DE4414846A1 - Luftauslaßdüse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftauslaßdüse für Lüf­ tungs-, Heizungs- und/oder Klimaanlagen, die innerhalb eines Raumwinkelbereiches eine beliebige Einstellung der Orientierung eines aus der Düse austretenden Luft­ strahls ermöglicht und mit den weiteren, im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten, gattungsbestimmenden Merkmalen.

Derartige Luftauslaßdüsen sind allgemein bekannt und in der Form realisiert, daß z. B. in einer an der Decke oder einer Seitenwand eines zu klimatisierenden Raumes montierten, teilweise kugelförmigen Schale eine Hohlku­ gel schwenkbar und gegenüber der Schale luftdicht gela­ gert ist, wobei die Hohlkugel ihrerseits mit einer Ein­ trittsöffnung und mit einem dieser gegenüberliegend an­ geordneten kurzen, rohrförmigen Auslaßstutzen versehen ist, der die Austrittsrichtung und die Strahlform des in den zu klimatisierenden Raum eingeleiteten Luft­ strahls bestimmt und durch seine Anlage am Öffnungsrand des schalenförmigen Lagerelements den Schwenkwinkelbe­ reich begrenzt, innerhalb dessen die Richtung des als Freistrahl austretenden Luftstrahls veränderbar ist.

Nachteilig an diesen bekannten Düsen ist die konstruk­ tiv bedingte relativ enge Begrenzung des Schwenkwinkel­ bereiches auf etwa 30° bezogen auf die zentrale Längs­ achse des schalenförmigen Lagerelements, so daß es mit ausschließlich an der Decke montierten Luftauslaßdüsen der bekannten Art praktisch nicht möglich ist, einen sich entlang der Decke ausbreitenden Luftstrom zu er­ zeugen, wie es z. B. im Kühlbetrieb einer Klimaanlage erwünscht ist. Um einen solchen Luftstrom mit den be­ kannten Luftauslaßdüsen erzeugen zu können, müssen auch unterhalb der Decke an den Seitenwänden Luftauslaßdüsen vorgesehen werden, was bautechnisch mit erheblichem Mehraufwand verbunden ist und auch hinsichtlich der In­ nenraumgestaltung zu Einschränkungen führt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Luftauslaßdüse der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß sie bei gleichwohl einfacher baulicher Gestaltung einen wesentlich erweiterten Bereich der wählbaren Luftstrahl-Orientierungen hat.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kenn­ zeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merk­ male gelöst.

Durch die hiernach vorgesehene Gestaltung und Anordnung der Kugel als ein vom Zuluftstrom umströmter Luftleit­ körper, der im Inneren des vom Zuluftstrom durchström­ ten, schalenförmigen Luftleitelements exzentrisch und schwenkbar gelagert ist, wobei eine diesbezüglich vor­ gesehene Schwenkgelenkanordnung die Funktion eines Kreuzgelenks vermittelt, das zwei Freiheitsgrade hat und dadurch mindestens innerhalb eines begrenzten Schwenkbereiches beliebige Orientierungen der polaren Achse der Kugel einzustellen ermöglicht, kann die Quer­ schnittsform des radial außen durch das schalenförmige Luftleitelement begrenzten Zuluft-Durchtrittskanals "asymmetrisch" verändert werden, so daß sich aufgrund des Coandaeffekts eine Vorzugsrichtung des austretenden Luftstromes in derjenigen Richtung ergibt, in die die Kugel bezüglich der zentralen Achse ausgelenkt ist. Durch diese Nutzung des Coandaeffekts an der umströmten Luftleitkugel der erfindungsgemäßen Luftauslaßdüse kön­ nen, bezogen auf die zentrale Längsachse des schalen­ förmigen Luftleitelements, dem Betrage nach größere Ablenkungen des Austrittsluftstromes bis hin zu einer rechtwinkligen Ablenkung und sogar darüber hinaus er­ zielt werden, so daß es mit der erfindungsgemäßen Luft­ auslaßdüse, auch wenn diese ausschließlich im Deckenbe­ reich vorgesehen ist, ohne weiteres möglich ist, sich entlang der Raumdecke ausbreitende, "flache" Decken­ strahle zu erzielen.

