DE2222049A1

DE2222049A1 - Lufteinblasvorrichtung fuer klimaanlagen o.dgl

Info

Publication number: DE2222049A1
Application number: DE19722222049
Authority: DE
Inventors: Peter Vilhelm Dipl Ing Nielsen
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1972-05-05
Filing date: 1972-05-05
Publication date: 1973-11-15
Also published as: FR2183758A1; CA979272A; GB1434094A; JPS4961947A; IT980773B; JPS5616345B2; FR2183758B1; BE798473A; NL7306053A; DE2222049C3; DE2222049B2

Description

Lufteinblasvorrichtung für Klimaanlagen o. dgl. (I)

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lufteinblasvorrichtung für Klimaanlagen o. dgl., deren etwa in einer Vertikalabene verlaufende Einblasöffnung durch Lamellen unterteilt ist, die der Luftströmung einen bestimmten Einbtewinkel verleihen, wobei mindestens eine Kenngröße der Einblasluft änderbar ist.

Bei Klima- und Lüftungsanlagen tritt das Problem auf, daß der mit dem Luftwechsel verbundene Luftzug von Benutzern des klimatisierten oder belüfteten Raumes als unangenehm empfunden wird. Dies gilt umso mehr, je höher die Geschwindigkeit oder je niedriger die Temperatur der eingeblasenen Luft ist. Je länger die eingeblasene Luft Zeit hat, sich mit der Raumluft zu vermischen, umso geringer wird ihre Geschwindigkeit, umso höher wird ihre Temperatur und umso weniger wird ein unangenehmer Zug empfunden.

Man hat daher versucht, durch Anordnung der Einblasöffnung oberhalb der Kopfhöhe der den Raum benutzenden Personen und durch Verwendung von den Einblaswinkel festlegenden Lamellen in der Einblasöffnung der Strömung der eingeblasenen Luft einen solchen Verlauf zu geben, daß sie möglichst wenig durch Zug stört. Es hat sich aber gezeigt, daß sich dieser Strömungsverlauf beim Betrieb der Klimaanlage in unerwünschter Weise ändert.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lufteinblasvorrichtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei der durch einfache Maßnahmen sichergestellt ist, daß die Strömung der eingeblasenen Luft einen Verlauf hat, der während des Betriebs der Anlage wesentlich geringeren störenden Änderungen unterworfen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Neigung der Lamellen zur Horizontalen in Abhängigkeit von der Kenngröße der Einblasluft änderbar ist.

Hierbei wird von der Überlegung ausgegangen, daß die störenden Änderungen des Strömungsverlaufs von einer Änderung der Kenngröße der Einblasluft herrühren. Durch die erfindungsgemäße Änderung des Einblaswinkels während des Betriebs der Anlage läßt es sich erreichen, daß diese störenden Änderungen ganz oder teilweise kompensiert werden. Im günstigsten Fall läßt sich die Temperatur- und Luftverteilung im Raum auch bei einer Änderung der Kühllast annähernd aufrechterhalten.

Wenn aus dem Raum, in welchen die Luft eingeblasen wird, eine größere Kühllast abzuführen ist, wird in der Regel die Temperatur der Einblasluft herabgesetzt oder das Volumen der Einblasluft erhöht. Die hier hauptsächlich interessierenden Kenngrößen sind daher die Temperatur und das Volumen bzw. die Geschwindigkeit der Einblasluft. Bei sinkender Einblastemperatur oder abnehmendem Einblasvolumen besteht die Gefahr, daß die Strömung zu früh in die eigentliche Aufenthaltszone eintritt. Diese Gefahr wird durch eine Regelvorrichtung beseitigt, welche die Neigung der Lamellen mit sinkender Temperatur der Einblasluft bzw. mit abnehmendem Volumen der Einblasluft zunehmen läßt.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel steuert ein gemeinsamer Signalgeber sowohl die Kenngröße der Einblasluft als auch die Neigung der Lamellen. Insbesondere kann der gemeinsame Signalgeber ein Thermostat sein, der in dem die Einblasöffnung aufweisenden Raum angeordnet ist., Auf diese Weise wird ein zusätzliches Steuersystem, das die Kenngröße fühlt und in deren Abhängigkeit die Neigung verstellt, eingespart.

