DE8626929U1 - Swirl - air outlet - Google Patents
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Abstract
Description
Die Neuerung betrifft einen Drall-Luftauslaß mit Luftkästen mit Zuluftstutzen sowie mit Luftauslaßrohr, in dem Leitschaufeln zur Erzeugung eines Dralls angeordnet sind.The innovation concerns a swirl air outlet with air boxes with inlet air nozzles and with an air outlet pipe in which guide vanes are arranged to generate a swirl.
Drall-Luftauslässe haben sich für yiele Aufgaben der Lüftungstechnik durchgesetzt. So lassen sich turbulenzreiche Mischströmungen in einfacher Weise erzeugen, ohne daß im wesentlichen durch überlange Kernlänge eines austretenden Freistrahls bedingte Zugerscheinungen auftreten. Werden derartige Drall auslasse in Bereichen eingesetzt, in denen erhöhte Anforderungen an die Luftreinheit gestellt werden - etwa in Reinen Räumen oder ReinenSwirl air outlets have become established for many tasks in ventilation technology. In this way, mixed flows with high turbulence can be easily generated without the occurrence of draughts caused primarily by the excessive core length of an emerging free jet. If such swirl outlets are used in areas in which increased requirements are placed on air purity - for example in clean rooms or clean
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Arbeitsbereichen mit geringeren Anforderungen an die Luftreinheit ! - ergeben sich jedoch Probleme dadurch, daß die zur Reinigung j der Zuluft eingesetzten Luftfilter in der Luftaufbereitungsani age angeordnet sind. Die Verbindung von der Luftaufbereitungsanlage zu den einzelnen Luftauslässen geschieht über Rohrleitungen, In denen wegen der hohen Strömungsgeschwindigkeit der Luft in aller Regel Unterdruck herrscht. Dieser Unterdruck ist besonders dann ausgeprägt, wenn - wie üblich - die Reinen Räume unter Überdruck gehalten werden und der Überdruck sich in die regelmäßig oberhalb abgehängter Decken vorgesehenen Installationsräume fortpflanzt. Nie zu vermeidende Undichtigkeiten in den Rohrleitungen führen dann zu einem Einsaugen verunreinigter Luft aus den Installati onsräumen, so daß selbst hochwertig gefilterte Zuluft nachträglich wieder verunreinigt wird.However, in work areas with lower requirements for air purity - problems arise because the air filters used to clean the supply air are located in the air treatment system. The connection from the air treatment system to the individual air outlets is via pipes in which there is usually a negative pressure due to the high flow speed of the air. This negative pressure is particularly pronounced when - as is usual - the clean rooms are kept under positive pressure and the positive pressure spreads into the installation rooms that are usually provided above suspended ceilings. Leaks in the pipes, which cannot be avoided, then lead to contaminated air being sucked in from the installation rooms, so that even high-quality filtered supply air becomes contaminated again later.
Hier setzt die Neuerung ein, der die Aufgabe zugrunde liegt Drall-Luftauslässe der bekannten Bauart so weiter zu bilden, daß mit ; der Luft zum Ausblas gelangende Verunreinigungen dort abgeschieden: werden, die zur Abscheidung eingesetzten Filter problemlos be- :This is where the innovation comes in, the task of which is to further develop swirl air outlets of the known type in such a way that impurities that reach the outlet with the air are separated there, the filters used for separation can be easily cleaned: trieben, gewartet und gewechselt werden können und die zu ersetzen-operated, maintained and changed and the replacement
i den Teile als Einheit einfach und wirtschaftlich herstellbar i the parts can be manufactured as a unit easily and economically
sind. ;are. ;
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der mit der Ausströmdüse : und dem Drallgeber versehene Auslaßtubus mit einem Filtereinsatz versehen als Einheit ausgebildet ist, wobei die Einheit auswechseln bar ist und mit Befestigungsmitteln am Gehäuse des Luftauslasses befestigbar ist. Durch diese ausbildung wird eine einfache Endfilterung der Zuluft erreicht, wobei das Filter unmittelbar vor j dem Luftauslaß angeordnet ist, so daß die gefilterte, in den zu belüftenden Raum ausströmende Luft keine Möglichkeit zur Aufnahme von Verunreinigungen aus dem Installationsgeschoß oder * dem Deckenzwischenraum mehr hat. Die Auswechselung von Filter , und Zulufttubus mit Drall geber als Einheit erleichtert die Wartungsarbeiten, wobei der Austausch des Filters an der ausge-The task is solved by the outlet tube provided with the outlet nozzle : and the swirl generator and a filter insert being designed as a unit, whereby the unit is replaceable and can be attached to the housing of the air outlet with fasteners. This design achieves a simple final filtering of the supply air, whereby the filter is arranged directly in front of the air outlet, so that the filtered air flowing out into the room to be ventilated no longer has the possibility of absorbing impurities from the installation floor or * the ceiling space. The replacement of the filter , and supply air tube with swirl generator as a unit facilitates maintenance work, whereby the replacement of the filter on the
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wechselten Einheit später erfolgen kann, wenn nicht die gesamte Einheit verworfen Wird. Bei dieser Art des Wechselns entfällt die durch die immer unvollständige Filterung der Zuluft von Zeit ! zu Zeit notwendig werdende Reinigung des Auslaßtubus und des Drallgebers, wobei zu beachten ist, daß diese Verschmutzung in einer Filterstandzeit keine gravierenden Werte annimmt.The replaced unit can be replaced later if the entire unit is not discarded. With this type of replacement, the cleaning of the outlet tube and the swirl generator, which is necessary from time to time due to the always incomplete filtering of the supply air , is no longer necessary, although it should be noted that this contamination does not assume serious values during the filter's service life.
