DE19736799C1 - Luftauslaßvorrichtung für Lüftungs- und Klimaanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftauslaßvorrichtung für Lüftungs- und Klimaanlagen, bei der an ein Ausblasgehäuse ein Anschlußstutzen zur Zuführung von Kalt- und/oder Warmluft angeschlossen ist und in einer raumseitigen Stirnwand des Ausblasgehäuses Luftauslaßöffnungen mit diesen zugeordneten verstellbaren Leitelementen zur Abführung der Luft in veränderbarer Strahlausbildung in den Raum vorgesehen sind.

Es sind Luftaustrittsvorrichtungen zum horizontalen bis vertikalen Einblasen von kalter bzw. warmer Luft in einen Raum bekannt, die aus einem über einen Anschlußstutzen an Luftzuführungsleitungen angeschlossenen Gehäuse mit in dessen Luftaustrittsebene angebrachter, Austrittsöff­ nungen aufweisender Stirnwand, der Luftlenkelemente zur Richtungsänderung der erzeugten Einzelstrahlen nachge­ schaltet sind, gebildet sind.

Bei einer anderen Ausführungsform befinden sich im Bereich der Luftauslaßebene des Ausblasgehäuses im Anstellwinkel veränderbare Leitschaufeln, um auf diese Weise die Austrittsrichtung der Luft in den Raum zu beeinflussen.

Die bei den beschriebenen Vorrichtungen zur Strahlrege­ lung eingesetzten Lenkelemente haben jedoch einerseits hohe Druckverluste und andererseits beträchtliche Schalleistungspegel zur Folge.

Darüber hinaus werden bereits Luftauslaßvorrichtungen eingesetzt, deren Funktion auf dem sogenannten Wirbel­ kammerprinzip mit rotierender Luft beruht. Bei der­ artigen, beispielsweise aus der DE 32 29 212 A1 bekannten Luftauslässen befindet sich im Innern des Ausblasgehäuses eine hohlzylindrische Ausblaswirbelkammer, der über ihren Umfang gleichmäßig verteilte Schlitzauslaßelemente zu­ geordnet sind, um durch Strahlumlenkung im Innern der Ausblaswirbelkammer um deren Mittelachse eine Rotation der Luft zu bewirken. Entsprechend der Anordnung der Schlitzauslaßelemente kann die Ausblaswirbelkammer entweder säulenförmig oder ringförmig ausgebildet sein. Durch die so erzeugte Drallbewegung der Zuluft wird Raumluft angesaugt und mit Zuluft vermischt und über Luftaustrittsöffnungen horizontal in den Raum ausge­ blasen. Zur Beeinflussung der Austrittsrichtung des Luftstrahls sind der Ausblaswirbelkammer vertikal ver­ fahrbare Leitelemente in Form von Steuerdüsen, Lenk­ schirmen bzw. Ringstauscheiben zugeordnet.

Weitere Luftauslaßvorrichtungen, die auf der Grundlage des Wirbelkammerprinzips arbeiten, sind aus der DE 24 43 033 A1, der DE 41 39 099 A1 und der DE 86 32 993 U1 bekannt.

Die DE 24 43 033 A1 bezieht sich auf einen mit einer Wir­ belkammer versehenen Mischkopf zum Zumischen eines sekun­ dären Strömungsmittels zu einem primären Strömungsmittel, bei dem das zuzumischende Mittel zur Achse eines Kegels oder sonstigen Drehkörpers senkrecht, in einem Wirbel, und das zu vermischende Mittel unter der Wirkung des im Wir­ belkern entstehenden Unterdrucks parallel zur Achse des sich bildenden Wirbels strömt, die Vermischung im Kegel stattfindet und das Gemisch parallel zur Achse des Wirbels bzw. Kegels den Mischraum verläßt.

