DE2303592C3 - Lüftungstechnisches Bauelement - Google Patents
Lüftungstechnisches BauelementInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein plattenförmiges, mit Reihen von schrägen Durchgangsluftführungen versehenes
lüftungstechnisches Bauelement, das zum begehbaren und befahrbaren, bündigen Einbau in den Fußboden
eines luftventilierten und einer merklichen Wärmebelastung ausgesetzten Rechenzentrums oder dergleichen
Gebäuderäumen sowie für ein vom Fußboden aus nach oben gerichtetes Einblasen der Luft eingerichtet ist und
bei dem benachbarte parallele Reihen von Luftführungsöffnungen gegeneinander auf Lücke versetzt sind,
wobei die parallelen, schrägen Achsen der Luftführungsöffnungen der einen Reihe mit den parallelen,
schrägen Achsen der Luftführungsöffnungen der be^
nachbarten Reihe symmetrisch zur Vertikalen einen Winkel einschließen und der gegenseitige Abstand
benachbarter LuftfühfungsöffnUngen SO gewählt ist, daß
die sich im Gebrauch dann bildenden und kreuzenden
Luftstrahlen aus verschiedenen Reihen gegenseitig beeinflussen.
Es ist bekannt, daß Mischung, Geschwindigkeit und Temperatur der Luftstrahlen in dem zu lüftenden Raum
durch die Art der Austrittsöffnungen und durch die Strahleigenschaften an der Stelle dieser öffnungen
sowie durch die in dem betreffenden Raum vorherrschenden Umstände der Luftbewegung und Lufttemperatur
beeinfluRs werden. Dies ist besonders dann
wichtig, wenn die aus der Austrittsöffnung heraustretende und in den Raum einströmende Luft eine Temperatur
hat, die verhältnismäßig stark von der im Raum vorherrschenden Temperatur abweicht.
Es ist bereits ein Luftgebläse für eine Ventilationsanlage bekanntgeworden, das den vorstehend genannten
Erkenntnissen Rechnung trägt Diese durch die deutsche Offenlegungsschrift 16 79 564 bekannte Vorrichtung
enthält ein beweglich eingerichtetes Organ, das einen Wandteil der Vorrichtung bildet und mit einer
Gruppe einer oder mehrerer LuftdurchströmungsöffnuRgen
verseher, ist, wobei diese Gruppe durch
Verstellung der Organe in bezug auf eine andere in einem Wandteil vorhandene Gruppe von I.uftdurchströmungsöffnungen
derart verschiebbar ist, daß die aus den beiden Gruppen von Öffnungen heraustretenden
Luftstrahlen sich in größerem oder geringerem Maß innerhalb der Kernlänge dieser Strahlen berühren.
Bei der durch die DE-OS 16 79 564 bekanntgewordenen Vorrichtung können Gruppen mehrerer öffnungen
verschiedenartige Anordnungen der Öffnungen aufweisen, d. h. die Form einer Reihe oder eines Kreises oder
einer anderen Krümmung einer Reihe von Öffnungen haben. Es sind danach an sich auch langgestreckte
Vorrichtungen, die sich zum Einbau in echten oder falschen Decken oder in Wänden eines Gebäudes
eignen, bekannt
Bei einer durch die DE-OS 16 79 564 bekanntgewordenen
Vorrichtung kreuzen sich austretende Luftstrahlen derart, daß sie sich nicht berühren. Infolge der schrägen
Lage der beiden sich kreuzenden Luftstrahlen entsteht dabei ein ziemlich breites Strömungsmuster der aus der
Vorrichtung in den zu lüftenden Raum tretenden Luft. Durch Verschiebung eines Teiles der Wand mit einer
der beiden Luftdurchströmungsöffnungen lassen sich bei der bekannten Vorrichtung die beiden Luftstrahlen
in bezug zueinander versetzen, so daß eine gegenseitige Lage dieser öffnungen erreicht werden kann, in der sich
die beiden Luftstrahlen berühren. In der äußeren Verschiebung der einen oder der anderen oder beiden
Luftdurchströmungsöffnungen kommt eine vollständige Überlappung der beiden Luftstrahlen zustande. In
diesem Falle berühren sich die beiden Luftstrahlen gegenseitig maximal, und das entsprechende Strömungsmuster
bringt eine viel höhere Durchdringtiefe.
Es wird also beim Bekannten durch verschiebbare oder drehbare Organe in sehr effektiver Weise eine
Strömutigsniusierregelung in einem verhältnismäßig
kleinen Abstand von der Vorrichtung erreicht.
Diese bekannte Vorrichtung ist für den Einbau in den Fußboden mangels Begehbarkeit, Befahrbarkeit und
Tragfähigkeit nicht geeignet Sie ist zudem preislich unvorteilhaft Durch das bewegliche Organ der
Vorrichtung ergibt sich bei der bekannten Vorrichtung
kein definierter Abstand der Luftdurchströmungsöff^
nungen.