Wenn, entsprechend einer bevorzugten Gestaltung der Luftauslaßdüse die Kugel nicht nur innerhalb des durch die Austrittsöffnung des schalenförmigen Luftleitele­ ments berandeten Kugelsektorbereichs, sondern um belie­ bige Winkel, d. h. auch in den Bereich der Eintrittsöff­ nung hineinschwenkbar ist, die deutlich größer ist, als die Austrittsöffnung, so kann deren Öffnungsquerschnitt, dessen effektiver Wert ansonsten durch die Kugel redu­ ziert ist, vollkommen zur Erzielung eines Luftmassen­ stromes großen Betrages genutzt werden, was insbesonde­ re zur Erzielung einer raschen Erwärmung des zu klima­ tisierenden Raumes von Vorteil ist. Wenn die Kugel um den Mittelpunkt des schalenförmigen Luftleitelements schwenkbar ist, so ist eine besonders effektive Nutzung des Coandaeffektes zur Beeinflussung der Strahlrichtung dadurch möglich, daß der eine Pol der Kugel mit dem Mittelpunkt des schalenförmigen Luftleitelements zusam­ menfallend angeordnet ist und der Abstand des vom Mit­ telpunkt des schalenförmigen Luftleitelements entfernt angeordneten Pols der Kugel vom Mittelpunkt des scha­ lenförmigen Luftleitelements dessen Innenradius ent­ spricht, so daß die Kugel im Verlauf von Schwenkbewe­ gungen gleichsam in berührende Anlage mit dem schalen­ förmigen Luftleitelement gebracht werden kann.

Die ihrem grundsätzlichen Aufbau nach durch die Merkma­ le des Anspruchs 5 umrissene und in Kombination hiermit durch die Merkmale der Ansprüche 6 und 7 näher spezifi­ zierte Gestaltung der für die Einstellung der Kugelpo­ sition vorgesehenen Schwenklageranordnung mit die Kugel tragenden und diese formschlüssig sowohl axial wie auch radial im schalenförmigen Luftleitelement abstützenden, der Grundform nach kreissektorförmigen Stützscheiben hat den Vorteil, daß die ebenfalls als Luftleitelemente wirkenden Stützscheiben zusammen mit der Kugel nicht nur um die zentrale Achse des schalenförmigen Luftleit­ elements und eine dazu rechtwinklig verlaufende Achse schwenkbar sondern auch um die polare Achse der Kugel schwenkbar sind, wodurch in Kombination mit den Merkma­ len des Anspruchs 8 eine besonders effektive Beeinflus­ sung der Austrittsrichtung des die Düse durchströmenden Zuluftstrahls möglich ist.

In der hierzu alternativen, durch die Merkmale des An­ spruchs 9 angegebenen Gestaltung des inneren Luftleit­ elements mit schräg zur polaren Achse und zur Äquato­ rialebene der Kugel verlaufenden Stützscheiben, die in einem Winkelabstand vom mittelpunktsfernen Pol der Ku­ gel enden, so daß durch die Stützscheiben im wesentli­ chen spiralförmig um die Kugel verlaufende Strömungs­ pfade begrenzt sind, ist die Luftauslaßdüse auch als Drallauslaß benutzbar, die dem Austritts-Luftstrom ei­ nen Drehimpuls aufprägt, der zur Ausbildung eines ke­ gelförmigen Raumstrahls führt.

Durch die Merkmale der Ansprüche 10 und 11 sind beson­ ders zweckmäßige, als Richtwerte zu verstehende Dimen­ sionierungsrelationen für die Kugel und das schalenför­ mige Luftleitelement der Luftauslaßdüse angegeben, die für sämtliche Gestaltungen derselben günstig sind.

Weitere bauliche und funktionelle Einzelheiten der er­ findungsgemäßen Luftauslaßdüse ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines speziellen Ausführungs­ beispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Luftauslaßdüse in axial­ symmetrischer Konfiguration ihrer inneren und äußeren Luftleitelemente, in schematisch ver­ einfachter Schnittdarstellung längs einer die polare Achse der Kugel enthaltenden Radialebene der Düse;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Düse gemäß Fig. 1 in Richtung des Pfeils II der Fig. 3b, in einer Position ihres inneren Luftleitelements, in der die polare Achse der Kugel mit der zen­ tralen Achse des schalenförmigen Luftleitelements einen Winkel von 30° einschließt und

Fig. 3a bis c Strömungsbilder zur Erläuterung der Funk­ tion der Düse gemäß den Fig. 1 und 2 für eine der Fig. 1 entsprechende Konfiguration der Düse (Fig. 3a), eine der Fig. 2 entsprechende Konfi­ guration derselben (Fig. 3b) und eine weitere axialsymmetrische Konfiguration der Düse (Fig. 3c), jeweils in einer der Fig. 1 entsprechen­ den, schematisch vereinfachten Schnittdarstel­ lung.