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Zweckmäßig ist es, wenn die Neigung der Lamellen durch ein Stellglied verstellbar ist, das einerseits durch ein Drucksignal und andererseits durch eine entgegenwirkende Feder belastet ist. Das Drucksignal, das beispielsweise durch den Dampfdruck eines Thermostaten mit Flüssigkeits-Dampf-Füllung oder insbesondere durch ein pneumatisches System geliefert sein kann, ergibt in Verbindung mit der, Feder eine definierte Neigung der Lamellen. Besonders vorteilhaft ist hierbei, daß mit Hilfe der Feder eine Anpassung an die gewünschte Abhängigkeit zwischen Änderung der Kenngröße und Änderung der Neigung vorgenommen werden kann, auch wenn diese Abhängigkeit nicht linear ist« In diesem Fall braucht man lediglich eine Feder mit einer entsprechenden nicht-linearen Charakteristik zu verwenden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines klimatisierten Raums, der eine übliche Lufteinblasvorrichtung aufweist, und

Fig. 2 in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Lufteinblasvorrichtung.

Ein Raum 1 ist mit einer Luftzufuhrleitung 2 und einer Luftabfuhrleitung 3 versehen. Eine von einem Thermostaten 4 gesteuerte Mischvorrichtung 5 hat eine Zutrittsleitung 6 für wärmere Luft und eine Zutrittsleitung 7 für kältere Luft (2-Leiter-System). Die über eine Einblasöffnung 8 in den Raum 1 eintretende Luft hat daher eine vom Kühlbedarf des Raums abhängige Temperatur.

Es läßt sich ein optimaler Strömungsverlauf, ermitteln, bei dem ein Benutzer des Raums 1 praktisch überhaupt keinem Zug durch die eingeblasene Luft ausgesetzt ist,andererseits aber

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in der Aufenthaltszone eine weitgehend gleichmäßige Verteilung der eingeblasenen Luft erfolgt. Als besonders günstig hat sich beispielsweise ein Strömungsverlauf gemäß der. Linie a in Fig. 1 herausgestellt. Hier tritt die Strömung an einer Seitenwand des Raums ein und ihre Mittellinie trifft die gegenüberliegende Seitenwand mit einem vorgegebenen Abstand vom Fußboden. Wenn nun der Thermostat 4 eine höhere Raumtemperatur meldet und aus diesem Grund die Temperatur der einzublasenden Luft gesenkt wird, nimmt die Strömung infolge des höheren spezifischen Gewichts der kälteren Luft einen Verlauf gemäß der Linie b in Fig. 1 an. Diese Linie weicht vom optimalen Strömungsverlauf ab. Insbesondere fällt die kalte Luft bereits inmitten des Raums in die eigentliche Aufenthaltszone.

Wie die in Fig. 2 veranschaulichte Ausführungsform der Erfindung zeigt, sind in die Einblasöffnung 8 Lamellen 9 eingesetzt, die um horizontale Achsen 10 derart schwenkbar sind, daß sich ihre Neigung zur Horizontalen,

also der WinkelOC , ändert. Dieser Winkel entspricht aber im wesentlichen dem Einblaswinkel» mit welchem die Luft in den Raum 1 eintritt. Die Neigung der Lamellen ist durch ein Stellglied verstellbar, das einerseits durch einen mit Druck beaufschlagten Kolben 12 und andererseits durch eine entgegenwirkende Feder 13 belastet ist. Im erliegenden Fall wird der Thermostat 4 durch ein Drosselventil gebildet, über das Druck von einem Druckspeicher 14 einerseits der Mischvorrichtung 5 und andererseits dem Raum 15 über dem Kolben 12 zugeleitet wird.