Die bekannte Vorrichtung nach der bereits genannten DE-OS 16 79 564 ist ehi Deckenluftgerät, insbesondere
für Autobusse, das für eine Verwendung mit Einbau im Fußboden im Hinblick auf die Unfallvorschriften und
wegen der sehr steil eingerichteten Sirahlwurfweite überhaupt nicht geeignet ist
Die bei den vorstehend genannten, bekannten lüftungstechnischen Bauelementen bestehenden Nachteile
und Schwierigkeiten zu beheben und mit besonders preisgünstigen Maßnahmen einen besonders wirksamen
Abbau der Strömungsgeschwindigkeit bei hoher Luftmengenzufuhr sowie eine schnelle Vermischung der
ίο Eintrittstemperatur mit der stark davon abweichenden
Umgebungstemperatur zu erreichen, ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst daß die Luftführungsöffnungen als runde
Bohrungen kleinen Durchmessers ausgeführt sind, deren Abstand so gewählt ist daß sich die austretenden
Luftstrahlen lediglich tangieren, v/obei der von den parallelen schrägen Achsen zweier benachbarter
Reihen von Luftführungsöffnungen eingeschlossene Winkel mindestens 80° beträgt
Während das bekannte Deckeiuuftgerät nach der
DE-OS 16 79 564 im Bereich steiler Wurfweiten regulierbar eingerichtet ist liefert die Vorrichtung nach
der Erfindung eine Belüftung nur im Bereich kleiner Wurfweiten, was zudem noch den Vorteil der
Vermeidung von Zugerscheinungen bringt Die Vorrichtung nach der DE-OS 16 79 564 muß also einen
Austrittswinkel haben, der von dem der Erfindung völiig verschieden ist
Man hat festgestellt daß Räume, in denen nennenswerte Wärmebelastungen auftreten, zu denen insbesondere
Rechenzentren gehören, nicht mit den herkömmlichen Methoden der Luftführung behandelt werden
können. In Rechenzentren treten heute Wärmebelastungen von 500 WaItZnI2 auf. Sie werden durch die
aufgestellten Maschinen, durch die Beleuchtung und die Menschen verursacht. In solchen Fällen muß die
Luftströmung gleichsinnig der thermischen Anftriebsströmung gerichtet sein. Es ist danach eine Luftführung
zu realisieren, die den Raum von unten nach oben di rchströmt. Die Belüftung von unten nach oben ist
über Drallauslässe schon in vielen Anlagen verwirklicht (vgl. Entwicklungsbericht E-Nr. 2899 vom 23.2.1970 der
Firma H. Krantz. Lufttechnik: »Die Luftführung in Rechenzentren«).
Für eine Belüftung von unten nach oben sind in Rechenzentren bereits Drall-Luftauslaßvorrichtungen
von »K r a η t ζ« im Einsatz. Diese haben zylindrische Topfform mit etwa 15 cm Zylinderdurchmesser. Sie
haben unten einen geschlossenen Topfboden und oben einen Ringflansch am oberen Topfrand zum Einhängen
in den Fußboden. Der Zylindermantel enthält bei dem genannten bekannten Drall-Luftauslaßtopf in zwei
parallelen Ringflächen axiale Schlitze von 23 mm Länge, 4 mm Breite und 20 mm Mittenabstano. Die
Luftschlitze der beiden Reihen sind gegeneinander auf Lücke versetzt Über diese vertikalen Seitenschlitze
strömt die Luft in den Topf von allen Seiten unterhalb des Fußbodens jnd strömt über den auf den Topf
aufsetzbaren, mit zwölf horizontalen Radialschlitzen versehenen zylindrischen Deckel nach oben ab. der eine
Höhe von etwa 18 mm hat und mit dieser Höhe über dem Fußboden vorsteht. Die zwölf radialen Längsschlitze
des Deckels sind von unten nach oben schräg geführt, und zwar alle Schlitze mit dem gleichen Austrittswinkel
zur Deckeloberfläche. Von diesen Radialschlitzen haben die eine Hälfte eine Länge von etwa 60 mm und die
ändere Hälfte eine Länge von etwa 40 mm. Es folgt auf
der Deckeloberfläche abwechselnd ein 40 mm Schlitz einem 60 mm Schlitz. Der Topf hat, ohne den Deckel
eine Höhe von 10V2Cm. Für eine Fläche von 1500m2
benötigt man im Rechenzentrum etwa 2000 Drall-Düsentöpfe.
