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Diese
Erfindung betrifft einen Zuluftanschluss nach dem Oberbegriff von
Anspruch 1.
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Um
eine Luftzufuhr ins Innere von Gebäuden und Räumen, Lagerhallen und anderen
darin befindlichen großen
Bereichen zu erzielen, werden für
gewöhnlich
Zuluft-anschlüsse,
beispielsweise Düsen, Gitter,
Luftleitschieber usw. verwendet, die beispielsweise direkt in rechteckige
oder spiralförmig
steigend gebördelte,
mit Flansch versehene Kanäle
eingebaut werden. Diese Lüftungskanäle bilden
ein Lüftungskanalsystem,
das einen Hauptkanal und eine Anzahl von Abzweigkanälen umfasst,
durch welche eine Luftverteilung stattfindet. Am Anfang dieses Systems ist
ein Gebläse
angeordnet, um einen Luftdruck zu erzeugen.
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Die
DE-B-1102371 offenbart ein System mit einem Zuluftanschluss, der
sich so weit in den Lüftungskanal
erstreckt, dass der Raum zwischen dem Lufteinlass und der Wand des
Lüftungskanals
eine Geräuschreflexionswirkung
hat.
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Der
gegenwärtige
Stand der Technik krankt im Allgemeinen an dem Nachteil, dass, während die Kanäle im Lüftungskanalsystem,
die sich der Gebläsevorrichtung
am nächsten
befinden, einem um einige Male höheren
Druck ausgesetzt sind als die Kanäle des Systems, die sich weiter
weg von der Gebläsevorrichtung
befinden, die zuvor erwähnten
Düsen oder
andere Gitteranordnungen für
die Zuluft in den Abzweigkanälen
und nicht im Hauptkanal angebracht werden müssen. Die bekannten Zuluftanschlüsse werden
zusammen mit einem Druckentlastungsventil und Geräuschdämpfern eingebaut,
was zu erhöhten Installations-
und Betriebskosten führt
und im Allgemeinen einen unschönen
innenarchitektonischen Eindruck hinterlässt. Zuluftgitter oder Lüftungsgitter nach
dem gegenwärtigen
Stand der Technik erzeugen bei relativ geringen Abfällen des
Drucks lästige Geräuschpegel.
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Es
ist wünschenswert,
Druckentlastungsventile und Geräuschdämpfer im
Lüftungskanalsystem mittels
eines Zuluftanschlusses abzuschaffen, der einen statischen Überdruck
auf rechterhält
und eine laminare Luftströmung
erzeugt, welcher Zuluftanschluss direkt in den Hauptkanal und/oder
Abzweigkanäle
eingebaut werden kann.
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Dem
gegenwärtigen
Stand der Technik mangelt es an Flexibilität bei der Installation von
Gittervorrichtungen, da diese unterschiedliche Gittergrößen und
Lamellenkonstruktionen haben müssen.
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Zuluftvorrichtungen
nach dem gegenwärtigen
Stand der Technik müssen überdies
mit Verteiler- oder Klappenventilen versehen werden, die ihren Gebrauch
noch komplizierter machen. Konstruktionen solcher Elemente, die
heute in Gebrauch sind, enthalten eine Anzahl beweglicher Teile,
die brechen können.
Auf ähnliche
Weise hat die Oberfläche,
auf der eine Öffnung
für bekannte
Lüftungsvorrichtungen ausgebildet
werden muss, eine relativ große
Erstreckung über
die Fläche
der Ummantelung des Kanals, was die Haltbarkeit der Lüftungskanäle beeinträchtigt.
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Das
Gitter und das Ventil nach dem gegenwärtigen Stand der Technik bedeuten,
dass der Druck an der Verbindung des Abzweigkanals zum Hauptkanal
gemindert werden muss. Dies ist nicht wünschenswert, weil Gitter nach
dem gegenwärtigen Stand
der Technik keine Druckunterschiede überbrücken können, ohne Geräusche zu
erzeugen.