Bei dem in der DE 41 39 099 A1 beschriebenen Luftauslaß zur Erzeugung hochturbulenter Strahlen ist in einem rota­ tionssymmetrischen Gehäuse ein Luftleitelement mit Drall­ schaufeln höhenverstellbar angeordnet, während das in Strömungsrichtung erweiterte Auslaßteil des Gehäuses mit einer Prallplatte einen ringförmigen Luftauslaßquerschnitt bildet. Entsprechend der jeweiligen Position des Luftlei­ telements zur Prallplatte treten die hochturbulenten Luft­ strahlen axial, radial oder in einer dazwischenliegenden Richtung in den Raum aus.

Die aus der DE 86 32 993 U1 bekannte Luftauslaßvorrichtung mit einer hohlzylindrischen oder hohlkegelstumpfförmigen Ausblaswirbelkammer mit Luftleitelementen oder tangential in die Wirbelkammer eingeführtem Zuluftrohr weist zur Ver­ besserung der Belüftung von Räumen mit Warm- und Kaltluft in der Austrittsebene der Wirbelkammer einen Diffusor und in deren Mittelachse eine konische Querschnittsverengung auf.

Abgesehen von dem teilweise komplizierten, aufwendigen Aufbau sind auch die nach dem Wirbelkammerprinzip arbeitenden Luftaustrittsvorrichtungen insofern nach­ teilig, als der freie Strömungsquerschnitt durch die für die Erzeugung der Rotationsströmung bzw. der Horizontal­ strahlen und deren Umformung in Vertikalstrahlen not­ wendigen Einbauten zu beträchtlichen Druckverlusten und hohen Schalleistungspegeln führen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Luftauslaßvorrichtung für Lüftungs- und Klimaanlagen zu entwickeln, die unter Fortfall aufwendiger Einbauten für die Strömungslenkung in horizontaler und vertikaler Richtung niedrige Druckverluste und geringe Schallei­ stungspegel gewährleistet und einen geringen Regelungs­ aufwand erfordert.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Luftauslaß­ vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart gelöst, daß der Anschlußstutzen zur tangentialen Einführung und zur Erzeugung einer Rotationsbewegung der Zuluft am Umfang des als Kreiszylinder ausgebildeten Ausblasgehäuses seitlich versetzt zu dessen Mittelachse angeordnet ist und in dem Ausblasgehäuse, in dessen raumseitiger Stirnwand ein Luftauslauß freigelassen ist, ein axial verstellbares Rohrstück als Leitelement zur Verstärkung der Luftrotation oder zur axialen Bündelung der Luft entsprechend der Lage im Ausblasgehäuse ange­ ordnet ist.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht mit anderen Worten in der axial verfahrbaren Anordnung eines Rohrstücks in einem mit einem diffusorartigen Luftauslaß versehenen, kreiszylindrischen Ausblasgehäuse, dem die Zuluft im oberen Teil an dessen Umfang tangential zugeführt wird. Wenn sich das Rohrstück in Höhe des Anschlußstutzens für die tangentiale Luftzufuhr befindet, wird die Rotation der Luft im Ausblasgehäuse erheblich verstärkt und tritt aufgrund der Fliehkräfte unter Anlegen an die Diffusor­ wand im wesentlichen radial aus dem Ausblasgehäuse aus bzw. horizontal in den Raum ein. Beim Verfahren des Rohrstücks in Richtung Diffusor wird hingegen die drall­ verstärkende Wirkung des Rohrstücks vermindert, und das Rohrstück dient nun zur Bündelung der Zuluft und zur Erzeugung eines nunmehr axial aus dem Ausblasgehäuse austretenden bzw. vertikal in den Raum gelangenden Luftstrahls.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist einfach aufgebaut und erlaubt auf einfache Weise eine Regelung des horizontalen bis vertikalen Einbringens der Luft in den Raum. Die allein aus dem rohrartigen Leitelement bestehenden Einbauten halten die Druckverluste und Schalleistungspegel selbst bei vergleichsweise hohen Luftvolumenströmen auf einem unteren Niveau.

