DE2151609A1

DE2151609A1 - Geraet zum Belueften von Gebaeuderaeumen

Info

Publication number: DE2151609A1
Application number: DE19712151609
Authority: DE
Inventors: Oswald Dipl-Ing Langner
Original assignee: Luft und Kaeltetechnik VEB
Current assignee: Luft und Kaeltetechnik VEB
Priority date: 1971-01-08
Filing date: 1971-10-16
Publication date: 1972-07-20
Also published as: AT315427B; SU409443A3; RO59110A

Description

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Anmelder: Dresden, den 21. September 1971

VJ)B Kombinat Luft- und

Kältetechnik

808 Dresden, Königsbrücker

Landstraße 159

Gerät zum Belüften von Gebäuderäumen

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Belüften von Gebäuderäumen mit einem zweiseitig saugenden Radiallüfter, der über entgegengesetzte Ansaugöffnungen Außenluft und Umluft fördert und die Kischluft etwa senkrecht zu den Ansaugrichtungen in den Raum ausbläst.

Ss sind Lüftungsgeräte bekannt, bei denen zwei starr verbundene, durch eine Scheibe getrennte Radiall Lift erräd er Außenluft und Umluft ansaugen, so daß sich die beiden Luftatröme erst nach Verlassen des Gerätes mischen. Da die austretenden Außen- und Umluftströme einen relativ geringen Geschwindigkeitsuntsrachied aufweisen, wird nur eine teilweise Durohmischung erreicht, es entstehen Kaltluftsträhnen verbunden mit Zuger3cheinungen. Erfolgt die "Vormischung von Außenluft und Umluft bereits vor Eintritt in einen einseitig saugenden Radiallüfter, ergibt sich eine erhebliche Vergrößerung der Bauhühe. Außerdem hat ein solches Gerät den Wachteil, daß beim Deckeneinbau die Umluft oberhalb des Radiallüfterg angesaugt wird, so daß ziemlich steil nach unten ausgeblasen werden muß, um, Kurzschlußströmungen zu vermelden. Für niedrige

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Bäume, in denen ein großer horizontaler Y/irkungabereich, angestrebt wird, ist dieses Gerät deshalb ungeeignet.

Bei einem anderen bekannten Gerät werden die Außen- und Umluft ströme in einer trommelförinigen mischkammer mit gegenläufig regelbaren Ansaugöffnungen gemischt, danach· in zwei Teilströ'me getrennt und in einem zweiseitig saugenden Radiallüfter zwecks weiterer Vermischung wieder rereinigt· Dieses Gerät hat außer seinen großen Bauabmessungen den Nachteil, daß es auf Grund der Vorschaltung der Mischkammer und der Luftkanäle nicht nach allen Richtungen ausblasen kann und deshalb als Deckengerät nur bedingt einsetzbar ist·

Es ist auch bereits ein zweiseitig saugender Radiallüfter bekannt, der über entgegengesetzte Ansaugöffnungen Außenluft und Umluft fördert, mischt und die Mischluft senkrecht zur Ansaugöffnung am ganzen Umfang nach außen wirft· Das Gegeneinanderprallen der Luftströme führt jedoch zu einer unkontrollierten Wirbelbildung, die Durchmischung ist ungenügend, eine Regelung der Anteile von Frischluft und Umluft in Abhängigkeit von den Lastbedingungen im Raum erfolgt nicht, so daß sich eine solche an sich apparativ einfache Vorrichtung praktisoh nicht durchsetzen konnte· · ,

Die Erfindung hat den Zweck, mit geringem apparativen Aufwand ein Gerät kleiner Abmessungen zum Belüften von Gebäuderäumen zu schaffen, das einen großen Wirkungsbereich bei gleichzeitiger guter Vermischung der regelbaren Außen- und Umluftanteile besitzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen zweiseitig saugenden Radiallüfter zum Misohen und Regeln der Außen- und Umluft auszunutzen.