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Zuluftvorrichtungen
nach dem gegenwärtigen
Stand der Technik können
auch aus einer Anzahl kleinerer Düsen bestehen, die einzeln in
die Wand des Lüftungskanals
eingesetzt werden. Die Anzahl der Düsen wird durch die erforderliche
Luftströmung bestimmt,
was zu einer sehr großen
Anzahl von Düsen
führen
kann, wodurch im Ergebnis die Kosten erhöht sind. Dies stellt einen
gewissen Druckabfall bereit, aber keine laminare Strömung. Entsprechend
ist auch die Installation der zuvor erwähnten Düsen kompliziert und teuer.
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Das
Ziel der Erfindung ist es, den Gebrauch von Druckentlastungsventilen
und Geräuschdämpfern im
Lüftungskanalsystem
abzuschaffen, indem ein Zuluftanschluss bereitgestellt wird, der
direkt in den Hauptkanal und/oder in Abzweigkanäle eingebaut werden kann.
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Ein
zweites Ziel besteht darin, einen Zuluftanschluss bereitzustellen,
der in seinem Innenteil eine laminare Strömung erzeugt, um lange Luftstrecken
zu erzielen.
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Das
Ziel besteht auch darin, einen Zuluftanschluss bereitzustellen,
der kostengünstig
herzustellen und einzubauen ist. Der Zuluftanschluss muss auch,
was die Innenarchitektur anbelangt, einen unauffälligen Eindruck hinterlassen.
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Die
Erfindung zielt darüber
hinaus darauf ab, einen Zuluftanschluss bereitzustellen, der einfach und
kostengünstig
in mehreren Größen in Masse
produziert werden kann. Dieser Zuluftanschluss muss auch eine gute
Flexibilität
zulassen, wenn er in ein Lüftungskanalsystem
beispielsweise in einem Raum eines Gebäudes eingebaut ist.
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Die
vorstehenden Probleme werden mittels eine Zuluftanschlusses der
eingangs beschriebenen Art gelöst,
der durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gekennzeichnet
ist.
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Die
Erstreckung innerhalb des Lüftungskanals
beträgt
60 – 90
% des Innendurchmessers des Lüftungskanals,
was im Allgemeinen bedeutet, dass ungefähr 8 % der Querschnittsfläche des
Lüftungskanals
von dem Teil des Anschlusses im Lüftungskanal eingenommen werden.
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Der
Anschluss ist mit einem schlitzförmigen Kanal
versehen, der sich in der Längsrichtung
des Lüftungskanals
erstreckt.
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Der
Querschnitt kann beispielsweise tropfenförmig oder elliptisch sein.
Der Teil des Anschlusses im Inneren des Kanals kann auch so geformt
sein, dass an der Stelle eine laminare Luftströmung auftritt, an der die Luft
in den Anschluss gedrückt
wird. Diese aerodynamische Auslegung kann mittels des gegenwärtigen Stands
der Technik erzielt werden.
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Ein
Innenkanal im Anschluss kann auch so ausgelegt sein, dass er sich
zur Öffnung
in der Wand des Lüftungskanals
hin verbreitert. Das heißt,
der Querschnitt des Innenkanals kann in der Längsrichtung des Lüftungskanals
gesehen eine Trapezform haben, was bedeutet, dass die Luftgeschwindigkeit so
reduziert wird, dass der statische Druck aufrechterhalten bleibt
und die Luftstrecke reduziert wird.
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Die
Erfindung bedeutet, dass ein Zuluftanschluss hergestellt wird, wobei
sein vereinfachter Aufbau eine Druckminderung und eine laminare
Strömung
in der Zuluft erzeugt, welcher Zuluftanschluss einfach und kostengünstig herzustellen
ist und Flexibilität
beim Einbau in ein Lüftungskanalsystem
ermöglicht.
