[0001] Die Erfindung betrifft einen Deckenluftauslaß, insbesondere für klimatisierte Räume,
mit einem an eine Zuluftleitung anschließbaren Gehäuse, das eine Trennwand, zwei Strömungswege
und ein Auslaßgitter aufweist, wobei in wenigstens einem der Strömungswege eine Stellklappe
angeordnet ist.
[0002] Deckenluftauslässe sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Sie sollen die
von einer Klimaanlage gelieferte Luft möglichst gleichmäßig im zu klimatisierenden
Raum verteilen.
[0003] zur Aufrechterhaltung einer akzeptabelen Raumluftströmung kann der Volumenstrom,
wenn er durch Auslässe mit konstanten Ausblasquerschnitten in den Raum eingeblasen
wird, normalerweise nur auf circa 50 % abgesenkt werden. Wird der Volumenstrom auf
weniger als 50 % reduziert, dann können Störungen auftreten.
[0004] Nach den Strahlgesetzen nimmt der im Strahl bewegte Gesamtvolumenstrom proportional
mit dem eingeblasenen Volumenstrom ab, d.h. es wird weniger Raumluft induziert. Die
damit verbundene Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit in der Aufenthaltszone führt
dann häufig zu Klagen über Unbehaglichkeit.
[0005] Bei Unterschreiten einer kritischen Ausblasgeschwindigkeit wird aber auch die Strahlrichtung
instabil bzw. die Strahlrichtung ändert sich. So wird beispielsweise bei einem Deckenstrahl
der Schwerkrafteinfluß eingeblasener Kaltluft so groß, daß sich der Strahl vorzeitig
von der Decke löst und mit noch zu hoher Strömungsgeschwindigkeit und zu großer Untertemperatur
in die Aufenthaltszone eintritt. Im Extremfall - bei sehr kleiner Ausblasgeschwindigkeit
- kann sich der gewünschte Deckenstrahl garnicht erst ausbilden.
[0006] Das alles gilt auch für einen bekannten Deckenluftauslaß, bei dem mit Hilfe von Trennwänden
zwei Strömungskanäle unterschiedlich großen Querschnitts gebildet sind. Der Strömungskanal
mit dem größeren Querschnitt ist mit Hilfe einer Stellklappe mehr oder weniger verschließbar.
Die Stellklappe schließt nach Maßgabe des jeweiligen Strömungsdrucks mehr oder weniger,
so daß durch den Strömungskanal mit dem größeren Querschnitt nur dann größere Luftmengen
fließen, wenn von der Klimaanlage entsprechende Luftmengen geliefert werden. Durch
den Strömungskanal mit dem kleineren Querschnitt fließt daqeqen stets eine konstante
Luftmenge. Gleichwohl treten dabei die oben erläuterten Störungen auf.
[0007] Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Deckenluftauslaß der eingangs beschriebenen
Gattung so zu verbessern, daß die Raumluftströmung bei variabler , von der Klimaanlage
gelieferten Zuluft stabil bleibt.
[0008] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Trennwand im wesentlichen parallel zum
Auslaßgitter angeordnet ist, daß die Trennwand wenigstens eine mit der Stellklappe
verschließbare Öffnung aufweist und das in der Trennwand wenigstens im Bereich des
freien Randes der Stellklappe eine Reihe von auf das Auslaßgitter gerichteten Düsenöffnungen
oder Düsenschlitzen angeordnet ist.
