Quell-Luftauslass für Lüftungs- und Klimatisierungszwecke

Abstract

 Es wird ein Quell-Luftauslaß 1 für Lüftungs- und Klimatisie­rungszwecke vorgeschlagen, der über einen Verteilkasten 3 an eine Luft-Zuführleitung 2 angeschlossen ist.
Damit ein sehr gleichmäßiger Luftaustritt über den Gesamt­querschnitt der Austrittsöffnung gewährleistet wird, besteht der Verteilkasten 3 aus zwei in Lüftströmungsrichtung 6, 7 hintereinandergeschalteten Kammern 4 und 5, die in vorbe­stimmten Winkeln, vorzugsweise unter 90°, zueinander durch­strömbar sind. Wichtig dabei ist, daß jede der Kammern 4 und 5 einen sich in Einströmrichtung der Luft allmählich auf seine Austrittsöffnung 8 bzw. 13 zu verengenden Querschnitt aufweist.

Beschreibung

[0001] Die Neuerung betrifft einen Quell-Luftauslaß für Lüftungs- und Klimatisierungszwecke, welcher über einen Verteilkasten an eine Luft-Zuführleitung angeschlossen ist.

[0002] Derartige Quell-Luftauslässe werden überall dort benötigt, wo es darauf ankommt, Klimaanlagen nach dem sogenannten Verdrängungsprinzip, also mit Quellströmung, arbeiten zu lassen. Hierbei wird die Luft im Bodenbereich in den Raum eingeführt und an der Raumdecke wieder abgesaugt.

[0003] Um mit erträglichem technischem Aufwand eine ausreichende Klimatisierung, und zwar insbesondere Kühlung, von Räumen zu erhalten, ohne daß dabei lästige Zugerscheinungen auftreten, die sich bspw. im Kopfbereich besonders unangenehm bemerkbar machen, ist es wichtig, daß die zur Klimatisierung dienende - kühle - Luft zunächst flächig und gleichmäßig über die gesamte Bodenfläche verteilt wird, bevor sie dann in einer Quellströmung nach oben steigt. Wenn es sich bei der Klima­tisierungsluft um Kühlluft handelt wird der Quellströmungs-­Effekt weiter begünstigt, weil die Kühlluft wegen ihres relativ hohen spezifischen Gewichtes nur verhältnismäßig langsam nach oben steigen kann. Die Luftgeschwindigkeit im Bereich der Quellströmung ist dabei extrem niedrig und kann deshalb keinerlei unangenehme Zugerscheinungen verursachen. Zugleich stellt sie jedoch sicher, daß die im Raum befindli­chen Personen optimal mit Frischluft versorgt sowie Schad­stoffe und Wärmelasten dieser Personen schneller zur Fort­luftöffnung geleitet werden.

[0004] Ziel der Neuerung ist es, einen Quell-Luftauslaß der anfangs angegebenen Art zu schaffen, mit dessen Hilfe auf einfache Art und Weise eine großflächige und trotzdem gleichmäßige Luftzufuhr in dem zu klimatisierenden Raum gewährleistet werden kann.

[0005] Gelöst wird diese Aufgabe neuerungsgemäß grundsätzlich -nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1 - dadurch, daß der Verteil­kasten aus zwei in Luftströmungsrichtung hintereinanderge­schalteten Kammern besteht, die in vorbestimmten Winkeln, vorzugsweise unter 90° zueinander durchströmbar sind, und daß dabei jede der Kammern einen sich in Strömungsrichtung der Luft allmählich auch ihre Austrittsöffnung zu verengen­den Querschnitt aufweist.

[0006] An der Austrittsöffnung jeder der beiden Kammern stellt sich bei allen Geschwindigkeiten ein optimal gleichmäßiger Luft­austritt über die gesamte Austrittsfläche ein, was für den Aufbau einer Verdrängungsströmung im Raum äußerst günstige Auswirkungen hat.

