DE4039542A1 - Vorrichtung zur lufteinleitung in raeume und hallen sowie verfahren zu deren betrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen an eine Lüftungsleitung einer Klima­ anlage anschließbaren Luftdurchlaß mit einem luftdurchlässigen Mantelrohr, das mit mindestens einer endständigen Stirnplatte verschlossen ist, die eine zentrale Überströmöffnung aufweist, durch die Luft in das Zentrum des Luftdurchlasses zurückströmen kann, und bei dem Mittel zur Erzeugung einer Drallströmung vorge­ sehen sind, in Verbindung mit den Anschlußmitteln an die Lüftungs­ leitung; sie betrifft ferner ein Verfahren, mit dem mittels eines derartigen Luftdurchlasses vorteilhaft Luft in die Räume bzw. Hal­ len eingeleitet werden kann.

Zur Belüftung von Räumen und Hallen, in denen gewerblich oder in­ dustriell gearbeitet wird, wird häufig mit Schadstoffen umgegangen und es fallen dabei Luftverunreinigungen an, die mit einer Lüftung auszuspülen sind. Gleiches gilt, wenn in dem Raum oder der Halle Wärmequellen vorhanden sind, deren Wärme auf die Raumluft über­ tragen, deren Temperatur anhebt. Auch hier ist zum Halten einer gewünschten Temperatur die erwärmte Luft über eine Lüftung aus­ zuspülen. Dabei verläßt die ausgespülte Luft mit den aufgenommenen Luftverunreinigungen und/oder der aufgenommenen Wärme den Raum bzw. die Halle als Abluft über entsprechende Leitungen. Das Luft­ defizit infolge des Abführens der Abluft wird durch Einführen der Zuluft ausgeglichen, so daß das Luftgleichgewicht in dem belüfte­ ten Raum (bzw. der Halle) gewahrt bleibt. Dieses Einführen erfolgt dabei gezielt so, daß zum einen eine schnelle Mischung mit der Raumluft erfolgt, daß aber zum anderen eine arbeitsphysiologisch, insbesondere im Kühlbetrieb, störende Strahlwirkung unterdrückt wird. Dazu wird die Zuluft mittels geeigneter, an die Versorgungs­ leitungen der Klimaanlage anzuschließende Luftdurchlässe in den zu belüftenden Raum eingebracht, wobei ein möglichst gleichförmiges Ausströmen mit homogener Verteilung der Ausströmgeschwindigkeit der Luft angestrebt wird.

Um ein derartiges Ausströmen zu erreichen, sind an eine Lüftungs­ leitung einer Klimaanlage anschließbare rohrförmige Luftdurchlässe mit einem luftdurchlässigen Mantelrohr mit luftdurchlässiger Man­ telfläche bekannt, bei denen mindestens ein Ende mit einer endstän­ digen Stirnplatte verschlossen ist, und deren Stirnplatte eine Zen­ tralöffnung aufweist, durch die Luft in das Zentrum des Luftdurch­ lasses zurückströmen kann. An diesen Luftdurchlässen sind darüber hinaus im Bereich des Anschlusses Mittel zur Erzeugung einer Drall­ strömung vorgesehen. Die Drallströmung kann dabei mit einem Drall­ flügelapparat, wie in DE-OS 33 04 151 beschrieben, erzeugt werden. Der dort beschriebene Luftdurchlaß weist auch an der dem Luftein­ tritt gegenüberliegenden Seite eine Zentralöffnung auf, die den Übertritt von Raumluft in den Innenraum des Körpers des Luftdurch­ lasses erlaubt. Die Drallströmung hat einen hinreichenden Turbu­ lenzgrad, um die übergetretene Raumluft mit der Zuluft zu vermi­ schen. Zum Erreichen einer gleichförmigen Ausströmung sind beson­ dere Leiteinbauten vorgesehen, die die Drallströmung stören und so den gewünschten Mischungseffekt in Frage stellen. Darüber hinaus bildet sich hinter jedem der ringförmigen Leiteinbauten ein strö­ mungstotes Gebiet aus, dessen Unterdruck eine unerwünschte Rück­ strömung zu dem eigentlichen Ausströmungsbereich zur Folge hat.

Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrunde liegt, ei­ nen derartigen Luftdurchlaß so weiterzubilden, daß er sowohl im Kühl- als auch im Heizbetrieb betreibbar, einfach aufgebaut und wirtschaftlich herstellbar ist; desweiteren soll ein Verfahren angegeben werden, bei dem zumindest im Kühlbetrieb das Abströmen der Luft über die gesamte Länge gleichmäßig erfolgt und bei dem daher auf zusätzliche Leiteinrichtungen verzichtet werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Mantelrohr des Luft­ durchlasses gebildet ist von einem Lochblech mit einer freien Flä­ che von maximal 50%, vorzugsweise von 20% bis 23%, und daß zum An­ schluß an die Zuluftleitung ein zentral und axial in das Mantel­ rohr mündender, im wesentlichen runder Anschlußstutzen vorgesehen ist, in dem als Mittel zur Erzeugung der Drallströmung ein Drall­ flügelapparat angeordnet ist, wobei vorzugsweise eine zweite Stirn­ platte diesen Anschlußstutzen aufnimmt. Alternativ wird vorgeschla­ gen, daß zum Anschluß an die Zuluftleitung mindestens ein über na­ hezu die gesamte Länge des Mantelrohres des Luftdurchlasses rei­ chender, tangential in das Mantelrohr mündender, im wesentlichen rechteckiger Anschlußstutzen ausgebildet ist, der als Mittel zur Erzeugung der Drallströmung tangential an das Mantelrohr angesetzt ist, wobei vorzugsweise beiden Enden des Mantelrohres je eine zen­ trale Überströmöffnung zugeordnet ist. In beiden Fällen wird die in der Klimaanlage aufbereitete und von dieser kommende Zuluft so in den Luftdurchlaß eingeleitet, daß sich eine Drallströmung ausbil­ det, die in sich stabil ist, auch gegenüber einem Abströmen des als Zuluft dem Luftdurchlaß zugeführten Anteils der Luft durch die luftdurchlässige Mantelfläche des Mantelrohres des Luftdurchlas­ ses.

Diese Drallströmung entspricht einem Wirbel, dessen Kern eine Wir­ belsenke mit ausgeprägtem Unterdruck bildet, wobei die Größe des Unterdruckes von der Wirbelstärke abhängt. Durch die zentrale Öff­ nung in der einen Stirnplatte wird infolge dieses Unterdruckes Raum- (bzw. Hallen-)luft angesaugt und in die Zuluft eingemischt. Der Durchmesser dieser zentralen Überströmöffnung liegt in einem Bereich von etwa 85% bis 40% des Innendurchmessers des Mantelroh­ res. Mit ihm kann für einen bestimmten Bereich der Wirbelstärke das Verhältnis von Zuluft zu rückgesaugter Raumluft eingestellt werden.

Zur Vereinfachung von Anpassungen wird zweckmäßigerweise die mit der zentralen Überströmöffnung für das Rückströmen der Raumluft versehene erste Stirnplatte auswechselbar an dem rohrförmigen Kör­ per befestigt oder es wird eine mit der notwendigen zentralen Über­ strömöffnung versehene Kappe vorgesehen, die auswechselbar auf die Stirnplatte mit maximaler zentraler Überströmöffnung aufgesetzt wird. Dabei ist eine weitere Anpassung an die gewünschten Ausström­ verhältnisse dadurch möglich, daß das der zentralen Überströmöff­ nung zugeordnete Ende des Mantelrohres einen axial verschiebbaren Einsatz aufweist mit der zentralen Überströmöffnung.

Eine Veränderung des Dralles kann bei einer der Ausführungsformen des Luftdurchlasses durch eine Veränderung des Anstellwinkels der Drallflügel des Drallflügelapparates in dem zentralen Zuluftstut­ zen erfolgen. Bei der anderen Ausführungsform wird alternativ dazu die Eintrittsgeschwindigkeit der Zuluft in den Innenraum des Man­ telrohres und damit die Wirbelstärke durch Verstellung der Weite des tangentialen Spaltes an der Mündung des im wesentlichen recht­ eckigen Anschlußstutzens in das Mantelrohr erreicht, wobei wegen der nahezu über die gesamte Höhe reichenden Einströmung eine hin­ reichend gleichmäßige Verteilung der Luft und somit die gewünschte Drallströmung mit ihrer Stabilität erreicht wird.

Der verstellbare Drallgeber gestattet auch einen Betrieb des Luft­ durchlasses sowohl im Kühlbetrieb als auch im Heizbetrieb. Wird bei dem Kühlbetrieb bei in Deckennähe angeordneten Luftdurchlässen ein gleichmäßiges Ausströmen verlangt, wird mit dem Drall gearbei­ tet. Im Heizbetrieb würde unter den gleichen Umständen die erwärm­ te Luft unmittelbar nach Verlassen des Luftdurchlasses aufwärts strömen, und das Ziel des Heizens wäre verfehlt. Wird beim Heizbe­ trieb dagegen der Drall durch entsprechendes Verstellen der Drall­ geber die Drallströmung unterdrückt, erfolgt das Abströmen im we­ sentlichen durch die (bei Montage des Luftdurchlasses in Deckennä­ he nach unten gerichtete) offene stirnseitige Zentralöffnung, so daß die erwärmte Luft als Strahl in Richtung der Achse des Mantel­ rohres des Luftdurchlasses austritt.

Als Verstellorgane kommen dabei in Achsrichtung bewegbare Hubele­ mente in Betracht, die über angelenkte Hebel mit jedem der Drall­ flügel verbunden, diese beim Hub je nach Hubrichtung steiler oder flacher anstellen. Es kann jedoch auch ein zentral angreifendes Verstellorgan sein (wie z. B. in P 40 26 961.2 beschrieben), das z. B. mit Kegelrädern für jeden der Drallflügel und dazu korrespon­ dierende Kegelbahnen versehen ist, die vorzugsweise über kämmende Verzahnungen miteinander zusammenwirken. Schließlich ist noch die Möglichkeit gegeben, jeden Drallflügel von außen, mittels einer nach außen durchgeführten Drallflügelwelle gesondert einzustellen.