[0009] Der erfindungsgemäße Deckenluftauslaß besitzt keine getrennten Strömungskanäle sondern
lediglich gesonderte Strömungswege durch die Trennwand hindurch. Zwischen Trennwand
und Auslaßgitter ist ein Induktionsraum vorhanden, dessen Wirkung sich wie folgt beschreiben
läßt. Durch die längs des Randes der Öffnung bzw. der Stellklappe angeordneten Düsenöffnungen
oder Düsenschlitze strömt ständig die von der Klimaanlage gelieferte Zuluft. Wenn
die Stellklappe geschlossen ist, erzeugen die aus den Düsenöffnungen bzw. Düsenschlitzen
austretenden Luftstrahle einen Unterdruck im Induktionsraum zwischen Trennwand und
Auslaßgitter, so daß durch das Auslaßgitter Raumluft in den Induktionsraum eingesaugt
wird. Diese Raumluft vermischt sich mit der aus den Düsenöffnungen bzw. Düsenschlitzen
austretenden Zuluft und wird mit den Strahlen wieder in den Raum ausgetragen. Der
am Teil der in den Induktionsraum eingesaugten Raumluft verändert sich, wenn die Stellklappe
geöffnet wird. Durch geeignete Steuerung der Stellklappe ist es möglich, die Strömungsverhältnisse
stets so einzurichten, daß die aus Zuluftmenge und induzierter Raumluftmenge bestehende
Gesamtmenge der aus dem Deckenluftauslaß austretenden Luft auch bei variabeler Lieferung
von Zuluft durch die Klimaanlage konstant bleibt.
[0010] Das Gehäuse kann in einer Projektion auf das Auslaßgitter einen im wesentlichen rechteckigen
bis quadratischen Querschnitt aufweisen. Das ermöglicht, wie später noch ausgeführt
werden wird, eine übersichtliche und im Hinblick auf die Steuerung einer konstanten
Gesamtmenge übersichtlichen Ausbildung des Deckenluftauslasses.
[0011] Insbesondere kann die Trennwand zwei benachbarte Öffnungen aufweisen, denen jeweils
eine Stellklappe zugeordnet ist. Bei einer derartigen, symetrischen Ausbildung sollten
vorzugsweise die Schwenkachsen der beiden Stellklappen nebeneinander und parallel
zueinander angeordnet sein.
[0012] In allen Gehäuseschnitten im wesentlichen gleichmäßige Strömungsverhältnisse lassen
sich insbesondere bei rechteckigem Gehäusequerschnitt dann erreichen, wenn auf der
Zuluftseite der Stellklappen Luftleitgitter mit quer zu den Schwenkachsen der Stellklappen
angeordneten Lamellen vorgesehen sind. Durch diese Lamellen wird die in der Regel
seitlich in das Gehäuse eintretende Zuluft so umgelenkt, daß in jedem Gehäuseschnitt
die durch die Öffnung bzw. die Öffnungen tretende Zuluft sich mit den aus den Düsenöffnungen
oder Düsenschlitzen austretenden Strahlen ohne wesentliche Wirbelbildung, d.h. verlustfrei
vereinigen kann.
[0013] Die Düsenöffnungen oder Düsenschlitze sind zweckmäßig kranzartig um die Öffnungen
herum angeordnet, so daß unterhalb der Trennwand ein Kranz von Strahlen gebildet wird,
der den eingangs erwähnten Induktionsraum umschließt.
[0014] Damit die Strahlen hinreichende Stabilität besitzen, sollten die Düsenöffnungen von
rohrförmigen, an die Trennwand angesetzten Stutzen gebildet sein. Diese Stutzen können
sich in Strömungsrichtung konisch verjüngen, wenn eine höhere Strahlgeschwindigkeit
im Induktionsraum gewünscht wird.
[0015] Für die Steuerung der Stellklappen bestehen verschiedene Möglichkeiten. Am Einfachsten
ist es, wenn jede Stellklappe mit einem Gegengewicht belastet ist, welches die Stellklappe
bei nur geringem Zuluftangebot in Schließstellung bringt. Mit zunehmendem Zuluftangebot
steigt dann auch der Druck auf die Stellklappe, die sich nach Maßgabe der sich einstellenden
Druckverhältnisse mehr oder weniger öffnet. Grundsätzlich läßt sich auch bei dieser
Ausführungsform erreichen, daß die vom Deckenluftauslaß abgegebene, aus Zuluftmenge
und induzierter Raumluftmenge bestehende Gesamtmenge konstant bleibt.
[0016] Bei anderen Ausführungsformen kann jeder Stellklappe ein Stelltrieb mit Stellmotor
zugeordnet sein. Die Einstellung der Stellklappe kann dann nach unterschiedlichen
Gesichtspunkten erfolgen.
