DE3642056A1

DE3642056A1 - Luftauslassvorrichtung fuer lueftungs- und klimaanlagen

Info

Publication number: DE3642056A1
Application number: DE19863642056
Authority: DE
Inventors: Burgsteinfurt Prof Dip Boiting
Original assignee: Erwin Mueller GmbH and Co
Current assignee: ERWIN MUELLER GMBH, 49808 LINGEN, DE
Priority date: 1986-12-09
Filing date: 1986-12-09
Publication date: 1988-06-23
Also published as: DE3642056C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftauslaßvorrichtung für Lüftungs- und Klimaanlagen in Räumen unter Verwendung eines Wirbelerzeugers, der durch eine hohlzylindrische oder hohlkegelstumpfförmige Ausblaswirbelkammer gebildet ist, auf deren äußerem Umfang Luftlenkelemente in Form von senkrecht verlaufenden Lamellen oder Schlitzauslaß elementen angeordnet sind oder das Zuluftrohr tangential verlaufend in die Ausblaswirbelkammer eingeführt ist, nach Patent .. .. ... (Patentanmeldung P 35 26 760.7-16).

Bei der Luftauslaßvorrichtung nach dem Hauptpatent wird in der Ausblaswirbelkammer eine Wirbelbewegung erzeugt. In der Zentrumsachse des Wirbels entsteht ein Unterdruck, durch welchen Raumluft durch das Saugrohr oberhalb des Luftauslasses angesaugt wird. Diese angesaugte Raumluft wird mit der Zuluft intensiv gemischt und die entstandene Mischluft in den Raum geblasen. Durch Verstellen der Luftlenkelemente kann sowohl der Volumenstrom als auch die Strahlrichtung je nach Heiz- oder Kühlbetrieb ver ändert werden. Dies erfordert einen entsprechenden kon struktiven Aufwand und umständliche Verstellarbeiten für jedes einzelne Element. Außerdem wird durch Verände rung des Volumenstroms infolge der Verstellung der Luft lenkelemente die Raumspülung negativ beeinflußt.

Es läßt sich dabei nicht ausschließen, daß Strömungs turbulenzen verbunden mit einer nicht gewünschten Lärm belästigung auftreten.

Durch die vorliegende Zusatzerfindung soll in konstruktiv einfacher Weise eine optimalere Lösung für die Belüftung von Räumen mit Warm- und Kaltluft ermöglicht werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Austrittsebene der Ausblaswirbelkammer ein Diffu sor und in der Zentrumsachse der Ausblaswirbelkammer eine konische Querschnittsverengung angeordnet sind, wobei die konische Querschnittsverengung in Achsrichtung verstellbar angeordnet ist.

Zweckmäßigerweise ist der Außendurchmesser der konischen Querschnittsverengung mindestens so groß wie der Ein trittsdruchmesser des Diffusors. Die konische Quer schnittsverengung kann in Form einer Steuerdüse oder einer Lochscheibe ausgebildet sein.

In Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuerdüse von der oberen Begrenzung der Ausblaswirbelkammer bis zur Oberkante des Diffusors verstellbar. Vorteilhafterweise ist der Eintrittsdurchmesser des Diffusors kleiner oder gleich dem inneren Durchmesser der Ausblaswirbelkammer. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Steuer düse in Strömungsrichtung mit einem Gleichrichter ver sehen und mit verstellbaren oder auswechselbaren Aus trittsdurchmessern ausgestattet. Auf der Außenseite der Luftlenkelemente kann ein drehbarer Schlitz-Schieberring angeordnet sein.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist in konstruktiv einfacher Weise bei Vermeidung jeglicher Lärmbelästigung lediglich durch Verstellen der Steuerdüse im Heizbetrieb die Warmluft mit einer der Raumhöhe angepaßten Eindring tiefe vertikal von der Decke aus in den Raum blasbar, wobei die Luftlenkelemente feststehend angeordnet sind. Die Strahlrichtung ist nicht fest mit dem Volumenstrom gekoppelt. Trotz Änderung der Strahlrichtung bleibt der Volumenstrom konstant. Durch Drehung des Schlitz-Schie berringes oder durch entsprechende Wahl des Austritts durchmessers der Steuerdüse kann jedoch eine Anpassung des Volumenstroms an die speziellen Betriebsverhältnisse zwischen einem Minimal- und Maximalwert vorgenommen werden. Im Kühlbetrieb kann die Kaltluft horizontal oder nahezu horizontal unterhalb der Raumdecke mit ge ringer Eindringtiefe ausgeblasen werden, so daß ein Herabfallen der Kaltluft infolge von Abtriebskräften (Zugerscheinung) in den Aufenthaltsbereich von Personen vermieden wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich nung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Luftauslaßvor richtung mit Stellung der Steuerdüse an der oberen Begrenzung der Ausblaswirbelkammer;

