EP0149752B1 - Rechteckiger Luftauslass für Raumklima-Anlagen - Google Patents

Rechteckiger Luftauslass für Raumklima-Anlagen Download PDF

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EP0149752B1
EP0149752B1 EP84114084A EP84114084A EP0149752B1 EP 0149752 B1 EP0149752 B1 EP 0149752B1 EP 84114084 A EP84114084 A EP 84114084A EP 84114084 A EP84114084 A EP 84114084A EP 0149752 B1 EP0149752 B1 EP 0149752B1
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air
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Christian Imhof
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Gebrueder Sulzer AG
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/02Ducting arrangements
    • F24F13/06Outlets for directing or distributing air into rooms or spaces, e.g. ceiling air diffuser
    • F24F13/075Outlets for directing or distributing air into rooms or spaces, e.g. ceiling air diffuser having parallel rods or lamellae directing the outflow, e.g. the rods or lamellae being individually adjustable

Definitions

  • the invention relates to a ceiling-side air outlet device for a supply air duct of a room air conditioning system, consisting of a rectangular jacket with an air inlet and an outlet, the jacket having first guide elements parallel on the air inlet side and second guide elements running on the air outlet side perpendicular to the first guide elements, which can be adjusted by rotating them about axes .
  • Air outlets of the type mentioned connected to supply air ducts charged with a supply air flow - see e.g. B. CH-A-301 735 -, which are generally directed with their long side parallel to the air duct, seen in the direction of flow of the air emerging from them, first transverse guide elements and then guide elements which run parallel to their long sides.
  • the primary task of the so-called «rectifiers» is to maintain a largely uniform air distribution by braking the speed component in the direction of the supply air duct over the «length» of the air outlet and to prevent the air from becoming stuck at the downstream end of the outlet.
  • the distribution across the air outlet and supply air duct is carried out by the following guide elements, which run in the longitudinal direction of the outlet duct. So far, these have been designed as rigid or adjustable blades, the trailing edges of which are at least almost at the level of the ceiling.
  • a rotating air distributor for a fan is known; this air outlet consists of a housing which is square in plan and is divided into four quadrants by partitions. In each quadrant, a row of lamellae with angled vanes are arranged in an inclined plane, the relative angular position of the vanes, for example with respect to the vertical, being adjustable. In addition, if one proceeds from one quadrant to the next in a circumferential direction, the lamellae are offset by 90 ° relative to one another.
  • This construction - in conjunction with the rotation of the distributor - is intended to ensure that a conical space below the distributor is completely and uniformly penetrated by, for example, heated air.
  • the object of the invention is to improve the transverse distribution, particularly of large amounts of air - that is to say of amounts above 1500 m 3 / h - in the direction and range and the directional stability of the air jets generated, particularly that of a central jet directed vertically downward.
  • the second guide elements each consist of two wings attached to the axes, angled at an obtuse angle to one another, the axes being arranged outward from a plane which runs through the edges on the air outlet side of those which are perpendicular to the first guide elements
  • Shell sides are defined such that at least two of the axes running parallel to each other are arranged in mirror image from a center plane to the shell sides in the direction toward the latter, and that between the second guide elements, which are supported by the two axes arranged near the center plane, their narrowest cross-section on the air outlet side a chicane is arranged, wherein the sum of the remaining between the baffle and the adjacent second guide elements minimum cross-sections is less' than the narrowed cross-section between the two adjacent second conductive elements.
  • the plane defined by the edges of the shell sides is generally close to the plane of the ceiling.
  • the two-wing design of the guide elements and the angular position enable, for example, a uniform distribution of the air emerging from the air outlet over the entire room, whereby - in the presence of a double ceiling - the outer rays generally flow along the ceiling due to the Coanda effect; on the other hand, the outer jets can be detached from the ceiling by a correspondingly “steep” position of the outer guide elements in such systems, so that the entire supply air, more or less fanned out, essentially flows into a relatively narrow area of the room.
  • a uniform and - to a central plane of the air outlet parallel to the supply air duct - symmetrical distribution of the air can be achieved by the mirror-image arrangement of at least two of the parallel axes on both sides of the central plane.
  • asymmetrical air distributions - for example in the case of air outlets located near a wall - are also possible, if necessary, by different settings of the guide elements on both sides of the central plane.
