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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Düse für eine Luftzufuhrvorrichtung
zur Erfassung und Ableitung eines Luftstroms, der durch die Vorrichtung
strömt,
und speziell auf eine Düse
der Art, welche im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben ist. Die
Erfindung bezieht sich ebenso auf eine Luftzufuhrvorrichtung, welche
mit einer oder mehrerer solcher Düsen ausgestattet ist.
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Mit
den Düsen
ausgestattete Luftzufuhrendstellenvorrichtungen der Art, welche
in dieser Druckschrift betrachtet werden, d.h. Vorrichtungen, welche unter
dem Handelsnamen REPUS® vermarktet werden, finden
vielfältige
Verwendung zur zugfreien Zufuhr von temperierter Luft an verschiedene Örtlichkeiten,
einschließlich
Büros und
unter Wohnunterkünften.
Die Luft, welche in die Örtlichkeit
aus der Vorrichtung herausgeblasen wird, weist einen niedrigen Impuls
auf, und die Vorrichtung kann deswegen oft in der unmittelbaren
Nachbarschaft einer Arbeitsumgebung platziert werden und deswegen
sicherstellen, dass die Luft, welche darin vorliegt, oft von viel
besserer Qualität
sein wird als dies andernfalls der Fall gewesen wäre.
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Wenn
gekühlte
Luft an eine Luftzufuhrendstellenvorrichtung der voranstehenden
Art abgegeben wird, wird es bevorzugt, die Luft von der belegten Zone
des infrage kommenden Raums mit der gekühlten Luft in geeigneten Proportionen
zu mischen, was nützlich
ist zur Vermeidung von kalten Zügen
in der Nähe
des Fußbodens
des Raumes.
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Beschreibung des Standes
der Technik
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Die
Luftstrahlen oder -düsen,
welche in solchen Luftzufuhrvorrichtungen zur Erfassung und Ableitung
von Luft in einer Hauptstromrichtung verwendet werden, sind entweder
befestigt oder beweglich, d.h. drehbar an einer Wand der Vorrichtung
montiert, und normalerweise beinhalten sie eine oder mehrere Zungen,
welche Leitflächen
oder Klappen bilden, und welche in den Luftstrom vorspringen und
deswegen denjenigen ableiten.
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Die
Wand, welche mit einer oder mehreren Düsen ausgestattet ist, kann
innerhalb der Vorrichtung montiert sein, obwohl die Düse oder
Düsen alternativ
an der Außenwand
der Vorrichtung angeordnet sein können. Im letzteren Fall kann
die Vorrichtung die Gestalt eines Luftzufuhrkanals aufweisen, d.h.
in Klassenzimmern, zum Ausgleichen des Temperaturgradienten in Speicherräumen oder
zum Entfrosten von Fenstern.
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Die
Düsen können rund
sein und in Kammern unterteilt werden durch Trennwände, welche z.B.
Winkel von 120° dazwischen
vorgeben. Die Zunge oder Zungen, welche in den Luftstrom vorspringen,
können
miteinander verschiedene Winkel aufweisen.
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Alternativ
können
die Düsen
von allgemein rechteckiger Gestalt sein, mit einer oder mehreren gekrümmten Zungen
oder Klappen, in welchem Fall die Düsen normalerweise fest montiert
sind.
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SE-C-9600939-4
(Veröffentlichungsnummer 508
846) (Lind) beschreibt eine Luftzufuhrvorrichtung in der Gestalt
einer Schachtel oder eines Schirms, der eine Vorderwand beinhaltet,
welche darin Gruppen von Schlitzen angeordnet hat, wobei die Gruppen
von Schlitzen und die Schlitze in jeder Gruppe zueinander äquidistant
sind. Jede Gruppe von Schlitzen ist an der Innenseite der Wand bereitgestellt,
mit einem Düsenmodul,
in welchem die Anzahl von Düsen
gleich der Anzahl von Schlitzen ist und bei dem die Düsen dazu
bestimmt sind, die Unterströme
wiederholt von einem zugeführten
Hauptstrom um einen Winkel von 90° abzulei ten.