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Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß mindestens eine Durohströmfläche für die Außenluft und/oder eine Durchstromflache für die Umluft im Bereich der Ansaugöffnung und/oder im Saugraum des Radiallüfters den Stromungsquerschnitt verengende Öffnungen aufweist, die so angeordnet sind, daß mindestens ein Luftstrom mit Strahlen höher Energie in den anderen Luftstrom eindringt oder daß gegeneinander versetzte Strahlen entstehen. Dadurch wird der Saugraum des Radiallüfters zum intensiven Luschen des Außen- und. Umluftstromes ausgenützt. Da die diametral entgegengesetzt eintretenden Luft- i ströme durch das gegenseitige Versetzen der strahlbildenden öffnungen nicht aufeinanderprallen, sondern strahlförmig aneinander vorbeiströmen und gleichzeitig in radiale Richtung umgelenkt werden, wird eine intensive Vermischung auf geringstem Raum erreicht. Außerdem ergeben sich durch die Verbindung der beiden verlustbehafteten Strömungsvorgänge Umlenken und Mischen energiemäßige Einsparungen.

In vorzugsweiser Ausgestaltung der Erfindung ist im Bereich mindestens einer Ansaugöffnung eine Scheibe mit Öffnungen vorgesehen, und/oder mindestens ein Kegel mit Öffnungen ragt in Art eines Tauchrohres in den Saugraum des Radiallüfters hinein-· Diese Öffnungen verlaufen spiralförmig oder ringförmig oder " radial oder sind kreisförmig ausgebildet. Erfindungsgemäß können die ringförmigen, kreisförmigen oder radialverlaufenden öffnungen düsenartigen Querschnitt besitzen. Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung entstehen mehrere düsenartige öffnungen oder eine Öffnung in Art einer Ringdüse durch ein auf der Antriebswelle des Radiallüfters gelagertes Formstück und eine korrespondierende Fläche des Radiallüfters oder eines Gehäuses·

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind den Radiallüfter mit der Antriebswelle verbindende Verstrebungen öchaufelartig geformt und bilden fächerförmige öffnun-

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gen, so daß notwendige Lüfterbauteile für die Luftförderung und Strahlenbildung ausgenützt werden. Nach einem anderen Vorschlag können radiale Öffnungen durch Flügel einar Vorleitapparatur gebildet werden·

Es ist ein Merkmal der Erfindung, daß die Größe der Offnungen jeweils einer Durchströmfläche für Außenluft und Umluft in Abhängigkeit von den Lastbedingungen des Gebäuderaumes regelbar ist · Zu diesem Zweck können die Scheiben oder Kegel paarweise angeordnet, mit gleichartigen Öffnungen versehen und gegeneinander verdrehbar sein. Besitzen diese Scheiben oder Kegel radiale düsenartige öffnungen, ist es vorteilhaft, wenn jeweils, eine Seitenwand dieser öffnungen durch eine abgewinkelte Fläche der einen Scheibe oder des einen Kegels und die andere Seitenwand durch eine abgewinkelte Fläche der anderen Jcheibe oder des anderen Kegels, die durch die radiale Öffnung der ersten Scheibe oder des ersten Kegels hindurchragt, gebildet wird, um bei jeder Größe der Öffnung einen strömungsgünstigen Querschnitt zu gewährleisten. Werden düsenartige Öffnungen durch Formstück und korrespondierende Fläche des Radiallüfters gebildet, kann durch axiales Verschieben des auf der Antriebswelle des Radiallüfters gelagerten Formstückes gegenüber der korrespondierenden Fläche.der Querschnitt verändert werden.