  • the stability of the central beam is increased by an exit gas due to the chicane speed significantly improved.
  • the second guide elements which are each supported by at least three axes arranged in mirror image to the central plane, can be moved parallel to the plane and perpendicularly to it are relocatable. Moving these middle guide elements into different level levels relative to the level can cause a change in the opening width, especially of the essentially horizontal outer rays.
  • the supply air duct 1 (FIG. 1), which runs perpendicular to the image plane of FIG. 1 above the ceiling 2, has in its base 3 an opening 5 adapted to the size of the air outlet 4, to which a connecting piece 6 is attached. This serves to compensate for different distances between the ceiling 2 and the supply air duct 1 in industrial prefabrication of the air outlets 4, in that the air outlet 4 is pushed more or less far into the connecting piece 6.
  • the air outlet 4 which consists of a rectangular hollow box-like casing sheet, is covered at its upper end with a perforated sheet 7; Fixed built-in guide elements 8 running parallel to its narrow side 10 divide the air outlet 4 into chambers 9 lying one behind the other in the longitudinal direction.
  • the arrangement of the axes 12 with the guide elements is mirror-symmetrical on both sides of a longitudinal center plane 14 of the air outlet 4, the individual axes 12 being at different distances from the exit plane 19.
  • the guide elements are oriented so that the obtuse wing angle points outwards.
  • all guiding elements are the same in shape and size; in each of them, however, the length of the "inner” wings 13 is less than that of the "outer” wings 13. This results in a material saving for the elements made of aluminum, as well as in the amount of space required inside the air outlet.
  • a baffle 16 designed as a round rod is provided offset downward; the round rod 16 and the axes 12 are arranged with respect to one another such that the distance a is greater than the sum of the distances b between the round rod 16 and one of the axes 12 each.
  • the flow of the central jet in the region of the round rod 16 experiences one Acceleration, by means of which its stabilization is improved, so that a stable vertical beam which is symmetrical with respect to the central plane 14 is ensured.
  • elongated holes 17 are provided in the narrow sides 10 for the mounting of the central axes 12, so that these axes 12 can be displaced in the horizontal direction, with which the parts of the central jet flowing along the outer sides of the central guide elements in particular their width and thus their intensity can be varied.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine deckenseitige Luftauslasseinrichtung für einen Zuluftkanal einer Raumklimaanlage, bestehend aus einem rechteckigen Mantel mit einem Lufteinund einem -austritt, wobei der Mantel lufteintrittsseitig parallele erste Leitelemente und luftaustrittsseitig senkrecht zu den ersten Leitelementen verlaufende zweite Leitelemente besitzt, die durch Drehen um Achsen verstellbar sind.
  • An mit einer Zuluftströmung beaufschlagte Zuluftkanäle angeschlossene Luftaustritte der genannten Art - siehe z. B. CH-A-301 735 -, die im allgemeinen mit ihrer Längsseite parallel zum Luftkanal gerichtet sind, enthalten, in Strömungsrichtung der aus ihnen austretenden Luft gesehen, zunächst querstehende Leitelemente und daran anschliessend Leitelemente, die parallel zu ihren Längsseiten verlaufen. Die querstehenden, sogenannten « Gleichrichter haben dabei primär die Aufgabe, durch Abbremsung der Geschwindigkeitskomponente in Richtung des Zuluftkanals über die « Länge » des Luftauslasses eine weitgehend gleichmässige Luftverteilung zu erhalten und eine Stauung der Luft am stromabwärtigen Ende des Auslasses zu verhindern.
  • Die Verteilung quer zu Luftauslass und Zuluftkanal übernehmen die nachfolgenden, in Längsrichtung des Auslasskanals verlaufenden Leitelemente. Diese sind dafür bisher als starre oder verstellbare Schaufeln ausgebildet, deren Austrittskanten mindestens nahezu im Niveau der Decke liegen.
