DE4136946A1 - Vorrichtung zur erzeugung einer turbulenzarmen verdraengungsstroemung - Google Patents
Vorrichtung zur erzeugung einer turbulenzarmen verdraengungsstroemungInfo
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- F24F13/06—Outlets for directing or distributing air into rooms or spaces, e.g. ceiling air diffuser
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung einer
turbulenzarmen Verdrängungsströmung, wobei die Vorrichtung
aus einem mit seiner Mittelachse vertikal angeordneten,
zylindrischen oder polygonalen Außengehäuse besteht, dessen
Mantel mit über die Mantelfläche verteilten Öffnungen
versehen ist. Weiterhin besteht die Vorrichtung aus einem
konzentrisch innerhalb des Außengehäuses angeordneten und mit
diesem einen ringförmigen Freiraum begrenzenden Innengehäuse,
dessen Mantel gleichfalls mit über die Mantelfläche
verteilten Öffnungen versehen ist. Koaxial am Innengehäuse
ist ein Anschlußstutzen angeschlossenen, der in einen vom
Innengehäuse umschlossenen Kernraum mündet und über eine
Stirnseite des Außengehäuses vorsteht.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 38 10 482 A1
bekannt, womit sich eine turbulenzarme Verdrängungsströmung
erzeugen läßt. Bei der bekannten Vorrichtung bildet das
Außengehäuse ein hexagonales Prisma, dessen Mantel aus einem
Lochblech besteht. Die Zuluft kann als turbulenzarme
Verdrängungsströmung aus 3 bis 4 m Höhe eines Raumes im
Kühlfall mehr oder weniger waagerecht ausgeblasen werden. Um
im Heizfall die warmen Luftstrahlen steil nach unten blasen
zu können, besteht der Boden des Außengehäuses aus einer
Doppelklappe, die je nach Bedarf mehr oder weniger in
Offenstellung schwenkbar ist. Die Doppelklappe ist also im
Kühlfall geschlossen und im Heizfall mehr oder weniger offen.
Je größer der Öffnungswinkel der Klappe ist, desto steiler
wird die Luft nach unten in den Raum geblasen.
Die Doppelklappe der bekannten Vorrichtung ist in vielen
Fällen aus optischen, baulichen oder betrieblichen Gründen
unerwünscht und hat zudem den Nachteil, daß sie im
teilgeöffneten Zustand eine bevorzugte Strömung entlang der
Symmetrieachsen der beiden Klappenblätter verursacht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
der eingangs beschriebenen Art vorzuschlagen, mit der sich
eine turbulenzarme Verdrängungsströmung im Heizfall steil
nach unten in den Raum einbringen läßt und im Kühlfall mehr
oder weniger waagerecht in den Raum einleiten läßt, ohne dazu
auf eine Doppelklappe gemäß der bekannten Vorrichtung
angewiesen zu sein.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird von einer Vorrichtung der im
Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten gattungsgemäßen Art
ausgegangen, welche erfindungsgemäß die in seinem
kennzeichnenden Teil angegebenen Merkmale aufweist.
Die erfindungsgemäße Ausbildung ermöglicht es, den
höhenverstellbaren kegelförmigen Prallkörper im Kühlfall an
den Dichtring anzulegen, so daß die Zuluft ausschließlich
waagerecht über die in der Mantelfläche des Außengehäuses
verteilt angeordneten Öffnungen ausgeblasen wird. Soll die
Zuluft dagegen im Heizfall nach unten gerichtet werden, so
wird der Prallkörper durch eine Hubbewegung vom Dichtungsring
weg bewegt, so daß ein Ringspalt entsteht, der durch den
Prallkörper und den Dichtring begrenzt wird. Über diesen
Ringspalt strömt ein Teil der Zuluft zunächst in den Bereich
unterhalb des Prallkörpers und erst danach schräg über die
Öffnungen im Außengehäuse in den Raum hinein.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist der prozentuelle
Anteil des Gesamtquerschnittes der Öffnungen in der dem
Anschlußkasten abgewandten Stirnseite des Außengehäuses größer
als der prozentuelle Anteil des Gesamtquerschnittes der
Öffnungen im Mantel des Außengehäuses.