[0007] Nach einem wichtigen Weiterbildungsmerkmal der Neuerung ist - nach Anspruch 2 - vorgeschlagen, daß die Austrittsöffnung der Einströmkammer sich wenigstens annähernd über die ganze Länge und Breite der Eintrittsöffnung an der nachgeordneten Ausströmkammer erstreckt.

[0008] Neuerungsgemäß hat es sich - nach Anspruch 3 - ferner be­währt, wenn im Verbindungsbereich zwischen Einströmkammer und Ausströmkammer des Verteilkastens ein Lochblech, ein Wabengitter oder ein Netzgewebe eingebaut ist, weil hier­durch eine weitere Vergleichmäßigung der Strömung herbeige­führt werden kann.

[0009] Im einfachsten Falle weist nach der Neuerung der Quell-Luft­auslaß eine Gestaltung auf, die sich - nach Anspruch 4 -da­durch auszeichnet, daß die beiden Kammern sich jeweils in Richtung der Normalebene zu ihren miteinander korrespondie­renden Austritts- und Eintrittsöffnungen etwa keilförmig oder kurvenförmig verengen und einen sogenannten Spitzkanal bilden. Darüber hinaus ist es hierbei -gemäß Anspruch 5 -besonders empfehlenswert, wenn die Einströmkammer parallel zur Ebene ihrer Austrittsöffnung und die Ausströmkammer parallel zur Ebene ihrer Einstrittsöffnung eine rechtwinkli­ge Umfangsbegrenzung aufweist.

[0010] Es liegt jedoch - nach Anspruch 6 - auch eine Ausgestaltung im Rahmen der Neuerung, bei welcher die Einströmkammer pa­rallel zur Ebene ihrer Austrittsöffnung und die Ausströmkam­mer parallel zur Ebene ihrer Eintrittsöffnung eine trapez­förmige Umfangsbegrenzung aufweist.

[0011] Schließlich liegt ein neuerungsgemäßes Ausgestaltungsmerkmal - gemäß Anspruch 7 - aber auch noch darin, daß der Aus­trittsöffnung der Ausströmkammer ein Gleichrichter bzw. Laminarisator zugeordnet ist, der bspw. aus Lamellen und/­oder einem Wabengitter bzw. einem Netzgewebe besteht. In der Zeichnung sind Ausfürhungsbeispiele des Gegenstandes der Neuerung dargestellt. Es zeigen

Figur 1 in schematisch vereinfachter Rückansicht einen Quell-Luftauslaß für Lüftungs- und Klimati­sierungszwecke,

Figur 2 den Quell-Luftauslaß nach Fig. 1 in Pfeilrichtung II gesehen,

Figur 3 den Quell-Luftauslaß nach den Fig. 1 und 2 in der Draufsicht,

Figur 4 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung, jedoch in baulich etwas abgewandelter Ausgestaltung des Quell-Luftauslasses,

Figur 5 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung, jedoch ebenfalls in einer baulich etwas abgewandelten Ausgestaltung sowie die

Fig. 6 bis 13 weitere Ausführungsvarianten für Quell-Luft­auslässe.

[0012] In den Fig. 1 bis 3 der Zeichnung ist ein Quell-Luftauslaß 1 dargestellt, wie er für die Lüftung und/oder Klimatisierung von Räumen benutzt werden kann. Zu diesem Zweck steht er mit einer Luft-Zuführleitung 2 in Verbindung.

[0013] Der Quell-Luftauslaß 1 weist einen Verteilkasten 3 für die Luft auf, der aus zwei in Strömungsrichtung hintereinander­geschalteten Kammern , nämlich der Einströmkammer 4 und der Ausströmkammer 5 besteht. Die Einströmkammer 4 ist dabei an die Luft-Zuführleitung 2 angeschlossen, während die Aus­strömkammer 5 mit dem zu lüftenden und/oder klimatisierenden Raum in Verbindung steht.

[0014] Einströmkammer 4 und Ausströmkammer 5 sind unter vorbestimm­ten Winkeln zueinander durchströmbar, bspw. unter einem Winkel von 90°, wie das bspw. in Fig. 1 durch die Pfeile 6 und 7 angedeutet ist.