Die in den Fig. 1 und 2 sowie 3a bis 3c jeweils insge­ samt mit 10 bezeichnete Luftauslaßdüse ist Funktions­ element einer im übrigen nicht dargestellten lufttech­ nischen Anlage, z. B. einer Klimaanlage und hat den Zweck, die Ausbreitungscharakteristik eines über die Düse 10 in einen zu klimatisierenden Raum eingeleiteten Zuluftstromes hinsichtlich Ausbreitungsrichtung und -form des Luftstrahls definiert einstellen zu können, wobei durch eine Anordnung mehrerer solcher Düsen 10 und deren aufeinander abgestimmte Einstellung die Aus­ breitungscharakteristik des Zuluftstromes, der insge­ samt über sämtliche dieser Düsen 10 in den zu klimati­ sierenden Raum eingeleitet wird, ihrerseits, vorgebbar ist.

Für die in der Fig. 1 dargestellte Luftauslaßdüse 10 ist zum Zweck der Erläuterung eine Montage an der Decke des Raumes angenommen, die in der Fig. 1 lediglich durch ein z. B. aus Blech bestehendes Kassettenteil 11 einer abgehängten Kassettendecke repräsentiert ist, das pro Auslaßdüse 10, die oberhalb dieses Kassettenteils 11 angeordnet ist, mit einer kreisrunden Aussparung 12 versehen ist, an deren kreisringsförmigem Randbereich 13 die Luftauslaßdüse 10 in bezüglich der zentralen Achse 14 der Aussparung 12 zentrierter Anordnung fest­ legbar ist.

Die Luftauslaßdüse 10 besteht aus einem äußeren, scha­ lenförmigen Luftleitelement 16, das die Form des Man­ tels eines Kugelabschnitts hat und einem in diesem dreh- und schwenkbar gelagerten, inneren Luftleitelement 17, das durch eine Kugel 18 mit in sich geschlossener Ober­ fläche und insgesamt vier, der Grundform nach kreissek­ torförmige Stützscheiben 21 bis 24 (Fig. 2) gebildet ist, die als gemeinsame Schnittlinie ihrer Mittelebenen die polare Achse 19 der Kugel haben und mit ihren kreis­ bogenförmig verlaufenden Rändern 26 an der inneren Man­ telfläche 27 des äußeren, schalenförmigen Luftleitele­ ments 16 der Düse 10 anliegen.

Die Stützscheiben 21 bis 24 haben gemäß der Darstellung der Fig. 1 und 2 geradlinig verlaufende, schmale, ebene Randstirnflächen 28, deren Mittellinien sich im geome­ trischen Mittelpunkt 29 des schalenförmigen Luftleit­ elements 16 schneiden, wobei diese Randstirnflächen 28 der beiden je paarweise koplanaren Stützscheiben 21, 23 bzw. 22, 24 jeweils einen stumpfen Winkel α₁ miteinan­ der einschließen, der um einige Grade größer ist als der auf den Mittelpunkt 29 des schalenförmigen Luft­ leitelements 16 bezogene Öffnungswinkel α₂ der ein­ trittsseitigen - oberen - Öffnung 31, die durch ihre in der Fig. 1 gestrichelt eingezeichnete, parallel zur Äquatorialebene 32 des schalenförmigen Luftleitelements 16 verlaufende Öffnungsebene repräsentiert ist.

Die gekrümmten Ränder 26 der Stützscheiben 21 bis 24, die eine dem Radius des schalenförmigen Luftleitele­ ments 16 entsprechende Wölbung haben, schließen in ei­ nem Polbereich 33 des inneren Luftleitelements 17 mit glatter Krümmung aneinander an.

