DE3303987C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kanalsystem, insbesondere für Lüftungs- und Klimaanlagen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Die bekannten Kanalsysteme, insbesondere für Lüftungs- und Klimaanlagen, sind meist sehr aufwendig gestaltet. Die zur Luftverteilung im Raum meist unter der Raumdecke montier­ ten Kanalrohre weisen für den Luftaustritt einstellbare Lüftungsauslässe auf, die an die Kanalrohre angebaut sind. Diese Lüftungsauslässe werden je nach Auslaßrichtung bzw. Wurfweite des Mediums starr an den Kanal montiert und fest eingestellt.

Für den Einbau dieser Auslässe werden in die Wände der Ka­ nalrohre entsprechende, zum Teil größere Löcher in aufwendiger Handarbeit ausgeschnitten, in die dann die ebenfalls aufwendig gestalteten Auslaßvorrichtungen eingesetzt werden. Danach wird dann in Abstimmung des gesamten Kanalsystems jeder dieser Auslässe mittels aufwendiger Klappen und Drosseln einzeln eingestellt.

Sobald an dem Kanalsystem Änderungen vorgenommen werden, beispielsweise eine Verkleinerung oder Vergrößerung des Rohrsystems oder der zu transportierenden Mediumsmengen, muß von neuem eine Korrektur der Einstellungen, und zwar an jedem der Luftauslässe, vorgenommen werden.

So sind diese bekannten Systeme nur bei Verhältnismäßig geringen Unterschieden der Arbeitstemperaturen einsetzbar. Problematisch wird die Anpassung an Lastveränderungen durch Unter- bzw. Übertemperaturen oder durch ein variables Volumensystem. Für diesen Abgleich ist ein großer Aufwand an Zeit und Material erforderlich.

In der älteren, aber nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung P 32 33 493 ist ein gattungsgemäßes Kanalsystem beschrieben, insbesondere für Lüftungs- und Klimaanlagen, bei dem der Mediumsführung dienende Kanalrohrabschnitte (Hauptrohr) je mehrere Durchlaßöffnungen für den Mediumsein- bzw.austritt aufweisen, wobei mehrere derartige Durchlaßöffnungen im Querschnitt gleichzeitig durch einen der Kanalwandform angepaßten und mit den Durchlaßöffnungen korrespondierenden Steueröffnungen versehenen, als Schieber ausgebildeten Rohrabschnitt (Steuerrohr) durch axiales und/oder durch drehendes Verschieben desselben änderbar sind. Auch bei diesem Kanalsystem besteht die Gefahr, daß bei großen Temperaturunterschieden entweder ungewünschte durchströmbare Kanäle zwischen Hauptrohr und Steuerrohr entstehen oder daß sich Hauptrohr und Steuerrohr ineinander verklemmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses Kanalsystem so zu verbessern, daß trotz hoher Temperaturunterschiede kein Verklemmen der Steuermittel stattfindet oder ungewünschte Nebenpässe entstehen, so daß mit einfachen Mitteln Lastveränderungen entweder manuell oder automatisch vornehmbar sind.

Diese Aufgabe wird bei einem Kanalsystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 dadurch gelöst, daß der Schieber als innerhalb oder außerhalb des Kanalrohrs verschiebbares, im Umfang offenes Rohrsegment ausgebildet ist. Während bei der oben genannten Ausführung zwei koaxial zueinander angeordnete Kanalrohre verwendet werden, nämlich ein Hauptrohr und ein Steuerrohr, die durch axiales Verschieben zueinander korrespondierende Öffnungen als Auslaß- bzw. Einlaßdurchgang verändern, werden erfindungsgemäß innerhalb und außerhalb des Kanalrohrs dicht anliegende Rohrsegmente verschoben, in deren Flächenbereich die Steueröffnungen vorhanden sind. Vorteilhafterweise wird hierdurch erreicht, daß temperaturenunabhängig eine flächige Auflage zwischen Kanalrohr und Rohrsegment stets gewährleistet werden kann, da hier die vom Rohrdurchmesser und der Temperatur bewirkten, pro Rohr unterschiedlichen Querschnittsänderungen bei zwei ineinander gesteckten Rohren nicht mehr relevant sind.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Schieber durch entsprechende Vorrichtungen von Hand oder automatisch verschiebbar oder verdrehbar, wobei eine derartige Vorrichtung ein Stellmotor sein kann oder aber ein mechanisches Eingriffsmittel. So kann der Schieber für die einmalige Mengeneinstellung bspw. von Hand verschoben und mittels Klemmschrauben festgestellt werden. Hierbei ist es denkbar, daß durch diese Mittel ein axiales Verschieben des Schiebers oder ein verdrehen oder auch beides möglich ist. So kann bspw. die eine Verstellrichtung zum Mengendurchlasskorrektur dienen und die andere zur Temperaturkorrektur. Nach einer Ausgestaltung der Erfin­ dung kann deshalb die Anordnung der Steueröffnungen und die der Durchlaßöffnungen so gewählt sein, daß je nach Lage des Steuerrohres ein unterschiedlicher Gesamtquerschnitt aufge­ steuert wird, je nach Zahl von aufgesteuerten Durchläßöff­ nungen, und/oder je nach durch den Schieber freigelegten Durchgangsquerschnitt der einzelnen Durchlaßöffnungen.