Das Rohrstück und die Luftauslaßöffnung, deren Durchmes­ ser jeweils deutlich kleiner als der des Ausblasgehäuses ist, sind vorzugsweise mittig im Ausblasgehäuse angeord­ net, wobei der Durchmesser des Rohrstücks gleich oder kleiner als der des Diffusors ist und am unteren Rand des Rohrstücks ein die Diffusoröffnung übergreifender umlau­ fender Kragen vorgesehen ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind in dem Rohrstück durch Trennwände gebildete Längskanäle vor­ gesehen, so daß die das Rohrstück in einer unteren Stellung durchströmende Luft ohne Rotationsbewegung in vertikaler Richtung über den Diffusor in den Raum eindringt.

Das Rohrstück, das sich zur Erzielung eines starken Dralls in Höhe der Mündung des Anschlußstutzens für die tangential zugeführte Luft befindet, weist eine Höhe etwa entprechend dem halben Durchmesser des Anschlußstutzens auf, so daß zwar in seiner oberen Stellung eine aus­ reichend starke Drallwirkung erzielt wird, die jedoch beim Absenken des Rohrstücks deutlich verringert wird.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie der nachfolgend beschriebenen Ausführungsform einer er­ findungsgemäßen Luftauslaßvorrichtung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfin­ dungsgemäßen Luftauslasses in der eine hori­ zontale Strahlausbreitung bewirkenden Lage des Leitelements;

Fig. 2 eine schematisch dargestellte Seitenansicht der Luftauslaßvorrichtung im Schnitt in der unteren Stellung des Leitelements zur Erzeugung eines gebündelten, axial aus dem Ausblasgehäuse aus­ tretenden Luftstrahls und

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des als Rohr­ stück ausgebildeten Leitelements.

Die Luftauslaßvorrichtung besteht aus einem kreiszylin­ drischen Ausblasgehäuse 1, in dessen raumseitiger Stirn­ wand 2 mittig ein Luftauslaß in Form eines Diffusors 5 vorgesehen ist. Innerhalb des Ausblasgehäuses 1 befindet sich das als Rohrstück 4 ausgeführte und längs einer Achse 6 verstellbare Leitelement. Im Innern des Rohr­ stücks 4 sind in dessen Längsrichtung verlaufende Trenn­ wände 7 angebracht, die das Rohrinnere in vier Längs­ kanäle 9 aufteilen. Die Größe des Durchmessers des Rohr­ stücks 4 entspricht hier dem (kleinen) Durchmesser des Diffusors 5. An dem zum Diffusor gerichteten unteren Rand des Rohrstücks 4 ist ein umlaufender (ringförmiger) Kragen 8 angebracht, dessen Außendurchmesser im Aus­ führungsbeispiel, aber auch wenn der Durchmesser des Rohrstücks 4 entgegen der Zeichnung kleiner als der kleine Durchmesser des Diffusors 5 ist, die Diffusor­ öffnung abdeckt.

Im Bereich des oberen Randes des Ausblasgehäuses ist senkrecht zur Achse 6 und seitlich versetzt zu dieser ein Anschlußstutzen 3 angebracht. Der Anschlußstutzen 3 ist am äußersten Rand in das Ausblasgehäuse 1 eingebunden.

Aufgrund der seitlich versetzten Einbindung des Anschluß­ stutzens 3 strömt die Zuluft tangential in das Ausblas­ gehäuse 1 ein und wird dabei in eine Rotationsbewegung versetzt. Dieser Zuluftdrall wird durch das Rohrstück 4, insbesondere wenn dieses sich in Höhe der Eintrittsöff­ nung des Anschlußstutzens 3, das heißt in seiner oberen Stellung befindet, deutlich verstärkt. Die Höhe des Rohrstücks 4 entspricht etwa dem halben Durchmesser des Anschlußstutzens 3.

Aufgrund der durch die Rotationsbewegung erzeugten Flieh­ kräfte legt sich die aus dem Ausblasgehäuse 1 austretende Luft eng an die Diffusorflächen an und strömt somit im wesentlichen radial aus dem kreiszylindrischen Ausblas­ gehäuse 1 ab.