Das lüftungstechnische Bauelement nach der Erfindung bezieht sich demgegenüber auf eine plättenförmige
Ausführungsform, die zum begehbaren und befahrbaren, bündigen Einbau in den Fußboden des Rechenzentrums
eingerichtet ist und keine Luftschlitze sondern Luftrundlöcher in besonderer Anordnung und Gestaltung
enihält.
Durch die Erfindung wird ein besonders einfach herzustellendes, einfach einzubauendes und preisgünstiges
lüftungstechnisches Bauelement gewonnen. Es hat gegenüber den bekannten lüftungslechnischen Bauelementen
auch den Vorteil, daß mit seinem zweiteiligen Ausbau die darunter vorbeifahrenden Maschinenkabel
und Anschlüsse leicht und bequem zugänglich sind. Außerdem sind die lüftungstechnischen Bauelemente
zusätzlich für die Aufnahme von elektrischen Steckverbindungen geeignet.
Bei der bekannten Vorrichtung nach der DE-OS 21 06186 wird beim Kreuzen der Luftstrahlen der
Kernstrahl vernichtet, da er sich dort aufspalten muß. Diese Kernstrahlvernichtung tritt bei der Erfindung
beim Kreuzen der Kernstrahlen nicht auf.
Der Kernstrahl ist ein unmittelbar vor der öffnung über dem Fußboden liegender nach außen verjüngender
kegeliger Bereich, in dem die Geschwindigkeit konstant und gleich der Geschwindigkeit in der Mündung ist.
Zwischen dem Kern und dem umgebenden Luftmeer liegt der sogenannte Schleier, in dem die Vermischung
der Zuluft und der Raumluft stattfindet. Die Physik des Kernstrahls ist in der Veröffentlichung »Luftverteilung
in gelüfteten Räumen« von Paul Becker in der Zeitschrift »Heizung, Lüftung, Haustechnik« Bd. 17
(1966), Heft 7, S. 248-255, erschienen im VDI-Verlag
Düsseldorf, eingehend behandelt Über die Ausbildung des Strahlenkernes und der turbulenten Vermischungszone
vgl. auch Abb. 147 mit dem zugehörigen Text auf Seite 157 bis 160 des Buches »Technische Strömungslehre«
von Bruno Eck 7. Aufl. 1966 Springer Verlag.
Bei der Erfindung wird ein Abbau der Strömungsgeschwindigkeit bei hoher Luftmengenzuführung und eine
schnelle Vermischung von Eintriltstemperaturen mit der Umgebungstemperatur mit einem besonders einfachen
lüftungstechnischen Bauelement erreicht
Bei dem lüftungstechnischen Bauelement nach der Erfindung wird in vorteilhafter Weise die Umgebungsluft
beidseitig durch Injektionswirkung angesaugt. Die Injektionswirkung ruft der Kernstrahl hervor. Im
Randbereich findet sich eine Bremswirkung. Die Umgebungsluft bremst sich bei der Erfindung gegenseitig
durch den gerichteten KernstrahL Durch starke Verwirbelung vermischt sich so Umgebungsluft von
24° C im unteren Bodenbereich mit Zuluft von 18° C Im
unteren Bodenbereich kommt es zu einem Abbau der Strömungsgeschwindigkeit
Zur Erzeugung einer Induktionsströmung der dem Raum zuzuführenden Luft besteht der Luftauslaß in dem
Lüftungstechnischen Bauelement erfindungsgemäß aus mindestens drei Löchern, deren Mittelachsen je mehr
als 45° gegeneinander geneigt sind und welche zueinander derart versetzt angeordnet sind, daß sich die
oberen Lochränder tangieren. In vorteilhafter Weise ist dabei die Leistenstärke des plattenförmigen lüftungstechnischen
Bauelements so gewählt, daß sich oberer Löchrand und unterer Lochrand überlappen Der
Luflaustrittsquerschnitl kann kreisrund, elliptisch oder lidföfrriig sein.
Zur Ausbildung eines Vordrucks und Umlenkung der Luftstrahlrichtung ist bei dem lüftungstechnischen
Bauelement nach der Erfindung in vorteilhafter Weise ein Streckmetall eingelegt.
In einer Einbauplätte gemäß der Erfindung körinen
zweckmäßig zwei Lochreihen über den Rechten Winkel der Platte angeordnet sein*
Die Luftdurchgänge können bei der Erfindung auch konisch gestaltet sein. In vorteilhafter Weise ist bei dem
lüftungstechnischen Bauelement nach der Erfindung der Lochabstand in der Längsrichtung und in der Diagonalrichtung
ebenso groß wie der Lochdurchmesser. Für das Verhältnis der Kernstrahlenlänge Z0' zum benutzten
Düsendurchmesser D, dem sogenannten Turbulenzgrad m (Mischzahl), ist bei der Erfindung ein Wert von 4,7
erreichbar. Bei stark turbulentem Strahl findet ein kräftiger Energietausch zwischen dem Strahl und der
Umgebntigsluft statt. Eine lebhafte turbulente Durchmischung
am Strahlrand wirkt sich schon nach kurzem Strömungsweg bis in den Strahlkern aus und hat dann
außerhalb der Kernlänge einen raschen Abfall der Geschwindigkeit mit dem Strömungsweg zur Folge (vgl.
