DE3218165A1

DE3218165A1 - Luftauslass fuer raumlufttechnische anlagen

Info

Publication number: DE3218165A1
Application number: DE19823218165
Authority: DE
Inventors: Paul Dipl.-Ing. 5060 Bergisch Gladbach Moellers
Original assignee: TURBON-TUNZINI KLIMATECHNIK GmbH; TURBON TUNZINI KLIMATECHNIK; Turbon Tunzini Klimatechnik 5060 Bergisch Gladbach GmbH
Current assignee: H Krantz TKT GmbH
Priority date: 1982-05-14
Filing date: 1982-05-14
Publication date: 1983-11-17
Also published as: DE3218165C2

Description

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Luftauslaß für raumlufttechnische Anlagen

Die Erfindung betrifft einen Luf/tauslaß für raumlufttechnische Anlagen mit einer Ausblasdüse, die einen oberen Abschnitt von gleichbleibendem Querschnitt aufweist, in dem eine Leiteinrichtung angeordnet ist und der in einen sich erweiterenden Ausblastrichter übergeht.

Derartige Luftauslässe dienen dazu, daß unter Einhaltung vorgegebener thermischer Bedingungen temperierte Zuluft aus dem Deckenbereich abwärts in die Aufenthaltzone der Rauminsassen geblasen wird. Je nach thermischem Lastfall, Heizen oder Kühlen, ist die Differenz zwischen Zuluft und Raumluft positiv oder negativ. Der thermische Auftrieb auf Grund des Dichteunterschiedes zwischen Zu- und Raumluft verkürzt im Heizfall die Wurfweite des 'Zuluftstrahles und unterstützt andererseits die Abwärtsströmung im Kühlfall. Erwünscht ist jedoch eine gleichbleibend intensive Durchspülung des Aufenthaltberexches ohne Zugerscheinungen in allen thermischen Lastfällen.

Es ist ein Luftauslaß bekannt (DE-OS 28 42 942), der zwei konzentrische Ausströmkanäle aufweist. Eine Drosselklappe beaufschlagt die Austrittsflächen des Luft^uslasses mit Teilvolumenströmen. Je nach der Ausgestaltung der Austrittsfläche und dem Texlmengenverhältnis wird die Ausblasrichtung der Zuluft beeinflußt. Ein derartiger Auslaß ist jedoch sehr voluminös.

Weiterhin ist ein Luftauslaß bekannt (DE-GM 80 03 46 0), der mit verstellbaren Drallflügeln versehen ist. Durch ein Verdrehen dieser Drallflügel kann die Rotation der Zuluft um die Auslaßachse (Drall) in der Intensität variiert werden. Als Stellmotor wird dabei ein federnder, hermetisch geschlossener Balg verwendet, der mit

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einem Wärmedehnungsmedium gefüllt und in der Luftströmunginnerhalb des Luftauslasses angeordnet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Luftauslaß der eingangs genannten Art konstruktiv zu vereinfachen, wobei eine gleichmäßig intensive Durchspülung des Aufenthaltbereiches sichergestellt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem Ausblastrichter ein ringförmiges Strömungshindernis angeordnet ist und daß zwischen dem Strömungshindernis und der Innenwand des Ausblastrichters ein umlaufender Spalt vorgesehen ist, dessen Breite verstellbar ist.

Bei diesem Luftauslaß kann ausgehend von einem völligen Verschluß des Spaltes die Spaltbreite bis zu einer maximalen Einstellung zunehmend geöffnet werden. Im Heizfall wird bei geschlossenem Spalt die radiale Ausbreitung der Zuluft eingeschränkt oder verhindert und ein abwärts gerichteter Strahl hervorgerufen. Im Kühlfall wird bei geöffnetem Spalt ein Radialstrahl erzeugt. Dieser Luftauslaß kann verhältnismäßig klein bauen. Die Anzahl der beweglichen Teile ist auf ein Minimum beschränkt.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
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Fig. 1 in perspektivischer Darstellung einen Luftauslaß gemäß der Erfindung für einen bestimmten Belastungsfall,

Fig. 2 ebenfalls in perspektivischer Darstellung einen anderen Luftausläß für einen anderen Belastungsfall und

Fig,. 3 ebenfalls in perspektivischer Darstellung einen weiteren Luftauslaß.

Der dargestellte Luftauslaß 1 ist als Deckenluftauslaß ausgebildet und wird von einer Zuluft-Verteilleitung 2 gespeist. Er besteht aus einer Ausblasdüse, die einen oberen Abschnitt von gleichbleibendem Querschnitt aufweist. Dieser Abschnitt ist bei dem dargestellten, zylindrischen Luftauslaß durch das Rohrstück 3 dargestellt. Im Eingangsteil der Ausblasdüse ist ein Lochblech 4 vorgesehen, das das Geschwindigkeitsprofil der in das Rohrstück 3 fließenden Zuluft vergleichmäßigt. Das Rohrstück 3 geht in einen sich erweiternden Ausblastrichter 5 über, der eine nach innen gekrümmte Kontur aufweist.

