DE4132911A1 - Luftdurchlass - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Luftdurchlaß gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei z. B. bekannten Luft­ durchlässen der gattungsgemäßen Art (DE-GM 73 19 443) sind inner­ halb eines zylindrischen Mantels im Anstellwinkel verstellbare Flügel angeordnet. Die im Flügelwinkel verstellbaren Flügel wer­ den entsprechend der Ausblashöhen und der durchgesetzten Volumen­ ströme entsprechend eingestellt. Diese bekannte Luftdüse erzeugt einen sehr konzentrierten Drallstrahl, der bei großen Luftmengen und kleinen Ausblashöhen die Geschwindigkeit im Drallstrahl nicht schnell genug abbauen kann. Diese Luftdüse wird in der Regel für Industriehallen mit großen Ausblashöhen von 5 bis 12 m über dem Fußboden eingesetzt, bei kleineren Ausblashöhen sind Zugerschei­ nungen unvermeidbar oder die durchsetzbaren Zuluftmengen sind nicht ausreichend.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, vorzugsweise für Aus­ blashöhen von 2,5 bis 5 m die Geschwindigkeiten, bei wesentlich größerem Luftdurchsatz, soweit abzubauen, daß es unterhalb des Luftdurchlasses nicht zu Zugerscheinungen kommt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Mantel des Luftdurchlasses mit mehreren Lochreihen perforiert ist, ein Blendenring im Inneren des zylindrischen Mantels vorhanden ist und vorzugsweise ein Drallflügeleinsatz in axialer Richtung im zylindrischen Mantel zur Luftstrahlenveränderung verstellbar ist. Nur durch die kombinierte Wirkung der Perforation, des Blenden­ ringes und des vorzugsweise axial verstellbaren Drallflügelein­ satzes ist eine zugfreie Anpassung für geringe Ausblashöhen bei großen Luftdurchsätzen möglich. Durch die Perforation strömt ein Teilvolumenstrom in verschiedenen Austrittswinkeln je nach Lage des Blendenringes und des vorzugsweise verstellbaren Drallflügel­ einsatzes aus. Durch diesen Teilvolumenstrom wird grundsätzlich der direkt nach unten austretende Volumenstrom und somit der nach unten gerichtete Austrittsimpuls generell reduziert. Bei sehr ge­ ringen Ausblashöhen wird der Drallflügeleinsatz vorzugsweise von unten bis weit in den perforierten Bereich axial verstellt. Hier­ durch wird erreicht, daß bei einem gleichbleibenden Gesamtvolu­ menstrom der Gesamtdruckverlust ansteigt, die Induktionswirkung der Luftstrahlen aus der seitlichen Perforation zunimmt, da die Austrittsgeschwindigkeit aus der Perforation oberhalb des Drall­ flügeleinsatzes ansteigt und durch den erhöhten Gesamtdruckver­ lust und durch die längere Ausströmstrecke im Mantel des Luft­ durchlasses hinter dem Drallflügeleinsatz in Luftstromrichtung ein stärker rotierender Drallstrahl erzeugt wird. Durch den er­ höhten Turbulenzgrad im rotierenden Drallstrahl und der erhöhten Induktionswirkung der Luftstrahlen der seitlichen Perforation wird der Unterdruck zwischen beiden Luftstrahlen größer und die Turbulenz insgesamt noch zusätzlich verstärkt und der Gesamtim­ puls wird durch die verstärkte Rotation im Drallstrahl und die verstarkte Induktion schneller abgebaut und die nach unten ge­ richtete Eindringtiefe ist geringer als bei einer Einstellung des Drallflügeleinsatzes in weiter stromabwärts liegender Position. Der aus der Perforation austretende Radialstrahl strömt bei Lage des Drallflügeleinsatzes im perforierten Bereich leicht schräg nach unten aus. Durch den Unterdruck zwischen Drall- und Radial­ strahl wird der seitlich austretende Radialstrahl mehr oder weni­ ger stark, je nach axialer Stellung des Drallflügeleinsatzes, nach unten in den Aufenthaltsbereich der Personen geführt.

Sind größere Ausblashöhen vorhanden, wird vorzugsweise der Drall­ flügeleinsatz axial entsprechend nach unten verstellt. Durch den dann geringeren Druckverlust und durch die geringere Ausström­ strecke im Mantel des Luftdurchlasses hinter dem Drallflügelein­ satz und der kleineren durch den Drallflügel durchgesetzten Luft­ menge wird die Intensität der Rotation im Drallstrahl verringert. Der Drallstrahl bekommt bei abgeschwächter Rotation eine größere axiale Eindringtiefe und kann somit aus größeren Ausblashöhen bis in den Aufenthaltsbereich der Personen einströmen.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnun­ gen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Luftdurchlaß,