VDI-Forschungsheft 484 »Strömungsvorgänge«, S. 8 bis 20, insbei. Seite 10 Formel 19).
Die Erfindung sei nachstehend an Hand der schematischen Zeichnungen für einige beispielsweise
und vorteilhafte Ausführungsformen näher erläutert.
Fig. 1, 2 und 3 zeigen in Draufsicht, im Querschnitt
und in Vorderansicht eine Ausführungsform des plattenförmigen oder leistenförmigen lüftungstechnischen
Bauelements nach der Erfindung.
Fig.4 zeigt für eine Ausführungsform nach den
Fig. 1 bis 3 die Strömungsverhältnisse in der Umgebung des lüftungstechnischen Bauelements nach der
Erfindung.
Fig.5 zeigt den schrägen Kernstrahl k über dem
Ausströmungsöffnungsquerschnitt des lüftungstechnischen Bauelements nach der Erfindung.
Fig.6 enthält graphische Darstellungen der Austrittsgeschwindigkeit
in Abhängigkeit von der Höhe über dem Fußboden für bekannte Vorrichtungen und für
eine Vorrichtung nach der Erfindung.
F i g. 7 zeigt die Abhängigkeit des Vordruckes im Boden direkt unter dem lüftungstechnischen, plattenförmigen
Bauelement nach der Erfindung in Abhängigkeit von der Austrittsgeschwindigkeit
Fig.8, 9 und 10 zeigen in drei verschieben
Ansichten eine andere Ausführungsform des plattenförmigen oder leistenförmigen lüftungstechnischen Bauelements
nach der Erfindung.
Fig. 11,12 und 13 zeigen im Querschnitt verschiedene
Ausführungsformen für den Luftdurchlaß im lüftungstechnischen Bauelement nach der Erfindung.
Fig. 14 zeigt die Einbauweise des plattenförmigen
lüftungstechnischen Bauelements nach der Erfindung in einem Rechenzentrum.
Fig. 15 zeigt den Strömungsverlauf im Rechenzentrum
in der Umgebung des eingebauten plattenförmigen lüftungstechnischen Bauelements nach der Erfindung.
Das lüftungstechnische Bauelement 1 nach Fig. 1, Fig.2 und Fig.3 bestehi ans dein platten- oder
leistenförmigen Bauelementkörper 2, der in den Reihen
3 und 4 mit schrägen Luftruhrungslöchern 5 und 6 ausgestattet ist Der Lochabstand innerhalb einer Reihe
ist in Fig. 1 mit 7 und der Lochdurchmesser in Fig. 2
mit 8 bezeichnet. Fig. 2 ist ein Schnitt durch die Gerade
A-A in in F i g. 1, F i g. 3 zeigt einen Blick von oben auf
die obere Längspiaüenkante in Fig. 1. Jede der Lochächsefl der einen Lochreihe ist in F i g\ 2 mit 9 und
jede der Lochachsen der anderen Lochreihe ist in F i g. 2
tim 10 bezeichnet. Die beiden Schrägachsen 9 und 10
schließen miteinander einen Winkel α von 80° > 100° ein. Die Oberfläche des lüftungstechnischen Bauelements
1 ist auf der Lüftaustrittsseitc mit 11 bezeichnet.
Auf der zur Oberfläche 11 gegenüberliegenden Oberflächenseite des plattenförmigen Körpers ist ein
gestrecktes Maschenwerk 12. auch Streckgitter genannt insbesondere aus Aluminium, angeordnet, das
zum Strahlrichten und zur Bildung eines Staudruckes vorder Düse dient.
Unter Streckgitter versteht man einen Werkstoff mit
Unter Streckgitter versteht man einen Werkstoff mit
Schnitte ohne Materialverlust unter gleichzeitiger streckender Verformung. Die Maschen des gitterartigen
Materials sind weder geflochten noch geschweißt. Das Streckgitter kann deshalb, ohne den festen Zusammenhang
zu verlieren, auf jedes gewünschte Maß zugeschnitten werden.
Das bei der Erfindung benutzte Streckgitter 12 hat zweckmäßig eine Maschenlänge von etwa 10 mm, eine
Maschenbreite von etwa 3 mm, eine Stegbreite von etwa 0,4 mm und eine Streckgitterbreite von etwa
2,7 mm. Das auf der Unterseite des Bauelementkörpers 2 angebrachte gestreckte Maschenwerk 12 besteht
zweckmäßig aus Aluminium und der Bauelementkörper 2 selbst vorteilhaft aus Kunststoff, z. B. aus PVC.