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Die
Erfindung bedeutet auch, dass ein Anschluss oder mehrere Anschlüsse in den
Hauptkanal eingebaut werden kann bzw. können, ohne dass dabei Abzweigkanäle oder
Geräuschdämpfer verwendet
werden müssen.
Dies führt
zu reduzierten Herstellungs- und Installationskosten.
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Zusätzlich macht
es die Erfindung möglich, im
gesamten Lüftungssystem
Anschlüsse
mit derselben Größe zu verwenden,
bei dem die Lüftungskanäle normalerweise
einen umso kleineren Durchmesser haben, je weiter sie sich von der
Druck erzeugenden Quelle befinden. Eine Minderung des Drucks und
der laminaren Strömung
werden unter Verwendung der Erfindung erzielt, ganz egal, wo im
System sich der Anschluss befindet. Eine Anzahl von Anschlüssen, die
beispielsweise aufeinanderfolgend installiert sind, können je
nach dem erforderlichen Luftaustausch eine größere Luftströmung bereitstellen.
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Die
Erfindung bedeutet somit, dass der Zuluftanschluss nur in einigen
Größen hergestellt
zu werden braucht, d.h. ein Zuluftanschluss, der einfach unter Verwendung
verschiedener Arten von Einschüben
eingebaut werden kann, um dem Zuluftanschluss die erforderlichen
Eigenschaften zu verleihen, ganz gleich, wo im Lüftungskanalsystem er sich befindet.
Der Zuluftanschluss kann einzeln oder in Gruppen direkt in den Hauptkanal
eingesetzt werden. Das bedeutet, dass ein Zuluftanschluss erzielt
wird, der in einigen Größen in Masse
hergestellt und je nach Erfordernis mit Einschüben versehen werden kann. Wo
lange Strecken erforderlich sind, beispielsweise in großen Lager-
oder Verkaufsräumen,
kann der Anschluss in den Lüftungskanal
horizontal mit der Decke des Raums eingebaut und nicht mit einem Einschub
versehen werden, da eine laminate Strömung auch ohne einen solchen
Einschub erzielt wird. Fall die Zuluft eine Wirbelströmung haben
soll, kann der Anschluss mit verschiedenen Arten von Einschüben versehen
werden. Beispielsweise kann der Einschub ein Verteilungsmuster haben,
bei dem die Zuluft eine fächerartige
Verteilung hat oder in einem konischen Muster verteilt wird.
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Im
Folgenden wird die Erfindung ausführlicher unter Zuhilfenahme
von Beispielen bevorzugter Ausführungsformen
und mit Bezug auf die beigefügten
Figuren beschrieben:
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Zuluftanschlusses nach einer
ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform,
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2 zeigt
zwei Seitenansichten eines Lüftungskanals
mit einem Zuluftanschluss nach der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform
mit drei Beispielen für
Einschübe,
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3 zeigt
einen Querschnitt am Schnitt A-A von 2,
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4 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Zuluftanschlusses nach einer
zweiten Ausführungsform,
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5a zeigt
die Geschwindigkeit des Luftstroms in einem Luftstromkanal, und
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5b zeigt
einen Zuluftanschluss nach der ersten Ausführungsform der Erfindung.
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1 zeigt
schematisch einen Lüftungskanal 7,
einen sogenannten spiralförmig
steigend gebördelten
Kanal, in der Perspektive. Ein Zuluftanschluss 1 nach der
Erfindung ist in eine Öffnung 3 in der
Wand 5 des Lüftungskanals 7 eingebaut.
Der Zuluftanschluss 1 erstreckt sich in den Kanal 7 mittels eines
inneren Teils 9 mit einer Erstreckung, die nach der Ausführungsform
ungefähr
75% des Innendurchmessers des Lüftungskanals 7 beträgt.
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Ein
schlitzförmiger
Kanal 8 ist im Zuluftanschluss 1 in der Längsrichtung
des Lüftungskanals 7 ausgebildet.
Dieser Kanal 8 erzeugt eine laminare Strömung und
einen Druckabfall in der Zuluft.