Eine Weiterbildung ist dadurch gegeben, daß der Filtereinsatz als Filterpatrone ausgebildet ist, deren Innenzylinder einen Durchmesser aufweist, der etwa dem des Außentubus entspricht. Durch diese Ausbildung wird ein stoßverlustfreier Übertritt der Luft aus dem Inneren der Filterpatrone in den Auslaßtubus erreicht. Für die Herstellung und einen eventl. später erfolgenden ; Austausch des Filters ergibt sich darüber hinaus eine Zentrier- : möglichkeit, wenn der Innenzylinder die Filterpatrone an der Luftaustrittsseite überragt und der Luftaustrittstubus mit geringem Spiel über diesen Überstand geführt werden kann. Es versteht sich von selbst, daß der Drallgeber, der mit einer Traverse, mit einem Dreibein oder mit einem Kreuz im Luftauslaßtubus be- ; festigt ist als Höhenanschlag dienen kann. Ebenso versteht es sich von selbst, daß im Zusammenhang mit der Befestigung des Drallgebers Vorzugsweise über ein Dreibein eine Bajonettbefestigung des Luftauslaßtubus in einfacher Weise ermöglicht wi rd.A further development is provided by the fact that the filter insert is designed as a filter cartridge, the inner cylinder of which has a diameter which corresponds approximately to that of the outer tube. This design enables the air to pass from the inside of the filter cartridge into the outlet tube without any impact losses. For the manufacture and any subsequent replacement of the filter, there is also a centering option if the inner cylinder projects beyond the filter cartridge on the air outlet side and the air outlet tube can be guided over this projection with little play. It goes without saying that the swirl generator, which is attached to the air outlet tube with a crossbar, a tripod or a cross , can serve as a height stop. It also goes without saying that in conjunction with the attachment of the swirl generator, preferably with a tripod, a bayonet attachment of the air outlet tube is made possible in a simple manner.
Weiter wird vorgeschlagen, daß die mit einem Deckel einseitig verschlossene und mit zwischen dem Innenzylinder und einem Außeniylinder angeordneten Filtermedium versehene Filterpatrone am Luftauslaßende eine den Innenzylinder und den Außenzylinder verbindende, das dazwischen angeordnete Filtermedium abdeckende ringförmige Abdeckung aufweist, die über den Radius des Außenzylinders ragend mit den Befestigungsmitteln zusammenwirkt. Durch diese überragende Abdeckung wird in einfacher Weise die Möglichkeit geschaffen den gesamten Einsatz mit Filterpatrone und Auslaßtubus am Gehäuse des Luftauslasses zu befestigen.It is further proposed that the filter cartridge, which is closed with a lid on one side and provided with a filter medium arranged between the inner cylinder and an outer cylinder, has an annular cover at the air outlet end that connects the inner cylinder and the outer cylinder and covers the filter medium arranged between them, which protrudes beyond the radius of the outer cylinder and interacts with the fastening means. This protruding cover makes it possible to attach the entire insert with filter cartridge and outlet tube to the housing of the air outlet in a simple manner.
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Dabei bieten sich verschiedene Lösungen ans wie etwa schräubbafe Befestigungsmittel oder klemmende Befestigungsmittel nach Art eines Bajonettverschlusses.There are various solutions available , such as screwable fasteners or clamping fasteners such as a bayonet lock.
