[0001] Die Erfindung betrifft einen Luftauslass für klima- und lüftungstechnische Anlagen
mit zumindest einer von einem Durchgangsbereich umgebenen Luftauslassöffnung, wobei
der Ausströmquerschnitt zumindest einer Luftauslassöffnung in seiner Größe veränderbar
ist.
[0002] Induktionsgeräte werden hauptsächlich mit konstantem Primärluftvolumenstrom betrieben.
Durch den zunehmenden Anteil bedarfsgerechter Belüftung und dem verstärkten Einsatz
in anderen Anwendungsbereichen, wie Meetingräumen oder Laboratorien, werden Induktionsgeräte
immer häufiger mit variablen Primärluftvolumenströmen betrieben. Im Stand der Technik
sind Induktionsgeräte mit Luftauslässen, insbesondere mit als Induktionsdüsen ausgebildeten
Luftauslässen, bekannt, bei denen die Induktionsdüsen aus Stahl oder Kunststoff bestehen
oder ausgestanzt sind. Derartige Induktionsdüsen besitzen einen unveränderbaren Ausströmquerschnitt
und eine feste Geometrie. Dadurch ist der Primärluftvolumenstrombereich eingeschränkt,
da ein bestimmtes Induktionsverhältnis für eine Strahlstabilität erforderlich ist.
Im unteren Bereich ergibt sich die Einschränkung durch einen Mindestimpulsstrom, der
für eine ausreichende Induktion und eine geeignete Strömungsstruktur benötigt wird.
Im oberen Bereich ist der Primärluftvolumenstrom aufgrund der hohen Ausblasgeschwindigkeit
und der daraus resultierenden Schallleistungspegel begrenzt. Bei einigen bekannten
Induktionsgeräten ist eine händische oder motorische Verstellung der Induktionsdüse
möglich, um das Induktionsgerät auf andere Volumenstrombereiche umzustellen.
[0003] Aufgabe der Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und einen Luftauslass
anzugeben, bei dem die Größe des Ausströmquerschnittes leichter veränderbar ist.
[0004] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass für den Einsatz des Luftauslasses auch bei
variablen Luftvolumenströmen der Luftauslass im Bereich zumindest einer in seiner
Größe veränderbaren Luftauslassöffnung so ausgebildet ist, dass bei steigender Druckdifferenz
und dadurch steigendem durch die Luftauslassöffnung strömendem Luftvolumenstrom die
Größe des Ausströmquerschnittes der betreffenden Luftauslassöffnung durch den Druck
gegen eine Rückstellkraft zunimmt und bei sinkender Druckdifferenz und dadurch nachlassendem
Luftvolumenstrom die Größe des Ausströmquerschnittes aufgrund der Rückstellkraft wieder
abnimmt. Unter der Druckdifferenz wird die Differenz der Drücke in Strömungsrichtung
gesehen vor und hinter der Luftauslassöffnung verstanden. Damit passt sich die Größe
des Ausströmquerschnittes automatisch dem aktuellen Druck an, so dass der Luftauslass
und damit beispielsweise das Induktionsgerät mit den entsprechenden Luftauslässen
in größeren Volumenstrombereichen und dadurch variabler einsetzbar ist.
[0005] Die Größe des Ausströmquerschnittes variiert in Abhängigkeit von der Druckdifferenz
zwischen dem Raum und - bei Einsatz des erfindungsgemäßen Luftauslasses in einem Induktionsgerät
- der Primärluftkammer. So wird die Größe des Ausströmquerschnittes bei hohen Differenzdrücken,
d. h. hohen Volumenströmen, erhöht. Bei Abnahme des Differenzdruckes, d. h. bei fallenden
Volumenströmen, findet eine selbsttätige Reduzierung statt. Mit dieser Maßnahme kann
der praktisch nutzbare Primärluftvolumenbereich eines Induktionsgerätes deutlich erweitert
werden, da sich die Größe des Ausströmquerschnittes an den gewünschten Volumenstrom
anpasst.
[0006] Bei einer Ausführungsform kann ein Element vorgesehen sein, dass den theoretischen
freien Ausströmquerschnitt verringert und durch die Luftströmung derart gegen eine
Rückstellkraft verlagert werden kann, dass der freie Ausströmquerschnitt der Luftauslassöffnung
vergrößert wird.