Die Abströmverhältnisse lassen sich durch die freie Fläche der Lo­ chung des Lochbleches des Mantelrohres des Luftdurchlasses beein­ flussen. Eine stärkere Wirkung wird erreicht, wenn das Mantelrohr mit einer Filterschicht belegt wird, wobei deren Widerstandsbei­ wert - das Verhältnis von Druckabfall der durch die Filterschicht strömenden Luft zu deren dynamischen Druck - größer als 10 gehalten wird. Derartige Filter können als Oberflächenfilter ausgebildet sein, deren typische Vertreter die Membranfilter sind; geglättete Vliesfilter haben eine ähnliche Filterwirkung. Derartige Filter haben nur geringe Staubspeichervermögen, sie werden daher bevor­ zugt dort eingesetzt, wo eine hinreichende Vorreinigung der Luft eine tolerierbare Standzeit erwarten läßt. Im anderen Fall sind die Tiefenfilter angezeigt, die allerdings ein größeres Volumen aufweisen und so den Durchmesser des Luftdurchlasses vergrößern. Unabhängig vom Filtertyp wirken diese auf das Mantelrohr aufge­ brachten Filter allein durch ihren Strömungswiderstand, der sich im Widerstandsbeiwert - Verhältnis von Druckdifferenz der durch das luftdurchlässige Mantelrohr, ggf. mit der Filterschicht, abströ­ menden Zuluft zu deren dynamischen Druck - wiederspiegelt.

Derartige Luftdurchlässe werden vorteilhaft so betrieben, daß das Verhältnis von Umfangsgeschwindigkeit der Drallströmung zur Ab­ strömgeschwindigkeit aus dem luftdurchlässigen Mantelrohr größer als 4 : 1 gehalten wird, wobei das Verhältnis von Länge des Man­ telrohres zu seinem Durchmesser nicht größer als 10 : 1 ist. Durch diese Parameter wird ein stabiler Strömungszustand erreicht, der über seine gesamte Länge ein Abströmen im Sinne einer Fadenquelle erlaubt, das so gleichmäßig ist, daß zusätzliche Leiteinrichtungen zum Ausleiten der abströmenden Luft überflüssig werden. Dieser Strömungszustand beruht auf einer stabilen Drallströmung, und der Verlust an Strömungsenergie durch das Abströmen von Luft aus dem Wandbereich wird durch den Nachschub an Strömungsenergie beim Ein­ strömen der Luft kompensiert, dabei wird in das Unterdruckgebiet des Wirbelkernes durch die zentrale Öffnung in der einen Stirn­ platte Luft aus dem Raum (bzw. der Halle) zurückgesaugt, was auch zur Stabilisierung des Wirbels beiträgt.

Diese überraschend einfache Lösung gestattet, auf zusätzliche, die Abströmung leitende Einbauten zu verzichten; da gerade derartige Einbauten zum einen nur schwierig herzustellen sind und zum ande­ ren die Montage derartiger Luftdurchlässe schwieriger gestalten, liegt in dem Wegfall dieser Einbauten der die Wirtschaftlichkeit ihrer Herstellung entscheidend beeinflussende und begünstigende Vorteil.

Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn das Abströmen der Luft durch das luftdurchlässige Mantelrohr gegen einen auf den dynami­ schen Druck der abströmenden Luft bezogenen Widerstandsbeiwert der Abströmfläche des luftdurchlässigen Mantelrohres größer 10 er­ folgt. Durch diesen Abströmwiderstand wird ein "Rückstau" geschaf­ fen, der die Drallströmung zusätzlich stabilisiert.

Als typisches Beispiel für einen derartigen Luftdurchlaß wurde ein solcher mit einem Mantelrohr mit einem Durchmesser von 400 mm un­ tersucht. Die Länge des Mantelrohres wird in einfacher Weise dem Luftstrom angepaßt; im Versuchsaufbau wurde eine Abströmgeschwin­ digkeit von 0,55 m/s angesetzt. Dabei ergab sich für einen Luft­ strom von 1000 m³/h eine Länge des luftdurchlässigen Mantelrohres von 600 mm; für einen Luftstrom von 2500 m³/h eine solche von 1500 mm. Die Zuluft wurde über einen zentralen Stutzen in der einen Stirnplatte zugeführt, in dem sich auch der Drallflügelappa­ rat als Drallgeber befand, dessen Drallflügel auf einen Anstell­ winkel von 48°-50° gebracht wurden. Die Messungen zeigten trotz erheblicher Unterschiede in der Luftgeschwindigkeit im Zuluft­ stutzen (2,2 m/s /. 5,5 m/s) keine Unterschiede in der Abström­ geschwindigkeit, die sowohl bei dem einen als auch bei dem anderen Luftstrom mit Werten um 0,55 m/s bestimmt wurde. Dabei betrugen die Umfangsgeschwindigkeiten 4,6 m/s im ersten und 8,5 m/s im zweiten Fall.