[0017] Bei einer Ausführungsform ist der Stelltrieb Teil eines Regelkreises, dessen Ist-Wertgeber
ein auf der Zuluftseite der Trennwand angeordneter Druckfühler ist. Ähnlich wie bei
der Ausführung mit Gegengewicht wird dann die Stellklappe nach Maßgabe des sich auf
der Zuluftseite der Trennwand eingstellenden Drucks gesteuert verstellt. Der Druckfühler
mißt den statischen Druck oberhalb der Trennwand und der Regelkreis wird so eingestellt,
daß dieser Druck konstant bleibt.
[0018] Andererseits besteht auch die Möglichkeit den Stelltrieb als Teil eines Regelkreises
auszubilden, dessen Ist-Wertgeber ein im zu klimatisierenden Raum angeordneter Temperaturfühler
ist. Diese Ausführung läßt sich vorteilhaft dann einsetzen, wenn dem Deckenluftauslaß
ein Volumenstromregler vorgeschaltet ist, weil dann der Stelltrieb der Stellklappe
mit einem Stelltrieb des vorgeschalteten Volumenstromreglers parallel geschaltet und
zusammen mit diesem in einen Regelkreis geschaltet sein kann, der die Raumtemperatur
konstant hält.
[0019] Im Folgenden werden in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung
erläutert; es zeigen:
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen Deckenluftauslaß,
Fig. 2 eine Horizontalschnitt in Richtung II-II durch den Gegenstand nach Fig. 1,
Fig. 3 in schematischer Darstellung der Deckenluftauslaß nach Fig. 1 mit durch Gegengewicht
betätigbaren Stellklappen,
Fig. 4 in schematischer Darstellung den Deckenluftauslaß nach Fig.1 mit durch Stelltrieb
betätigbaren Stellklappen,
Fig. 5 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes nach Fig.4.
[0020] Der in der Zeichnung dargestellte Deckenluftauslaß weist ein kastenförmiges Gehäuse
1 zum Anschluß an eine Zuluftleitung 2 auf. Die Zuluftleitung 2 mündet in einen oberen
Gehäuseraum 3, der an seiner Unterseite von einer Trennwand 4 begrenzt ist, die das
Gehäuse 1 in den oberen Gehäuseraum 3 und einen unteren Gehäuseraum teilt, der im
Folgenden als Induktionsraum 5 bezeichnet wird. An der Unterseite des Gehäuses 1 befindet
sich ein Auslaßgitter 6 mit Lamellen 7, die aus dem Induktionsraum 5 austretende Luft
zur Seite ablenken, so daß bei in eine Decke eingelassenem Deckenluftauslaß die austretende
Luft unter der Decke entlangströmt.
[0021] Wie man der Zeichnung entnimmt, ist die Trennwand 4 parallel zum Auslaßgitter 6 angeordnet.
Im mittleren Teil der Trennwand 6 befinden sich nebeneinander zwei Öffnungen 8,9,
die jeweils mit einer Stellklappe 10 bzw. 11 verschließbar sind. Die Stellklappen
10,11 sind schwenkbar an Wellen 12,13 gelagert, die sich parallel zueinander zwischen
den beiden Öffnungen 8,9 erstrecken und die an einem Ende des Gehäuses über ein Getriebe
14 gegenläufig miteinander gekuppelt sind.
[0022] Im übrigen sind die Öffnungen 8,9 jeweils mit einem Gleichrichter 15 bzw. 16 abgedeckt,
deren Lamellen 17 den aus dem oberen Gehäuseraum 3 durch die Öffnungen 8, 9 hindurch
tretenden Luftstrom im wesentlichen senkrecht zur Ebene der Trennwand 4 ausrichten.