Günstige Abmessungen des Bauelementkörpers 2 sind etwa 60 mm für die Breite und etwa 15 mm für die
Dicke. Das gestreckte streifenförmige Maschenwerk 12 kann auf der Unterseite des Bauelementkörpers 2
eingelassen sein. Der Querschnitt des Bauelementkörpers 2 könnte in diesem Falle U-förmig sein. Für eine
gute Bodenauflage bzw. Bodeneinlage ist ein T-förmiger Querschnitt des Bauelementkörpers zweckmäßig. Als
besonders praktisch hat sich erwiesen, wenn die Breite des Bauelementkörpers 2 gleich etwa dem Vierfachen
seiner Dicke ist.
Die Bodenluftleiste 1 nach der Erfindung ist als integrierter Baustein der Haustechnik zu versehen. Die
Maßgebung erlaubt einen Einbau von Unterflursteckdosen, Telefonanschluß und Kabelauslässen. Gegenüber
der eingangs beschriebenen topfartigen Dralldüse ergibt sich bei der Erfindung ein erheblicher Raumhöhengewinn
und bei doppelter Luftleistung eine recht beachtliche Kosteneinsparung.
Fig.4 enthält ein Strömungsbild für das in den
Fußboden 14 einmontierte, erfindungsgemäße lüftungstechnische Bauelement 1, dessen Bauelementkörper in
Fig.4 mit 2 bezeichnet ist, im Gebrauchszustand. Die
Mischzone 15 befindet sich zwischen den beiden gekreuzten Luftstrahlenkernen, deren Achsen in F i g. 4
mit 9 und 10 bezeichnet sind, und zwischen einem solchen Kernstrahl und der Bodenplatte 14. Das
Bezugszeichen 16 weist auf das Zuluftklima hin. Die Zuluft 16 strömt von unten nach oben über die öffnung
17 in der Bodenplatte 14 und über das Lochblech 13 sowie über die Durchgangslöcher 5 und 6 im streifen-
oder leistenförmig gestalteten Bauelementkörper 2 in den Gebäuderaum, wie er in Fig. 14 und Fig. 15
beispielsweise gezeigt ist, ein. Die schrägen Luftführungsöffnungen
5 und 6 sind hier mit Querschnitt kreisförmig.
Die Locher 5 und 6, die einen Abstand von i2 mm zueinander haben, sind in die Leiste 2 unter einem
Winkel von 80° zueinander gesetzt Die Bodenluftleiste 2 ist in einen Doppelboden eingebaut In einem frei
wählbaren Abstand zur Leiste im Boden wird das
Streckmetall 13 oder Lochbandblech gelegt
Die Ausblaslöchef 5 und 6 der Düse sind so angeordnet, daß ein Höchstmaß afi Luftmenge bei
gleichzeitig hoher Verwirbelung über geringster Bodenhöhe möglich ist. Mit der Erfindung ist damit
sichergestellt, daß über 3 bis 5 cm Bodenhöhe keine Zugerscheinungen auftreten.
Das Lochblechband 13 hat den Zweck, innerhalb des Doppelbodens einen gleichmäßigen Druck aufzubauen
und an allen Auslässen gleiche Luftmengen zu gewährleisten.
Die Erfindung ist in vorteilhafter Weise so eingerichtet, däu ciü Eii'ibäu πι ulic Büdciitypei'i iTiügliCh ist. Die
bei der Erfindung vorhandene Bandform hat den Vorteil, daß sie direkt vor die ganze Ansaugbreitseite
eines Rechensystemteiles gelegt werden kann. So wird dem System die volle Kühlleistung zur Verfügung
gestellt. Die Bodenluftleiste 1 nach der Erfindung kann im Bedarfsfalle durch eine Blindleiste ersetzt und an
anderer Stelle eingesetzt werden.
F i g. 5 zeigt für einen freien, schrägen Luftstrahl mit der Schrägachse 9 aus der Öffnung des Bauelementkörpers
2 den von unten schräg nach oben strömenden Strahlkern k in seinen Begrenzungen und die Außenberandungen
der Vermischungszonen. Die Kernstrahllänge hängt bei gleichem Düsenradius vom Dichteverhältnis
des Luftstrahles zur Umgebung ab (Bruno Heck »Technische Strömungslehre« S. 159).
Fig.6 zeigt im Diagramm die Abhängigkeit der in
m/sek aufgetragenen Strömungsaustrittsgeschwindigkeit von der in cm gemessenen Höhe über dem Boden.