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Die
Erstreckung des Zuluftanschlusses 1 im Lüftungskanal 7 ist
in der Ausführungsform
nach der Erfindung schlitzförmig.
Der Bereich des Teils 9, der sich in der Längsrichtung
des Lüftungskanals 7 erstreckt,
kann vorteilhafter Weise auch eine andere Querschnittsform haben.
Der Querschnitt des Zuluftanschlusses 1 kann, durch den
Lüftungskanal 7 und in
der Längsrichtung
des schlitzförmigen
Kanals 8 gesehen, einen tropfenförmigen, länglich elliptischen oder einen
anderen vorteilhafter Weise aerodynamischen Querschnitt haben.
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Die
Ausführungsform
zeigt darüber
hinaus, dass ein äußeres Teil 6 des
Anschlusses 1 einen Flansch 11 aufweist, der an
der Wand 5 des Lüftungskanals 7 anliegt.
Dieser Flansch kann beispielsweise durch Einschussnieten (nicht
gezeigt) an der Wand 5 des Lüftungskanals 7 befestigt
sein.
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2 zeigt
die erste Ausführungsform
nach der Erfindung unter Verwendung einer Seitenansicht des Spiralkanals 7,
in der die Erstreckung des Anschlusses 1 im Kanal 7 dargestellt
ist und drei Einschübe 13 für den Anschluss 1 schematisch
gezeigt sind, und in der das unauffällige Design des Zuluftanschlusses 1 nach
der Erfindung von außen
gezeigt ist.
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Pfeile 20 zeigen,
wie ein Teil der Luftströmung,
die sich im Lüftungskanal 7 bewegt,
in den Teil 9 des Anschlusses eingesogen wird. Ein Pfeil 21 stellt
einen laminaren Strom aus dem Anschluss 1 dar. Mittels
des dargestellten Einschubs 13, der als Beispiel gezeigt
ist, um den Luftstrom zu steuern oder weiter zu unterdrücken, kann
sich die Zuluft entsprechend den Pfeilen 22 bewegen.
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Der
Anschluss 1 kann vorteilhafter Weise an der Wand 5 des
Lüftungskanals 7 mittels
eines Flansches 11 am äußeren Teil 6 des
Anschlusses in Kontakt mit der Wand befestigt sein. Der Anschluss 1 kann
somit so ausgelegt werden, dass er mindestens einen Einschub 13 enthält, der
aus einem geräuschdämpfenden
Material besteht, wie etwa Mineralwolle, eine Kombination aus Gummi
und Blei, usw. Der Einschub 13 unterbindet zusammen mit
der relativ dicken Wand des Teils 9 des Anschlusses innerhalb des
Lüftungskanals
jegliche im Anschluss 1 auftretende Vibrationen, die Geräusche erzeugen
könnten.
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Die
Wände des
Anschlusses können
somit steif ausgelegt und vorteilhafter Weise aus Metallblech hergestellt
sein. Es können
auch andere, nicht brennbare Werkstoffe verwendet werden. Sogar Kunststoff
kann eingesetzt werden. Tests haben gezeigt, dass eine Dicke von
ca. 1 – 2
Millimeter für
die Wände
des Anschlusses 1 vorteilhaft ist, es können aber auch andere Dicken
verwendet werden.
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3 zeigt
einen Querschnitt entlang der Linie A - A von 2. 3 zeigt
schematisch, wie der Luftstrom im spiralförmig steigend gebördelten
Kanal 7, welcher Luftstrom durch die Bezugszahl 20 dargestellt
ist, auf einen Lufteinlass 10 im Teil 9 trifft.
In der Ausführungsform
ist dieser Lufteinlass 10 in der Längsrichtung des Kanals 7 schlitzförmig, kann
aber auch eine andere aerodynamische Form haben.