Ein weiterer Vorschlag geht dahin, daß der nach außen überstehende, Teil der ringförmigen Abdeckung im Abstand vom Außenzylinder rechtwinklig abgekantet und von den Befestigungsmitteln Ubergfif> fen ist. Durch.diese Abkantung entsteht eine umlaufende Stehkante,, an der die Befestigungsmittel,die mit Schrauben öäer Federn denAnother suggestion is that the part of the ring-shaped cover that protrudes outwards is bent at a right angle at a distance from the outer cylinder and is covered by the fastening means. This bevel creates a continuous standing edge, to which the fastening means, which use screws or springs to secure the
vom Außenzylinder wird darUber hinaus ein gegen das Gehäuse des Luftauslasses sich anlegender Ring enthalten, mit dessen Hilfe die Abdichtung des Einsatzes erreicht wird. In diesem Zusammenhang wird darüber hinaus vorgeschlagen, daß eine RingdichtungThe outer cylinder will also contain a ring that rests against the housing of the air outlet, with the help of which the sealing of the insert is achieved. In this context, it is also proposed that a ring seal zwischen dem Gehäuse und dem, den Außenzylinder der Filterpatrone überragenden Teil der ringförmigen Abdeckung angeordnet ist. Durch diese Lage der Dichtung wirken die Befestigungsmittel gleichzeitig als Anpreßmittel, so daß mittels Nachstellen der Befestigungsmittel die Dichtwirkung verbessert werden kann.is arranged between the housing and the part of the ring-shaped cover that protrudes over the outer cylinder of the filter cartridge. Due to this position of the seal, the fastening means also act as a pressing means, so that the sealing effect can be improved by adjusting the fastening means.
Die Dichtung wird zweckmäßigerweise als Rundschnurdichtung oder als Dachprofil-Dichtung ausgeführt; in beiden fallen ergeben sich bei noch nicht zu hohen Anpreßkräften bereits durch die linienhafte Berührung hinreichende Dicht-Drücke, die die Dichtheit des Einsatzes bewirken.The seal is preferably designed as a round cord seal or as a roof profile seal; in both cases, if the contact pressure is not too high, sufficient sealing pressures are already produced by the linear contact, which ensure that the insert is tight.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Befestigungsmittel als mindestens drei über den Umfang verteilte Schraubflaschen ausgebildet, die einseitig gegen das Gehäuse abgestützt oder mit ihm verbunden sind und die mittels Muttern, die auf am GehäuseIn a preferred embodiment, the fastening means are designed as at least three screw bottles distributed over the circumference, which are supported on one side against the housing or connected to it and which are fastened by means of nuts which are mounted on the housing. befestigten und durch Löcher in den Schraublaschen geführtenfastened and guided through holes in the screw tabs Schrauben vorgesehen sind, anziehbar sind, wobei jeder Schraublasche eine Schraube mit mindestens einer Mutter zugeordnet ist. Durch diese Ausführungsform wird erreicht, daß die Befestigungsmittel als Schraubmittel nachziehbar sind, daß die Befestigungs-Screws are provided, can be tightened, with each screw tab being assigned a screw with at least one nut. This embodiment ensures that the fastening means can be tightened as screw means, that the fastening mittel nicht direkt mit dem Gehäuse verbunden sind und daß durchmeans are not directly connected to the housing and that
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das Abstützen eine gute Kraftverteilung erreicht werden kann. Zweckmäßig ist es dabei auf der nicht spannenden Seite der Befestigungslaschen diese so zu unterfüttern, daß die Spannhöhe des zu spannenden, überstehenden Randes erreicht wird. In diesema good distribution of force can be achieved by supporting it. It is advisable to support the non-tensioning side of the fastening tabs in such a way that the clamping height of the protruding edge to be tensioned is achieved. In this case
der rechtwinkligen Abkantung der ringförmigen Abdeckung entspricht. jj Durch diese Ausbildung stützt sich der eine Schenkel des Winkels i des Winkelprofils gegen das Gehäuse ab, während - wegen der Höhen- f corresponds to the right-angled edge of the ring-shaped cover. jj Due to this design, one leg of the angle i of the angle profile rests against the housing, while - due to the height f gleichheit - der andere Schenkel auf die Stegkante des Abdeck- j ringes drückt. Durch die zwischengelegte Dichtung ergibt sich ! equality - the other leg presses on the edge of the cover ring. The seal placed in between results in !
dabei ein das Spannen begünstigender Spannweg.a clamping path that facilitates clamping.
Das Wesen der Neuerung wird anhand der Figuren 1 und 2 näher erläutert. Dabei zeigenThe essence of the innovation is explained in more detail in Figures 1 and 2.