Jede Düse
ist zu diesem Zweck mit gekrümmten
Ableitungsteilen ausgestattet, welche progressiv weiter nach außen in der
Richtung des Hauptstromes vorspringen. Die abgelenkten Unterströme kollidieren
und treten nach außen durch
die Schlitze aus, welche den jeweiligen Düsen zugeordnet sind, mit niedrigem
Impuls.
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EP-B1-0
507 765 (Stifab) beschreibt eine Luftzufuhrendvorrichtung, welche
eine Verteilplatte beinhaltet, die eine Vielzahl von kreisförmigen Öffnungen
aufweist, welche Düsen
aufnehmen, die mit Ableitungselementen in der Form von Führungsflügeln oder
-klappen ausgestattet sind, die nach außen über die Ebene der Platte hinaus
vorspringen. Die Düsen
sind im Loch für
sowohl drehbare und kippbare Bewegung angebracht, so dass in einer
Düsenposition
der nach außen
tretende Luftstrom nach oben gerichtet werden wird und in einer
anderen Position horizontal gerichtet werden wird.
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SE-C-9600635-1
(Veröffentlichungsnummer 511
340) (Stifab Farex) beschreibt eine weitere Entwicklung davon, in
welcher die rotierbaren Düsen
an verschiedenen Positionen angelegt sind, so dass die nach außen tretende
Luft dazu veranlasst wird, sich zu drehen, was zu stark mitgerissenem
Ausstoß von Raumluft
führt.
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Obwohl
diese bekannten Düsenentwürfe – welche
die charakteristischen Merkmale aufweisen, die im Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 aufgeführt sind – es erlauben,
dass eine justierbare Nahzone erzielt werden kann zur Ausrichtung
der ausströmenden
Luft in eine gewünschte
Richtung, sind sie nicht dazu in der Lage, eine gleichförmige Strömungsverteilung
zu erzeugen. Dies aufgrund, unter anderen Dingen, der Tatsache,
dass alle Zungen oder Leitbleche der Düsen die gleiche Gestalt aufweisen,
was bedeutet, dass wenigstens ein Teil der Zungen nicht den Strömungslinien
der Luft folgen wird.
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Dies
gilt ebenso für
Düsen,
welche in
DE 888 308 (Fourtier)
beschrieben sind, welchen es an nach außen vorspringenden, gekrümmten Ableitteilen
auf den Leitschaufeln mangelt.
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Andere
Nachteile mit bekannten Düsen
sind, dass solche Düsen
einen eingeschränkten
Richtungseffekt aufweisen, dass sie lediglich in einer flachen Platte
aufgenommen werden können,
welche mit Löchern
zur Aufnahme jeweiliger Düsen
ausgestattet ist, und dass sie kostspielig herzustellen sind als
Folge davon, dass sie vergleichsweise materialaufwändig sind.
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Aufgaben der
Erfindung
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Ausgehend
von dem Voranstehenden ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Düse der
voranstehenden Art bereitzustellen, welche eine gleichmäßige Strömungsverteilung
aufweist und welche es der ausströmenden Luft ermöglicht,
in mehrere verschiedene Ebenen gerichtet zu werden.
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Eine
weitere Aufgabe ist es, Düsen
bereitzustellen, welche es als Folge der gleichmäßigen Strömungsverteilung ermöglichen,
dass niedrige Schallerzeugung erreicht wird, und welche ebenso kostengünstig herzustellen
sind, aufgrund des Material sparenden Entwurfs der Düse.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Düse bereitzustellen, die in
einer gelöcherten Wand
einer Strömungsendvorrichtung
aufgenommen werden können,
wobei die Wand entweder planar oder gekrümmt um einige Grad sein kann,
ohne dass dies die beabsichtigte Funktion der Düse beeinflusst.
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Noch
eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Düse bereitzustellen,
welche sofort montiert werden kann, und die freigebbar in gewünschten
Positionen befestigt werden kann, z.B. um Justagen zu ermöglichen,
die einfach durchgeführt
werden können,
wenn sie notwendig sind.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Diese
und andere Aufgaben werden erfüllt durch
die erfindungsgemäße Düse der Art,
die zuvor beschrieben wurde, und welche die Eigenschaften und Merkmale
aufweist, die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 dargelegt werden.