Bei der Verwendung von Kanalsystemen in Fabrikhallen und dergleichen wird häufig nicht nur belüftet, sondern es muß zur Wärmeabfuhr der Maschinen und Produktionsmittel auch ge­ kühlt werden. Bei der Zuführung von kalter Luft wird dieses von anwesenden Personen häufig als unangenehmer Zug empfun­ den, so daß die Wurfrichtung der kalten Luft möglichst nicht in Richtung von Personen erfolgen soll. Die Luftstrahlen werden deshalb so geleitet, daß sie erst nach Zurücklegung eines längeren Weges bei den Personen anlangen. Umgekehrt soll die warme Luft möglichst unmittelbar in Richtung der Personen gelenkt werden, damit möglichst wenig Wärme über lange Wege verlorengeht. Hinzu kommt, daß warme Luft die Ten­ denz hat, nach oben zu steigen, so daß insbesondere bei hohen Hallen die Warmluft zur Aufheizung des Raumes möglichst senk­ recht nach unten geblasen wird.

Da dasselbe Kanalsystem einmal im Winter für Aufheizung, hin­ gegen im Sommer für Kühlung und in den Übergangszeiten mög­ licherweise unterschiedlich - einmal für Aufheizung und ein­ mal für Kühlung - sorgen muß, ist gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung beim Verschieben des Schiebers die Luftaustritts­ richtung (Wurfrichtung) änderbar, indem in verschiedene Rich­ tungen weisende Öffnungen alternativ geschlossen bzw. geöffnet werden. So können beispielsweise durch Verschieben des Schie­ bers, die nach unten weisenden Öffnungen geschlossen werden, bei gleichzeitigem Öffnen von seitlich des Hauptrohrs ange­ ordneten Öffnungen. Eine derartige Wurfsteuerung des Luft­ stroms kann unproblematisch und sogar während des Betriebes stattfinden. So ist es beispielsweise denkbar, daß in Mor­ gen- und Abendstunden die Luftmenge zur Aufheizung nach un­ ten geblasen wird und dann thermostatisch umgesteuert durch Verschieben des Steuerrohrs in der Mittagszeit seitlich aus­ geblasen wird.

So kann es auch wünschenswert sein, eine kräftige Durchspü­ lung der Aufenthaltszone mit kalter Luft durch die untere Düse vorzunehmen, um dadurch einer Klimamonotonie entgegen­ zuwirken, was erfindungsgemäß sehr einfach und vollautoma­ tisch erfolgen kann.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dient als Kanalrohrabschnitt ein vom Hauptkanal abzweigender Aus­ laßabschnitt, der als ein an einen mediumführenden Kanal vor­ zugsweise in Längsrichtung angelegtes und zu diesem hin offe­ nen Halbrohr ausgebildet sein kann, in dem der Schieber ange­ ordnet ist. Dieser Auslaßabschnitt kann im Kanalsystem nach Bedarf eingefügt werden, kann jedoch auch ein Sackkanalab­ schnitt sein, in dem eine Beruhigung des Mediums stattfindet.