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch den Luftauslaß undFig. 1 is a schematic cross-section through the air outlet and
Fig. 2 einen Schnitt entsprechend der Schnittlinie &Pgr;-&Igr;&Igr; (Fig. 1).Fig. 2 shows a section along the line &Pgr;-&Igr;&Igr; (Fig. 1).
umschließenden Gehäuse 11, das mit einem oberen Deckel 12 ver- Ienclosing housing 11, which is connected to an upper cover 12. I
schlossen ist. Befestigungsmittel wie Nieten, Schrauben oder "\ Fasteners such as rivets, screws or "\
j dem Gehäuse. Das dem Deckel 12 gegenüberliegende Ende des Ge- |j the housing. The end of the housing opposite the cover 12 |
häuses 11 ist mit einem umlaufenden Ring versehen, so daß eine fhousing 11 is provided with a circumferential ring so that a
der mit dem dem Ausströmtubus 17 versehene Filtereinsatz 14 ein-the filter insert 14 provided with the outlet tube 17
gesetzt. |set. |
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Der Filtereinsatz 14 besteht aus einem Außenzylinder 14.1 und einem Innenzylinder 14.2, zwischen denen das Filtermedium 15 angeordnet ist. Dieses Filtermedium ist in aller Regel mit axial verlaufenden Falten versehen, die den Zwischenraum zwischen beiden luftdurchlässigen Zylindern, vorzugsweise Lochblech oder Streckmetall, ausfüllen. Einseitig ist die Filterpatrone 14 abgedeckt mit dem Deckel 16.1, während die andere Seite als Luftaustrittsseite offen bleibt. Die so gebildete Filterpatrone 14 ragt in den Luftkasten des Luftauslasses 10, in den durch die tangentiale Eintrittsöffnung 13 Luft der Zuluftanlage einströmt.The filter insert 14 consists of an outer cylinder 14.1 and an inner cylinder 14.2, between which the filter medium 15 is arranged. This filter medium is usually provided with axially running folds that fill the space between the two air-permeable cylinders, preferably perforated sheet metal or expanded metal. The filter cartridge 14 is covered on one side with the cover 16.1, while the other side remains open as the air outlet side. The filter cartridge 14 thus formed protrudes into the air box of the air outlet 10, into which air from the supply air system flows through the tangential inlet opening 13.
Es versteht sich von selbst, daß auch Zuluftöffnungen im Bereich der Deckplatte 12 oder andere Luftzuführungen möglich sind.It goes without saying that air supply openings in the area of the cover plate 12 or other air supplies are also possible.
&agr; &bgr;* α β *
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Das luftaustrittsseitige Ende der Filterpatrone 14 ist im Bereich von Innen- und Außenzylinder mit einer ringförmigen AbdeckungThe air outlet end of the filter cartridge 14 is provided with an annular cover in the area of the inner and outer cylinder
16.2 versehen, die das Filtermedium nach dieser Seite hin abdeckt. Diese ringförmige Abdeckung 16.2 überragt den Außenzylinder 14.116.2, which covers the filter medium on this side. This ring-shaped cover 16.2 protrudes above the outer cylinder 14.1 und ist im Abstand von diesem rechtwinklig so abgekantet, daß die Stehkante in Richtung des Luftaustrittes weist. Gegen das Gehäuse 11 abgestützte Befestigungslaschen 11.1, als einzelne Winkel profil stücke ausgebildet, werden mittels der Schraube 11.2 gegen die Stegkante der ringförmigen Abdeckung gepreßt, wobeiand is bent at a right angle at a distance from it so that the standing edge points in the direction of the air outlet. Fastening lugs 11.1 supported against the housing 11, designed as individual angle profile pieces, are pressed against the web edge of the ring-shaped cover by means of the screw 11.2, whereby zwischen dem Gehäuse 11, nahe dem aus Stabilitätsgründen nachbetween the housing 11, near the for stability reasons innen umgekanteten, die Luftaustrittsöffnung begrenzenden Innenrand und dem überstehenden Teil des Abdeckringes 16.2 die Dichtungthe inner edge which is folded over on the inside and which delimits the air outlet opening and the protruding part of the cover ring 16.2, the seal