[0007] Dabei kann das Element eine in Richtung der Luftströmung zunehmende Querschnittsfläche
aufweisen und mit steigender Druckdifferenz, d.h. mit steigendem Luftvolumenstrom,
einen jeweils kleineren und mit fallender Druckdifferenz, d.h. nachlassendem Luftvolumenstrom,
einen jeweils größeren Anteil des maximal möglichen Ausströmquerschnittes verschließen.
Das Element kann in den beiden Extremstellungen den Ausströmquerschnitt vollständig
verschließen und bei hohen Luftvolumenströmen nahezu vollständig freigeben.
[0008] Das Element kann spitz oder auch stumpf ausgebildet sein. Der Querschnitt des Elementes
kann punkt- oder spiegelsymmetrisch ausgebildet sein. So kann das Element beispielsweise
keil-, kegel- oder kegelstumpfartig ausgebildet sein.
[0009] Vorzugsweise ist der Querschnitt des Elements zumindest in etwa der Ausgestaltung
der Luftauslassöffnung angepasst. Es bietet sich beispielsweise an, wenn bei einer
runden Luftauslassöffnung der Querschnitt des Elementes ebenfalls rund ist, so dass
sich zwischen dem Element und dem Rand der Luftauslassöffnung ein ringförmiger Spalt
bildet.
[0010] Das Element kann beispielsweise in seiner Position in Richtung der Durchströmrichtung
verlagerbar sein. Bei hoher Druckdifferenz, d.h. hohen Luftvolumenströmen, wird das
Element gegen eine Federkraft verlagert, so dass sich der freie Ausströmquerschnitt
vergrößert. Bei nachlassendem Luftvolumenstrom, d. h. bei geringerem Primärluftkammerdruck
bei einem Induktionsgerät, wird das Element durch die von der Feder ausgeübte Rückstellkraft
wieder in Richtung der Auslassöffnung verlagert, und damit der zur Verfügung stehende
Ausströmquerschnitt der Auslassöffnung verringert.
[0011] Vorzugsweise kann zumindest der Durchgangsbereich einer Luftauslassöffnung zur Veränderung
der Größe des Ausströmquerschnittes wenigstens bereichsweise aus einem elastischen
Material, wie beispielsweise einer Folie, einem elastischen Kunststoff oder dergleichen,
bestehen. Bei einer Ausführungsform ist der Durchgangsbereich, der die Luftauslassöffnung
umgibt und damit bildet, zumindest bereichsweise, vorzugsweise vollständig, aus einem
elastischen Material, wie beispielsweise Gummi, Folie oder elastischem Kunststoff.
Bei hoher Druckdifferenz wölbt sich das elastische Material nach außen. Damit vergrößert
sich der Ausströmquerschnitt durch die Ausdehnung des elastischen Materials.
[0012] In Induktionsgeräten sind üblicherweise mehrere Luftauslassöffnungen vorgesehen.
Hier bietet sich an, wenn beispielsweise ein Streifen aus dem elastischen Material
eingesetzt wird, wobei der Streifen eine Vielzahl an entsprechenden Luftauslassöffnungen
aufweist. Der Streifen ist umlaufend in dem Induktionsgerät befestigt. Bei steigendem
Druck in der Primärluftkammer wölbt sich der Streifen nach außen und das elastische
Material wird gedehnt, woraufhin sich der Ausströmquerschnitt einer jeden Luftauslassöffnung
vergrößert. Bei einer solchen Ausgestaltung vergrößert sich der Ausströmquerschnitt
im Wesentlichen nur in Querrichtung zum Streifen.
[0013] Zumindest der Durchgangsbereich einer Luftauslassöffnung kann einen düsenartig ausgebildeten
Kragen aufweisen, wobei zumindest der Kragen zur Veränderung der Größe des Ausströmquerschnittes
bereichsweise aus einem elastischen Material besteht. Bei einer solchen Ausgestaltung
ist die betreffende Luftauslassöffnung als Düse, insbesondere als Induktionsdüse,
ausgebildet.