Der Durchmesser d der wiederum durch ihre gestrichelt eingezeichnete Öffnungsebene 34 repräsentierten Aus­ trittsöffnung des kugelabschnitts-schalenförmigen äuße­ ren Luftleitelements 16 der Luftauslaßdüse 10 entspricht beim dargestellten speziellen Ausführungsbeispiel dem Innenradius R des schalenförmigen Luftleitelements 16, d. h. einem Mittelpunkts- bzw. Öffnungswinkel α₃ der Auslaßöffnung 34 von 60°.

Der Durchmesser D′ der Eintrittsöffnung 31 des schalen­ förmigen Luftleitelements 16 ist beim dargestellten, speziellen Ausführungsbeispiel um einen kleinen Diffe­ renzbetrag 2ΔD kleiner als der z. B. in der Äquatorial­ ebene 32 gemessene lichte Großkreis-Durchmesser des schalenförmigen Luftleitelements 16, der den Wert 2R hat.

Bei dem zur Erläuterung gewählten Ausführungsbeispiel beträgt weiter der senkrecht zur Äquatorialebene 32 und zur Ebene 31 der Einlaßöffnung gemessene - vertikale - Abstand h derselben voneinander ein Vierteil des lich­ ten Großkreis-Radius R des schalenförmigen Luftleitele­ ments 16, woraus sich für den Öffnungswinkel α₂ der Eintrittsöffnung 31 des kugelabschnitts-schalenförmigen Luftleitelements 16 ein Wert von etwa 152° ergibt. Der etwas größere Winkel α₁, mit dem die "geradlinig" - ra­ dial verlaufenden ebenen Randstirnflächen der kreissek­ torförmigen Stützscheiben 21 bis 24 paarweise aneinan­ der anschließen, beträgt beim dargestellten, speziellen Ausführungsbeispiel etwa 164°, was einem Wert des Dif­ ferenzbetrages 2ΔD zwischen dem lichten Großkreisdurch­ messer D des schalenförmigen Luftleitelements 16 und dem lichten Durchmesser D′ seiner Einlaßöffnung 31 von etwa 1,5% des Öffnungsdurchmessers D des schalenförmi­ gen Luftleitelements 16 entspricht.

Bei dem zur Erläuterung gewählten Ausführungsbeispiel entspricht der Radius r der Kugel 18 des dreh- und schwenkbaren Luftleitelements 17 dem halben Wert des Innenradius R des schalenförmigen Luftleitelements 16, und es ist für diese Kugel 18 eine bezüglich des Mit­ telpunktes 29 des schalenförmigen Luftleitelements 16 exzentrische Anordnung derart vorgesehen, daß der eine - radial innere - Pol 36 der Kugel 18 mit dem Mittel­ punkt 29 des schalenförmigen Luftleitelements 16 zusam­ menfällt, während ihr anderer - radial äußerer - Pol 37 im Zentrum des Polbereichs 33 liegt, innerhalb dessen die kreisbogenförmig verlaufenden Ränder 26 der Stütz­ scheiben 21 bis 24 glatt ineinander übergehen.

Zur Erläuterung der Funktion der insoweit ihrem prinzi­ piellen Aufbau nach erläuterten Luftauslaßdüse 10 sei nunmehr auch auf die Fig. 3a und 3b Bezug genommen, in denen qualitativ der Verlauf der Luftströmung für ver­ schiedene Konfigurationen der Luftauslaßdüse - Funk­ tionsstellungen des inneren Luftleitelements 17 - dar­ gestellt sind.

Bei der in der Fig. 3a dargestellten - axialsymmetri­ schen - Konfiguration der Luftauslaßdüse 10, bei der die polare Achse 19 der Kugel 18 mit der zentralen Ach­ se 14 der Eintrittsöffnung 31 und der Austrittsöffnung 34 des schalenförmigen Luftleitelements 16 zusammen­ fällt, ergibt sich ein scharf gebündelter, senkrecht nach unten aus der Luftauslaßdüse 10 austretender, durch einen Pfeil 38 schematisch repräsentierter Freistrahl, wobei der effektive Austrittsquerschnitt, über den Luft aus der Düse ausströmen kann, etwa 3/8 des lichten Quer­ schnitts der Austrittsöffnung 34 des schalenförmigen Luftleitelements 16 beträgt, die durch die Kugel 18 gleichsam teilweise "verschlossen" - abgedeckt - ist.