Fig. 1a einen Längsschnitt durch einen anderen Luftdurchlaß,

Fig. 2 Schnitt I-I nach Fig. 1 und Fig. 1a,

Fig. 3 Schnitt II-II nach Fig. 1, Fig. 1a und Fig. 7,

Fig. 4 einen Längsschnitt gemäß einer anderen Ausführungsform,

Fig. 5 Schnitt III-III nach Fig. 4, Fig. 7,

Fig. 6 Schnitt IV-IV nach Fig. 4,

Fig. 7 einen Längsschnitt gemäß einer weiteren Ausführungsform,

Fig. 8 einen Längsschnitt gemäß einer weiteren Ausführungsform,

Fig. 9 Schnitt V-V nach Fig. 8,

Fig. 10 Anordnung mehrerer Luftdurchlässe an einem Zuluftrohr bzw. Zuluftkanal.

Der dargestellte Luftdurchlaß wird vorrangig in Industriehallen über oder zwischen Montagelinien meistens in Ausblashöhen von ca. 2,5 bis 5 m über dem Fußboden zur direkten Arbeitsplatzbelüftung eingesetzt.

Der Luftdurchlaß besteht aus einem zylindrischen, beidseitig of­ fenen Mantel 1, der über einen Lufteintrittsstutzen 2 an einen Zuluftkanal 16 angeschlossen ist. Eine Sicke 10 erhöht die Stabi­ lität des Mantels 1. In dem Lufteintrittsstutzen 2 ist ein Loch­ blech 7 fest mit dem zylindrischen Mantel 1 verbunden. Das Loch­ blech 7 bewirkt eine relativ gleichmäßige Beaufschlagung des ei­ gentlichen Luftdurchlasses mit Zuluft und bewirkt ein symmetri­ sches Strömungsbild.

Der Mantel 1 ist im Mittelteil auf einem Teil seiner Länge mit einer Perforation versehen, die aus mehreren umlaufenden Lochrei­ hen mit Löchern 3 besteht. In dem Mantel 1 ist im Bereich der Perforation oder unterhalb davon ein Drallflügeleinsatz 5 an­ geordnet. Stromaufwärts von dem Drallflügeleinsatz 5 befindet sich ein mit einer mittigen Durchtrittsöffnung versehener Blendenring 4. Die in den Mantel 1 einströmende Zuluft tritt zu einem Teil durch die Löcher 3 der Perforation in die zu belüftende Halle aus, wobei die Austrittsrichtung durch den Blendenring 4 beein­ flußt wird. Der andere Teil der Zuluft erfährt durch den Drall­ flügeleinsatz 5 einen Drall und tritt drallbehaftet durch das un­ ten offene Ende aus dem Mantel 1 aus.

Bei dem Luftdurchlaß gemäß den Fig. 1 bis 3 ist der Blendenring 4 kraftschlüssig mit dem Mantel 1 verbunden. Der Drallflügeleinsatz 5 ist in dem Mantel 1 axial verschiebbar. Zu diesem Zweck ist in der Längsachse des Mantels 1 eine Gewindestange 6 angeordnet, die fest mit dem Lochblech 7 verbunden ist. Auf der Gewindestange 6 ist eine Gewindebuchse 8 geführt, mit der der Drallflügeleinsatz 5 fest verbunden ist. Durch ein Drehen der Gewindebuchse 8 kann der Drallflügeleinsatz 5 in axialer Richtung des Mantels 1 ver­ stellt werden. Mit einer auf die Gewindestange 6 geschraubte Kon­ termutter 9 kann der Drallflügeleinsatz 5 in der gewünschten Stellung arretiert werden. Die Gewindestange 6, die Gewindebuchse 8 und die Kontermutter 9 können ersetzt werden durch eine glatte Stange oder ein Rohr und eine Quetschverschraubung, von der die eine Hälfte starr mit dem Drallflügeleinsatz verbunden ist und die andere Hälfte zum Arretieren dient.

Durch die axiale Verstellung des Drallflügeleinsatzes 5 wird das Strahlverhalten der austretenden Luft verändert. Befindet sich der Drallflügeleinsatz 5 im perforierten Bereich mit den Löchern 3, so wird ein stark rotierender Drallstrahl nach unten austreten und ein annährend horizontal aus den Löchern 3 austretender Ra­ diastrahl erzeugt. Bei einer axialen Verschiebung des Drallflü­ geleinsatzes 5 in Richtung auf das offene Ende des Mantels 1 wird die Eindringtiefe der Luftstrahlen in die zu belüftende Halle entsprechend der Ausblashöhe verändert, wie bereits vorher aus­ führlich beschrieben.