Nach anderen AusfUhrungsbeiapielen der Erfindung sind die schaufelartigen Verstrebungen des Radiallüfters oder die Flügel der Vorleitapparatur um ihre Aohse verdrehbar. In allen Fällen können die zwecks Strahlbildung vorhandenen Offnungen ohne großen zusätzlichen Aufwand zur gegensinnigen Regelung der Anteile von Außenluft und Umluft ausgenützt werden, so daß im Winter neben der technologisch erforderlichen Mindestaußenluftmenge w&rme Raumluft angesaugt werden kann_f während diese Umluft im Sommerbetrieb teilweise oder vollständig duroh Außenluft ersetzt wird, um die Wärmelast ftes Gebäuderäumes aufzunehmen.

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Wenn auch diese Regelung für die Klimagestaltung von Gebäuderäumen, in denen keine hohen Anforderungen an die 3inhaltung konstanter Baumklimaparameter gestellt werden, wie beispielsweise von Tierproduktionsanlagen, im allgemeinen ausreichend ist, ist je nach Eedarf auch eine zusätzliche Aufbereitung der Zuluft, wie Heizen, Kühl3η und Befeuchten möglich, ürfindungsgemäß ist deshalb mindestens eine mit Öffnungen versehene Durchstromflache als gekühlter oder beheizter Wärmeübertrager ausgebildet, beispielsweise bilden spiralförmig verlegte, von einem Kühloder Heizmedium durchflossene Rohre die Scheibe oder den Kegelr ^ Nach einem anderen Merkmal der Erfindung besteht mindestens eine mit öffnungen versehene Scheibe oder ein Kegel aus vorzugsweise spiralförmig verlegten, wasserführenden Rohren, deren Sprühdüsen in und/oder gegen Stromungsrichtung der Luft geführt sind, wobei in weiterar Ausbildung der Erfindung die Temperatur des Wassers in Abhängigkeit von den Wärmelastbedingungen des Gebäuderaumes regelbar ist.

Die Erfindung ist anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher dargestellt. Die Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein Gerät zum Belüften mit zweiseitig saugendem Radiallüfter und regelbaren kreisförmigen I Öffnungen dsr Durchströmflächen für Außen- und Umluftstrom in schematischer Darstellung im Schnittί

Fig. 2 ein Gerät zum Belüften mit zweiseitig saugendem Radiallüfter und regelbaren kreisförmigen und radialen Öffnungen der Durchströmfläohen für Außen- und Umluftstrom in schematisoher Darstellung im Schnitt;

Fig. 3 eine Einzelheit nach Fig. 2 in Draufsicht}

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Fig. 4 ein Gerat zum Belüften mit zweiseitig saugendem Radiallüfter und regelbaren ringförmigen Öffnungen der Durchstrdraflacheη für Außen- und Umluftstrom in schematisoher Darstellung im Schnitt;

Fig, 5 ein Gerät zum Belüften mit zweiseitig saugendem Radiallüfter und verschiedenartigen Durchströmflächen für den Außen- und Umluftstrom in achematischer Darstellung im Schnitt·

Das für den Deckeneinbau konstruierte Gerät zum Belüften besitzt nach Fig. 1 ein an einen Außenluftkanal 1 anschließendes Gehäuse 2 mit Eintrittsöffnungen 3 für Umluft und Ausblasöffnungen 4 für die dem Gebäuderaum zugeführte Zuluft, Im Gehäuse 2 sind ein zweiseitig saugender Radiallüfter 9 mit diametral entgegengesetzten Ansaugöffnungen 6 für Außenluft und Ansaugöffnungen 7 für Umluft sowie einem Saugraum 8 und ein mittels einer Antriebswelle 9 gekoppelter Motor 10 angeordnet· Axial gelagerte Scheiben 11 und 12 nehmen paarweise die Breite des Außenluftkanals 1 unmittelbar vor der Ansaugöffnung 6 be- _ ziehungsweise die Breite des Saugraumes 8 hinter der Ansaug-™ öffnung 7 ein. Die paarweisen Scheiben 11 sowie 12 besitzen deckungsgleiche kreisförmige Öffnungen 13. Die öffnungen 13 der Scheiben 11 sind gegenüber den Öffnungen 13 der Scheiben 12 sowohl in radialer als auch in Umfangsriohtung versetzt· Jeweils eine der Scheiben 11 und 12 sind miteinander fest verbunden und gegenüber den anderen beiden Soheiben 11 und 12 verdrehbar.