[0023] An der Trennwand 4 ist im übrigen eine Reihe von Düsenöffnungen 18 angeordnet, die
sich kranzförmig rings um die Öffnungen 8,9 herum erstrecken. Jede Düsenöffnung 18
besteht aus einem rohrförmigen Stutzen 19, dessen Achse senkrecht zur Ebene der Trennwand
4 gerichtet ist, wobei jeder Stutzen 19 in Richtung auf das Auslaßgitter 6 konisch
verjüngt ist.
[0024] Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform trägt jede Stellklappe 10 bzw. 11
ein Gegengewicht, unter dessen Wirkung die betreffende Stellklappe 10 bzw. 11 bei
fehlendem oder bei geringem Luftstrom in ihre Ruhestellung gebracht wird, bei der
sie die zugeordnete Öffnung 8 bzw 9 verschließt. In Fig. 3 ist nur ein Gegengewicht
20 für die Stellklappe 10 gezeichnet. Es versteht sich, daß auch die Stellklappe 11
ein entsprechendes Gegengewicht trägt.
[0025] Bei den in den Figuren 1, 4 und 5 dargestellten Ausführungsformen sind die Stellklappen
10 bzw. 11 über das Getriebe 14 und einen Stelltrieb 21 an einen Stellmotor 22 angeschlossen.
[0026] Der dargestellte Deckenluftauslaß arbeitet wie folgt: Wenn über die Zuluftleitung
2 von der nicht dargestellten Klimaanlage nur verhältnismäßig wenig Luft geliefert
wird, bleiben die Stellklappen 10, 11, wie in Fig. 1 mit ausgezogenen Linien dargestellt,
in ihrer Ruhelage, d. h. die Öffnungen 8, 9 sind geschlossen. Die Zuluft kann folglich
nur über die Düsenöffnungen 18 aus dem oberen Gehäuseraum in den Induktionsraum strömen.
Da die Düsenöffnungen 18 rings um die Öffnungen 8,9 herum angeordnet sind, begrenzen
die aus diesen Düsenöffnungen 18 austretenden Strahlen (Pfeile 23) den Induktionsraum
5 und erzeugen darin einen Unterdruck. Dementsprechend wird durch das Auslaßgitter
6 Raumluft (Pfeile 24) angesaugt, die sich mit den aus den Düsenoffnungen 18 austretenden
strahlen vermischt und zusammen mit der Zuluft aus dem Deckenluftauslaß wieder ausgetragen
wird. Bei einem größerem Zuluftangebot werden die Stellklappen 10,11 mehr oder weniger
geöffnet, wie das in Fig. 1 mit gestrichelten Linien dargestellt ist. Dann kann die
Zuluft nicht nur durch die Düsenöffnungen 18 sondern auch durch die Öffnungen 8,9
aus dem oberen Gehäuseraum 3 in den Induktionsraum 5 strömen. Die Druckdifferenz zwichen
dem Induktionsraum 5 und dem zu belüftenden Raum ist geringer, so daß weniger Raumluft
(Pfeile 24) in den Induktionsraum 5 eintritt.
[0027] Durch geeignete Steuerung der Stellung der Stellklappen 10, 11 läßt sich erreichen,
daß die Gesamtmenge der aus dem Deckenluftauslaß austretenden Luft, nämlich die Summe
von Zuluftmenge und Raumluftmenge immer konstant bleibt.
[0028] Die Steuerung der Stellung der Stellklappen 10,11 wird bei der Ausführungsform nach
Fig. 3 durch das Gegengewicht 20 erreicht. Bei den Ausführungen nach den Figuren 1,
4 und 5 werden die Stellklappen 10, 11 mit Hilfe des Stellmotors 22 verstellt.
[0029] Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist der Stellmotor 22 Teil eines Regelkreises,
dessen Ist- Wertgeber ein auf der Zuluftseite der Trennwand 4 angeordneter Druckfühler
25 ist. Dieser Druckfühler 25 mißt den statischen Druck in der oberen Gehäusekammer
3 und meldet diesen Druck einem Druckregler 26, der seinerseits den Stellmotor 22
steuert.