Der Blendenring 4 bewirkt grundsätzlich eine Anhebung des Radial­ strahles in Richtung der Horizontalen im Zusammenspiel mit dem Drallflügeleinsatz 5. Der Blendenring 4 wird bei geringen Aus­ blashöhen oberhalb der Perforation oder in deren oberem Bereich und bei extrem großen Ausblashöhen weiter unten im perforierten Bereich des Mantels 1 angeordnet. Je weiter der Blendenring 4 nach unten angeordnet wird, desto mehr wird auch der Radialstrahl nach unten abgesenkt, wodurch der Austrittsimpuls nach unten ver­ stärkt wird.

Der Luftdurchlaß gemäß Fig. 1a ist mit dem Luftdurchlaß gemäß Fig. 1 im wesentlichen identisch, enthält aber einen Ausbla­ strichter 20. Durch diesen Ausblastrichter 20 können sehr große Luftmengen in geringen Ausblashöhen durchgesetzt werden, da der nach unten austretende Luftstrahl durch den Coandaeffekt nicht direkt senkrecht nach unten austritt. Diese Ausführung ist jedoch nur vorteilhaft, wenn die Zuluft im Isotherm- und Kühlfall einge­ blasen wird. Für den Heizfall ist diese Ausführung nicht geeig­ net.

Der Luftdurchlaß gemäß den Fig. 4 bis 6 entspricht in der strö­ mungstechnischen Wirkungsweise und im Grundaufbau dem Luftdurch­ laß gemäß Fig. 1 bis 3. Der Unterschied besteht in der konstruk­ tiven Lösung der Verstellung des Drallflügeleinsatzes 5, die mit einer Verstellung des Blendenringes 4 gekoppelt ist. Der Blenden­ ring 4 ist dazu über Stege 4a kraftschlüssig mit der Gewindestan­ ge 6 verbunden und in dem Mantel 1 frei beweglich. Stege 11 ver­ binden den Mantel 1 fest mit einer Gewindemuffe 12. In der Ge­ windemuffe 12 ist die Gewindestange 6 durch Drehen höhenverstell­ bar. Mit einer Kontermutter 9a wird die Gewindestange 6 gegen selbständiges Verdrehen gesichert. In dem unteren Ende der Gewin­ destange 6 ist ein Schlitz 13 angebracht. In diesem Schlitz 13 wird die Gewindestange 6 beim Lösen und Festziehen der Kontermut­ ter 9a mit einem Schraubendreher gegen Verdrehen gesichert. In dem Lochblech 7 ist bei dieser Ausführung die Gewindestange 6 frei beweglich in einem Loch zentriert. Wird die Gewindestange 6 gedreht, so wird der Drallflügeleinsatz 5 gemeinsam mit dem Blen­ denring 4 in axialer Richtung verstellt. Es kann aber auch der Drallflügeleinsatz 5 weiterhin separat in axialer Richtung bewegt werden, wie das bei dem Luftdurchlaß gemäß Fig. 1 bis 3 beschrie­ ben ist.

Der Luftdurchlaß gemäß Fig. 7 unterscheidet sich von dem Luft­ durchlaß gemäß Fig. 4 durch die Verstellmöglichkeit der Gewinde­ stange 6. Anstelle der Gewindemuffe 12 und der Stege 11 wird die Gewindestange 6 durch eine selbsthemmende Mutter 19 aufgenommen. Diese Mutter 19 ist starr mit dem Lochblech 7 verbunden. Durch ein Einsetzen eines Schraubendrehers in den Schlitz 13 kann die Gewindestange 6 gedreht und dadurch der Drallflügeleinsatz 5 ein­ schließlich des Blendenringes 4 axial verstellt werden. Auch hier kann der Drallflügeleinsatz 5 separat in axialer Richtung durch ein Drehen der Gewindebuchse 8 verstellt werden.

Der Luftdurchlaß gemäß Fig. 8 und 9 entspricht in der strömungs­ technischen Wirkungsweise und im Grundaufbau den vorher beschrie­ benen Luftdurchlässen. Der Blendenring 4 ist über Stege 4a fest mit der Gewindestange 6 verbunden. Die Gewindestange 6 ist in dem Lochblech 7 befestigt, sie kann nicht gedreht werden. Der Drall­ flügeleinsatz 5 wird, wie bei dem Luftdurchlaß gemäß Fig. 1 bis 3 beschrieben, verstellt. Der Unterschied gegenüber dieser Ausfüh­ rungsform liegt darin, daß der zylindrische Mantel dieses Luft­ durchlasses aus zwei geschlossenwandigen Endabschnitten 1b be­ steht, die über Stege 14 verbunden sind. Zwischen diesen beiden Endabschnitten 1b befindet sind ein Mittelabschnitt 1a, der die Perforation aufnimmt und gegenüber den Endabschnitten 1b in axia­ ler Richtung verschiebbar ist. Durch ein Verschieben des Mittel­ abschnittes 1a wird eine zusätzliche Strahlrichtungsänderung des seitlich austretenden Radialstrahls erreicht. Die Verstellung des Drallflügeleinsatzes 5 und des Blendenringes 4 kann auch wie bei den Luftdurchlässen gemäß Fig. 4 und 7 beschrieben vorgenommen werden.