Die Kanalsysteme bestehen üblicherweise aus Rohrstücken und Formteilen, über die die Rohrstücke miteinander verbunden sind. Die Auslaßöffnungen sind notwendigerweise an den Rohr­ stücken angeordnet. Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht deshalb in einem Verfahren zur Aufhängung des aus Rohrstücken und Formteilen bestehenden Lüftungskanals mit am Rohr an­ greifenden Trägerelementen und mit Aufhängevorrichtungen für denselben, indem die Formteile gleichzeitig als Trägerelemente dienen. Hierdurch wird vermieden, daß durch die Trägerelemente, die üblicherweise irgendwelche Schellen sind, ein Teil der Aus­ trittsöffnungen zugedeckt ist, und daß außerdem durch derartige Elemente das Rohrstück verbogen wird und möglicherweise dadurch das Steuerrohr nicht mehr betätigbar ist. Vorteilhafterweise ist am Formteil eine Lasche angeordnet als Zugriff für die Aufhängevorrichtung. Dieses Aufhängesystem bietet zudem den größten Vorteil einer schnellen zügigen Montage, indem entweder zuerst die Formteile montiert und nachträglich die Rohrstücke aufgesteckt werden, oder die Vormontage am Boden im Werk erfolgt (Kanal und Formstück) und danach ganze Kanalabschnitte Komplett an den Formstücken aufgehängt werden.

Außer als Auslaßöffnungen der beschriebenen Art, können die Durchlaßöffnungen bei entsprechender Anwendung des Kanalsystems zum Abgleich bzw. zur Regelung variabler Volumina und/oder auch als Einlaßöffnungen dienen.

Mehrere Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im Folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 A, B, C je einen Querschnitt durch einen Auslaßabschnitt des Kanalsystems;

Fig. 2 einen Längsschnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1A;

Fig. 3 einen der Fig. 2 entsprechenden Schnitt bei axial leicht verschobenem Schieber;

Fig. 4Steueröffnungen bei sich überschneidenden Rechteckquerschnitten;

Fig. 5 Steuerquerschnitt bei sich überschneidenden runden Querschnitten;

Fig. 6 einen Querschnitt durch Hauptrohr und Auslaßabschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels;

Fig. 7 einen entsprechenden Querschnitt bei axial verschobenem Schieber,

Fig. 8 einen Teillängsschnitt gemäß der Linie VIII-VIII in Fig. 6,

Fig. 9 einen Teillängsschnitt gemäß der Linie IX-IX in Fig. 7,

Fig. 10 u. Fig. 11 Ausgestaltungen zwischen und am Hauptrohr und Schieber und

Fig. 12 eine Aufhängevorrichtung für das erfindungsge­ mäße Kanalsystem.

In Fig. 1A ist ein Teilquerschnitt durch das Kanalsystem dargestellt, bei dem an einen Hauptkanal ein Auslaßabschnitt 1 in Längsrichtung angelegt ist, der hier einen kolbenförmigen Querschnitt aufweist, genausogut aber auch beispielsweise einen Rechteckquerschnitt oder einen trapezförmigen Querschnitt, wie in Fig. 1B, aufweisen könnte. In diesem Auslaßabschnitt 1 lagert verschiebbar einen ebenfalls kolbenkreisförmigen Querschnitt aufweisender Schieber 2. (Erfindungsgemäß kann dieser Schieber 2 auch außen um den Auslaßabschnitt angeordnet sein). In Fig. 1C ist der Schieber 2 als Steuerrohr 2 ausgebildet und in einem einen runden Querschnitt aufweisenden Auslaßabschnitt 1 angeordnet. Bei dieser runden Ausführung kann das Steuerrohr 2 axial verschoben sowie verdreht werden. Bei den Beispielen nach Fig. 1A und 1B kann der Schieber 2 nur axial verschoben werden.

Im Auslaßabschnitt 1 sind Durchlaßöffnungen 3 und 4 vorgesehen, von denen die Durchlaßöffnung 4 senkrecht nach unten angeordnet ist, hingegen die Durchlaßöffnungen 3 in einem bestimmten Winkel nach rechts und links. Korrespondierend zu diesen Durchlaßöffnungen 3, 4 sind im Schieber 2 Steueröffnungen 5 und 6 vorgesehen, von denen die Steueröffnungen 5 mit dem Durchlaßöffnungen 3 und die Steueröffnung 6 mit der Durchlaßöffnung 4 korrespondieren. In der dargestellten Lage der beiden Rohre zueinander tritt demnach bei einem bestimmten Überdruck innerhalb des Förderraumes gegenüber der Umgebung das Fördermedium - im weiteren als Luft bezeichnet - durch die Öffnungen aus.

Ein Teilschnitt gemäß der Linie II-II ist in Fig. 2 dargestellt. In der dargestellten Lage des Schiebers 2 ist der Durchgang durch die Öffnungen 4, 6 oder 5, 3 voll geöffnet.