Hier zeigt sich ein weiterer überraschender Vorteil derartiger Luftdurchlässe: Eine Änderung des Luftstromes kann über einen ge­ wissen Bereich abgefangen werden. Scheidet dies wegen zu großer Veränderungen des Luftstromes aus, kann an den gleichen Stutzen­ durchmesser ein Luftdurchlaß mit größerer (oder kleinerer) Länge angesetzt werden, ohne daß aufwendige Montagearbeiten, die immer dann notwendig sind, wenn sich die Anschlüsse im Durchmesser ver­ ändern, anfallen.

Das Wesen der Erfindung wird an Hand der Fig. 1 und 5 beispiel­ haft dargestellt; dabei zeigen

Fig. 1 Luftdurchlaß mit axialem Lufteintritt und Drallflügel­ apparat (geschnitten, schematisch);

Fig. 2 Funktionsschema des Luftdurchlasses, a: Kühlfall, b: Heizfall;

Fig. 3 Luftdurchlaß mit tangentialem Lufteintritt und Drall­ einstell-Zunge (geschnitten, schematisch);

Fig. 4 Einzelheit Anordnung Stirnplatte mit zentraler Öffnung, a: Stirnplatte mit Kappe, b: Verschiebbare Stirnplatte;

Fig. 5 Anordnung der Luftdurchlässe an der Lüftungsleitung, a: Axiale Einströmung, b: Tangentiale Einströmung.

In der Fig. 1 ist ein Schnitt durch einen Luftdurchlaß 1 darge­ stellt, der über den Axialstutzen 6 an eine Lüftungsleitung L (Fig. 4, 5) einer Klimaanlage, über die die Zuluft dem Luftdurch­ laß zugeführt wird, angeschlossen ist. Der Luftdurchlaß 1 ist mit einem luftdurchlässigen Mantelrohr 2 versehen, wobei das Mantel­ rohr 2 des Luftdurchlasses 1 gebrochen gezeichnet ist. Das Man­ telrohr 2 besteht aus einem zwischen den beiden Stirnflächen 3.1 und 3.2 angeordneten, zu einem Rohr geformten Lochblech 5, das aus Streifen von Metall oder aus Kunststoff-Streifen gebildet ist. Die Lochung des Lochbleches 5 wird dabei so gewählt, daß die freie Fläche maximal 50% beträgt. Im allgemeinen wird diese Lochung so gewählt, daß der gewünschte Widerstandsbeiwert direkt durch die Lochung gegeben ist; wird der Widerstandsbeiwert mittels eines auf die Außenseite (oder auch auf die Innenseite) des Lochbleches 5 des Mantelrohres 2 aufgebrachten schichtförmigen Filters 7 gege­ ben, bildet das Lochblech lediglich die Stütze für diese Filter­ schicht unabhängig von der Lochung, die dann unter Stabilitätsge­ sichtpunkten gewählt werden kann. Naturgemäß können sich jedoch auch die Widerstandsbeiwerte überlagern, so daß mit einer engeren Lochung ein zu geringer Widerstandsbeiwert einer Filterschicht kompensiert werden kann. Für das Aufbringen einer derartigen Fil­ terschicht 7 - hier als Tiefenfilter mit Wirrfaserstruktur ange­ deutet - weisen beide Stirnplatten 3.1 und 3.2 Überstände 8 auf, die als Ringe die Filterschicht 7 in axialer Richtung fixieren. Die Filterschicht 7 kann auch in radialer Richtung festgelegt wer­ den, z. B. mit einem (in Fig. 1 nicht näher dargestellten) Gitter­ korb, der um die Filterschicht 7 gelegt, diese hält. Die erste Stirnplatte 3.1 weist eine zentrale Überströmöffnung 4 mit einem Durchmesser "d" auf, durch die Raumluft in das Mantelrohr 2 ein­ treten kann, wenn in seinem Inneren - etwa infolge einer Wirbel­ strömung - Unterdruck herrscht, und durch den auch Zuluft austreten kann, wenn die Druckverhältnisse dies vorgeben. Die zweite Stirn­ platte 3.2 ist mit einem Stutzen 6 versehen, über den der Luft­ durchlaß 1 an eine Lüftungsleitung L (Fig. 4, 5) einer Klimaanlage angeschlossen ist.