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Weil
die Düse
um eine Drehachse herumgeschwungen werden kann, die senkrecht auf
die Dreh- oder Kippachse der Düse
ist, unbeachtlich der Position, in welche die Düse gekippt wurde, wird es die Düse ermöglichen,
dass der austretende Strom in verschiedene unterschiedliche Ebenen
gerichtet werden kann, wodurch eine beträchtliche Verbesserung in Bezug
auf Düseneigenschaften
erreicht wird. Folglich kann die Düse in mehreren verschiedenen
Arten von Luftendvorrichtungen verwendet werden, mit erhöhten Steuerungsmöglichkeiten.
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In
der Praxis ist die Düse
geeignet mit einem zentralen Zungenhalteteil ausgestattet, der sich
senkecht auf die Ebene der Ausströmungsteile erstreckt, und zwei
gegenüberliegenden
Anbringungselementen, zur Erfassung mit gegenüberliegenden Teilen der Kante,
welche das Loch umgibt.
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In
anderen Worten ist die Düse
kippbar um die zweite Achse, welche in die Ebene des Loches oder
in eine Ebene des Loches parallel mit der Lochebene fallen kann.
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Eine
einfache und verlässliche
Konstruktion wird hierdurch erreicht, vorausgesetzt dass die Anbringungselemente
so konstruiert sind, dass sie Kippen der Düse von einer Ausgangsposition
um einen Winkel von wenigstens 30° erlauben,
geeignet wenigstens 45° und
bevorzugt wenigstens 60° in
beiden Richtungen, unbeachtlich der Drehlage der Düsen. Bei
größeren Kippwinkeln
wird ein Coanda-Effekt auftreten,
und deswegen wird er bewirken, dass der Luftstrom an der Wand der
Vorrichtung anhaftet, in welcher die Düse montiert ist.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
beinhalten die Anbringungselemente Hakenelemente, die federnd die
umlaufende Kante des Loches erfassen.
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Solche
Anbringungselemente erhöhen
die Verwendungsmöglichkeiten
und die Flexibilität
der Düse.
Zum Beispiel kann die gleiche Düse
in Löchern verwendet
werden, die nicht vollständig
rund sind und z.B. eine ovale Gestalt haben, und ebenso in Luftzufuhrendvorrichtungen,
die gekrümmte
Wände aufwesen,
so dass das Loch, welches in der Wand bereitgestellt ist, nicht
in einer einheitlichen Ebene liegen wird. Die Feststellung des Effektes,
dass die Düse
gedreht oder gekippt werden kann um „eine Achse, welche durch
das Zentrum des Loches tritt, allgemein im rechten Winkel auf die
Ebene des Loches",
ist dazu bestimmt, den Fall abzudecken, wenn die Wand, welche das
Loch umgibt, gekrümmt
ist.
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Die
Düsenkonstruktion
wird speziell einfach und nützlich,
wenn die gegenüberliegenden
Hakenelemente an einem zentralen Halteteil der Zungen verbunden
werden und in der gleichen Ebene wie das Teil angeordnet sind. Die
Hakenelemente können
damit integral mit dem Halteteil sein und federnd davon vorspringen.
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In
einer weiteren Ausführungsform
beinhaltet die Düse
zwei kreisförmige
oder ungefähr
kreisförmige
Seitenwände
parallel mit dem zentralen Halteteil und sind in einem beiderseitigen
gleichen Abstand davon, wobei jede der Seitenwände mit den Zungen verbunden
ist im Bereich ihrer äußeren Enden.
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Diese
Seiten tragen zur Versteifung der Düsenkonstruktion bei, um die
Notwendigkeit eines umgebenden Gehäuses zu vermeiden – was zu
einer beträchtlichen
Einsparung in Material führt.