[0015] Die Einströmkammer 4 weist einen sich in der durch den Pfeil 6 angedeuteten Einströmrichtung der Luft allmählich veren­genden Querschnitt auf, wie das deutlich der Fig. 1 der Zeichnung entnommen werden kann. Auch die Ausströmkammer 5 hat einen sich in der durch den Pfeil 7 angedeuteten Haupt­strömungsrichtung der Luft allmählich verengenden Quer­schnitt, wie das ohne weiteres aus Fig. 2 erkennbar ist.

[0016] Einströmkammer 4 und Ausströmkammer 5 des Verteilkastens 3 sind unmittelbar aneinander gesetzt, und zwar in der Weise, daß die in einer Längsseite der Einströmkammer 4 ausgebilde­te Austrittsöffnung 8 unmittelbar mit der ebenfalls an einer Längsseite der Ausströmkammer 5 ausgebildeten Eintrittsöff­nung 9 in ständiger Verbindung steht.

[0017] Die Austrittsöffnung 8 der Einströmkammer 4 und die Ein­trittsöffnung 9 der Ausströmkammer 5 erstrecken sich vor­zugsweise wenigstens annähernd über die ganze Länge und Breite ihrer einander zugewendeten bzw. miteinander in Ver­bindung stehenden Längsseiten.

[0018] Im Verbindungsbereich zwischen Einströmkammer 4 und Aus­strömkammer 5 des Verteilkastens 3 bzw. zwischen der Aus­trittsöffnung 8 der Einströmkammer 4 und der Eintrittsöff­nung 9 der Ausströmkammer 5 kann in vorteilhafter Weise zur Unterstützung einer gleichmäßigen Luftverteilung ein Loch­blech 10 eingebaut werden. Zum gleichen Zweck kann jedoch auch ein Wabengitter oder ein Netzgewebe in Benutzung genom­men werden.

[0019] Als besonders wichtig hat sich erwiesen, daß sich sowohl die Einströmkammer 4 als auch die Ausströmkammer 5 jeweils in Richtung der Normalebene zur Austrittsöffnung 8 bzw. zur Eintrittsöffnung 9 etwa keilförmig verengen, wie das bspw. für die Einströmkammer 4 aus Fig. 1 und für die Ausströmkam­mer 5 aus Fig. 2 der Zeichnung deutlich ersichtlich ist.

[0020] Der Fig. 3 kann darüber hinaus entnommen werden, daß zweck­mäßigerweise die Einströmkammer 4 parallel zur Ebene ihrer Austrittsöffnung 8 und die Ausströmkammer 5 parallel zur Ebene ihrer Eintrittsöffnung 9 eine rechtwinklige Umfangsbe­grenzung aufweist.

[0021] In manchen Fällen kann es sich jedoch auch als vorteilhaft erweisen, wenn die Einströmkammer 4 parallel zur Ebene ihrer Austrittsöffnung 8 und die Ausströmkammer 5 parallel zur Ebene ihrer Eintrittsöffnung 9 jeweils eine sich stetig ver­engende, bspw. trapezförmig gestaltete Umfangsbegrenzung aufweist, wie dies in Fig. 5 der Zeichnung angedeutet ist.

[0022] Während bei dem Verteilkasten 3 nach den Fig. 1 und 2 der Zeichnung sowohl die Eintrittskammer 4 (Fig. 1) als auch die Austrittskammer 5 (Fig. 2) einen sich keilförmig verengenden Querschnitt haben, in dem die unter einem spitzen Winkel zur Richtung der Pfeile 6 und 7 geneigte Wand 11 bzw. 12 eben ausgebildet wird, besteht ohne weiteres auch die Möglich­keit, die betreffende Wand 11 bzw. 12 kurvenförmig gekrümmt, bspw. entsprechend einer flachen Sinuskurve verlaufend aus­zubilden, wie das in Fig. 4 der Zeichnung bspw. für die Wand 12 der Ausströmkammer 5 gezeigt ist.

