzt, und ein nicht unbedeutendes Luftrauschen ist nicht zu vermeiden.

Der Erfindung liegt so die Aufgabe zugrunde, die Nachteile dieser bekannten Einrichtungen zu vermeiden und eine Einrichtung zum Verteilen von Luft in niedrigen Räumen zu schaffen, bei welcher der größtmögliche Wirkungsgrad und in der Arbeitszone jede gewünschte Luftbewegung erreichbar sowie ein hoher Luftdurchsatz und ein großes Temperaturgefälle möglich sind.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Läufer als eine im Abstand von dem Luftauslaßkanal angeordnete kegelförmige Scheibe ausgebildet ist, deren Spitze zum Luftauslaßkanal gerichtet ist, und daß die Schaufeln des Läufers gebogen ausgeführt und an der zum Luftauslaßkanal gerichteten Oberfläche des Läufers montiert sind.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform übertrifft der Durchmesser des Läufers den Innendurchmesser des Luftaustrittskanals um mindestens das l,5fache. Dadurch kann der Luftstrom Mets auf den Läufer prallen und sich gleichmäßig im Raum verteilen.

Nach einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung ist im Abschnitt zwischen dem Luftauslaßkanal und dem Läufer eine Scheibe montiert, deren Durchmesser etwas größer ist als der oder gleich dem Innendurchmesser des Luftauslaßkanals, und die längs des Abschnitts verschiebbar und in erforderlicher Stellung feststellbar ist. Mit der Scheibe ist eine Regelung des Luftstroms möglich, und zwar von einer gleichmäßigen bis zu einer genau gerichteten Verteilung. Weiter kann durch die Scheibe jede beliebige Hängehöhe genutzt werden.

Zweckmäßig ist die Scheibe kegelförmig gestaltet, wobei der Kegel zum Luftauslaßkanal gerichtet ist.

Damit wird der aerodynamische Widerstand verringert und ein Verdrillen des Luftstrom:; zwischen Auslaßkanal und Läufer verhindert.

Ferner können dann die Wände des Luftauslaßkanals durch zwei teleskopisch ausscbiebbare Rohrstücke gebildet sein. Dadurch kann der Abstand zwischen dem Ende des Auslaßkanals und der Scheibe und damit der freie Querschnitt und folglich auch die Leistung verändert werden.

Durch diese Ausbildung der erfindungsgcinäßen Einrichtung in ihren verschiedenen Varianten ist es moelich, eine maximale Luftverteilung auch in niedrigen Räumen, d. h. mit einer Deckenhöhe von unter 2.3 m, bei eine! Luftführungsleistung von 10 bis 12 m/s und einem Temperaturgtriälle zwischen Zu- und Innenluft von 20 ' C zu erreichen. Es kann der Querschnitt der ! -iftleilungen verringert werden, und ferner ist es _;nög!^;-~h, die Höhe der Einschubdecken herabzusetzen. Es kann ein im Raum schwebender, fächerförmiger Luftstrom erzielt werden. Weiter ist eine gleichmäßige Verteilung gewährleistet. Eine stoßfreie Einzclregelung ■ möglicht einen Wechsel von einer gleichmäßig verstreuten bis zu einer gerieh toten Luftströmung. Es ist somit jede gewünschte Luftbewegung zu erzielen.

Sachstehend wird die Erfindung an Hand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt der Einrichtunu zum Luftvcrleilen in einem Raum.

Fig. Z eine Ansicht in Richtung des Pfeiles.-1 in

F i g. 1,

F i g. 3 die Einrichtung in einer Stellung, bei welcher der ganze Frischluftstrom dem Läufer zugeführt wird, und

F i g. 4 die Einrichtung in einer Stellung, bei der nur ein Teil des Frischluftstiuinc- dem l.ivjfer zugeführt wird.