In der in der Fig. 3b dargestellten Konfiguration der Luftauslaßdüse 10, in der die polare Achse 19 der Kugel 18 des inneren, schwenkbaren Luftleitelements 17 der Luftauslaßdüse 10 mit der zentralen Achse 14 der Ein­ trittsöffnung 31 und der Austrittsöffnung 34 einen Win­ kel ϕ von 30° einschließt und das innere Luftleitele­ ment 17, in Richtung der polaren Achse 19 seiner Kugel 18 gesehen so orientiert ist, daß die Austrittsöffnung 34 insgesamt einseitig - gemäß der Darstellung der Fig. 3b links - von denjenigen sektorförmigen Stützscheiben 22 und 24 (Fig. 2c) angeordnet ist, diese somit gegen den rechten Teil des Düsen-Innenraumes abgesperrt ist, ergibt sich eine einem flachen Deckenstrahl angenäherte Auslaßcharakteristik, gemäß welcher der in der Fig. 3b durch den Pfeil 38 schematisch vereinfacht repräsen­ tierte Austrittsluftstrom durch einen oberen Randstrahl 39 und einen unteren Randstrahl 41 begrenzt und seine Ausbreitungsrichtung im wesentlichen durch die Richtung eines dazwischen verlaufenden Zentralstrahls 42 mar­ kiert ist. Hierbei ist die Ausbreitungsrichtung des oberen Randstrahls 39, in dem Luft mitgeführt wird, die unmittelbar die Kugel 18 umströmt hat, aufgrund des Coanda-Effekts tangential zur Krümmung der Kugel im Be­ reich der Austrittsöffnung 34, d. h. beim dargestellten Ausführungsbeispiel praktisch horizontal, während die Ausbreitungsrichtung des unteren Randstrahls 41 etwa tangential zur Innenfläche des kugelsegment-schalenför­ migen Luftleitelements 16 am Rand der Austrittsöffnung 34 verläuft, d. h. mit der zentralen Achse 14 des scha­ lenförmigen Luftleitelements 16 einen Winkel von 60° (90° - ϕ) einschließt, so daß sich für die "Haupt"- Ausbreitungsrichtung des Austrittsluftstrahls 38, bezo­ gen auf die zentrale Achse 14 des schalenförmigen Luft­ leitelements 16, ein Winkel von etwa 75° ergibt. Der Austrittsluftstrom 38 wird somit in vertikaler Richtung mit einem Öffnungswinkel von etwa 30° aufgefächert, bleibt jedoch, gesehen in der durch den Pfeil 43 der Fig. 3b repräsentierten Richtung, für die qualitativ wieder das Strömungsbild der Fig. 3a gilt, scharf ge­ bündelt.

Der effektive Austrittsquerschnitt, über den bei der in der Fig. 3b dargestellten Konfiguration der Düse 10 der Austrittsluftstrom 38 aus der Düse 10 austritt, ent­ spricht etwa 90% der freien Querschnittsfläche der Austrittsöffnung 34.

Die Luftauslaßdüse 10 ist zur Erzielung eines axialsym­ metrischen gut gebündelten Freistrahls mit einer Aus­ laßcharakteristik, die weitgehend der in der Fig. 3a dargestellten entspricht, auch in der in der Fig. 3d dargestellten Konfiguration benutzbar, in welcher die Kugel 18 des beweglichen Luftleitelements 17 oberhalb der Äquatorialebene 32 des schalenförmigen Luftleitele­ ments 16 angeordnet ist. In dieser Konfiguration ist der effektive freie Querschnitt, über den der durch die Strömungslinien 44 repräsentierte Zuluftstrom in das schalenförmige Luftleitelement 16 eintreten kann, ge­ genüber dem lichten Querschnitt der durch den oberen Rand 46 des schalenförmigen Luftleitelements 16 beran­ deten, in der Ebene 31 gemessene Querschnittsfläche der oberen Eintrittsöffnung des schalenförmigen Luftleit­ elements 16 nur marginal reduziert, wogegen der gesamte lichte Querschnitt der Austrittsöffnung 34 als effekti­ ver Durchtrittsquerschnitt für den in den Raum eintre­ tenden Zuluftstrahl zur Verfügung steht, im Unterschied zu der Konfiguration gemäß Fig. 3a, bei der der effek­ tive Austrittsquerschnitt auf weniger als 50% des Öff­ nungsquerschnitts der Austrittsöffnung 34 reduziert ist.