In Fig. 3, in der ein Fig. 2 entsprechender Schnitt dargestellt ist, wurde der Schieber 2 leicht nach rechts verschoben, so daß die Öffnungen 5, 3 bzw. 4, 6 nicht mehr fluchten. Als Durchgangsquerschnitt bleibt der sich überdeckende Be­ reich. Je weiter der Schieber 2 nach rechts verschoben wird, desto kleiner wird dieser Überschneidungsbereich und damit der freie Durchströmquerschnitt.

In Fig. 4 und 5 ist jeweils vereinfacht dargestellt, wie sich ein derartiger Querschnitt beim Verschieben der beiden Rohre ändert. In Fig. 4 ist ein Rechteckquerschnitt, in Fig. 5 ein Kreisquerschnitt dargestellt. Es ist jedoch auch denkbar, daß beispielsweise im Schieber 2 ein Rechteckquerschnitt z. B. ein Schlitz und im Kanal ein runder Querschnitt als Öffnungsquerschnitt gewählt wurde, wodurch sich die Steuercharakteristik entsprechend ändert. Auch ist es denkbar, daß Öffnungen verschiedenen Querschnitts an einem System verwirklicht sind. Während beim Rechteckquerschnitt ohne weiteres eine lineare Steuercharakteristik erzielbar ist, genügt eine lineare Verschiebung des Steuerrohres 2 bei Kreisquerschnitten einer Änderung des Steuerquerschnittes gemäß einer Funktion III. Ordnung.

Bei dem in Fig. 6 und 7 dargestellten 2. Ausführungsbeispiel sind Steueröffnungen 5, 6 und Durchlaßöffnungen 3, 4 so angeordnet, daß, wenn für eine bestimmte Lage des Schiebers 2 die Verbindung von Steueröffnung 6 und Durchlaßöffnung 4 geöffnet ist, gerade die Durchlaßöffnungen 3 durch den Schieber 2 gesperrt sind (Fig. 6). In dieser Steuerlage kann die Luft also nur senkrecht nach unten austreten, beispielsweise - wie eingangs beschrieben - bei Warmluftauswurf. Nach axialer Verschiebung des Schiebers 2 (Fig. 7) wird dann die Durchlaßöffnung 4 durch den Schieber 2 gesperrt und die Durchlaßöffnungen 3 werden durch Steueröffnungen 5 aufgesteuert.

Diese Lage entspricht dem eingangs genannten Kaltluftauswurf.

In den Fig. 8 und 9 sind die jeweils den Fig. 6 und 7 ent­ sprechenden Stellungen des Schiebers 2 im Längsschnitt ge­ zeigt. Hierbei entspricht die Fig. 8 der Fig. 6 gemäß welcher Steuerstellung der Durchgang durch die Öffnungen 4, 6 offen ist, hingegen 3, 5 gesperrt ist. In Fig. 9 ist hingegen die der Fig. 7 entsprechende Steuerstellung des Schiebers 2 dar­ gestellt, in der die Öffnungen 3, 5 einander überdecken und den Durchgang freigeben, hingegen die Öffnungen 6, 4 keinen Durchgang zulassen.

Dieses Steuerergebnis kann naturgemäß auch erreicht werden, wenn der Schieber 2 als Steuerrohr 2 ausgebildet ist (Fig. 1C) und verdreht wird und die Öffnungen 3, 4, 5, 6 entsprechend anders angeordnet sind.

In Fig. 10 ist ein vorteilhaftes Detail am Schieber 2 angeordnet, nämlich ein Strömungswiderstand 7 in Art eines hochgebogenen Blechabschnittes, der bezüglich der durch einen Pfeil angedeuteten Strömungsrichtung stromab der Steueröffnung 6 angeordnet ist, und somit einen Teil der Luft staut und den Abstrom über die Durchlaßöffnung 4 fördert. Auch andersgestaltete Mittel zur Stauerzeugung sind möglich.

Um eine saubere Trennung der in verschiedene Richtungen blasenden Auslaßöffnungen zu erhalten, beispielsweise den senkrecht nach unten blasenden und den seitlich ausbla­ senden Öffnungen, kann - wie in Fig. 11 dargestellt - zwischen dem Steuerrohr 2 und dem Auslaßabschnitt 1 eine Distanz­ leiste 8 angeordnet sein, die gleichzeitig für eine rei­ bungsarme Führung des Steuerrohres 2 sorgt.