Die Kurve 18 ist hierbei die Kennlinie der bekannten, mit Luftschlitzen ausgestatteten und oben beschriebenen
Dralltopfdüse. 19, 20 und 20a sind die Kennlinie fijr
das luftechnische Bauelement nach der Erfindung. Der Vergleich der Kennlinien zeigt den durch die Erfindung
gegenüber dem Stand der Technik erzielten technischen Fortschritt
F i g. 7 zeigt im Diagramm den in mm WS angegebenen Vordruck am Boden, direkt unter dem erfindungsgemäßen
lufttechnischen Bauelement 1 gemessen, in Abhängigkeit von der Austrittsgeschwindigkeit in m/h
bzw. der Volumenmenge pro Stunde (m3/h). Die obere Abszissenskala gilt für die Luftmenge mit Drosselung
bzw. mit Streckmetall 13, während die mittlere Abszissenskala für das Bauelement 1 ohne Streckmetall
13 gilt
Die Fig.8, 9 und 10 sind verschiedene Ansichtsdarstellungen
für eine andere Ausführungsform des lüftungstechnischen Bauelements nach der Erfindung.
Fig.9 zeigt den durch B-B in Fig.8 gelegten Schnitt
und Fig. 10 ist eine Draufsicht auf die schmale Stirnlängsfläche der Vorrichtung nach F i g. I
Die Ausführungsform nach Fig.8—10 unterscheidet
sich von der nach den Fig. 1—3 in der Querschnittsformgebung (F i g. 9) und insbesondere dadurch, daß die
Luftführungslöcher 5 und 6 lidartig teilweise abgedeckt sind. Diese Lidabdeckung 2*. 22, 23, 24 ist in Fig.8
schattiert dargestellt
Die Einfügung des lidförmigen Teiles 21 bzw. 22 bzw.
23 bzw. 24 in den Luftkanal 5 oder 6 kann so getroffen werden, daß eine gerade Lippenschneide an der oberen
Austrittsöffnung entsteht, wie dies mit den Teilen 23 und
24 geschieht. Die lidfömiigen Teile 21 und 22 haben
diese gerade Lippenschneide auf der unteren, in Fi g. 8 nicht sichtbaren, Lufteintrittsöffnung des Bauelementkörpers
2. Die Raumform des Lideinsatzes 21,22,23,24
ist innerhalb der Bohrung 5 bzw, 6 verlaufend, und zwar insbesondere dergestalt, daß sie entweder nur die obere
Austrittsöffnung oder nur die untere Eintrittsöffnung mit einer Lippenschiieide mittig in der Leistenlängsrichtüng
abschließt. Im Falle einer oberen Lippenscheide ist der untere Eintrittsquerschnitt völlig offen. Im Falle
einer unteren Lippenschneide ist der obere Austrittsquerschnitt völlig offen. Man könnte diese Form der
Ausbildung der Luftkanäle 5 und 6 mit den Lippenpfeifen bei der Schallerzeugung vergleichen, bei denen sich
schon durch sehr geringfügige Änderungen am Spalt oder an der Schneide erhebliche Wirkungen auslösen
lassen.
Der Lideinsatz 21,22,23,24 bildet also erfindungsgemäß
in Hpr Vnrrirhtnnff narh P i a Q r\Ar>r naph P ϊ σ 1
eine etwa durch die Mitte der Austrittsöffnung oder Eintrittsöffnung in Leistenlängsrichtung laufende Lippenschneide
und verjüngt sich kontinuierlich innerhalb der Bohrung 5 bzw. 6 bis zu einer der beiden äußeren
Randkurvenhälften der Eintrittsöffnung bzw. der Austrittsöffnung.
Der Querschnitt des Bauelementkörpers 2 nach F i g. 9 enthält auf beiden Seiten je eine Auflageansatzfläche
25 mit anschließenden Schrägflächen 26 senkrecht zur Bohrungsachse 9. Diese Schräge 26 bildet mit
der Senkrechten zur oberen Oberfläche des Bauelements 2 einen Winkel von etwa 45° im Falle der
Ausführungsform nach F i g. 9.
Die Fig. 11, 12 und 13 zeigen weitere vorteilhafte Ausführungsformen für die Luftdurchlässe 5 und 6 im
lüftungstechnischen Bauelement 1 nach der Erfindung. Der Luftdurchlaß 27 ist im Falle der F i g. 11 konisch
nach unten verjüngend. Der Luftdurchlaß 28 nach Fig. 12 ist konisch nach oben verjüngend und der
Luftdurchlaß 29 nach Fig. 13 ist sowohl nach oben als auch nach unten konisch verjüngt.