Die vom Radiallüfter 5 aus dem Außenluftkanal 1 angesaugte Außenluft trifft auf die Soheiben 11 und wird duroh die öffnungen 13 strahlförraig aufgefächert, während die über ^intrittsöffmangen 3 geförderte Umluft von den Öffnungen 13 der Soheiben 12 Strahlform erhält. Das die öffnungen 13 der Soheiben 11 und 12 sowohl in radialer als auoh in Urafangsrichtung gegen-

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einander versetzt sind, treffen die diametral entgegengesetzt eintretenden Strahlen nicht aufeinander, sondern strömen aneinander vorbei und vermischen sich während ihrer Umlenkung im-Saugraum 8 des Radiallüfters 5.

Die lüschluft wird über die Ausblas öffnungen 4 dem Raum zugeführt, so daß sich in Verbindung mit der über die 3intrittsöffnungen 3 angesaugten Umluft eine Raumluftwalze ausbildet, die eine weitreichende, zugfreie Raumbelüftung gewährleistet· V/erden die fest verbundenen Scheiben 11 und 12 gegenüber den anderen beiden fest verbundenen Scheiben 11 und 12 verdreht, ™ verstellen sich die öffnungen 13 der paarweisen Scheiben 11 und 12 gegensinnig, so daß sich das Verhältnis des Außen- und Umluftanteils verändert. Die Regelung kann in Abhängigkeit von den Wärme- und Stofflastbedingungen im Ruum in nicht dargestsllter Weise selbsttätig erfolgen.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind die Scheibenpaare 11 und 12 unterschiedlich ausgeführt. Während die Scheiben 11 mit den kreisförmigen öffnungen 13 versehen sind, weisen die Scheiben 12 deckungsgleiche radiale öffnungen 14 auf. Da an der oberen Scheibe 12 jeweils an der einen Längskante der radialen Öffnung 14 eine Fläche 15 nach oben abgewinkelt ist und an der { unteren Scheibe 12 an der gegenüberliegenden Längskante der üffnung 14 eine Fläche 16 nach oben gebogen und durch die radiale öffnung 14 der oberen Scheibe 12 hindurchgeführt ist, ergibt sich eine düsenartige öffnung 14, die unabhängig von der gegensinnigen Verdrehung der beiden Scheiben 12 und damit von der Größe der öffnung 14- beibehalten wird, wie insbesondere aus Fig. •ersichtlich ist. Infolge der unterschiedlichen Ausführung der · in Umfangrichtung versetzten Öffnungen 13 und 14 wird erreicht, daß der kalte Außenluftstrom stärker aufgefächert wird als der warme Umluftstrom, um Kaltluftθinbrüohe in den Raum zu vermeiden.

Nach Fig. 4 sind an der Ansaugöffnung 6 Verstrebungen 17 angeordnet, die den Radiallüfter 5 mit der Antriebswelle 9 verbinden, Schaufelform besitzen und fächerartige Öffnungen 18

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bilden. Auf der Antriebswelle 9 hinter der Ansaugdffnung 6 und vor der Ansaugöffnung 7 gelagerte, miteinander gekoppelte Formstücke 19 und 20 korrespondieren mit gekrümmten Flächen 21 am Radiallüfter 5 und 22 am Gehäuse 2, so daß Ringdüsen 23 und 24 entstehen. Da die Formstücke 19 und 20 auf der Antriebswelle 9 axial verschiebbar sind, kann der Durchtrittsquerschnitt der Ringdüsen 23 und 24 im umgekehrten Verhältnis vergrößert oder verkleinert werden.