  • Es hat sich gezeigt, dass mit den bekannten Luftauslässen eine Querverteilung nur unzulänglich erreicht wird, und dass eine Beeinflussung der Richtung und Reichweite besonders der äusseren Strahlen kaum möglich ist, die bei Vorhandensein einer Decke aufgrund des Coanda-Effekts häufig entlang der Decke verlaufen. Weiterhin bereitet bei bekannten Luftauslässen, bei denen die Luftstrahlen nach beiden Seiten über den ganzen Raum aufgespreizt werden, die Stabilität des zentralen Luftstrahls häufig Schwierigkeiten, da dieser leicht unkontrolliert nach einer Seite ausgelenkt wird und, je nach örtlichen und momentanen Strömungszuständen, in seiner Auslenkung von einer Seite auf die andere wechselt.
  • Aus dem US-A-3 623 419 ist ein rotierender Luftverteiler für einen Ventilator bekannt ; dieser Luftauslass besteht aus einem im Grundriss quadratischen Gehäuse, das durch Trennwände in. vier Quadranten unterteilt ist. In jedem Quadranten sind in einer schräg verlaufenden Ebene eine Reihe von Lamellen mit abgewinkelten Flügeln angeordnet, wobei die relative Winkelstellung der Flügel, beispielsweise zur Vertikalen, einstellbar ist. Darüberhinaus sind die Lamellen, wenn man in einer Umlaufrichtung von einem Quadranten zum nächsten fortschreitet, relativ zueinander jeweils um 90° versetzt. Mit dieser Konstruktion soll - in Verbindung mit der Rotation des Verteilers - erreicht werden, dass ein kegelförmiges Raumvolumen unterhalb des Verteilers vollständig und gleichmässig von beispielsweise beheizter Luft durchsetzt wird.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die Querverteilung besonders von grossen Luftmengen - d. h. von Mengen über 1500 m3/h - in Richtung und Reichweite und die Richtungsstabilität der erzeugten Luftstrahlen, besonders diejenige eines vertikal nach unten gerichteten Zentralstrahles zu verbessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die zweiten Leitelemente jeweils aus zwei an die Achsen angesetzten, unter einem stumpfen Winkel zueinander abgewinkelten Flügeln bestehen, wobei die Achsen auswärts von einer Ebene angeordnet sind, die durch die luftaustrittsseitigen Kanten der zu den ersten Leitelementen senkrecht verlaufenden Mantelseiten definiert ist, dass spiegelbildlich von einer Mittelebene zu den Mantelseiten in Richtung auf letztere jeweils mindestens zwei der parallel zueinander verlaufenden Achsen angeordnet sind, und dass zwischen den zweiten Leitelementen, die von den beiden nahe der Mittelebene angeordneten Achsen getragen werden, luftaustrittsseitig ihres engsten Querschnitts eine Schikane angeordnet ist, wobei die Summe der zwischen der Schikane und den benachbarten zweiten Leitelementen verbleibenden Minimalquerschnitte kleiner ist 'als der engte Querschnitt zwischen diesen beiden benachbarten zweiten Leitelementen. Bei Anordnungen, bei denen eine Doppeldecke vorhanden ist, liegt die durch die Kanten der Mantelseiten definierte Ebene im allgemeinen nahe der Deckenebene.
  • Die zweiflügelige Ausbildung der Leitelemente und die Winkelstellung ermöglichen beispielsweise eine gleichmässige Verteilung der aus dem Luftauuslass austretenden Luft über den ganzen Raum, wobei - bei Vorhandensein einer Doppeldecke - die äusseren Strahlen im allgemeinen infolge des Coanda-Effekts an der Decke entlangfliessen ; andererseits können die äusseren Strahlen durch eine entsprechend « steile » Stellung der äusseren Leitelemente bei solchen Anlagen von der Decke gelöst werden, so dass die gesamte Zuluft, mehr oder weniger weit aufgefächert, im wesentlichen in einen relativ engen Bereich des Raumes strömt.
  • Eine gleichmässige und - zu einer zum Zuluftkanal parallelen Mittelebene des Luftauslasses - symmetrische Verteilung der Luft lässt sich durch die spiegelbildliche Anordnung von mindestens zwei der parallelen Achsen beidseitig der Mittelebene erreichen. Selbstverständlich sind gegebenenfalls durch unterschiedliche Einstellungen der Leitelemente zu beiden Seiten der Mittelebene auch unsymmetrische Luftverteilungen - beispielsweise bei nahe einer Wand befindlichen Luftauslässen - möglich.