Fig. 2 einen Horizontalschnitt nach Linie A-B der Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht und eine Seitenansicht eines Gleichrichters;

Fig. 4 wie Fig. 1, jedoch mit Zwischenstellung der Steuerdüse;

Fig. 5 wie Fig. 1, jedoch mit Stellung der Steuerdüse in der untersten Position der Ausblaswirbelkammer und

Fig. 6 bis 8 wie Fig. 2, jedoch mit unterschiedlicher Stellung des drehbaren Schlitz-Schieberringes.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Stellung der Steuerdüse 14 an der oberen Begrenzung der Ausblaswirbelkammer 1 wird die Steuerdüse 14 nicht durchströmt. Die in die Ausblaswirbelkammer 1 eintretende Zuluft bildet eine intensive Wirbelströmung 17, die durch den Diffusor 13 in den Raum austritt. In diesem Fall wird die Wirbel strömung 17, die durch die stetige Querschnittserwei terung im Diffusor 13 in axialer Richtung verzögert wird und einen Druckanstieg erfährt, "aufplatzen", d.h. die Wirbelströmung 17 breitet sich radial, also senkrecht zur Achse des Auslasses aus. Bei einer Anordnung nach Fig. 1 ergeben sich sehr stabile Deckenstrahlen, die für den Kühlbetrieb besonders vorteilhaft sind.

Gemäß Fig. 5 befindet sich die Steuerdüse 14 in der untersten Position innerhalb der Ausblaswirbelkammer 1 und deckt dabei den Eintrittsquerschnitt des Diffusors 13 ab. Hierbei muß die gesamte aus der Ausblaswirbel kammer 1 austretende Luft die Steuerdüse 14 passieren. Da die Wirbelströmung infolge der Querschnittseinschnü rung in der Steuerdüse 14 in axialer Richtung be schleunigt wird, wird ein "Wirbelplatzen" vermieden und es bildet sich ein verdrallter, axialer Freistrahl mit einer Rezirkulationszone, einem großen Öffnungswinkel und einer großen Induktion. Diese Strahlform ist sehr vorteilhaft für Warmluft, die in Räume mit geringer und mittlerer Höhe eingeblasen wird. Falls extrem große Ein dringtiefen gefordert werden, z.B. für sehr hohe Räume, kann die Steuerdüse 14 mit einem Gleichrichter 16 gemäß Fig. 3 ausgestattet werden, der den Drall der Zuluft auf hebt und einen kompakten Freistrahl mit Kreisquerschnitt mit geringer Induktion, aber größtmöglicher Eindring tiefe erzeugt.

Eine Zwischenstellung der Steuerdüse 14 gegenüber den in den Fig. 1 und Fig. 5 dargestellten oberen und unteren Positionen zeigt Fig. 4. In diesem Betriebszustand wird ein Teil der Zuluft durch den Diffusor 13, der andere Teil durch die Steuerdüse 14 strömen. Hiermit wird es möglich, die unterschiedlichen Strahlformen zwischen Deckenstrahl und Freistrahl mit großer oder geringer Eindringtiefe und Induktion und mit oder ohne Drall zu bilden.