Der von den axiallüfterartig wirkenden Verstrebungen 17 aufgefächerte Außenluftstrom wird nach Durchströmen der Ringdüse strahlförmig an dem durch die Ringdüse 24 strahlförmig eintretenden Umluftstrom entlanggeführt. Die Vermischung erfolgt im Saugraum 8 während der Umlenkung der beiden Luftstrdme in radiale Richtung. Die gegensinnige Regelung des Außanluft-Umluft-Anteiles wird durch Verschieben der Formstücke 19 und 20 gegenüber den Flächen 21 und 22 bewirkt.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 sind sowohl an der Ansaugöffnung 6 als auch an d3r Ansaugöffnun^ 7 befindliche Verstrebungen 17 des Radiallüfters 5 schaufelartig geformt. Vor den axiallüfterartig wirkenden Ansaugöffnungen 6 und 7 sind Vorleitapparate 25 und 26 angeordnet, die. gegensinnig verstellbar sind.

Der Saugraum 8 wird in axialer Richtung durch einen Kegel 27 in Art eines Tauchrohres unterteilt. Dieser Kegel 27 besitzt öffnungen 28, die beispielsweise als eine von oben nach unten verlaufende Spirale gestaltet sein können. Die Außenluft durchströmt den Vorleitapparat 25 und die Verstrebungen 17, wird aufgefächert und tritt in den Saugraum 8 innerhalb des Kegels ein, während dar durch den Vorleitapparat 26 und die Verstrebungen 17 aufgefächerte Umluftstrom außerhalb des Kegels 27 in den Saugraum 8 strömt. Der Außenluftstrom trifft im Umlenkbereich auf den Kegel. 27, und die von den öffnungen 28 erzeugten Strahlen treten nahezu rechtwinklig in den Umluftstrom

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ein. Dia Mischluft verläßt den Radiallüfter 5 über die Ausblasöffnungen 4. Die Regelung der einströmenden Menge an Außenluft und Umluft erfolgt durch gegeisinnige Verstellung der Vorleitapparate 25 und 26. lübenso können auch die schaufelartigen Yerstrabungen 17 in nicht dargestellter Weise verstellbar eingerichtet und gegensinnig regelbar sein.

V/enn auch in den Ausführun^sbeispielen nicht ausdrücklich dargestellt, ist das Gerät in ünwendungsfällen einsetzbar, in denen 3ich auf Grund der geforderten Ruumklimabedingungen eine Aufbereitung der Zuluft erforderlich macht. 3o kann beispielsweise dar Kegel 27 nach Fig. 5 aus spiralförmig verlegten, von einem Ilühl- oder Heizmedium durchflossenen Rohren bestehen. Es ist auch eine Anordnung möglich, bei der die Rohre Wasser führen und 3prühdüsen aufweisen, die die Flüssigkeit in oder gegen otrömungsrichtung der Luft oder in beide Richtungen versprühen. Neben der dadurch erzielten Befeuchtung der Luft ist gleichzeitig eine Erwärmung oder Kühlung erreichbar, wenn daa V/as3er in Abhängigkeit von den Wärmelastbedingungen des Gebäuderaumes gekühlt oder geheizt wird. Ebenso können beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 die Scheiben 11 oder 12 oder beide aus Kühl- oder Heizrippen gestaltet oder wasserführend I sein, so daß das Gerät die Elemente zum Fördern, Mischen, Regeln und Aufbereiten der Außenluft und Umluft auf engstem Raum vereinigt.