[0023] Der Austrittsöffnung 13, welche sich in der der Wand 12 gegenüberliegenden Wand der Austrittskammer 5 befindet, wird in jedem Falle ein Gleichrichter bzw. Laminarisator 14 zuge­ordnet. Dieser kann dabei aus Lamellen und/oder einem Waben­gitter, gegebenenfalls aber auch aus einem Netzgewebe be­stehen. Wenn dieser Gleichrichter bzw. Laminarisator 14 aus Lamellen besteht, kann es sich bei diesen Lamellen gegebe­nenfalls auch um die Rippen eines Wärmetauschers handeln.

[0024] Bei den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen eines Quell-Luftauslasses 1 sind die Einströmkammer 4 und die Ausströmkammer 5 des Verteilkastens 3 so zueinander angeordnet, daß in ihnen die Strömungsrichtung der Luft hauptsächlich rechtwinklig abgelenkt wird, wie das die Pfei­le 6 und 7 erkennen lassen. Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, die beiden Kammern 4 und 5 des Verteilkastens 3 so zu gestalten, daß die Umlenkung der Luftströmung nicht rechtwinklig stattfindet, sondern unter einem größeren oder kleineren Winkel.

[0025] Der besondere Vorteil eines Quell-Luftauslasses 1 der vor­stehend beschriebenen Bauart liegt darin, daß eine sehr gleichmäßige und zugfreie Zuführung von Luft in einen zu lüftenden und/oder klimatisierenden Raum erreicht werden kann, wenn die Luftzufuhr nur mit einer geringen Strömungs­geschwindigkeit, bspw. von 0,15 bis 0,20 m/s erfolgt.

[0026] Weitere Ausführungsvarianten für Quell-Luftauslässe 1 nach der Erfindung sind in den Fig. 6 bis 13 dargestellt.

[0027] Nach Fig. 6 sind zwei Quell-Luftauslässe 1 der in Fig. 2 gezeigten Art so in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht, daß ihre Austrittsöffnungen 13 mit den daran anschließenden Gleichrichtern bzw. Laminarisatoren 14 an den voneinander abgewendeten Gehäuseseiten liegen. Der sich nach oben keil­förmig erweiternde Bereich zwischen den beiden geneigten Wänden 12 kann als Schalldämpfer ausgelegt werden, also bspw. eine Schalldämpfer-Kulisse von dreieckigem Querschnitt aufnehmen, wie das in Fig. 6 angedeutet ist.

[0028] Nach Fig. 6 ist also ein beidseitig ausblasendes Lüftungs- und Klimatisierungsgerät geschaffen.

[0029] Der Fig. 7 ist zu entnehmen, daß im Bedarfsfalle ohne weite­res auch die Möglichkeit besteht, vier Quell-Luftauslässe der aus Fig. 2 ersichtlichen Grund-Bauform in einem gemein­samen Gehäuse zu vereinigen. Eine solche Ausgestaltung bie­tet sich insbesondere dann an, wenn die Luft-Zuführleitung 2 in Vertikalrichtung, insbesondere von unten, an die Ein­strömkammer 4 des Verteilkastens 3 herangeführt werden kann. In diesem Falle können dann den Quell-Luftauslässen 1 zuge­ordnete Wärmetauscherrohre horizontal verlaufend, bspw. im Bereich der Gleichrichter bzw. Laminarisatoren 14 vorgesehen sowie als Kühler oder Erhitzer benutzt werden.

[0030] In den Fig. 8 und 9 der Zeichnung sind Ausbildungsvarianten der Quell-Luftauslässe 1 nach den Fig. 2 und 4 zu sehen.