In diesem Anschlußstutzen 6 befindet sich ein Drallflügelapparat, der als Drehverstellglied 10.1 ausgebildet ist, mit dessen Hilfe in dem Mantelrohr 2, dessen Innendurchmesser mit "D" bezeichnet ist, eine Drallströmung, ein Wirbel erzwungen wird, dessen Wirbel­ kern das für die Rückströmung der Raumluft notwendige Unterdruck­ gebiet schafft. Dieser Drallflügelapparat 10 besteht aus einer An­ zahl radial angeordneter Drallflügel 11, von denen jeder auf einer Achse 11.1 angeordnet ist. Die freien Enden der Achsen 11.1 können dabei in auf der inneren Wandung des Stutzens 6 angeordneten Wider­ lagern 6.1 abgestützt sein. Über diese Achsen 11.1 sind die Drall­ flügel 11 verstellbar, wobei eine zentrale Verstellung durch eine zentrale Drehnabe 12 eine gleichmäßige Verstellung der Drallflügel 11 bewirkt. Dazu sind die in die Drehnabe 12 ragenden Achsstummel mit verzahnten Kegelrädern versehen, die auf einer in gleicher Wei­ se verzahnten Bahn laufen und beim Verdrehen des Verstellteils der Nabe verdreht werden und dabei die Flügel mitnehmen. Eine derarti­ ge Verstellung der Drallflügel wird zweckmäßigerweise motorisch vorgenommen, so daß eine Fernbedienung möglich ist. Dazu ist das verdrehbare Teil der Drehnabe 12 über eine Welle 13 mit einem An­ triebsmotor 14 verbunden, der über Halterungen 15 in dem Stutzen 6 gehalten ist. Ein nach außen geführter Anschluß 14.1 stellt die Verbindung zur Ansteuerung her, die auch in der Zentrale der Kli­ maanlage untergebracht sein kann.

Eine Beeinflussung der Ansteuerung durch die Temperaturdifferenz ist gleichfalls denkbar: Wird die Zuluft mit erheblicher Untertem­ peratur (Kühlbetrieb) eingespeist, werden die Drallflügel 11 flach angestellt, um die Umfangsgeschwindigkeit der Drallströmung und damit die Wirbelstärke zu erhöhen. Damit wird das im Wirbelkern entstehende Unterdruckgebiet verstärkt, so daß zum einen ein di­ rektes Ausblasen der kalten Zuluft unterdrückt wird, und daß zum anderen ein erheblicher Anteil von Raumluft zurückgesaugt und in dem Luftdurchlaß 1 mit der kalten Zuluft vermischt wird, zur Ver­ ringerung der Temperaturdifferenz. Je geringer diese Temperatur­ differenz ist, umso weniger bedeutsam ist das Beimischen von Raum­ luft, die Wirbelstärke kann daher in diesem Fall zurückgenommen werden. Im Übergang zum Heizfall kehrt sich die Temperaturdiffe­ renz um: Die Zuluft wird wärmer als die Raumluft. In diesem Fall ist eine Strahllüftung der Quellüftung vorzuziehen. Daher werden bei der im Heizfall positiven Temperaturdifferenz die Drallflügel 11 so angestellt, daß kein Drall vorgegeben wird, ein Wirbel kann sich nicht ausbilden. In diesem Fall wirkt der Luftdurchlaß 1 als Strahldurchlaß, wobei der Zuluftstrahl aus der zentralen Über­ strömöffnung 4 in der einen Stirnplatte 3.1 austritt, wobei wegen des relativ hohen Widerstandsbeiwertes des Mantelrohres 2 das ra­ diale Abströmen weitgehend unterdrückt ist.

Die Fig. 2 zeigen ein Funktionsschema eines Luftdurchlasses mit axialer Einströmung über einen Stutzen 6, der mit einer Lüftungs­ leitung L (Fig. 4), wobei in der Fig. 2a das Ausströmen der Luft im Kühlfall (große Drallstärke) und in der Fig. 2b das Ausströmen der Luft im Heizfall (verschwindende Drallstärke) mit Strömungs­ pfeilen angedeutet sind. In beiden Fällen wird die Zuluft über den Stutzen 6 zugeführt und strömt durch das Mantelrohr 2, das hier den gleichen Durchmesser wie der Anschlußstutzen 6 aufweist, wo­ durch eine am Anschlußende vorgesehene Stirnplatte überflüssig wird, ab. Diese Ausführungsform vermeidet verschiedene Durchmesser und ist immer dort geeignet, wenn eine Montage von oben durch eine z. B. abgehängte Decke erfolgen muß und ein Deckendurchbruch unver­ meidbar ist. Auf die Darstellung einer das Mantelrohr umgebenden Filterschicht wurde hier verzichtet, es versteht sich von selbst, daß auch hier eine außen aufgebrachte Filterschicht vorgesehen werden kann, wenn nicht die Lochung des Lochbleches 5 des Mantel­ rohres 2 bereits den notwendigen Widerstand bietet. Der Drall wird mit Hilfe des Drallflügelapparates, ausgebildet als Hubverstell­ glied 10.2 erzeugt, dessen Verstellglied 22 einen axialen Hub mittels angelenkter Hebel 23 auf die Drallflügel 11 überträgt (der besseren Übersichtlichkeit halber lediglich für einen der Drall­ flügel dargestellt).

Im Kühlfall sind die Drallflügel 11 flach angestellt, die in das Mantelrohr übertretende Luft bekommt dadurch eine große Umfangsge­ schwindigkeit, es bildet sich, angeregt durch diese große Umfangs­ geschwindigkeit der gewünschte Wirbel aus. Durch die Überströmöff­ nung 4 in der freien Stirnplatte 3.1 wird Raumluft in das Unter­ druckgebiet des Wirbelkernes angesaugt, die sich in der Drallströ­ mung mit der Zuluft mischt und deren Untertemperatur anhebt und somit die Temperaturdifferenz zwischen Raumluft und in den Raum ausströmender Zuluft verringert. Diese Zuluft strömt entsprechend der eingezeichneten Pfeile radial ab.