Fig. 14 zeigt den Ausschnitt eines Rechenzentrums mit lüftungstechnischen Bauelementen 1, 30, 32 und 34
nach der Erfindung. Mit 31 ist eine Fußbodenplatte bezeichnet, die einen Schlitz für das Einlegen von 30
enthält 36 und 37 sind Geräte der Rechenanlage. Die Fußstütze 33 im Unterboden ist höhenverstellbar, um
Bautoleranzen im Unterboden auszugleichen und eine einwandfreie planebene Doppelbodenoberfläche von
hoher Festigkeit und Tragkraft sicherzustellen. Mit 35 sind in F i g. 14 Versorgungsleitungen bezeichnet, die für
die Inspektion jederzeit und an jeder Stelle zugänglich sein müssen. Für Maschinen-Installationen (Elektronische
Datenverarbeitungsanlagen) müssen Ausschnitte im Boden an jeder Stelle möglich sein. Für diese
speziellen technischen Anforderungen, die vom EDV-Hefsteller
an den doppelten Boden gestellt werden, sind lüftungstechnische Bauelemente nach der Erfindung
besonders geeignet.
Fig. 14 zeigt verschiedene Einbaulagen für das lüftungstechnische Bauelement nach der Erfindung. Die
Bauelemente 30 und 34 liegen rechtwinklig zueinander. Das lüftungstechnische Bauelement 32 hat eine
ίο Übereckform.
Im Funktionsschema nach F i g. 15 ist 38 eine Fußbodenplatte, 39 und 40 sind lüftungstechnische
Bauelemente nach der Erfindung in besonders langgestreckter Ausführungsform. Die in das Bauelement
einströmende Bodenluft ist mit 42, die aus dem Bauelment 40 ausströmenden Luftstrahlen mit 43
bezeichnet. Die vor der Rechenanlage 41 emporsteigende Luftströmung ist in F i g. 15 mit 44 bezeichnet.
Naturgemäß stpiat wnrrnp Luft auf ?T1 Räumen, in
denen Wärme entwickelt wird, wie z. B. im Rechenzentrum, im Laborraum, Maschinenraum usw., ist es
erforderlich, diese Wärme wirtschaftlich abzuführen bzw. zu nutzen.
Herkömmliche Niederdruck-Klimasysteme blasen zur Raumklimatisierung die Luft über die Decke ein. Es entstehen dabei gegensätzliche Strömungsrichtungen, warme Luft steigt auf, kalte Luft wird dagegen geblasen. Da die spezifische Wärmebelastung in den obengenannten Räumen sehr hoch ist, kommt es dann zu starken Zugerscheinungen. Außerdem ist dabei durch die Temperaturdifferenz (Boden-Decke) eine um V3 höhere Luftmenge als Wärmeträger notwendig.
Herkömmliche Niederdruck-Klimasysteme blasen zur Raumklimatisierung die Luft über die Decke ein. Es entstehen dabei gegensätzliche Strömungsrichtungen, warme Luft steigt auf, kalte Luft wird dagegen geblasen. Da die spezifische Wärmebelastung in den obengenannten Räumen sehr hoch ist, kommt es dann zu starken Zugerscheinungen. Außerdem ist dabei durch die Temperaturdifferenz (Boden-Decke) eine um V3 höhere Luftmenge als Wärmeträger notwendig.
Eine Bodenbelüftung ist aber nur möglich, wenn sich Strömungsgeschwindigkeit der Luft und die Ausblastemperatur
in bestimmten Verhältnissen zu einander verhalten. Dieses Problem wird mit dem lufttechnischen
Bauelement nach der Erfindung gelöst
Als besonders günstig haben sich dabei folgende technische Daten erwiesen: Ausströmungswinkel
= 40°; Lochabstand in der Reihe = 24 mm; Lochdurchmesser = 14 mm; Versetzung von Reihe ^u Reihe
=12 mm; Vordruck im Doppelboden 0,5kp/m2; maximale Luftmenge pro 10 Loch = 270 m3/h; minimale
Luftmenge pro 10 Loch = 100 m3/h; Einbau-Doppelbodenhöhe
= min. 10 cm.