[0014] Die Induktionsdüse kann vollständig aus einem elastischen Material bestehen. Selbstverständlich
ist es aber auch möglich, dass die Düse nur beispielsweise einen oder zwei parallel
zur Durchströmrichtung ausgerichtete Bereiche aus einem elastischen Material aufweist.
Auch durch diese Ausgestaltung bewirkt eine steigende Druckdifferenz eine Aufweitung
der Düse und damit eine Vergrößerung des Ausströmquerschnittes.
[0015] Im Folgenden werden in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung
erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Draufsicht auf einen Luftauslass mit einer Luftauslassöffnung, wobei der Durchgangsbereich
aus einem elastischen Material besteht,
- Fig. 2
- einen Streifen aus einem elastischen Material mit mehreren, nebeneinander angeordneten
Luftauslassöffnungen,
- Fig. 3a
- einen Schnitt in Richtung A - A durch die Gegenstände nach den Fig. 1 und 2 bei niedriger
Druckdifferenz,
- Fig. 3b
- einen Schnitt in Richtung A - A durch die Gegenstände nach den Fig. 1 und 2 bei hoher
Druckdifferenz,
- Fig. 4
- eine Luftauslassöffnung mit einem düsenartig ausgebildeten Kragen, wobei der Kragen
aus einem elastischen Material besteht und
- Fig. 5
- einen Luftauslass mit einem gegen eine Rückstellkraft verlagerbaren Element.
[0016] In den Figuren sind mehrere Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Luftauslasses
dargestellt.
[0017] Fig. 1 zeigt einen Luftauslass mit einer Luftauslassöffnung 1, die von einem Durchgangsbereich
2 umfasst ist. Dieser Durchgangsbereich 2 besteht aus einem elastischen Material.
Der Durchgangsbereich 2 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ringförmig ausgebildet
und wird außenseitig von einem ebenfalls ringförmig ausgebildeten Befestigungsstreifen
3, der mit nicht weiter dargestellten Bauteilen verbunden ist, umfasst.
[0018] Bei niedrigen Druckdifferenzen findet, wie in der Schnittdarstellung in Fig. 3a dargestellt,
keine Auswölbung des elastischen Materials statt, da die Größe des Ausströmquerschnittes
der Luftauslassöffnung 1 ausreichend ist. Steigt der in Richtung des Pfeils 4 strömende
Luftvolumenstrom an, wölbt sich das elastische Material durch die steigende Druckdifferenz,
wie in der Schnittdarstellung in Fig. 3b dargestellt, in Strömungsrichtung des Luftvolumenstroms
(Pfeil 4). Damit nimmt die Größe des Ausströmquerschnittes der Luftauslassöffnung
1 zu.
[0019] In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel, so wie es beispielsweise in Induktionsgeräten
zum Einsatz kommt, dargestellt. Hier ist ein Streifen 5 dargestellt, der eine Vielzahl
an nebeneinander angeordneten Luftauslassöffnungen 1 und Durchgangsbereichen 2 beinhaltet.
Der Streifen 5 selbst besteht aus einem elastischen Material und ist randseitig über
Befestigungsstreifen 3 mit nicht näher dargestellten Bauteilen verbunden. Da Fig.
2 nur einen Teil des erfindungsgemäßen Streifens 5 zeigt, ist lediglich an den beiden
gegenüberliegenden Längsrändern je ein Befestigungsstreifen 3 angedeutet. Es bedarf
keiner näheren Erläuterungen, dass auch an den beiden freien Enden, d.h. an den kurzen
Kanten eine geeignete Befestigung, beispielsweise in Form eines Befestigungsstreifens
3, vorgesehen ist.
[0020] Bei zunehmender Druckdifferenz, so wie es in Fig. 3b dargestellt ist, wird das elastische
Material im Wesentlichen in Querrichtung gewölbt. Während die Luftauslassöffnungen
1 bei geringen Druckdifferenzen bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen im
Wesentlichen kreisrunden Ausströmquerschnitt, so wie es in Fig. 2 dargestellt ist,
aufweisen, wird der Ausströmquerschnitt der Luftauslassöffnungen 1 aufgrund der im
Wesentlichen nur in Querrichtung erfolgenden Wölbung bei zunehmender Druckdifferenz
mehr und mehr ovaler.