Im Heizfall sind die Drallflügel 11 voll geöffnet, auf die in das Mantelrohr einströmende Luft wird keine Geschwindigkeitskomponente in Umfangsrichtung übertragen, sie strömt ohne Vordrall ein, es stellt sich eine rein axiale Strömung ein. Der Hauptanteil der Luft verläßt den Luftdurchlaß durch die Überströmöffnung 4 in der freien Stirnplatte 3.1 etwa strahlartig. Die freie Stirnplatte 3.1 mit der Überströmöffnung 4 wirkt dabei als Blende, die ausströmen­ de Luft erzeugt eine Druckdifferenz, die den Druck im Inneren des rohrförmigen Körpers erhöht und so ein radiales Abströmen eines ge­ ringeren Anteiles der in den Durchlaß eingeströmten Zuluft Sorge bewirkt. Es versteht sich von selbst, daß entsprechend den erfor­ derlichen Temperaturverhältnissen Zwischenstellungen des den Drall erzeugenden Gliedes eine nahezu fließenden Übergang von dem be­ schriebenen "reinen" Kühlfall zu dem "reinen" Heizfall erlauben.

In der Fig. 3 ist eine alternative Ausführungsform des Luftdurch­ lasses 1 mit einem Mantelrohr 2 dargestellt, der hier mittels ei­ nes tangential in das Mantelrohr 2 mündenden Tangentialstutzens 16, der sich höchstens über die gesamte Länge, vorteilhafterweise über etwa 2/3 bis 3/4 der Länge des Luftdurchlasses 1 erstreckt, und zwar vorzugsweise symmetrisch zu den beiden Stirnplatten 3.1, an die Lüftungsleitung L angeschlossen ist. Die von der Klimaan­ lage gelieferte Zuluft strömt mit einer im wesentlichen in Um­ fangsrichtung liegenden Geschwindigkeit in das Mantelrohr 2 ein, die in gewissen Grenzen von einer angelenkten Zunge 18 veränderbar ist. Um die durch den Tangentialstutzen 16 von der Lüftungsleitung L zum Luftdurchlaß 1 überströmende Zuluft "glatt" in das Mantel­ rohr 2 des Luftdurchlasses 1 einleiten zu können, ist in dem Tan­ gentialstutzen 16 ein Strömungs-Gleichrichter 17 angeordnet. Die Einströmgeschwindigkeit wird mit einer verstellbaren Zunge 18 ver­ ändert, die mittels eines Gelenks an den Tangentialstutzen 16 an­ gelenkt ist. Ein überstehender Rückstellhebel 18.1 sorgt mit einer Rückstellfeder 20 dafür, daß die Zunge 18 bestrebt ist, in eine einer geringen Einström-Geschwindigkeit entsprechende Lage zu ge­ hen. Während die Zunge 18 über die gesamte Länge des Tangential­ stutzens 16 reicht, genügen für die Rückstellung ein oder zwei, bei langen Luftdurchlässen u. U. auch mehrere derartige Rückstellhe­ bel 16.1. Diese Rückstellhebel 16.1 werden gleichzeitig auch zum Verstellen der Zunge 18 benutzt. Dazu sind Schwenkhebel 19 vorge­ sehen die an den Tangentialstutzen 16 angelenkt und mit einem Schwenkantrieb 21 verbunden sind. Diese Schwenkhebel 19 liegen un­ ter Wirkung der Rückstellfeder 20 an der kurvenförmig ausgebilde­ ten Innenseite des Rückstellhebels 16.1 an und verändern beim Ver­ schwenken dessen Lage, wobei diese durch die Rückstellfedern 20 stabilisiert wird.