Die Einrichtung zum Luftvertcilen in einem Raum enthält einen Läufer 1 (Fig. I) mil Schaufeln 2, der an einem Luftauslaßkanal 3 einer Luftzuführungsleitung montiert ist. Der Läufer 1 ist als kegelförmige Scheibe, deren Spitze dem Luftauslaßkanal 3 zugewendet ist, ausgebildet. Die Schaufeln 2 des Läufers 1 sind gebogen ausgeführt und auf seiner dem Luftauslaßkanal 3 zugewendeten Oberfläche 4 montiert.

Der Läufer 1 weist eine mil Gleitlagern 6 versehene Büchse5 auf, durch welche der Läufer! auf einer Achse 7 befestigt wird. Die Achse 7 hat verschiedene Bohrungsdurchmesser: An einem Ende der Achse 7 ist ein Gewinde für eine Gegenmutter 8, welche die Stellung des Läufers 1 festhält, vorhanden, am anderen Ende .sind eine Abstufung 9 und ein Gewinde für eine Gegenmutter 10 vorgesehen, die beide die Befestigung der Achse 7 in finer Büchse sichern. Die Büchse 11 ist im Innern des Luftauslaßkanals 3 untergebracht, dessen Wände durch zwei teleskopisch ausschiebbare Rohrstücke 12 und 13 gebildet sind, wobei eines (12) dieser Rohrstücke starr befestigt und mit dem Luftzuführungskanal der Frischluftanlage verbunden ist. Auf dem Rohrstück 12 sitzt das Rohrstück 13, welches auf dem ersten, starr befestigten Rohrslück 12 verschiebbar und mit Schrauben 14, die das Rohrstück 13 festhalten können, versehen ist.

Die Büchse 11 wird an den Wänden des starr sitzenden Rohrstückes 12 des Auslaßkanals 3 durch Zugrippen 15 befestigt. Das Rohrstück 12 ist mit einem Flansch 16 und Bohrungen für Schrauben zur Verbindung mit dem Luftführungskanal der Frischluftanlage versehen.

Zwischen dem unbeweglichen Rohrstück 12 des Auslaßkanals 3 und dem Läufer 1 sitzt auf der Achse 7 eine Scheibe 17, die längs des erwähnten Abschnittes verschiebbar und mit einer Schraube 18 zum Festhallen in der erforderlichen Stellung versehen ist.

Zwecks Regelung des Frischluftstromes und dessen Abänderung vom verteilten bis zum genau gerichteten Zustand ist der Durchmesser der Scheibe 17 gleich dem oder etwas größer als der Innendurchmesser des Luftauslaßkanals 3.

Die Scheibe 17 ist kegelförmig ausgeführt, ihre Spitze ist dem Luftauslaßkanal 3 zugewendet. Dadurch wird der aerodynamische Widerstand der Einrichtung verringert und das Entstehen erheblichen Verdriltens des Luftstromes auf dem Wege vom Luftauslaßkanal 3 bis zum Läufer 1 verhindert.

In Fig.3 ist der senkrechte Schnitt der Einrichtung zum Luflverteilen in Betriebsstellung schematisch dargestellt, wobei die kegelförmige Scheibe 17 und das verschiebbare Rohrstück 13 des Luftauslaßkanals 3 ihre unteren Randstellungen einnehmen. Die Lage des verschiebbaren Rohrslückes 13 und der kegelförmigen Scheibe 17 entspricht der Anordnung der Einrichtung zum Luflverteilen in einem Raum mit nicdrigsit/ender Decke, damit die ganze Menge der zuströmenden Luft dem mit Schaufeln 2 versehenen Läufer 1 zugeführt wird (die Richtung der Luftbewegung ist durch Pfeile angegeben). Dabei werden verleihe Frischluftströme gebildet.

In Fig. 4 ist eine Ansicht der Einrichtung in Betriebsstellung schematisch dargestellt, wobei das verschiebbare Rohrstück 13 des Luftauslaßkanals 3 seine obere Randstellung, die kegelförmige Scheibe 17 aber eine bestimmte Mittelstellung einnimmt. Die Lage dieser beiden Glieder entspricht der Anordnung der Einrichtung in einem Raum mit hochsitzender Decke, damit der Hauptteil der Frischluftmenge (in F i g. 4 durch Pfeile angegeben) am Läufer 1 mit den Schaufeln 2 vorbei dem Raum zugeführt wird. Dabei werden hauptsächlich gerichtete Frischluftströme gebildet.