Zur gleichen Zeit wird die Düse
Taschen und ähnliche
Bereiche vermeiden, in welchen sich Schmutz, Staub usw. ansammeln
kann. Anstatt dessen können
alle Teile der Düse
leicht erreicht werden, d.h. zu Reinigungszwecken, wodurch die hygienischen
Eigenschaften der Düse
verbessert werden.
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Die
Außenseite
der Seitenwände
kann zentral positionierte, gekrümmte
und möglicherweise
sägezahnförmige Locherfassungsteile
beinhalten, die sich senkrecht nach außen zu den Seitenwänden erstrecken
und die so funktionieren, dass sie die Düse in ihren Dreh- und Kipppositionen
freigebbar fixieren. Diese strukturellen Merkmale der erfindungsgemäßen Düse tragen
ebenso zu ihrer Einfachheit und Verlässlichkeit bei. Jede Seitenwand
kann eine, zwei oder mehrere Erfassungsteile beinhalten.
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Falls,
wie in Übereinstimmung
mit einer bevorzugten Ausführungsform,
die gekrümmten
Teile der Zungen beiderseitig verschiedene Radien aufweisen, wird
eine Ausführungsform
erhalten, in welcher die Gestalt der Zungen oder Leitschaufeln den Stromlinien
der Luft folgt, wodurch sie zur gewünschten gleichförmigen Luftverteilung
beitragen und das Düsengeräusch verringern.
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Im
Fall einer Ausführungsform,
welche in der Praxis bevorzugt wird, weist die Düse drei Zungen auf, von denen
die dritte Zunge oder wenigstens eine Zunge in der Richtung der
Hauptluftströmung
kein gekrümmtes
Ableitungsteil aufweist. Praktische Versuche haben gezeigt, dass
eine Düse
dieses Entwurfs optimale Eigenschaften erzielt, die daran angepasst
sind, die Luft in verschiedene Ebenen abzuleiten, was durch die
Düse geleistet
wird.
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Es
wird bevorzugt, dass der Abstand zwischen den Erfassungspunkten
der diametral gegenüberliegenden
Hakenelemente und der äußeren Punkte
der gekrümmten
Locherfassungsteile in ihren jeweiligen Erfassungspositionen im
Wesentlichen miteinander übereinstimmen
und mit dem Durchmesser des Loches. Jedoch können diese Abstände bequemerweise
den Durchmesser des Loches leicht überschreiten. Die voranstehenden äußeren Punkte können dadurch
bezeichnet werden, als auf einer zylindrischen Oberfläche einer
imaginären
Sphäre
angeordnet zu sein, welche die Düse
umgibt, wobei der Durchmesser der Sphäre dem Durchmesser des Loches
entspricht.
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Es
wird klar sein vom Voranstehenden, dass die Düse ganz leicht in das Loch
eingepasst und aus diesem entfernt werden kann, und dass die Position der
Düse sofort
eingestellt werden kann, um ein gewünschtes Strömungsmuster zu erzielen. Die
nachgiebige Anbringung der Düse
trägt zur
Einfachheit der letzteren Abläufe
bei.
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Die
Erfindung bezieht sich ebenso auf eine Luftzufuhrendvorrichtung
von kistenartiger, schirmartiger oder röhrenförmiger Konfiguration, die einen Körper aufweist,
der eine obere und eine untere Wand aufweist und eine oder mehrere
und/oder innere Wände,
die sich zwischen den oberen und unteren Wänden erstrecken, und Mittel
zur Zufuhr eines Luftstroms in einer Hauptströmungsrichtung parallel mit einer
der Wände,
worin die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass die Seitenwand
eine oder mehrere Löcher
enthält,
in welchen eine Düse
der voranstehenden Art aufgenommen wird.
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Weitere
Eigenschaften von und Vorteile, welche durch die Erfindung geleistet
werden, werden aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung zutage treten. Die Beschreibung wird mit Bezug auf
die beigefügten Zeichnungen
durchgeführt,
in welchen
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1 eine
perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Düse ist;
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2 eine
Schnittansicht ist, die entlang der Linie A-A in 1 genommen
ist; und
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3 eine
wegschnitt-perspektivische Teilansicht ist, die eine Düse vor Ort
zeigt in einer durchlöcherten
inneren Wand einer Luftzufuhrendvorrichtung, welche mit einer durchlöcherten äußeren Wand versehen
ist.