Die Fig. 4 zeigen die Anordnung der Stirnplatte 3.1 mit der zen­ tralen Rückströmöffnung 4. Um im Kühlfall das Verhältnis von von der Klimaanlage stammenden Zuluft zu aus dem Raum stammender, durch die zentrale Überströmöffnung zurückgesaugter Luft verändern zu können, ist über das mit der zentralen Überströmöffnung 4 ver­ sehene Ende des Mantelrohres 2 eine Kappe 3.3 gestülpt, in der sich eine zentrale Überströmöffnung 4 befindet, deren Durchmesser kleiner ist, als der der Überströmöffnung 4 der Stirnplatte 3.1. Diese Kappe kann ausgetauscht werden, wodurch sich die gewünschte Veränderung erzielen läßt. In anderen Fällen kann sich die Notwen­ digkeit ergeben, das die Ausströmverhältnisse den örtlichen Gege­ benheiten anzupassen sind. Hierfür ist die Ausführungsform nach der Fig. 4b mit einem axial verschiebbaren Einsatz 3.4 versehen, der an Stelle der Stirnplatte 3.1 tritt und die zentrale Überström­ öffnung 4 aufweist. Auch hier kann eine den Durchmesser dieser zentralen Überströmöffnung 4 verkleinernde Platte 3.5 eingesetzt werden, deren zentrale Überströmöffnung 4′ den für die Einstellung des Mischungsverhältnisses von Zuluft zu rückgesaugter Raumluft geeigneten Durchmesser aufweist. Dabei ist in beiden Fällen der Durchmesser der zentralen Überströmöffnung 4 der Stirnplatte 3.1 (Fig. 4a) bzw. des an Stelle dieser Stirnplatte tretenden, ver­ schiebbaren Einsatzes 3.4 (Fig. 4b) der maximale Durchmesser, der die Funktion des Luftdurchlasses sicherstellt. Die aufgesetzte Kappe 3.3 bzw. die eingelegte Platte 3.5 können mit ihren Durch­ messern 4′ den für die Rückströmung wirkenden Durchmesser ledig­ lich verkleinern. Es versteht sich von selbst, das bei der Aus­ führungsform nach Fig. 4a die aufgesetzte Kappe 3.3 allein an die Stelle der Stirnplatte 3.1 treten kann, die bei Veränderungsbedarf ausgetauscht wird. Sinngemäß gilt dies auch für den verschiebbaren Einsatz 3.4 der Ausführungsform nach Fig. 4b, der dann an Stelle eines den wirkenden Rückström-Durchmesser verkleinernden Einsatzes 3.5 ausgetauscht wird.

Die Fig. 5 zeigen schließlich die Anordnung von mehreren Luft­ durchlässen 1 an einer die Zuluft von der Klimaanlage zu den Luft­ durchlässen leitenden Lüftungsleitung L, wobei die Fig. 4a die An­ ordnung mit Luftdurchlässen mit axialem und die Fig. 4b die Anord­ nung mit Luftdurchlässen mit tangentialem Lufteintritt betreffen. In beiden Fällen werden die Luftdurchlässe 1 - in den Darstellungen jeweils nur zwei dargestellt - in der gewünschten Weise im Raum pla­ ziert und mit der Lüftungsleitung L verbunden. Bei einem axialen Einströmen sind dazu die Axialstutzen 6, bei einem tangentialen Einströmen die Tangentialstutzen 16 vorgesehen. Während die Luft­ durchlässe 1 mit axialer Einströmung primär rechtwinklig zur Lüf­ tungsleitung L ausgerichtet sind (was nicht bedeutet, daß nicht mittels geeigneter Führung der Leitung zwischen der Lüftungslei­ tung L und dem Axialstutzen 6 auch andere Ausrichtungen möglich wären), liegen die Luftdurchlässe 1 mit tangentialer Einströmung über die Tangentialstutzen 16 primär parallel zu der Lüftungslei­ tung L. Dabei kann die Lage letzterer jeweils auch etwa um einen Rohrdurchmesser nach der einen oder nach der anderen Seite oder aber abwechselnd nach der einen und der anderen Seite verlagert sein, wie angedeutet. Es versteht sich von selbst, daß die Rich­ tungen der von der Lüftungsleitung L abgehenden rechteckigen Stutzen 16 auch im Winkel zueinander stehen können (wie neben Fig. 5b angedeutet), so daß eine Lüftungsleitung L einen breiten Strei­ fen des Raumes oder der Halle zu versorgen in der Lage ist. Die Luftdurchlässe mit tangentialer Einströmung haben an jeder ihrer Stirnseiten Stirnplatten 3.1 mit zentralen Überströmöffnung 4, so daß sie länger gehalten werden können.

Claims (16)

1. An eine Lüftungsleitung einer Klimaanlage anschließbarer Luftdurchlaß mit einem luftdurchlässigen Mantelrohr, das mit mindestens einer endständigen Stirnplatte verschlos­ sen ist, die eine zentrale Überströmöffnung aufweist, durch die Luft in das Zentrum des Luftdurchlasses zu­ rückströmen kann, und bei dem Mittel zur Erzeugung einer Drallströmung vorgesehen sind, in Verbindung mit den An­ schlußmitteln an die Lüftungsleitung, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Mantelrohr (2) des Luftdurchlasses (1) gebildet ist von einem Lochblech (5) mit einer freien Fläche von maximal 50%, vorzugsweise von 20% bis 23%, und daß zum Anschluß an die Zuluftleitung ein zentral und axial in das Mantelrohr (2) mündender, im wesent­ lichen runder Anschlußstutzen (6) vorgesehen ist, in dem als Mittel zur Erzeugung der Drallströmung ein Drall­ flügelapparat (10) angeordnet ist, wobei vorzugsweise eine zweite Stirnplatte (3.2) diesen Anschlußstutzen (6) aufnimmt.