Bei einer weiteren Ausführungsform wird der zylindrische, in den Fig. 1, 4 und 7 dargestellte Mantel 1 unterhalb des Drallflügel­ einsatzes 5 verkürzt ausgeführt. An dem austrittsseitigen Ende wird auf den so verkürzten Mantel 1 ein Überschiebrohr, ähnlich dem unteren Endabschnitt 1a gemäß Fig. 8, aufgesetzt. Dieses Überschiebrohr ist in axialer Richtung verschiebbar, wodurch die Ausströmstrecke in Luftströmungsrichtung hinter dem Drallflügel­ einsatz 5 veränderbar ist. Durch diese Veränderung wird die In­ tensität des Dralles und damit die Eindringtiefe verändert.

Um einen größeren Gesamtimpuls nach unten zu bewirken, kann auch der Drallflügeleinsatz 5 mit Flügeln größeren Anstellwinkels ein­ gesetzt werden. Der Drallflügeleinsatz 5 kann auch mit im An­ stellwinkel zur Luftströmung verstellbaren Flügeln versehen wer­ den. Die Flügelverstellung kann mit der axialen Verschiebung des Blendenringes 4 und/oder des Drallflügeleinsatzes 5 kombiniert werden.

Gemäß Fig. 10 werden alle beschriebenen Luftdurchlässe an Abgänge 15 des Zuluftkanals 16 montiert. Die Luftdurchlässe haben mei­ stens einen relativ geringen Mittenabstand zueinander. Die Fig. 10 zeigt das normale Strömungsverhalten der Luftdurchlässe bei niedrigen Ausblashöhen. Bei sehr großen Luftmengen wird die Ab­ wartsströmung 17 zu intensiv, es werden dann an den gegenüberlie­ genden Luftdurchlässen die Lochreihen senkrecht mit Unterbrechun­ gen 18 versehen. Soll die Abwärtsströmung 17 beabsichtigt inten­ siviert werden, sind die senkrechten Unterbrechungen 18 um 90° versetzt vorzunehmen. Für besondere Anwendungsfälle können Unter­ brechungen 18 in der Perforation des Mantels 1 entsprechend ge­ wählt werden.

Claims (11)

1. Luftdurchlaß bestehend aus einem zylindrischen Mantel (1), mit Lufteintrittsstutzen (2) und einem innenliegenden Loch­ blech (7), dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Man­ tel (1) mit mehreren Lochreihen mit Löchern (3) zum Teil perforiert ist und in Kombination mit den Löchern (3), ein Blendenring (4) und ein Drallflügeleinsatz (5) angeordnet ist und der Drallflügeleinsatz vorzugsweise in axialer Rich­ tung verstellbar ist.

2. Luftdurchlaß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drallflügeleinsatz (5) gemeinsam mit dem Blendenring (4) in axialer Richtung verstellbar ist.

3. Luftdurchlaß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel des Drallflügeleinsatzes (5) starr angeordnet sind.

4. Luftdurchlaß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstellwinkel der Flügel des Drallflügeleinsatzes (5) verstellbar ist.

5. Luftdurchlaß nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstellwinkel der Flügel und/oder die axiale Position des Drallflügeleinsatzes (5) und/oder der Blendenringe (4) innerhalb des Mantels (1) verstellbar sind.

6. Luftdurchlaß nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß an dem austrittsseitigen Ende auf den Man­ tel (1) ein in axialer Richtung verschiebbares Überschieb­ rohr aufgesetzt ist.

7. Luftdurchlaß nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Mantel (1) Endabschnitte (1b) und ei­ nen gegenüber diesen verschiebbaren Mittelabschnitt (1a) aufweist, wobei der Mittelabschnitt (1a) die Perforation enthält.

8. Luftdurchlaß nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Perforation im Umfang des Mantels (1) und des Mittelteiles (1a) mit Unterbrechungen (18) versehen ist.

9. Luftdurchlaß nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß am austrittsseitigen Ende des Mantels (1) ein Ausblastrichter (20) vorgesehen ist.

10. Luftdurchlaß nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in der Längsachse des Mantels (1) eine Ge­ windestange (6) vorhanden ist, auf der eine Gewindebuchse (8) und eine Kontermutter (9) drehbar angeordnet sind und daß die Flügel des Drallflügeleinsatzes (5) mit der Gewind­ ebuchse (8) verbunden sind.

11. Luftdurchlaß nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Flügelverstellung des Drallflügelein­ satzes (5) eine Quetschverschraubung mit zwei Hälften auf­ weist.