Innerhalb des RohrStückes 3 ist eine aus Drallflügeln 6 bestehende Leiteinrichtung angeordnet. Um den Druckverlust des Luftauslasses 1 gering zu halten, können die Drallflügel 6 so gekrümmt sein, daß ihre Kontur von einer zunächst strömungsparallelen Ausrichtung, stromabwärts betrachtet, annähernd tangential zur Achse des Luftauslasses 1 ausläuft. Die Drallflügel 6 versetzen die Zuluft in Rotation. Die Zuluft folgt der gekrümmten Oberfläche des Ausblastrichters 5 und strömt radial zur Achse des Luftauslasses 1 aus. Dieser Radialstrahl 7 stellt sich im Kühlfall ein.

Innerhalb des Ausblastrichters 5 ist ein ringförmiges Strömungshindernis 8 derart angeordnet, daß zwischen diesem Strömungsh'indernis 8 und der Innenwand des Ausblastrichters 5 ein umlaufender Spalt 9 besteht. Die Breite dieses Spaltes 9 kann von einem maximalen Wert (Fig. T) bis· auf null (Fig. 2) verstellt werden.

Das Strömungshindernis 8 ist nach Fig. 2 innerhalb des Ausblastrichters 5 in einem solchen Abstand von den Drallflügeln 6 angeordnet, daß bei verschlossenem Spalt 9 der durch die Drallflügel 6 und den Ausblastrichter 5 gebildete, im Entstehen begriffene Radialstrahl durch das Strömungshindernis 8 teilweise oder ganz in axialer Richtung abgelenkt wird. Auf diese Weise bildet sich ein senkrecht abwärts gerichteter Strahl 10 aus. Eine solche Einstellung ist für den Heizfall vorgesehen.

Die von dem ringförmigen Strömungshindernis 8 umschlossene Querschnittsfläche entspricht im wesentlichen dem Querschnitt des oberen Abschnittes der Ausblasdüse. Bei Ver-Wendung eines zylindrischen Luftauslasses 1 sind der Innendurchmesser des Rohrstückes 3 und des Strömungshindernisses 8 gleich.

Das Strömungshindernis 8 kann aus einem metallischen Ring oder einem Kunststoffring bestehen, die axial verstellbar, zum Beispiel heb- und senkbar sind. Die Kraft für die Einstellbewegung dieses Ringes wird durch einen pneumatisch oder elektrisch betriebenen Stellmotor geliefert. Über ein Gestänge läßt sich die Bewegung von dem Stellmotor auf den Ring übertragen.

Nach der Zeichnung besteht das Strömungshindernis 8 aus einem ringförmigen, aufblasbaren Schlauch 11 aus einem elastisch dehnbaren Material. Dieser Ringschlauch 11 ist auf einem starren Schlauchträger 12 befestigt, der durch eine ringförmige Platte aus Metall oder Kunststoff gebildet ist. Der Schlauchträger 12 ist über Schrauben 13 oder andere Befestigungselemente an dem Ausblastrichter 5 gehalten. Die Position des Ring-

Schlauches 11 zum Ausblastrichter 5 läßt sich manuell durch ein Verschieben des Schlauchträgers 12 in axialer Richtung voreinstellen. Im übrigen bleibt der Schlauchträger 12 aber unbeweglich.

Zur Veränderung des umlaufenden Spaltes 9 wird der Ringschlauch 11 aufgeblasen. Im voll aufgeblasenen Zustand liegt der Ringschlauch 11 an der Innenwand des Ausblastrichters 5 an, während im entlasteten Zustand der Spalt 9 frei bleibt. Zum Aufblasen des Ringschlauches kann ein gasförmiges Medium z. B. Druckluft verwendet werden, das von außen herangeführt wird. In diesem Fall ist der Ringschlauch 11 über eine Druckluftleitung 14 mit einer außerhalb des Luftauslasses 1 vorhandenen Druckgas- oder Druckluftquelle verbunden. Durch Zufuhr von Druckluft läßt sich die Spaltbreite variieren. Für die Steuerung der Spaltbreite bilden ein Temperaturfühler in der Zuluft, vorteilhafterweise auch ein oder mehrere in der Höhe gestaffelte Fühler in der Raumluft, ein pneumatischer Regler und der Ringschlauch 11 die Regelkette. Der Luftauslaß besitzt außer dem aufblasbaren Ringschlauch 11 keine beweglichen Teile. Durch dieses Fehlen der beweglichen Teile ist der Luftauslaß verschmutzungsunempfindlich, so daß auch bei langjährigem Betrieb besonders in Produktionshallen der Gefahr begegnet wird, daß der Luftauslaß schwergängig wird und seinen Dienst versagt.