Wie aus den Fig. 3a, 3b und 3d unmittelbar ersichtlich, ist, von einer axialsymmetrischen Konfiguration der Dü­ se 10, wie in den Fig. 3a und 3d dargestellt, ausge­ hend, eine Änderung der Ausbreitungsrichtung des Aus­ trittsluftstromes jeweils dadurch möglich, daß das dreh- und schwenkbare Luftleitelement 17 in eine Posi­ tion gebracht wird, in welcher die polare Achse 19 der Kugel 18 und die zentrale Achse 14 des kugelsektorscha­ lenförmigen Luftleitelements 16 einen Winkel ϕ mitein­ ander einschließen. Von einer solchen, von der Axial­ symmetrie abweichenden Konfiguration der Düse 10 ausge­ hend, ist eine Veränderung der Richtung des Austritts­ luftstromes auch dadurch möglich, daß das bewegliche Luftleitelement 17 - bei festgehaltener Orientierung der polaren Achse 19 der Kugel 18 um die polare Achse 19 der Kugel 18 gedreht wird, wobei es sich versteht, daß diese Einstellmöglichkeiten überlagerungsfähig sind, d. h. das bewegliche Luftleitelement 17 zur Ein­ stellung einer erwünschten Auslaßcharakteristik der Dü­ se 10 gleichzeitig sowohl geschwenkt als auch gedreht werden kann.

Eine definierte Einstellung der Ausbreitungsrichtung des Austrittsluftstromes 38 im Sinne einer Abweichung von der bei axialsymmetrischer Konfiguration der Luft­ austrittsdüse 10 gegebenen Ausbreitung in Richtung der zentralen Achse 14 des schalenförmigen Luftleitelements 16 kann im Prinzip auch allein durch Verlagerung der Kugel 18 innerhalb des schalenförmigen Luftleitelements 16 erfolgen, derart, daß die Kugel 18 in eine außer­ axiale Position gebracht wird, im übrigen jedoch all­ seitig umströmt bleibt.

Eine diesbezüglich geeignete Lagerung der Kugel 18 kann dadurch realisiert sein, daß die sektorförmigen Stütz­ scheiben 21 bis 24, abweichend von dem anhand der Fig. 1 bis 3c erläuterten Ausführungsbeispiel, nicht bis zum mittelpunktsfernen Pol 37 der Kugel 18 reichen, sondern schon in einem Winkelabstand von diesem enden und z. B. mit einer radialen Kante an die Kugeloberfläche an­ schließen, so daß zwischen einander benachbarten Sek­ torscheiben, unabhängig von der Dreh- und Schwenkstel­ lung des inneren Luftleitelements 17, stets freie Kanä­ le vorhanden sind, die von der Lufteintritts- zur Luft­ austrittsseite führen, die jedoch, je nach der Schwenk­ lage des inneren Luftleitelements 17, d. h. dem Verlauf der polaren Achse 19 der Kugel 18 zur zentralen Längs­ achse 14 des schalenförmigen Luftleitelements, unter­ schiedlich weit offen sind.

Bei einer derartigen Gestaltung des inneren Luftleit­ elements 17 können dessen Stützscheiben 21 bis 24 auch schräg zur polaren Achse 19 der Kugel verlaufen, analog zu den Schaufeln eines Axiallüfters, wodurch dem Aus­ trittsluftstrom 38 ein Drall aufprägbar ist.

Die Luftauslaßdüse 10 ist nach dem geschilderten Bau- und Funktionsprinzip in den verschiedensten Größen rea­ lisierbar und auf entsprechend unterschiedliche Luft­ leistungen auslegbar.

Bei kleineren Baugrößen können sowohl das schalenförmi­ ge Luftleitelement 16 als auch das in diesem dreh- und schwenkbar angeordnete Luftleitelement 17 als Kunst­ stoffteile ausgebildet sein, wobei es herstellungstech­ nisch zweckmäßig sein kann, das innere Luftleitelement aus zwei Teilen zusammenzufügen, die jeweils dünnwandig gehalten werden können, um beispielsweise die Kugel 18 als Hohlkörper realisieren zu können.