[0030] Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist der Stellmotor 22 als Stellglied in einen
Regelkreis geschaltet, dessen Ist-Wertgeber ein in dem zu klimatisierenden Raum angeordneter
Temperaturfühler 27 ist. Dieser Temperaturfühler 27 meldet die Raumtemperatur an einen
Regler 28, der nicht nur den Stellmotor 22 der Stellklappen 10, 11 sondern auch einen
weiteren Stellmotor 29 steuert, mit dem eine Klappe 30 eines in der Zuluftleitung
2 vor dem Deckenluftauslaß angeordneten Volumenstromreglers 31 verstellt wird. Insoweit
sind die beiden Stellmotoren 22, 29 parallel geschaltet. Es versteht sich, daß die
Regelcharakteristik der Regler 26 bzw. 28 oder das Gegengewicht 20 so ausgelegt sind,
daß die Gesamtmenge der aus dem Deckenluftauslaß austretenden Luft unabhängig von
dem jeweils vorhandenen Zuluftangebot stets konstant ist.
1. Deckenluftauslaß, insbesondere für klimatisierte Räume, mit einem an eine Zuluftleitung
anschließbaren Gehäuse, das eine Trennwand, zwei Strömungswege und ein Auslaßgitter
aufweist, wobei in wenigstens einem der Strömungswege eine Stellklappe angeordnet
ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (4) im wesentlichen parallel zum Auslaßgitter
(6) angeordnet ist, daß die Trennwand (4) wenigstens eine mit der Stellklappe (10
bzw. 11) verschließbare Öffnung 8 bzw. 9) aufweist und daß in der Trennwand (4) wenigstens
im Bereich des freien Randes der Stellklappe (10 bzw. 11) eine Reihe von auf das Auslaßgitter
(6) gerichteten Düsenöffnungen (18) oder Düsenschlitzen angeordnet ist.
2. Deckenluftauslaß nach Anspruch 1, dadurch qekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) in
einer Projektion auf das Auslaßgitter (6) einen im wesentlichen rechteckigen bis quadratischen
Querschnitt aufweist.
3. Deckenluftauslaß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand
(4) zwei benachbarte Öffnungen (8, 9) aufweist, denen jeweils eine Stellklappe (10,11)
zugeordnet ist.
4. Deckenluftauslaß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachsen
(12,13) der beiden Stellklappen (11, 10) nebeneinander und parallel zu einander angeordnet
sind.
5. Deckenluftauslaß nach einem der Ansprüche lbis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf
der Zuluftseite der Stellklappen (10,11) Luftleitgitter (15,16) mit quer zu den Schwenkachsen
(12, 13) der Stellklappen (10,11) angeordneten Lamellen (17) vorgesehen sind.
6. Deckenluftauslaß nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Düsenöffnungen (18) oder Düsenschlitze kranzartig um die Öffnungen (8, 9) herum
angeordnet sind.
7. Deckenluftauslaß nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Düsenöffnungen (18) von rohrförmigen, an die Trennwand (4) angesetzten Stutzen
(19) gebildet sind.
8. Deckenluftauslaß nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Stutzen (19) sich in Strömungsrichtung konisch verjüngen.
9. Deckenluftauslaß nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
jede Stellklappe (10, 11) mit einem Gegengewicht (20) belastet ist.
10. Deckenluftauslaß nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
jeder Stellklappe (10, 11) ein Stelltrieb (21, 22) zugeordnet ist.
11. Deckenluftauslaß nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Stelltrieb
(21, 22) Teil eines Regelkreises ist, dessen Ist-wertgeber ein auf der Zuluftseite
der Trennwand (4) angeordneter Druckfühler (25) ist.
12. Deckenluftauslaß nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Stelltrieb
(21, 22) Teil eines Regelkreises ist, dessen Ist-wertgeber ein im zu klimatisierenden
Raum angeordneter Temperaturfühler (27) ist.
13. Deckenluftauslaß nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Stelltrieb
(21, 22) der Stellklappe (10 bzw. 11) mit einem Stelltrieb (29) eines dem Deckenluftauslaß
vorgeschalteten Volumenstromreglers (31) parallel geschaltet ist.