16.3 angeordnet ist. Die als Quertraverse dargestellte Halterung 19 trägt über den Bolzen 19.1 und auf diesen höhenverstellbar16.3 is arranged. The bracket 19 shown as a cross-beam carries the bolt 19.1 and is height-adjustable on it. den Drallgeber 18, der aus einzelnen, in einem Sinne verdrehten leitschaufel &eegr; 18.1 gebildet ist. Diese Leitschaufeln sind in aller Reqel im gleichen Winkel angestellt, so daß der austretenden Luft ein einheitlicher Drall erteilt wird. In besonderen Fällen ist es jedoch auch möglich die Winkelanstellung jeder einzelnenthe swirl generator 18, which is made up of individual guide vanes 18.1 that are twisted in one direction. These guide vanes are generally set at the same angle, so that the escaping air is given a uniform swirl. In special cases, however, it is also possible to set the angle of each individual der Leitschaufeln 18.1 den Erfordernissen entsprechend zu justieren. In der Darstellung ist der Bolzen 19.1 als Schraubbolzen dargestellt, der mittels der Muttern 19.2 in der Quertraverse 19 fixiert ist, wobei bei gelösten Muttern der Bolzen 19.1 gegenüber der Quertraverse 19 in seiner Höhe verschoben und durch Fest-of the guide vanes 18.1 to be adjusted according to requirements. In the illustration, the bolt 19.1 is shown as a screw bolt that is fixed in the cross member 19 by means of the nuts 19.2, whereby when the nuts are loosened, the bolt 19.1 can be moved in height relative to the cross member 19 and fixed by ziehen der Muttern 19.2 fixiert werden kann. Eine weitere Höhenverstellbarkeit ist dadurch gegeben, daß der Drallgeber 18 mittels Muttern 19.3 auf dem Bolzen 19.1 höhenverstellbar und in seiner Höheneinstellung fixierbar befestigt ist.tightening the nuts 19.2. Further height adjustment is possible because the swirl generator 18 is height-adjustable and can be fixed in its height setting using nuts 19.3 on the bolt 19.1.
Auf den überstehenden Teil des Innenzylinders 14.3 der Filterpatrone aufgesetzt ist der Ausströmtubus 17, dessen unteres Ende als Ausströmdüse 17.1 ausgebildet ist. Beim Einsatz in Räumen mit abgehängten Decken schließt die Unterkante der Austritts-, Öffnung 17.1 vorteilhafterweise mit der Unterkante der abge-The outflow tube 17 is placed on the protruding part of the inner cylinder 14.3 of the filter cartridge, the lower end of which is designed as an outflow nozzle 17.1. When used in rooms with suspended ceilings, the lower edge of the outlet opening 17.1 advantageously lines up with the lower edge of the suspended ceiling.
35 j hängten Decke 20 ab.35 j suspended ceiling 20.
. - - Hf I. - - Hf I
.—ft—^. ^- .—ft—^. ^-
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Bei der Auswahl des Filtermediums 15 sind die an die Filterung zu stellenden Anforderungen zu beachten. Da mit steigenden Anforderungen die Strömungsgeschwindigkeit der Luft durch das Filtermedium zurückgenommen werden muß, muß die Filterfläche entsprechend dem auszublasenden Luftstrom vergrößert werden. Dies kann zunäichst durch Vergrößerung der Zahl der Falten geschehen, bis eine nicht mehr zu überschreitende Faltendichte erreicht wird. Darüber hinaus kann die Tiefe der Falten ebenfalls vergrößert werden, wobei - bei gegebenem Durchmesser f^s Innenzylinders - sich der Durchmesser des Außenzylinders vergrößert. Dies bedingt jedoch auch eine größere Öffnung im Gehäuse des Luftauslasses. Um eine weitere Vergrößerung der Filterfläche durchzuführen bietet sich eine Vergrößerung der Höhe der Filterpatrone an, wodurch allerdings die Höhe des Luftauslasses ebenfalls vergrößert wird. Durch eine Kombination aller drei Maßnahmen lassen sich jedoch in aller Regel auch für extreme Anforderungen Luftauslässe nach der Neuerung bauen, die den Anforderungen sowohl aus filtertechnischer Sicht als auch aus strömungstechnischer Sicht gerecht werden.When selecting the filter medium 15, the requirements for the filtering must be taken into account. Since the flow rate of the air through the filter medium must be reduced as requirements increase, the filter surface must be increased in accordance with the air flow to be blown out. This can initially be done by increasing the number of folds until a fold density that can no longer be exceeded is reached. In addition, the depth of the folds can also be increased, whereby - for a given diameter f^s of the inner cylinder - the diameter of the outer cylinder increases. However, this also requires a larger opening in the housing of the air outlet. In order to further increase the filter surface, it is advisable to increase the height of the filter cartridge, although this also increases the height of the air outlet. By combining all three measures, however, air outlets can generally be built according to the innovation even for extreme requirements, which meet the requirements both from a filtering and flow technology perspective.
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1991
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