  • Die Stabilität des zentralen Strahles wird durch eine infolge der Schikane erhöhte Austrittsgeschwindigkeit entscheidend verbessert.
  • Um die Luftstrahlen im zentralen. Bereich, d. h. diejenigen innerhalb eines relativ engen Oeffnungswinkels vertikal unter dem Luftauslass, in Breite und Intensität variieren zu können, ist es vorteilhaft, wenn die zweiten Leitelemente, die von jeweils mittleren von mindestens drei spiegelbildlich zur Mittelebene angeordneten Achsen getragen werden, parallel zur Ebene verschiebbar und senkrecht hierzu versetzbar sind. Ein Versetzen dieser mittleren Leitelemente in verschiedene Niveauebenen relativ zur Ebene kann eine Aenderung in der Oeffnungsbreite vor allem der im wesentlichen horizontalen äusseren Strahlen bewirken.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert.
    • Fig. 1 ist schematisch ein Schnitt senkrecht zum Zuluftkanal durch einen, in einer Decke eingelassenen Luftauslass ;
    • Fig. 2 ist der Schnitt 11-11 von Fig. 1.
  • Der Zuluftkanal 1 (Fig. 1), der senkrecht zur Bildebene der Fig. 1 oberhalb der Decke 2 verläuft, hat in seinem Boden 3 eine der Grösse des Luftauslasses 4 angepasste Oeffnung 5, an die ein Verbindungsstutzen 6 angesetzt ist. Dieser dient dazu, bei industrieller Vorfertigung der Luftauslässe 4 unterschiedliche Abstände zwischen der Decke 2 und dem Zuluftkanal 1 auszugleichen, indem der Luftauslass 4 mehr oder weniger weit in den Verbindungsstutzen 6 eingeschoben wird.
  • Der Luftauslass 4, der aus einem rechteckigen hohlkastenartigen Mantelblech besteht, ist an seinem oberen Ende mit einem Lochblech 7 abgedeckt ; parallel zu seiner Schmalseite 10 verlaufende, fest eingebaute Leitelemente 8 unterteilen den Luftauslass 4 in in Längsrichtung hintereinander liegende Kammern 9.
  • Durch die Leitelemente 8, die mit Vorteil bis auf etwa das Niveau der Decke 2 heruntergezogen sind, wird die Geschwindigkeitskomponente der Luft in Richtung der Strömung im Zuluftkanal 1 vernichtet und eine gleichmässige Luftverteilung über die Längsrichtung des Luftauslasses 4 erreicht.
  • Während die Längsseiten 18 des Mantels nach zweimaligem Abwinkeln um 90° an der Decke 2 aufgehängt sind und mit ihren Rändern eine Austrittsebene 19 bilden, wobei die Ränder gleichzeitig einen, zwischen Decke 2 und Luftauslass 4 verbleibenden Spalt abdecken, ragen die Schmalseiten 10 des Luftauslasses 4 ein Stück weit in den Raum hinein. Ueberdie Breite des Luftauslasses 4 verteilt sind, nahe der Unterkante 11, in den Schmalseiten 10 zweite Leitelemente gelagert, die mit ihren Achsen 12 in ihrer Winkelstellung einstellbar und durch Schraubverbindungen 15 (Fig. 2) in einer gewünschten Winkelstellung fixiert sind. Diese Leitelemente bestehen aus zwei in einem stumpfen Winkel ungleich π zueinander angeordneten, Flügeln 13, die an die Achsen 12 angesetzt sind.
  • Die Anordnung der Achsen 12 mit den Leitelementen ist beiderseits einer Längsmittelebene 14 des Luftauslasses 4 spiegelsymmetrisch, wobei die einzelnen Achsen 12 in Ebenen unterschiedlichen Abstandes zur Austrittsebene 19 liegen. Die Leitelemente sind dabei so gerichtet, dss der stumpfe Flügelwinkel nach aussen zeigt. Aus fabrikatorischen Gründen sind alle Leitelemente unter sich in Form und Grösse gleich ; bei jeder einzelnen von ihnen ist jedoch die Länge der « inneren » Flügel 13 geringer als diejenige der « äusseren Flügel-13. Dadurch ergibt sich eine Materialersparnis bei den aus Aluminium gefertigten Elementen, sowie in Höhe geringerer Platzbedarf im Innern des Luftauslasses.