Beim allmählichen Verschieben des Rohrstücks 4 in Rich­ tung des Diffusors 5 wird zum einen die Rotationsbewegung der Zuluft vermindert und zum anderen wird ein immer größerer Teil der Luft auch durch das Rohrstück 4 ge­ leitet, in dem die Rotation der Luft durch die Trennwände 7 unterbunden und axial in Richtung der Diffusoröffnung gelenkt wird, so daß das radiale Abströmen der Luft in immer stärkerem Maße mit einer axialen Strömungskompo­ nente kombiniert wird.

Bei Erreichen der in Fig. 3 dargestellten untersten Stellung des Rohrstücks 4 gelangt die Luft ausschließlich über das Rohrstück 4 bzw. die in diesem durch die Trennwände 7 gebildeten Längskanäle 9, durch die die Rotationsbewegung der Zuluft unterbunden wird, zum Diffusor 5 und tritt in gebündelter Form im wesent­ lichen axial aus dem Ausblasgehäuse 1 aus.

Durch die tangentiale Zuführung der Zuluft in das Aus­ blasgehäuse 1 und die Anordnung und axiale Verstellbarkeit des Rohrstücks 4 kann somit das Einströmen warmer oder kalter Luft in den Raum auf einfache Weise und mit ein­ fachsten technischen Mitteln reguliert werden, wobei die Druckverluste und der Schalleistungspegel gering bleiben.

Bezugszeichenliste

1

Ausblasgehäuse

2

Stirnwand

3

Anschlußstutzen

4

Rohrstück

5

Diffusor

6

Achse

7

Trennwand

8

umlaufender Kragen

9

Längskanäle

Claims (9)

1. Luftauslaßvorrichtung für Lüftungs- und Klimaanlagen, bei der an ein Ausblasgehäuse ein Anschlußstutzen zur Zuführung von Kalt- und/oder Warmluft angeschlossen ist und in einer raumseitigen Stirnwand des Ausblas­ gehäuses Luftauslaßöffnungen mit diesen zugeordneten verstellbaren Leitelementen zur Abführung der Luft in veränderbarer Strahlausbildung in den Raum vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußstutzen (3) zur tangentialen Einführung und Erzeugung einer Rotationsbewegung der Zuluft am Umfang des als Kreiszylinder ausgebildeten Ausblasgehäuses (1) seitlich versetzt zu dessen Achse (6) angeordnet ist und in dem Ausblasgehäuse (1), in dessen raum­ seitiger Stirnwand (2) ein Luftauslaß freigelassen ist, ein axial verstellbares Rohrstück (4) als Leitelement zur Verstärkung der Luftrotation und zur axialen Bündelung der Luft entsprechend der Lage im Ausblasgehäuse (1) angeordnet ist.

2. Luftauslaßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftauslaß im Ausblasgehäuse (1) als Diffusor (5) ausgebildet ist.

3. Luftauslaßvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück (4) und der Diffusor (5), deren Durchmesser jeweils kleiner als der des Ausblasgehäuses (1) ist, mittig im Ausblasgehäuse (1) angeordnet ist.

4. Luftauslaßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Rohrstücks (4) dem der Diffusoröffnung entspricht.

5. Luftauslaßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß daß der Durchmesser des Rohrstücks (4) kleiner als der der Diffusoröffnung ist und das Rohrstück (4) an seinem dem Diffusor (5) zugewandten Rand einen nach außen vorspringenden umlaufenden Kragen (8) zur Abdeckung des zwischen dem Rand des Diffusors (5) und der Außenwand des Rohrstücks (4) verbleibenden Spaltes aufweist.

6. Luftauslaßvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des umlaufenden Kragens (8) größer als der Durchmesser der Diffusor­ öffnung ist.

7. Luftauslaßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück (4) zur Unterbindung der Luftrotation in diesem durch Trenn­ wände (7) in mindestens zwei Längskanäle (9) unter­ teilt ist.

8. Luftauslaßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Rohrstücks (4) etwa dem halben Durchmesser des Anschlußstutzens (3) entspricht.

9. Luftauslaßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußstutzen (3) an dem der Stirnwand (2) gegenüberliegenden Randbereich tangential an das Ausblasgehäuse (1) angeschlossen ist.