Durch entsprechende Dimensionierung des Austrittsdurch messers der Steuerdüse 14 kann erreicht werden, daß un abhängig von der Stellung der Steuerdüse 14, d.h. bei jeder beliebigen Strahlform, der Volumenstrom der Zuluft konstant bleibt. Allerdings kann mittels eines kleineren Austrittsdurchmessers der Steuerdüse 14 der Zuluftstrom beim Heizbetrieb mit vertikaler Strahlführung gemäß Fig. 5 gedrosselt werden, was aus Gründen der Ersparnis an Ventilatorenergie häufig wünschenswert ist.

Eine vom Steuerdüsenmesser unabhängige Volumenstrom reglung kann durch einen auf dem äußeren Umfang des Luftlenkelementerings 4 angeordneten, drehbaren Schlitz- Schieberring 15 erreicht werden. Nach den Fig. 6, 7, 8 wird durch Drehung des Ringes 15 der Eintrittsquer schnitt des von den Luftlenkelementen 4 gebildeten Strö mungskanals verändert. Diese Querschnittsveränderung be wirkt eine Volumenstromänderung, die den gewünschten Be triebsverhältnissen von Hand oder durch regelungstech nische Einrichtungen angepaßt werden kann. Diese Tat sache wirkt sich besonders dann vorteilhaft aus, wenn z.B. im Kühlbetrieb durch Drehung des Schlitz-Schieber ringes 15 entgegen dem Uhrzeigersinn der Drall erhöht und somit trotz Volumenstromabnahme ein stabiler, ver drallter Deckenstrahl gewährleistet wird.

Aufstellung der Bezugszeichen: 1Aufblaswirbelkammer 4Luftlenkelemente10Zuluftrohr13Diffusor14Steuerdüse15Schlitz-Schieberring16Gleichrichter17Wirbelströmung

Claims

1. Luftauslaßvorrichtung für Lüftungs- und Klimaanlagen in Räumen unter Verwendung eines Wirbelerzeugers, der durch eine hohlzylindrische oder hohlkegelstumpfförmi ge Ausblaswirbelkammer gebildet ist, auf deren äußerem Umfang Luftlenkelemente in Form von senkrecht verlau fenden Lamellen oder Schlitzauslaßelementen angeordnet sind oder das Zuluftrohr tangential verlaufend in die Ausblaswirbelkammer eingeführt ist, nach Patent .. .. ... (Patentanmeldung P 35 26 760.7-16), dadurch gekennzeichnet, daß in der Austrittsebene der Aus blaswirbelkammer (1) ein Diffusor (13) und in der Zentrumsachse der Ausblaswirbelkammer (1) eine ko nische Querschnittsverengung angeordnet sind.

2. Luftauslaßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die konische Querschnittsverengung in Achsrichtung verstellbar angeordnet ist.

3. Luftauslaßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der konischen Querschnittsverengung mindestens so groß wie der Ein trittsdurchmesser des Diffusors (13) ist.

4. Luftauslaßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die konische Quer schnittsverengung in Form einer Steuerdüse (14) oder einer Lochscheibe ausgebildet ist.

5. Luftauslaßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerdüse (14) von der oberen Abdeckung der Ausblaswirbelkammer (1) bis zur Oberkante des Diffusors (13) verstellbar ist.

6. Luftauslaßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintrittsdurch messer des Diffusors (13) kleiner oder gleich dem inneren Durchmesser der Ausblaswirbelkammer (1) ist.

7. Luftauslaßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerdüse (14) in Strömungsrichtung mit einem Gleichrichter (16) versehen ist.

8. Luftauslaßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerdüse (14) verstellbare oder auswechselbare Austrittsdurchmesser aufweist.

9. Luftauslaßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenseite der Luftlenkelemente (4) ein drehbarer Schlitz-Schieber ring (15) angeordnet ist.