  • Zwischen den, den Zentralstrahl führenden inneren oder zentralen Leitelementen, deren engster horizontaler Querschnitt im Bereich ihrer Achsen 12 mit a bezeichnet ist, ist nach unten versetzt eine als Rundstab ausgebildete Schikane 16 vorgesehen ; der Rundstab 16 und die Achsen 12 sind dabei zueinander so angeordnet, dass der Abstand a grösser ist als die Summe der Abstände b zwischen dem Rundstab 16 und je einer der Achsen 12. Auf diese Weise erfährt die Strömung des Zentralstrahles im Bereich des Rundstabs 16 eine Beschleunigung, durch die ihre Stabilisierung verbessert wird, so dass ein stabiler, zur Mittelebene 14 symmetrischer Vertikalstrahl gewährleistet ist.
  • Wie Fig. 1 zeigt, sind für die Lagerung der mittleren Achsen 12 in den Schmalseiten 10 Langlöcher 17 vorgesehen, so dass diese Achsen 12 in horizontaler Richtung verschoben werden können, womit vor allem die an den Aussenseiten der zentralen Leitelemente entlang strömenden Teile des Zentralstrahles in ihrer Breite und damit in ihrer Intensität variiert werden können.
  • Schliesslich sind für die mittleren Achsen 12 zwei Langlöcher 17 vorhanden, die in unterschiedlichen Niveauhöhen zu den Ebenen der anderen Achsen 12 liegen. Durch ein Versetzen der mittleren Achsen 12 in vertikaler Richtung kann vor allem die Oeffnung der zur Seite aufgespreizten, im wesentlichen horizontalen Strahlen geändert werden, womit ihre Reichweite an die seitlichen Raumabmessungen und/oder an Unterschiede in den zur Verfügung stehenden Luftvolumina angepasst werden kann.

Claims (4)

1. Deckenseitige Luftauslasseinrichtung für einen Zuluftkanal (1) einer Raumklimaanlage, bestehend aus einem rechteckigen Mantel mit einem Luftein- und einem -austritt, wobei der Mantel lufteintrittsseitig parallele erste Leitelemente (8) und luftaustrittsseitig senkrecht zu den ersten Leitelemente (8) verlaufende zweite Leitelemente besitzt, die durch Drehen um Achsen (12) verstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Leitelemente jeweils aus zwei an die Achsen (12) angesetzten, unter einem stumpfen Winkel ungleich π zueinander abgewinkelten Flügeln (13) bestehen, wobei die Achsen (12) auswärts von einer Ebene (19) angeordnet sind, die durch die luftaustrittsseitigen Kanten der zu den ersten Leitelementen (8) senkrecht verlaufenden Mantelseiten (18) definiert ist, dass spiegelbildlich von einer Mittelebene (14) zu den Mantelseiten (18) in Richtung auf letztere jeweils mindestens zwei der parallel zueinander verlaufenden Achsen (12) angeordnet sind, und dass zwischen den zweiten Leitelementen, die von den beiden nahe der Mittelebene (14) angeordneten Achsen (12) getragen werden, luftaustrittsseitig ihres engsten Querschnitts eine Schikane (16) angeordnet ist, wobei die Summe der zwischen der Schikane (16) und den benachbarten zweiten Leitelementen verbleibenen Minimalquerschnitts (b) kleiner ist als der engste Querschnitt (a) zwischen diesen beiden benachbarten zweiten Leitelementen.
2. Luftauslasseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen (12) mit unterschiedlichem Abstand parallel zur Ebene (19) angeordnet sind.
3. Luftauslasseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Leitelemente, die von jeweils mittleren von mindestens drei spiegelbildlich zur Mittelebene (14) angeordneten Achsen (12) getragen werden, parallel zur Ebene (19) verschiebbar und senkrecht hierzu versetzbar sind.
4. Luftauslasseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der luftaustrittsseitige Flügel (13) der zweiten Leitelemente gegenüber dem lufteintrittsseitigen Flügel (13) in der Breite verkürzt ist.
EP84114084A 1984-01-23 1984-11-22 Rechteckiger Luftauslass für Raumklima-Anlagen Expired EP0149752B1 (de)

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