[0021] In Fig. 4 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der an der Luftauslassöffnung
1 ein düsenartig ausgebildeter Kragen 6 vorgesehen ist, wobei der Kragen 6 im dargestellten
Ausführungsbeispiel aus einem elastischen Material besteht. Mit durchgezogenen Linien
sind der Kragen 6 und die Luftauslassöffnung 1 bei geringer Druckdifferenz dargestellt.
Bei zunehmender Druckdifferenz dehnt sich der Kragen 6 aus und nimmt dabei die in
gestrichelten Linien dargestellte Kontur an. Dadurch vergrößert sich die Größe des
Ausströmquerschnittes der Luftauslassöffnung 1.
[0022] In Fig. 5 ist eine Luftauslassöffnung 1 dargestellt, wobei der Rand der Luftauslassöffnung
1 in Richtung des Luftstroms (Pfeil 4) abgewinkelt ist. Innerhalb der Luftauslassöffnung
1 befindet sich ein kegelförmig ausgebildetes Element 7, das über ein Verbindungselement
8 mit einem spangenförmig ausgebildeten Federelement 9 verbunden ist. Das Element
7 ist in und entgegen die Richtung des Luftvolumenstroms (Pfeil 4) verlagerbar. Der
Ausströmquerschnitt der Luftauslassöffnung 1 ist aufgrund des mittig angeordneten
Elementes 7 als umlaufender zwischen dem Element 7 und dem Durchgangsbereich 2 angeordneter
Spalt ausgebildet.
[0023] Nimmt die Druckdifferenz zu, wird das Element 7 gegen die von dem Federelement 9
erzeugte Rückstellkraft in Richtung des Luftstroms (Pfeil 4) verlagert. Damit nimmt
die Größe des Ausströmquerschnittes der Luftsauslassöffnung 1 zu. Bei sinkender Druckdifferenz
wird das Element 7 durch die Rückstellkraft des Federelementes 9 wieder entgegen die
Strömungsrichtung (Pfeil 4) verlagert und damit die Größe des Ausströmquerschnittes
verkleinert.
1. Luftauslass für klima- und lüftungstechnische Anlagen mit zumindest einer von einem
Durchgangsbereich (2) umgebenen Luftauslassöffnung (1), wobei der Ausströmquerschnitt
zumindest einer Luftauslassöffnung (1) in seiner Größe veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass für den Einsatz des Luftauslasses auch bei variablen Luftvolumenströmen der Luftauslass
im Bereich zumindest einer in seiner Größe veränderbaren Luftauslassöffnung (1) so
ausgebildet ist, dass bei steigender Druckdifferenz und dadurch steigendem, durch die Luftauslassöffnung (1) strömendem Luftvolumenstrom die Größe
des Ausströmquerschnittes der betreffenden Luftauslassöffnung (1) durch den Luftvolumenstrom
gegen eine Rückstellkraft zunimmt und bei sinkender Druckdifferenz und dadurch nachlassendem Luftvolumenstrom die Größe des Ausströmquerschnittes aufgrund der Rückstellkraft
wieder abnimmt.
2. Luftauslass nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Element (7) vorgesehen ist, dass den theoretischen freien Ausströmquerschnitt
verringert und durch die Luftströmung derart gegen eine Rückstellkraft verlagert werden
kann, dass der freie Ausströmquerschnitt der Luftauslassöffnung (1) vergrößert wird.
3. Luftauslass nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (7) eine in Richtung der Luftströmung (Pfeil 4) zunehmende Querschnittsfläche
aufweist und mit steigendem Luftvolumenstrom einen jeweils kleineren und mit nachlassendem
Luftvolumenstrom einen jeweils größeren Anteil des maximal möglichen Ausströmquerschnittes
verschließt.
4. Luftauslass nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Durchgangsbereich (2) einer Luftauslassöffnung (1) zur Veränderung
der Größe des Ausströmquerschnittes wenigstens bereichsweise aus einem elastischen
Material besteht.
5. Luftauslass nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Durchgangsbereich (2) einer Luftauslassöffnung (1) einen düsenartig
ausgebildeten Kragen (6) aufweist, wobei zumindest der Kragen (6) zur Veränderung
der Größe des Ausströmquerschnittes bereichsweise aus einem elastischen Material besteht.