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Detaillierte
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform Veranschaulicht
in 1 ist eine Düse 1,
welche, wie aus 3 klar wird, in einem Loch 17 einer
Wand 15 einer Luftzufuhrendvorrichtung aufgenommen wird,
die irgendeine aus einer Anzahl von Konfigurationen aufweisen kann.
Die Vorrichtung kann folglich eine kistenartige, schirmartige oder
Röhrenkonfiguration
aufweisen und kann, obwohl in der Zeichnung nicht gezeigt, einen
Körper
beinhalten, der eine obere und eine untere Wand und eine oder mehrere äußere Wände und/oder
innere Wände
aufweist, die sich zwischen den oberen und unteren Wänden erstrecken.
Die Vorrichtung ist ebenso mit Mitteln (nicht gezeigt) ausgestattet
zur Abgabe eines Luftstroms in einer Hauptströmungsrichtung parallel zur
Wand 15.
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Die
Düse ist
dazu entworfen, den Luftstrom zu erfassen und abzuleiten, der durch
die Vorrichtung strömt.
Die Düse 1 ist
ebenso entworfen, es dem Luftstrom zu ermöglichen, dass er aus der Düse in zwei
gegeneinander senkrechte Richtungen austritt.
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Spezieller
ist die Düse 1 mit
zwei Zungen 2, 3 ausgestattet, die als Führungsschaufeln
oder Bleche arbeiten, und welche beide ein hinteres gekrümmtes Ableitteil 2a, 3a und
ein vorderes allgemein flaches Ausströmungsteil 2b, 3b enthalten.
Die gekrümmten
Ableitteile 2a und 3a haben zueinander verschiedene
Krümmungen,
was die Vorrichtung günstiger
aus einem strömungstechnischen
Aspekt heraus macht, weil die Zungen den Stromlinien folgen.
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Die
untere Zunge 4 weist kein Ableitteil auf und springt nicht
so weit in den vorbeiströmenden Strom
hervor, was, wie herausgefunden wurde, zu optimalen Eigenschaften
der Vorrichtung führt.
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Die
Vorrichtung beinhaltet ebenso ein zentrales, plattenartiges Zungenhalteteil 5,
das sich senkrecht auf die Ebene der Ausströmungsteile 2b, 3b erstreckt.
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Die
Düse 1 beinhaltet
ebenso zwei kreisförmige
Seitenwände 7,
welche parallel zum zentralen Zungenhalteteil 5 positioniert
sind und beiderseitig im gleichen Abstand davon beabstandet sind,
wobei jede der kreisförmigen
Seitenwände
bei den Zungen 2, 3 und 4 im Bereich
ihrer äußeren Teile
verbunden ist.
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Die
Düse beinhaltet
ebenso Anbringungselemente zur Anbringung der Düse in dem Loch 17,
diese Anbringungselemente sind so konstruiert, dass sie es ermöglichen,
dass die Düse
im Loch gedreht oder gekippt werden kann um eine Drehachse, die durch
das Zentrum des Loches im rechten Winkel zur Ebene des Loches geht
und ebenso um eine Kippachse gekippt werden kann, welche senkrecht
zur Drehachse ist und welche sich in der Ebene des Loches durch
die zwei Anbringungspunkte erstreckt.
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Diese
Anbringungselemente werden allgemein in der Figur mit 6 bezeichnet
und bilden integrale Teile des zentralen Zungehalteteiles 5,
und die Enden der Elemente sind eingehakt wie gezeigt bei 6a zur
nachgiebigen Erfassung mit gegenüberliegenden Endteilen
des Loches.
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Die
Haken 6a ermöglichen
es folglich der Düse,
dass sie in der Ebene des Loches 17 gedreht und gekippt
werden kann in einer ausgewählten
Rotationsposition der Düse,
um einen Winkel von beispielsweise 45° in beiden Richtungen um eine
Kippachse, welche durch die zwei gegenüberliegenden Erfassungspunkte
tritt und die in die Ebene des Loches fällt.