[0031] Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 unterscheidet sich dabei von demjenigen nach Fig. 2 dadurch, daß an der Ausströmkam­mer 5 oder auch an der Einströmkammer 4 nicht die Wand 12 bzw. 11 selbst eine Neigungslage hat. Vielmehr verläuft hier die betreffende Wand, bspw. die Wand 12, selbst etwa paral­lel zur Ebene der Austrittsöffnung 13 oder des Gleichrich­ters bzw. Laminarisators 14. An der Wand 12 sind jedoch, normal zu deren Ebene ausgerichtet, ebene Schichtkörper 12a, bspw. Bleche, befestigt. Diese Schichtkörper 12a sind dabei in Parallelabständen zueinander angeordnet und haben jeweils unterschiedliche Länge, derart, daß ihre freien Längskanten an eine gemeinsame Ebene heranreichen, welche gegenüber der Ebene der Austrittsöffnung 13 oder des Gleichrichters bzw. Laminarisators 14 spitzwinklig geneigt verläuft. Die hieraus resultierende Wirkungsweise ist dabei die gleiche, als ob die Wand 12 selbst die der Fig. 2 entsprechende Neigungslage haben würde.

[0032] Die Schichtkörper 12a bilden miteinander und mit der sie tragenden Wand 12 jeweils Schikanen, durch welche eine grö­ßere Anzahl unterschiedlich tiefer Hohlräume gegeneinander abgegrenzt werden. Diese Hohlräume können dabei nach Art von Helmholz-Resonatoren als Schalldämpfer wirken.

[0033] Eine der Fig. 8 äquivalente Bauart für einen Quell-Luftaus­laß der in Fig. 4 gezeigten Art, wird durch die Ausgestal­tung geschaffen, wie sie in Fig. 9 der Zeichnung dargestellt ist. An die Stelle der kurvenförmig gekrümmten Wand 12 nach Fig. 4 treten hier wiederum die Schichtkörper 12a von unter­schiedlicher Breite, wobei diese so an der ebenen Wand 12 befestigt sind, daß ihre freien Längskanten auf einem Kur­venzug liegen, welcher dem Krümmungsverlauf entspricht, wie er in Fig. 4 für die Wand 12 gezeigt ist.

[0034] In Fig. 10 ist eine weitere Variationsmöglichkeit für einen Quell-Luftauslaß 1 gezeigt. Hier wird jedoch der Gleichrich­ter bzw. Laminarisator 14 genutzt, um der Ausströmkammer 5 die sich in Strömungsrichtung der Luft etwa keilförmig ver­engende Gestaltung zu geben. Die Gleichrichter- bzw. Lami­narisator-Lamellen 14a haben hier nämlich unterschiedliche Baubreite und sind dabei so angeordnet, daß ihre freien Längskanten an eine Ebene bzw. an einen Kurvenzug heranrei­chen, welcher die sich verengende Kontur der Ausströmkammer 5 begrenzt.

[0035] Eine rotationssymmetrische Bauart für einen Quell-Luftauslaß 1 ist in Fig. 11 der Zeichnung zu sehen. Hier wird dabei anstelle einer geneigt verlaufenden, ebenen Wand 12 ein Innenkegel 12b benutzt, der gegenüber dem zylindrisch-ring­ förmigen Gleichrichter bzw. Laminarisator 14 eine ringförmi­ge Ausströmkammer 5 begrenzt, deren Ringraum sich in Strö­mungsrichtung der Luft jeweils keilförmig verengt.

[0036] Die Bauart nach Fig. 11 ist gewissermaßen eine rotationssym­metrische Variante des Ausführungsbeispiels nach Fig. 6.

[0037] Auch die Bauprinzipien der in den Fig. 8 bis 10 gezeigten Quell-Luftauslässe können ohne weiteres für rotationssymme­trische Bauformen von Quell-Luftauslässen genutzt werden, wie das die Fig. 12 und 13 verdeutlichen. Nach Fig. 12 wird anstelle des bei Fig. 11 benutzten geschlossenen Kegelman­tels 12b ein Kegeleinsatz 12c benutzt, der aus Schichtkör­per-Scheiben erstellt ist, die unterschiedliche Durchmesser haben und jeweils mit bestimmten Abständen voneinander in Parallellage gehalten sind. Die freien Umfangskanten dieser Schichtkörper-Scheiben reichen dabei an einen Linienzug heran, welcher einem Kegelmantel zumindest ähnlich ist. Auch hier kann der Einsatzkörper 12c eine Schalldämpfer-Wirkung entfalten.