2. An eine Lüftungsleitung einer Klimaanlage anschließbarer Luftdurchlaß mit einem luftdurchlässigen Mantelrohr, das mit mindestens einer endständigen Stirnplatte verschlos­ sen ist, die eine zentrale Überströmöffnung aufweist, durch die Luft in das Zentrum des Luftdurchlasses zu­ rückströmen kann, und bei dem Mittel zur Erzeugung einer Drallströmung vorgesehen sind, in Verbindung mit den An­ schlußmitteln an die Lüftungsleitung, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Mantelrohr (2) des Luftdurchlasses (1) gebildet ist von einem Lochblech (5) mit einer freien Fläche von maximal 50%, vorzugsweise von 20% bis 23%, und daß zum Anschluß an die Zuluftleitung mindestens ein über nahezu die gesamte Länge des Mantelrohres (2) des Luftdurchlasses (1) reichender, tangential in das Man­ telrohr (2) mündender, im wesentlichen rechteckiger An­ schlußstutzen (16) ausgebildet ist, der als Mittel zur Erzeugung der Drallströmung tangential an das Mantelrohr (2) angesetzt ist, wobei vorzugsweise beiden Enden des Mantelrohres (2) eine zentrale Überströmöffnung (4; 4′) zugeordnet ist.

3. Luftdurchlaß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das der zentralen Überströmöffnung (4) zugeord­ nete Ende des Mantelrohres (5) mit einer Kappe (3.3) mit einer in ihren Durchmesser verkleinerten zentralen Über­ strömöffnung (4′) abgedeckt ist.

4. Luftdurchlaß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das der zentralen Überströmöffnung (4) zugeord­ nete Ende des Mantelrohres (2) einen axial verschiebba­ ren Einsatz (3.4) aufweist mit der zentralen Überström­ öffnung (4; 4′).

5. Luftdurchlaß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das das luftdurchlässige Mantelrohr (2) bildende Lochblech (5) vorzugsweise auf seiner Außen­ seite mit einem schichtförmigen Partikelfilter (7) be­ legt ist.

6. Luftdurchlaß nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Partikelfilter (7) als Oberflächenfilter, vor­ zugsweise als Membranfilter ausgebildet ist.

7. Luftdurchlaß nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Partikelfilter (7) als Tiefenfilter vorzugsweise als Wirrfaservlies ausgebildet ist.

8. Luftdurchlaß nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drallflügel (11) zur Veränderung ihrer Anstellung mittels eines Drallflü­ gelapparates (10.1; 10.2) verstellbar sind.

9. Luftdurchlaß nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Drallflügelapparart zum Verstellen der Drallflü­ gel (11) als ein zentrales Hubelement (10.2) ausgebildet ist, dessen Hub als Anstellwinkelverstellung mit an die Drallflügel (11) angelenkten Hebeln übertragbar ist.

10. Luftdurchlaß nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Drallflügelapparat zum Verstellen der Drallflü­ gel (11) als eine Zentralverstellung (10.1) mit einer Drehnabe (12) ausgebildet ist, deren Verdrehung mit ei­ ner kegligen Bahn und dazu korrespondierenden, mit den Stummeln der Achsen (11.1) der Drallflügel (11) verbun­ denen Kegelräder, die vorzugsweise miteinander verzahnt sind, als Anstellwinkelverstellung übertragbar ist.

11. Luftdurchlaß nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verstellen der Drallflügel (11) des Drallflügel­ apparates deren Achsen (11.1) nach außen durchgeführt und mit Angriffsmitteln (z. B. Sechskant o. dgl.) zum Ver­ drehen versehen sind.

12. Luftdurchlaß nach Anspruch 2 und einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintrittsquer­ schnitt des nahezu über die gesamte Länge des Mantelroh­ res (2) des Luftdurchlasses (1) reichenden, zum Erzeugen der Drallströmung tangential in das Mantelrohr (2) mün­ denden, im wesentlichen rechteckigen Anschlußstutzen (16) mittels einer schwenkbaren Zunge (17) veränderbar ist.

13. Luftdurchlaß nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die schwenkbare Zunge (17) mit einem Schwenkan­ trieb (18) versehen ist.

14. Luftdurchlaß nach Anspruch 8 oder 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der die Drallströmungsintensität bestimmende Drallströmungserzeuger (10.1, 11; 10.2, 11; 18, 21;) mittels eines ferngesteuerten Stellantriebes von der Zentrale der Klimaanlage aus verstellbar ist.

15. Verfahren zur Einleitung von in einer Klimaanlage aufbe­ reiteter Luft in Räume oder Hallen, insbesondere mit Schadstoff- und/oder Wärmequellen, mittels eines Luft­ durchlasses nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest im Kühlbetrieb ein Ver­ hältnis von Umfangsgeschwindigkeit der Drallströmung in dem Mantelrohr zur Abströmgeschwindigkeit aus seinem luftdurchlässigen Mantel größer als 4 : 1 eingestellt wird, bei einem Verhältnis von Länge des luftdurchlässi­ gen Mantelrohres zu seinem Durchmesser nicht größer als 10 : 1, wobei im Heizbetrieb vorzugsweise die Drallströ­ mung unterdrückt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Abströmen der Luft durch das luftdurchlässige Mantel­ rohr gegen einen Widerstand erfolgt, dessen auf den dyna­ mischen Druck der durch das Mantelrohr abströmenden Luft bezogener Widerstandsbeiwert größer als 10 ist.