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Die
nachgiebige oder federnde Konstruktion der Haken 6a überträgt erhöhte Flexibilität auf die Düse als gesamtes.
Die Düse
kann folglich angebracht und verwendet werden, sogar wenn die Gestalt
des Loches von der runden Gestalt abweichen sollte, z.B. falls es
eine ovale Form aufweist. Die Düse
kann ebenso in Fällen
verwendet werden, wenn die durchlöcherte Wand gekrümmt ist.
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Angeordnet
an der Außenseite
der Düsenseitenwände 7 sind
zwei gekrümmte
Teile 8, die den Rand des Loches erfassen, und die jeweils
nach außen
in rechten Winkeln in Richtung jeweiliger Seitenwände hervorspringen,
wobei die Teile 8 arbeiten, um freigebbar die Düse in den
Dreh- und Kipppositionen zu fixieren, auf welche sie eingestellt
wurde. Obwohl nicht gezeigt, können
die Locherfassungsteile 8 möglicherweise gesägt, gezahnt
oder ähnlich
konfiguriert sein.
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Die
Abstände
zwischen den diametral gegenüberliegenden
Endpunkten der Haken 6a und den äußeren Punkten 8a der
gekrümmten
Locherfassungsteile 8 in ihren jeweiligen Positionen der
Erfassung werden demnach allgemein zueinander und zu dem Durchmesser
des Loches entsprechen. Mit anderen Worten weist die Düse eine
Form auf, die es ihr ermöglicht
umfasst zu werden und an ihren vier Erfassungspunkten tangential
zur Kugel zu liegen, deren Durchmesser dem Durchmesser des Loches
entspricht.
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Diese
letzteren charakteristischen Merkmale sind instrumentell darin,
es der erfindungsgemäßen Düse zu ermöglichen,
sofort montiert und justiert zu werden. Die Düse wird ebenso sicher befestigt
in ihrer eingestellten Position gehalten werden, bis die Düse neu positioniert
werden wird.
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Die
Tatsache, dass die Düse
keine umgebende röhrenförmige äußere Wand
aufweist, stellt eine beträchtliche
Materialersparnis dar. Es kann gesagt werden, dass anstatt dessen
das Loch als äußere Wand
dient.
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Es
wurde voranstehend gesagt, dass die Düse der veranschaulichten Ausführungsform
gedreht oder geschwungen um 45° werden
kann in beiden Richtungen aus einer Ausgangsposition. Dieser Winkel
kann kleiner oder größer als
festgestellt sein, obwohl er bevorzugt gleich wenigstens 30° sein wird und
geeignet nicht viel größer als
60°, weil
sogenannte Coanda-Effekte, die bei größeren Kippwinkeln auftreten,
unerwünschter
Weise die Strömungseigenschaften
der Düse
beinträchtigen
werden. Die Achse, um welche die Düse gekippt werden kann, muss nicht notwendiger
Weise in die Ebene des Loches fallen, aber kann relativ zu der Ebene
verschoben sein. Die Achse jedoch wird bevorzugt in eine Ebene fallen,
die parallel mit der Ebene des Loches ist.
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3 zeigt
eine Düse 1 gemäß 1,
bei der ein Loch 17 in einer Wand 15 im Inneren
einer Luftzufuhrvorrichtung bereitgestellt ist, die eine durchlöcherte äußere Wand 16 aufweist,
von der ein Teil in der Figur gezeigt wird. Mehrere Düsen 1 können in
der Wand angebracht werden. Der Abstand der durchlöcherten äußeren Wand – die flach
oder gekrümmt
sein kann – kann
variieren.
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Eine
Düse gemäß der Erfindung
und eine Zuführvorrichtung,
welche mit einer oder mehreren solcher Düsen ausgestattet ist, kann
auf verschiedene Arten variiert werden innerhalb des Bereichs der beigefügten Ansprüche.