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Claims

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Patentansprüche

Γ 1.1 Gerät zum Belüften von Gebäuderäumen mit einem zweiseitig ^^ saugenden Radiallüfter, der über entgegengesetzte Aasaugöffnungen Außenluft und Umluft fördert und die Mischluft etwa senkrecht zu den Anaaugrichtungen in den Raum ausbläst, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Durchströmfläche für die Außenluft und/oder eine Durchströmfläche für die Umluft im Bereich der Ansaugöffnung (6j 7)
und/oder im Saugraum (8) des Radiallüfters (5) den Strömungsquerschnitt verengende öffnungen (13; 14j 18; 28)
aufweist, die so angeordnet sind, daß mindestens ein Luftstrom mit Strahlen hoher Energie in den anderen Luftstrom eindringt oder daß gegeneinander versetzte Strahlen entstehen.
2. Gerät .naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich mindestens einer Ansaugöffnung (6; 7) eine mit Öffnungen (13; 14) versehene Scheibe (11; 12) angeordnet ist und/oder mindestens ein mit öffnungen (28) ■ versehener Kegel (27) in Art eines Tauohrohres in den Saugraum (8) des Hadiallüfters (5) hineinragt.
3. Gerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen (13; 14; 23; 24; 28) spiralförmig oder ringförmig oder radial verlaufen oder kreisförmig sind.
4. Gerät naoh Anspruoh 1 bis 3,. gekennzeichnet durch einen
düsenartigen Querschnitt der ringförmigen, kreisförmigen oder radialverlaufenden Öffnungen (13; 14; 23; 24; 28).

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5· Gerät nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung in Art einer Ringdüse (23} 24) oder mehrere düsenartige Öffnungen zwischen einem auf der Antriebswelle (9) des Radiallüfters (5) gelagerten Formstück (19} 20) und einer korrespondierenden Fläche (21; 22) des Radiallüfters (5) oder eines Gehäuses (2) entstehen.
6. Gerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Radiallüfter (5) mit der Antriebswelle (9) verbindende Verstrebungen (17) schaufelartig geformt sind und fächer- * artige Öffnungen (18) bilden.
7. Gerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß radiale öffnungen zwischen Flügeln eines Vorleitapparates (25; 26) entstehen.
8. Gerät nach Anspruch 1 bis 7> dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der öffnungen (13J 14; 18} 23} 24} 28) der Durchströmflächen für Außenluft und Umluft in Abhängigkeit von den Lastbedingungen des Gebäuderäumes gegensinnig regelbar ist.
9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben (11} 12) oder Kegel (27) paarweise angeordnet, mit \ gleichartigen Öffnungen (13} 14} 28) versehen und gegeneinander verdrehbar sind·
10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekenneeichnet, daß die Scheiben (11} 12) oder Kegel (27) radiale düsenartige Öffnungen (14) aufweisen, deren eine Seitenwand durch eine abgewinkelte Fläche (15) der einen Scheibe (11} 12) oder des einen Kegels (27) und deren andere Seitenwand durch eine abgewinkelte Flache (16) der anderen Scheibe (11} 12) oder des anderen Kegels (27), die durch die radiale öffnung (14) der ersten Scheibe (11} 12) oder des ersten Kegels (27) hindurchragt, gebildet ist.

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11. Gerät nach. Anspruch 5 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Formstück (19; 20) auf dar Antriebswelle (9) axial verschiebbar ist.
12. Gerät nach Anspruch 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die schaufelartigen Verstrebungen (17) des Radiallüfters (5) um ihre Achse verdrehbar sind.
13. Gerät nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel des Vorl-sitapparates (25; 26) um ihre Achse verdrehbar sind.
14. Gerät nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine mit Öffnungen (13; 14; 18; 23; 24; 28) versehene Durchströmfläche als gekühlter oder beheizter Wärmeübertrager ausgebildet ist.
15. Gerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß spiralförmig verlegte, von einem Kühl- oder Heizmedium durchflossene Rohre die Scheibe (11; 12) oder den Kegel (27) bilden.
16. Gerät nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine mit öffnungen (13; 14; 28) versehene Scheibe (11; 12) oder ein Kegel (27) aus vorzugsweise spiralförmig verlegten, wasserführenden Rohren besteht, die mit Sprühdüsen versehen sind, welche in und/oder gegen die Strömungsrichtung der Luft weisen.

17· Gerät nach Anspruch 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Wassers in Abhängigkeit von den .Värnelastbedingungen des Gebäuderaumes regelbar ist.

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