[0038] Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 13 ist von der Bauform eines Quell-Luftauslasses 1 nach Fig. 10 abgeleitet. Es unterscheidet sich hiervon im Grunde genommen nur dadurch, daß es rotationssymmetrisch gestaltet ist und dabei die Gleichrichter- bzw. Laminarisator-Lamellen 14b aus Ringen bestehen, deren innere Ring-Begrenzungskanten an einen Li­nienzug heranreichen, der einem Kegelmantel ähnlich ist.

[0039] Selbstverständlich brauchen die Quell-Luftauslässe 1 nach den Fig. 11 bis 13 nicht unbedingt eine rotationssymmetri­sche Gestalt haben. Sie können vielmehr auch einen Polygon-­Querschnitt erhalten, wobei ihre Einbauten 12b, 12c und 14b diesem Polygon-Querschnitt entsprechend konturiert sind.

[0040] Erwähnt sei abschließend nur noch, daß die Luft-Zuführlei­tungen 2 nicht unbedingt eine runde Querschnittsform haben müssen, sondern vielmehr auch eine rechteckige oder quadra­tische Umrißform erhalten können.

Ansprüche

1. Quell-Luftauslaß für Lüftungs- und Klimatisierungszwecke, welcher über einen Verteilkasten an eine Luft-Zuführlei­tung angeschlossen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Verteilkasten (3) aus zwei in Luftströmungsrich­tung (6, 7) hintereinandergeschalteten Kammern (Einström­kammer 4, Ausströmkammer 5) besteht, die in vorbestimmten Winkeln, vorzugsweise unter 90° zueinander durchströmbar sind,
und daß dabei jede der Kammern (Einströmkammer 4, Aus­strömkammer 5) einen sich in Strömungsrichtung der Luft allmählich auf ihre Austrittsöffnung (8 bzw. 13) zu ver­engenden Querschnitt aufweist.

2. Quell-Luftauslaß nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Austrittsöffnung (8) der Einströmkammer (4) sich wenigstens annähernd über die ganze Länge und Breite der Eintrittsöffnung (9) an der nachgeordneten Ausströmkammer (5) erstreckt.

3. Quell-Luftauslaß nach einem der Ansprüche 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Verbindungsbereich zwischen Einströmkammer (4) und Ausströmkammer (5) ein Lochblech (10), ein Wabengitter oder ein Netzgewebe eingebaut ist.

4. Quell-Lauftauslaß nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Kammern (Einströmkammer 4, Ausströmkammer 5) sich jeweils in Richtung der Normalebene zu ihren miteinander korrespondierenden Austritts- und Eintritts­öffnungen (8 und 9) etwa keilförmig oder kurvenförmig verengen und einen sogenannten Spitzkanal bilden.

5. Quell-Luftauslaß nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einströmkammer (4) parallel zur Ebene ihrer Aus­trittsöffnung (8) und die Ausströmkammer (5) parallel zur Ebene ihrer Eintrittsöffnung (9) eine rechtwinklige Um­fangsbegrenzung aufweist (Fig. 3).

6. Quell-Luftauslaß nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einströmkammer (4) parallel zur Ebene ihrer Aus­trittsöffnung (8) und die Ausströmkammer (5) parallel zur Ebene ihrer Eintrittsöffnung (9) eine trapezförmige Um­fangsbegrenzung aufweist (Fig. 5).

7. Quell-Luftauslaß nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Austrittsöffnung (13) der Ausströmkammer (5) ein Gleichrichter bzw. Laminarisator (14) zugeordnet ist, der bspw. aus Lamellen und/oder einem Wabengitter bzw. einem Netzgewebe besteht.

Zeichnung