Die Wirkungsweise des rotierenden Luftverteilers besteht in folgendem:

Die Frischluft gelangt in den Auslaßkanal 3 und 5c wird dann dem mit Schaufeln 2 versehenen Läufer 1 zugeführt. Dabei beginnt der Läufer 1 unter Einwirkung der bei Zuführung eines Luftstromes gegen die Schaufeln 2 entstehenden kinetischen Energie zu rotieren, und der Frischluftstrom, welcher einen erhebliehen Teil der kinetischen Energie abgegeben hat und durch die Schaufeln 2 verdrillt ist sowie infolge Lagenänderung der Schaufeln 2 pro Zeiteinheit impulsartig in Richtung der Tangente des Läufers 1 verteilt wird, gelangt in den zu lüftenden Raum, wo beim intensiven Durchmischen mit der Innenluft der Fribchluftstrom die Wärme, Feuchtigkeit und Verunreinigungen aufnimmt und seine Geschwindigkeit endgültig verliert.

Ist zwischen dem Läufer 1 mit den Schaufeln 2 und dem verschiebbaren Rohrstück 13 die kegelförmige Scheibe 17 angeordnet, so gelangt ein Teil des Frischluftstromes am Läufer 1 vorbei in den Raum und wird auf diese Weise der zu lüftenden Arbeits-

zone (1,5 m über Bodenniveau) mit erhöhter Geschwindigkeit zwecks Sicherung der angenommenen Luftbeweglichkeit zugeführt.

Zur Regelung der Leistung der erfindungsgemäßen Einrichtung ist der Durchlaufquerschnitt für die Luft zwischen dem verschiebbaren Rohrstück 13 und der kegelförmigen Scheibe 17 durch Änderung des Abslandes zwischen diesen beiden zu verändern.

Die oben beschriebenen Vorteile der erfindungsgemäßen Einrichtung wurden durch die Ergebnisse durchgeführter Untersuchungen bestätigt, die erwiesen haben, daß die Einrichtung zum Luftverteiler! bei ihrer Anordnung in ~ 2,4 m Höhe vom Boden ein Temperaturgefälle von 20° C behandeln kann; wenn z.B. dem eine Temperatur von 18°C aufweisenden, zu lüftenden Raum Frischluft mit einer Temperatur von -2⁰C zugeführt wird, werden die genormten Kennwerte der Luftbeweglichkeit und des Temperaturgradienten in bezug auf Höhe und Fläche des ίο Raumes gewährleistet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

'\. Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Luftverteilen in einem Raum, die einen Läufer mit Schaufeln enthält, der am Auslaßkanal der Luftfiihrungslcitung montiert ist, der ferner mit Spielpassung auf seiner Achse sitzt und der vom Luftstrom angetrieben wird, der aus dem Auslaßkanal der Luftführungsleitung dem Läufer zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (1) als eine im Abstand von dem Luftauslaßkanal (3) angeordnete kegelförmige Scheibe ausgebildet ist, deren Spitze zum Luftauslaßkanal (3) gerichtet ist, und daß die Schaufeln (2) des Läufers gebogen ausgeführt und an der zum Luftauslaßkanal gerichteten Oberfläche des Läufers (1) montiert sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Läufers ao (I) den Innendurchmesser des Luftauslaßkanals (3) mindestens um das l,5fache übertrifft.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Abschnitt zwischen dem Luftauslaßkanal (3) und dem Läufer as (1) eine Scheibe (17) montiert ist, deren Durchmesser elwas größer als der oder gleich dem Innendurchmesser des Luftauslaßkanals (3) ist und die längs des Abschnitts verschiebbar und in der erforderlichen Stellung festlegbar ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (17) kegelförmig ausgeführt ist, wobei die Kegclspitze zum Luftauslaßkanal (3) gerichtet ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände des Luftauslaßkanals (3) durch zwei teleskopartig ausschiebbare Rohrstücke (12, 13) gebildet sind.