Eine hinreichend dünnwandige Ausbildung und elastische Nachgiebigkeit der kreissektorförmigen Stützscheiben rechtwinklig zu ihren Verlaufsebenen vorausgesetzt, kann das Zusammenfügen der beiden Luftleitelemente 16 und 17 der Düse 10 durch Eindrücken des inneren Luft­ leitelements 17 in das schalenförmige Luftleitelement 16 erfolgen. Ein solches Eindrücken kann dadurch er­ leichtert sein, daß am schalenförmigen Luftleitelement 16 von dessen oberem Öffnungsrand 46 ausgehende, sich zu diesem rechtwinklig erstreckende und mindestens bis zur Äquatorialebene 32, vorzugsweise über diese hinaus nach unten reichende Schlitze 47 (Fig. 2) in paarweiser Anordnung vorgesehen sind, wobei die Schlitzpaare in der der Axialsymmetrie der sektorförmigen Stützscheiben 21 bis 24 entsprechenden Axialsymmetrie entlang des Um­ fangs des Öffnungsrandes 46 verteilt sind, so daß zwi­ schen den Schlitzen 47 schmale Zungen 48 verbleiben, in deren Bereich das innere Luftleitelement 17 mit seinen Stützfahnen 21 bis 24 ansetzbar ist und, da diese Zun­ gen 48 radial nach außen ausweichen können, ohne Mühe in seine mit dem schalenförmigen Luftleitelement 16 in formschlüssigem Eingriff stehende Gebrauchsposition eindrückbar ist.

Derartige Schlitze 47 können, wie im rechten Teil der Fig. 2 dargestellt, auch spitzwinklig - V-förmig - zu­ einander verlaufend ausgebildet sein, wodurch ein Ver­ haken der Stützscheiben 21 bis 24 beim Vorbeitreten an solchen Schlitzpaaren weitestgehend ausgeschlossen ist.

Alternativ oder zusätzlich zu den Schlitzen 47 des schalenförmigen Luftleitelements können, wie nicht ei­ gens dargestellt, auch an den Stützscheiben 21 bis 24 des inneren Luftleitelements 17 funktionsentsprechende, ein Nachgeben der Stützfahnenränder beim Eindrücken in das schalenförmige Luftleitelement erleichternde Schlit­ ze vorgesehen sein.

Bei einer Fertigung des schalenförmigen Luftleitele­ ments 16 aus Blech, z. B. durch eine pressende oder drückende Verformung eines rohrförmigen Werkstückes ist es zweckmäßig, das schalenförmige Luftleitelement 16 in seiner Äquatorialebene 32 zu teilen und die beiden Tei­ le mit radialen, parallel zur Äquatorialebene 32 ver­ laufenden Befestigungsflanschen zu versehen, mittels derer die beiden Schalenteile aneinander fixierbar sind.

Um die Nutzung des Coandaeffekts zur Ausbildung eines sehr flachen Deckenstrahls nicht zu beeinträchtigen, sollte der die austrittsseitige Öffnung 34 des schalen­ förmigen Luftleitelements 16 kreisförmig begrenzende Rand 49, an den sich ein radialer Flansch 51 anschließt, der zur Fixierung der Luftauslaßdüse 10 an dem Kasset­ tenteil 11 der Raumdecke ausgenutzt ist, möglichst scharfkantig - schneidenförmig - ausgebildet sein.

In Praxi genügt es jedoch, wenn der radiale Montage­ flansch 51 an den Öffnungsrand 49 mit einem kleinen Krümmungsradius ϕ anschließt, der deutlich kleiner ist als die halbe Höhe h′ der Kugelkappe 52 mit der die Ku­ gel 18 in ihrer in der Fig. 1 dargestellten - axialsym­ metrischen - Grundstellung über die Öffnungsebene 34 der Austrittsöffnung hinaus in den zu klimatisierenden Raum hineinragt.

Claims (11)

1. Luftauslaßdüse für Lüftungs-, Heizungs- und/oder Klimaanlagen, die innerhalb eines Raumwinkelberei­ ches eine beliebige Einstellung der Orientierung eines aus der Düse austretenden Luftstrahls ermög­ licht, mit einem kugelförmigen Düsenkörper, der in­ nerhalb eines als Ausschnitt aus einer Kugelschale gebildeten Lagerelements, das sich beidseits des Äquatorialkreises der Kugelschale zwischen einer eintrittsseitigen Öffnung und einer austrittsseiti­ gen Öffnung erstreckt, um den geometrischen Mittel­ punkt des schalenförmigen Elements schwenkbar gela­ gert ist, gekennzeichnet durch die folgenden Merk­ male:

• a) der Kugeldurchmesser (d) des schwenkbaren Düsen­ körpers (18) ist um einen definierten Betrag kleiner als der Äquator-Durchmesser des schalen­ förmigen Düsenelements (16);
• b) die Kugel (18) ist innerhalb des schalenförmigen Lagerelements (16) exzentrisch bezüglich dessen Mittelpunkt (29) gelagert, wobei ihre polare Achse (19) durch den Mittelpunkt (29) des scha­ lenförmigen Lagerelements (16) verläuft, wobei die Kugel (18) ein inneres, vom Zuluftstrom um­ strömtes Luftleitelement der Düse (10) und das schalenförmige Lagerelement (16) das äußere, vom Zuluftstrom durchströmte Luftleitelement der Dü­ se (10) bilden;
• c) zur Lagerung der Kugel (18) ist eine reibungs­ schlüssig-selbsthemmende Schwenkgelenkanordnung (18, 21-24, 16) vorgesehen, mittels derer die Ku­ gel (18) sowohl um die zentrale Achse (14) des schalenförmigen Luftleitelements (16) als auch um eine zu dieser Achse (14) rechtwinklig ver­ laufende Achse schwenkbar ist, wobei die Kugel (18) bezüglich der zentralen Achse (14) um be­ liebige Winkel und bezüglich der dazu rechtwink­ lig verlaufenden Achse mindestens innerhalb des durch die Austrittsöffnung (34) des schalenför­ migen Luftleitelements (16) berandeten Kugelsek­ torbereichs schwenkbar ist.

2. Luftauslaßdüse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kugel auch um die rechtwinklig zur zentralen Längsachse (14) des schalenförmigen Luftleitelements (16) verlaufende Schwenkachse um beliebige Winkel schwenkbar ist.

3. Luftauslaßdüse nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Kugel (18) um den Mittelpunkt (21) des schalenförmigen Luftleitele­ ments (16) schwenkbar ist.

4. Luftauslaßdüse nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Abstand des vom Mittelpunkt (29) des schalenförmigen Luftleitelements (16) entfernt angeordneten Pols (37) der Kugel (18) vom Mittel­ punkt (29) des schalenförmigen Luftleitelements (16) dessen Innenradius (R) entspricht.

5. Luftauslaßdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (18) mittels der Grundform nach kreissektorförmiger Stützschei­ ben (21-24), die mit ihren gekrümmten Rändern an dem schalenförmigen Luftleitelement abgestützt sind, axial und radial formschlüssig in dem scha­ lenförmigen Luftleitelement (16) abgestützt ist.

6. Luftauslaßdüse nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mittelpunktswinkel der Stütz­ scheiben (21-24) um einen definierten Wert größer als 90° sind.

7. Luftauslaßdüse nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, da­ durch gekennzeichnet, daß mindestens zwei in einer die polare Achse (19) der Kugel (18) enthaltenden Ebene koplanar verlaufende Stützscheiben (21 und 23) und vorzugsweise zwei weitere, ebenfalls kopla­ nar angeordnete Stützscheiben (22 und 24), deren gemeinsame Ebene rechtwinklig zur Ebene der beiden anderen Stützscheiben (21 und 23) verläuft, vorge­ sehen sind.

8. Luftauslaßdüse nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützscheiben (21 bis 24) in dem vom Mittelpunkt des schalenförmigen Luftleitelements (16) entfernt angeordneten Pol (37) der Kugel (18) mit glatter Krümmung aneinander und tangential an diesen Kugelpol (37) anschließen.

9. Luftauslaßdüse nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Stützscheiben in ei­ nem Winkelabstand vom mittelpunktsfernen Pol (37) der Kugel (18), mit einer radialen Endkante an die­ se anschließend, enden und sich entlang die polare Achse (19) der Kugel (18) und deren Äquatorialebene schräg schneidender, vorzugsweise ebener Flächen erstrecken.

10. Luftauslaßdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (d) der Kugel (18) gleich dem Innenradius (R) des schalen­ förmigen Luftleitelements (16) ist.

11. Luftauslaßdüse nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Durchmesser der Austrittsöffnung (34) des schalenförmigen Luftleitelements (16) gleich dem Durchmesser der Kugel (18) ist.