Wenn die Temperatur im Raum 1 aröeigt, öffnet das Drosselventil im Thermostaten 4 und der steuernde Ausgangsdruck steigt. Hierdurch wird einerseits in der Mischvorrichtung 5 die Temperatur der einzublasenden Luft herabgesetzt und andererseits die Neigung der Lamellen 9 zur Horizontalen erhöht, also der WinkelOC vergrößert. Wird angenommen, daß ursprünglich der Strömungsverlauf a (Fig. 1) vorhanden war und dieser sich infolge der Temperaturabsenkung der Einblasluft zur Kurve b hin verändern würde, so wird diese Veränderung durch die Änderung des Einblaswinkels ganz oder teilweise kompensiert. Denn wenn die Luft schräger

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nach oben eingeblasen wird, hat ihre Strömung einen Verlauf, wie er stark übertrieben durch die Linie c in Fig. 1 angedeutet ist. Das bedeutet, daß die Strömung die gegenüberliegende Wand an einer ähnlichen Stelle wie die Strömung nach der Linie a trifft, also störender Zug aus der eigentlichen Aufenthaltszone ferngehalten wird.

Der Ordnung halber sei bemerkt, daß der NeigungswinkelöC oberhalb der Horizontalen positiv, unterhalb der Horizontalen dagegen negativ gerechnet wird und daß es durchaus Fälle geben kann, in denen die Lamellen eine solche negative Neigung haben.

In der Regel besteht keine lineare Abhängigkeit zwischen der Temperaturänderung der Einblasluft und der Änderung der Lamellen-Neigung. Durch Verwendung einer Feder 13 mit nicht linearer Charakteristik läßt sich aber jede beliebige Funktionsabhängigkeit annähernd einstellen. Beispielsweise kann man konisch gewickelte Schraubenfedern, parallel geschaltete und nacheinander wirksam werdende Federn, ein Paket aus mehreren unterschiedlichen Tellerfedern usw. verwenden.

Ähnliche Überlegungen gelten, wenn statt der Mischvorrichtung 5 eine Vorrichtung benutzt wird, welche das Volumen pro Zeiteinheit der Einblasluft ändert. Denn mit abnehmendem Volumen sinkt die Einblasgeschwindigkeit. Auch sinkende Geschwindigkeit führt zu einer Verlagerung des StrömungsVerlaufs von der Linie a zur Linie b in Fig. 1. Hier muß die Stellvorrichtung so aufgebaut sein, daß die Neigung der Lamellen mit sinkendem Volumen zunimmt, um die gewünschte Kompensation zu erreichen.

Es besteht auch die Möglichkeit, eine von der Kenngröße der Einblasluft abhängige-Größe, z. B. den Druck in Strömungsrichtung vor der Einblasöffnung, abzufühlen und in Abhängigkeit hiervon die Neigung der Lamellen zu ändern.

Statt der veranschaulichten pneumatisch arbeitenden Thermostaten kann auch ein elektrisch arbeitender.Thermostat verwendet werden, wobei auch das Betätigungsglied 12 elektrisch oder magnetisch verstellt wird.

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Claims

Patentansprüche

1.} Lufteinblasvorrichtung für Klimaanlagen o. dgl., deren etwa in einer Vertikalebene verlaufende Einblasöffnung durch Lamellen unterteilt ist, die der Luftströmung einen bestimmten Einblaswinkel verleihen, wobei mindestens eine KenngröiBe der Einblasluft änderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Lamellen (9) zur Horizontalen in Abhängigkeit von der Kenngröße der Einblasluft änderbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Regelvorrichtung (4, 11, 12, 13), welche die Neigung der Lamellen (9) mit sinkender Temperatur der Einblasluft zunehmen läßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Regelvorrichtung, welche die Neigung der Lamellen mit abnehmendem Volumen der Einblasluft zunehmen läßt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein gemeinsamer Signalgeber (4) sowohl die Kenngröße der Einblasluft als auch die Neigung der Lamellen (9) steuert.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Signalgeber (4) ein Thermostat ist, der in dem die Einblasöffnung (8) aufweisenden Raum (1) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Lamellen (9) durch ein Stellglied (11) verstellbar ist, das einerseits durch ein Drucksignal und andererseits durch eine entgegenwirkende Feder (13) belastet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (13) eine nicht-lineare Charakteristik hat.

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