Eine besonders vorteilhafte Aufhängung des Kanalsystems ist in Fig. 12 dargestellt. Die Hauptrohre sind hierbei in üblicher Weise in Formteile 9 gesteckt, nämlich Steckverbindungen, Bogen, T-Stücke usw., an welchen Laschen 10 befestigt sind, die ihrerseits an Aufhängevorrichtungen 11 montiert sind. Hierdurch wird gewährleistet, daß das Hauptrohr nicht durch irgendwelche Rohrschellen, die üblicherweise zur Aufhängung dienen, verzogen wird, wodurch das Steuerrohr 2 möglicherweise klemmen könnte, und es wird andererseits erreicht, daß die Ausgangsöffnungen nicht ungewünscht durch Rohrschellen verdeckt werden.

Claims (15)

1. Kanalsystem, insbesondere für Lüftungs- und Klimaanlagen, bei dem der Mediumsführung dienende Kanalrohrabschnitte je mehrere Durchlaßöffnungen für den Mediumsein- bzw. -austritt aufweisen, wobei mehrere derartige Durchlaßöff­ nungen im Querschnitt gleichzeitig durch einen der Kanal­ wandform angepaßten und mit den Durchlaßöffnungen kor­ respondierenden Steueröffnungen versehenen, als Schieber ausgebildeten Rohrabschnitt durch axiales und/oder durch drehendes Verschieben desselben änderbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (2) als innerhalb oder außerhalb des Kanalrohrs (1) verschiebbares, im Umfang offenes Rohrsegment ausgebildet ist.

2. Kanalsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (2) durch entsprechende Vorrichtungen von Hand oder automatisch verschiebbar oder verdrehbar ist.

3. Kanalsystem nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der Steueröffnungen (5, 6) und die der Durchlaßöffnungen (3, 4) so gewählt ist, daß je nach Lage des Schiebers (2) ein unterschiedlicher Gesamtquerschnitt aufsteuerbar ist, je nach Zahl von aufgesteuerten Durchlaßöffnungen (3, 4) und/oder je nach durch den Schieber freigelegtem Durchlaßquerschnitt der einzelnen Öffnungen (3, 4, 5, 6).

4. Kanalsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verschieben des Schiebers (2) die Strömungsrichtung des die Öffnungen (3, 4, 5, 6) durchtretenden Mediums änderbar ist, indem in verschiedene Richtungen weisende Durchlaßöffnungen (3, 4) geschlossen bzw. geöffnet werden.

5. Kanalsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsform der Öffnungen (3, 4, 5, 6) je nach angestrebter Kerngröße von Verstellweg zu Querschnittsänderung wählbar ist.

6. Kanalsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß stromab mindestens eines Teils der Steueröffnungen (5, 6) dem Mediumstrom entgegenwirkende Strömungswiderstände (7) vorhanden sind.

7. Kanalsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die automatische Verstellung des Schiebers (2) in Abhängigkeit von Steuergrößen wie Mediummenge oder Temperatur.

8. Kanalsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Schieber (2) und Kanalrohr (1) in Längsrichtng verlaufende Distanz- und Führungsleisten (8) vorgesehen sind.

9. Kanalsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kanalrohr aus Rohrstücken (1) und Formteilen (9) (Verbindungsstücke, Formstücke, Flanschen) besteht und daß an den Formteilen (9), Laschen (10) oder Ösen angeordnet sind, an die Aufhängevorrichtungen (11) montierbar sind.

10. Kanalsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kanalrohr (1) die Form eines Wickelfalzrohres ausweist.

11. Kanalsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (2) einen Querschnitt aufweist, der nahezu einem halben Rohrquerschnitt entspricht (Fig. 1a).

12. Kanalsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Kanalrohrabschnitt ein von einem Hauptkanal abzweigender Auslaßabschnitt (1) dient.

13. Kanalsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßabschnitt (1) als an den Hauptkanal vorzugsweise in Längsrichtung angelegtes und zu diesem hin offenes Halbrohr dient, indem der Schieber (2) angeordnet ist.

14. Kanalsystem nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Auslaßabschnitt (1) und Hauptkanal ein nur vom auszulassenden Medium durchströmter Staubehälter vorgesehen ist.

15. Kanalsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßöffnungen (3, 4) und/oder Steueröffnungen (5, 6) schlitzförmig ausgebildet sind.