Durch diese Ausgestaltung ist der Austrittsimpuls der
Zuluftstrahlen aus dem Gehäusebereich unterhalb des
Prallkörpers größer als aus den Öffnungen im übrigen Mantel
des Gehäuses. Die schräg blasenden Luftstrahlen aus dem
Bereich unterhalb des Prallkörpers ziehen die Luftstrahlen,
die über die übrigen Öffnungen in der Mantelfläche austreten,
so an, daß der gesamte Luftvolumenstrom schräg nach unten
geblasen wird.
Je mehr der Prallkörper vom Dichtungsring abgesenkt wird,
desto größer wird der Luftvolumenstrom, der in den Bereich
unterhalb des Prallkörpers strömt, und desto steiler ist die
Ausblasrichtung der Luftstrahlen. Diese nach unten gerichtete
Strömung ist vor allem im Heizfall anzustreben.
Vorzugsweise ist die dem Anschlußstutzen abgewandte
Stirnseite des Außengehäuses über ein gleichfalls mit
Öffnungen versehenen Übergangsstück am Mantel des
Außengehäuses angeschlossen.
Durch diese Ausgestaltung erhält das Außengehäuse in seinem
unteren Bereich eine korbähnliche Ausbildung, deren Konturen
im Gegensatz zu bekannten mit Klappen ausgerüsteten
Vorrichtungen unabhängig von der Ausblasrichtung
gleichbleiben.
Wegen der radial-symmetrischen Form des Prallkörpers ist auch
das Strömungsbild räumlich gleichmäßiger als bei dem
bekannten Luftauslaß mit geöffneter Doppelklappe.
Schließlich sieht eine Ausgestaltung der Erfindung noch vor,
daß der Mantel des Außengehäuses, die dem Anschlußstutzen
abgewandte Stirnseite des Außengehäuses, das Übergangsstück
des Außengehäuses und der Mantel des Innengehäuses aus
Lochblechen hergestellt sind.
Die Lochbleche stellen einfach herzustellende Bauteile dar
und ergeben Luftaustrittsflächen mit einer äußerst
turbulenzarmen Verdrängungsströmung.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch dargestellt. Es
zeigt:
Fig. 1 die Vorrichtung mit horizontal austretenden
Luftstrahlen
und
Fig. 2 die Vorrichtung mit nach unten gerichtet
austretenden Luftstrahlen.
Die Vorrichtung besteht aus einem Außengehäuse 1, das die
Gestalt eines hexagonalen Prismas haben kann und radial durch
einen Mantel 2 definiert ist, über dessen Fläche in
gleichmäßiger Verteilung Öffnungen 3 vorgesehen sind.
Ein Innengehäuse 4 ist konzentrisch innerhalb des
Außengehäuses 1 angeordnet und gleichfalls durch einen Mantel
5 definiert, über dessen Fläche in gleichmäßiger Verteilung
Öffnungen 6 vorgesehen sind.
Ein Anschlußstutzen 7 ist koaxial am Innengehäuse 4
angeschlossen, mündet in einen Kernraum 8 und steht über eine
Stirnseite 9 des Außengehäuses 1 vor.
Über eine dem Anschlußstutzen 7 abgewandte Stirnseite 10 des
Außengehäuses 1 sind gleichfalls in gleichmäßiger Verteilung
Öffnungen 11 vorgesehen.
Zwischen der Stirnseite 10 des Außengehäuses 1 und einer
Stirnseite 12 des Innengehäuses 4 ist ein über eine Stange 13
höhenverstellbarer kegelförmiger Prallkörper 14 gelagert, der
mit seiner Spitze in Richtung der Stirnseite 12 des
Innengehäuses 4 weist.