Bei dem beschriebenen Ringschlauch 11 ist Druckluft oder ein anderes unter Druck stehendes Gas als Hilfsenergie erforderlich. Ohne Hilfsenergie arbeitet ein Luftauslaß 1, bei dem ein hermetisch geschlossener Ringschlauch 11 verwendet wird (Fig. 2), der ein Füllmedium enthält, das sich mit zunehmender Temperatur ausdehnt und mit sinkender Temperatur zusammenzieht. Wegen der

großen erforderlichen Volumenänderung bieten sich Gase an. prinzipiell sind jedoch auch Flüssigkeiten einsetzbar. Besonders geeignet sind Stoffe, die in dem interessierenden Druck- und Temperaturbereich sowohl als Kondensat als auch als Naßdampf vorliegen. Durch den Phasenwechsel ergeben sich besonders große Volumenänderungen. Kältemittel, zum Beispiel Trichlorfluormethan als Füllmedium, verdampfen bei zunehmender Zulufttemperatur. Damit geht ein Teil des Füllmediums vom flüssigen in den gasförmigen Zustand über, bis der zu dieser Zulufttemperatur gehörende Sättigungsdampfdruck erreicht ist. Bei einem Druckanstieg innen wird der Ringschlauch 11 aufgeblasen, bis Innendruck, Außendruck und Materialspannungen des Ringschlauches 11 das neue Kräftegleichgewicht eingestellt haben. Insofern ist für den Ringschlauch 11 ein elastisches Material, das Zugspannungen mit definierten Längenänderungen beantwortet, zum Beispiel Gummi, besonders vorteilhaft.

Ebenfalls ohne Hilfsenergie kommt auch der in Fig. 3 dargestellte Luftauslaß aus. Innerhalb des Rohrstückes ist ein hermetisch geschlossener, federnder Balg 15 angeordnet , der als thermischer Ausdehnungskörper ausgebildet ist. Er ist ähnlich wie der Ringschlauch 11 mit einem Gas oder mit Kondensat und Naßdampf eines verdampfenden Kältemittels gefüllt. Der Balg 15 steht mit der Zuluft in thermischen Kontakt. Bei Temperaturschwankungen der Zuluft wird der Innendruck des Balges 15 geändert, wodurch sich der Balg 15 reckt oder staucht.

Der Balg 15 ist über ein Gestänge 16 mit dem Strömungshindernis 8 verbunden, über das Gestänge 16 wird die Bewegung des Balges 15 auf das Strömungshindernis 8 übertragen, wodurch dieses angehoben oder gesenkt und damit der Spalt 9 verkleinert oder vergrößert werden.

Claims

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PATENTANSPRÜCHE:

!Luftauslaß für raumlufttechnische Anlagen mit einer Ausblasdüse, die einen oberen Abschnitt von gleichbleibendem Querschnitt aufweist, in dem eine Leiteinrichtung angeordnet ist und der in einen sich erweiternden Ausblastrichter (5) übergeht, dadurch gekennzeichnet , daß in dem Ausblastrichter (5) ein ringförmiges Strömungshindernis (8) angeordnet ist und daß zwischen dem Strömungshindernit (8) und der Innenwand des Ausblastrichters (5) ein umlaufender Spalt (9) vorgesehen ist, dessen Breite verstellbar ist.
2. Luftauslaß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem Strömungshindernis

(8) umschlossene freie Querschnitt etwa gleich dem Querschnitt des oberen Abschnittes der Ausblasdüse ist.
3. Luftauslaß nach Anspruch 1 oder den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Strömungshindernis (8) axial bis zur Anlage an der Innenwand des Ausblastrichters (5) verschiebbar ist.
4. Luftauslaß nach einem oder mehreren der Ansprüche bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Strömungshindernis (8) aus einem aufblasbaren Ringschlauch (11) aus einem elastisch dehnbaren Material besteht, der im aufgeblasenen Zustand an dem Ausblastrichter (5) anliegt und im entlasteten Zustand den umlaufenden Spalt (9) frei läßt.
5. Luftauslaß nach Anspruch 4, dadurch g e k e η η zeichnet , daß der Ringschlauch (11) mit einer Druckgasquelle verbunden ist.
6. Luftauslaß nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Ringschlauch (11) hermetisch geschlossen und mit einem Wärmedehnungsmedium gefüllt ist.
7. Luftauslaß nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Ringschlauch (11) mit Kondensat und Naßdampf eines verdampfenden Mediums gefüllt ist.
8. Luftauslaß nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Ringschlauch (11) mit einem Kältemittel, zum Beispiel Trichlorfluormethan, gefüllt ist.
9. Luftauslaß nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Ringschlauch (11) armiert ist.
10.Luftauslaß nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das Strömungshindernis (8) über einen Stellmotor verschiebbar ist.
11.Luftauslaß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Luftauslaß ein thermischer Ausdehnungskörper angeordnet und über ein Gestänge (16) mit dem Strömungshindernis (8) verbunden ist.

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12. Luftauslaß nach einem, oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Drallflügel (6) aufweisende Leiteinrichtung in einem solchen Abstand von dem Strömungshindernis (8) angeordnet ist, daß der durch die Drallflügel (6) und den Ausblastrichter (5) im Entstehen begriffene Radialstrahl durch das Strömungshindernis (8) teilweise oder ganz in axialer Richtung abgelenkt wird.
13. Luftauslaß nach Anspruch 12, dadurch g e k e η η ze ichnet , daß die Drallflügel (6) gekrümmt sind und die Kontur der Drallflügel (6) in Strömungsrichtung aus einer strömungsparallelen Anordnung in eine annähernd tangentiale umgelenkt ist.