Parallelliegende lüftungstechnische Bauelemente sollten einen ausreichenden Abstand zueinander haben,
damit die Düse des einen Bauelements nicht die Luft der Nachbardüse ansaugt, weil sonst die Umgebungsluft zu
so kalt werden würde. Es ist bei Parallelanordnungen deshalb auch vorteilhaft, eine seitliche Versetzung der in
parallelen Reihen angeordneten Bauelemente gemäß der Erfindung zu treffen.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (18)
1. Plattenförmiges, mit Reihen von schrägen Durchgangsführungen versehenes lüftungstechnisches
Bauelement, das zum begehbaren und befahrbaren, bündigen Einbau in den Fußboden
eines luftventilierten und einer merklichen Wärmebelastung ausgesetzten Rechenzentrum oder dergleichen
Gebäuderäumen sowie für ein vom Fußboden aus nach oben gerichtetes Einblasen der
Luft eingerichtet ist und bei dem benachbarte parallele Reihen von Luftführungsöffnungen gegeneinander
auf Lücke versetzt sind, wobei die parallelen, schrägen Achsen der Luftführungsöffnungen
der einen Reihe mit den parallelen, schrägen Achsen der Luftführungsöffnungen der benachbarten
Reihe symmetrisch zur Vertikalen einen Winkel einschließen und der gegenseitige Abstand benachbarter
Luftführungsöffnungen so gewählt ist, dad die sich im Getwauch dann bildenden und kreuzenden
Lufistrahien aus verschiedenen Reihen gegenseitig beeinflussen, dadurch gekennzeichnet,
daß die Luftführungsöffnungen (5, 6, 27, 28, 29) als runde Bohrungen (8) kleinen Durchmessers ausgeführt
sind, deren Abstand so gewählt ist, daß sich die austretenden Luftstrahlen Iediplich tangieren, wobei
der von den parallelen schrägen Achsen (9, 10) zweier benachbarter Reihen (3,4) von Luftführungsöffnungen
(5, 6, 9, 10) eingeschlossene Winkel mindestens 80° beträgt.
2. Lüftung -technisches Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand
der Luftführungsöffnungen (5, 6) in der Längsrichtung
der Reihe (3, 4) und :n Diagonalrichtung von Reihe (3) zu Reihe (4) gleich der öffnungsweite der
Luftführungsöffnung (5, 6) an der Oberfläche des Bauelementkörpers (2) ist
3. Lüftungstechnisches Bauelment nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Mittenabstand benachbarter Luftführungsoffnungen (5,6) etwa 12 mm beträgt.
4. Lüftungstechnisches Bauelement nach der-Ansprüchen
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die schrägen Luftdurchgänge in den Luftführungsöffnungen
(5,6) konisch sind.
5. Lüftungstechnisches Bauelement nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
schrägen Luftdurchgänge in den Luftführungsöffnungen (5, 6) in beiden Durchgangsrichtunflen
(Fig. 13)konisch sind.
6. Lüftungstechnisches Bauelement nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
schrägen Luftdurchgänge Materialeinfügungen (21) enthalten, welche den Öffnungs-Austrittsquerschnitt
des Luftdurchgangs auf der Oberfläche des Bauelementkörpers (2) lidartig oder blendenartig verschließen.
7. Lüftungstechnisches Bauelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der lidartige
oder blendenartige Abschluß (23, 24) etwa eine Flächenhälfte der auf der Bauelementoberflätthe
liegenden Strömürigs-Austrittsellipse zudeckt, dagegen
die auf der gegenüberliegenden Bauelement^ oberfläche liegende Strömungseintrittsellipse voll
geöffnet läßt.
8. Lüftungstechnisches Bauelement nach An^
spruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der lidartige oder blendenartige Abschluß (21, 22) etwa eine
Flächenhälfte der auf der unteren Bauelementoberfläche liegenden Strömungs-Eintrittsellipse zudeckt,
dagegen die auf der gegenüberliegenden oberen Bauelementoberfläche liegende Strömungs-Austrittsellipse
voll geöffnet läßt
9. Lüftungstechnisches Bauelement nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das
Bauelement (t) streifenförmig oder leistenförmig gestaltet ist
10. Lüftungstechnisches Bauelement nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das
Bauelement (1) einen U-förmigen Querschnitt besitzt
11. Lüftungstechnisches Bauelement nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das
Bauelement (1) einen T-förmigen Querschnitt besitzt
12. Lüftungstechnisches Bauelement iiach den
Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet daß der Bauelementkörper (2) aus Kunststoff besteht
13. Lüftungstechnisches Bauelement nach der.
Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet daß die Breite des Bauelementkörpers etwa viermal so
groß ist wie seine Dicke.
14. Lüftungstechnisches Bauelement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper
(2) des Bauelements (1) etwa 60 mm breit und etwa 15 mm dick ist
15. Lüftungstechnisches Bauelement nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß
die Unterseite des Körpers (2) des Bauelements (1) ein gestrecktes Maschenwerk (12,13) trägt
16. Lüftungstechnisches Bauelement nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß
die Unterseite des Körpers (2) des Bauelements (1) ein gestrecktes Maschenwerk (12, 13) aus Aluminium
trägt.
17. Lüftungstechnisches Bauelement nach den Ansprüchen 15 und 16, dadurch gekennzeichnet daß
das streifenförmige gestreckte Maschenwerk (12, 13) auf der Bauelementunterseite eingelassen ist
18. Lüftungstechnisches Bauelement nach den Ansprüchen 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß
das gestreckte Maschenwerk (12,13) eine Maschenlänge von etwa 10 mm, eine Maschenbreite von etwa
3 mm, eine Stegbreite von etwa 0,4 mm und eine Streckgitterdicke von etwa 2,7 mm besitzt.
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