Der Prallkörper 14 ist bis zum Anschlag gegen einen am
Innengehäuse 4 radial nach innen vorstehenden Dichtungsring 15
aufwärts bewegbar, so daß die Luftstrahlen - wie in Fig. 1
dargestellt - ausschließlich horizontal aus der Vorrichtung
in den Raum einströmen.
Wird der Prallkörper 14 vom Dichtungsring 15 abwärts bewegt,
so bildet sich ein Ringspalt zwischen dem Prallkörper 14 und
dem Dichtungsring 15. Über den Ringspalt tritt ein Teil der
Luft in den korbförmigen Bereich des Außengehäuses 1
unterhalb des Prallkörpers 14 und strömt von dort aus mehr
oder weniger steil in den Raum. Diese Strömungsrichtung wird
noch dadurch begünstigt, daß der prozentuelle Anteil des
Gesamtquerschnittes der Öffnungen 11 in der dem
Anschlußkasten abgewandten Stirnseite 9 des Außengehäuses 1
größer ist als der prozentuelle Anteil des
Gesamtquerschnittes der Öffnungen 11 im Mantel des
Außengehäuses 1.
Claims (5)
1. Vorrichtung zur Erzeugung einer turbulenzarmen
Verdrängungsströmung, bestehend aus:
- - einem mit seiner Mittelachse vertikal angeordneten, zylindrischen oder polygonalen Außengehäuse, dessen Mantel mit über die Mantelfläche verteilten Öffnungen versehen ist,
- - einem konzentrisch innerhalb des Außengehäuses angeordneten und mit diesem einen ringförmigen Freiraum begrenzenden Innengehäuse, dessen Mantel gleichfalls mit über die Mantelfläche verteilten Öffnungen versehen ist,
- - einem koaxial am Innengehäuse angeschlossenen, in einem von diesem umschlossenen Kernraum mündenden und über eine Stirnseite des Außengehäuses vorstehenden Anschlußstutzen,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - über die dem Anschlußstutzen (7) abgewandte Stirnseite (10) des Außengehäuses (1) in gleichmäßiger Verteilung Öffnungen (11) vorgesehen sind,
- - zwischen den dem Anschlußstutzen (7) abgewandten Stirnseiten (10) des Außengehäuses (1) und des Innengehäuses (4) ein kegelförmiger Prallkörper (14) angeordnet ist,
- - der höhenverstellbare Prallkörper (14) mit seiner Spitze in die Richtung des Innengehäuses (4) weist,
- - zwischen dem Innengehäuse (4) und dem Prallkörper (14) am Außengehäuse (1) ein radial nach innen vorstehender Dichtungsring (15) angeordnet ist,
- - der Innendurchmesser des Dichtungsringes (15) gleichgroß oder kleiner ist als der Außendurchmesser des Prallkörpers (14),
- - die Höhe des Prallkörpers (14) gleichgroß oder kleiner ist als der axiale Abstand zwischen der Ebene des Dichtungsringes (15) und der Ebene der dem Prallkörper (14) zugewandten Stirnseite (12) des Innengehäuses (4).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der prozentuelle Anteil des Gesamtquerschnitte der
Öffnungen (11) in der dem Anschlußkasten (7) abgewandten
Stirnseite (10) des Außengehäuses (1) größer ist als der
prozentuelle Anteil des Gesamtquerschnittes der Öffnungen
(3) im Mantel (2) des Außengehäuses (1).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die dem Anschlußstutzen (7) abgewandte
Stirnseite (10) des Außengehäuses (1) über einem
gleichfalls mit Öffnungen versehenen Übergangsstück am
Mantel (2) des Außengehäuses (1) angeschlossen ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Mantel (2) des Außengehäuses (1),
die dem Anschlußstutzen (7) abgewandte Stirnseite (10) des
Außengehäuses (1), das Übergangsstück des Außengehäuses (1)
und der Mantel (5) des Innengehäuses (4) aus Lochblechen
hergestellt sind.
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