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Der
Pfeil 21 stellt einen laminaren Luftstrom aus dem schlitzförmigen Kanal 8 des
Anschlusses 1 dar. Die Geschwindigkeit kann 4 – 10 m/s
betragen. Bei einem Querschnitt des Teils 9 in der Längsrichtung
des Kanals 7, bei dem der schlitzförmige Kanal 8 bei
einer Luftgeschwindigkeit von 10 m/s beispielsweise 1 cm × 10 cm
groß ist,
beträgt
der Luftstrom aus dem Zuluftanschluss 1 54 m3/s.
Wo ein größerer Luftstrom
erforderlich ist, können
mehrere Zuluftanschlüsse 1 einfach
und unauffällig
hintereinander in der Längsrichtung
des Lüftungskanals 7 installiert werden.
Die laminare Luftströmung
wird im Teil 9 des Anschlusses 1 erzielt.
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Nach
der schematisch dargestellten Ausführungsform hat der Querschnitt
des Teils 9 in der Längsrichtung
des Kanals 7 eine schlitzförmige Gestaltung, die aber
selbstverständlich
verändert
werden kann. Beispielsweise kann der Teil 9 in einem Querschnitt
des Kanals 7 gesehen, leicht gekrümmt oder gebogen und der Anschluss 1 rechtwinklig
zur Längsrichtung
des Kanals sein (nicht gezeigt).
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Ein
gekrümmtes
Teil (nicht gezeigt) würde
für den
Luftstrom (nicht gezeigt) einen längeren Transportweg bedeuten,
was bedeutet, dass eine laminare Strömung des Luftstroms sogar in
einem Lüftungskanal 7 mit
einem relativ geringen Durchmesser und ein Luftstrom im Kanal mit
einer hohen Geschwindigkeit erzielt werden kann.
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4 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Zuluftanschlusses 1 nach
einer zweiten Ausführungsform. 4 zeigt
auf dieselbe Weise wie in 1 schematisch
einen Lüftungskanal 7,
einen sogenannten spiralförmig
steigend gebördelten
Kanal, in der Perspektive. Die Bezugszeichen in 4 bezeichnen
Bauteile mit denselben Bezugszeichen wie in 1. Ein Zuluftanschluss 1 nach
der Erfindung ist in eine Öffnung 3 in
der Wand 5 des Lüftungskanals 7 eingebaut.
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Der
Zuluftanschluss 1 erstreckt sich mittels eines inneren
Teils 9 mit einer ähnlichen
Erstreckung wie diejenige von 1 in den
Kanal 7. In dieser zweiten Ausführungsform sind eine Anzahl
von parallelen Kanälen 14 anstatt
eines schlitzförmigen
Kanals 8 (1) in einer Reihe im Zuluftanschluss 1 angeordnet.
Die Öffnungen
in den Kanälen 14 sind
mit Lufteinlässen
(nicht gezeigt) bzw. Luftauslässen (nicht
gezeigt) innen und außen
am Lüftungskanal 7 ausgebildet.
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5a zeigt
einen Lüftungskanal 7,
einen Zuluftanschluss 1 (durch eine unterbrochene Linie angegeben),
ein Diagramm und eine Kurve c, welche die Geschwindigkeitsverteilung
des Luftstroms in einem Lüftungskanal 7 veranschaulichen.
Die in 5a gezeigte horizontale Achse
zeigt die Geschwindigkeit v des Luftstroms bei unterschiedlichen Abständen von
der Mittellinie C des Lüftungskanals. Die
durch r angegebene vertikale Achse zeigt, wie die Geschwindigkeit
v entlang der Radien des Lüftungskanals 7 verteilt
ist. Beispielsweise ist die Geschwindigkeit v bei C, d.h. in der
Mitte des Lüftungskanals,
am größten. Näher an der
Wand 5 des Lüftungskanals
ist die Geschwindigkeit v des Luftstroms geringer. Die Geschwindigkeit
v1 des Luftstroms ist somit geringer als die Geschwindigkeit v2,
wie in 5a gezeigt ist. Genau an der
Wand 5 gibt es keine Geschwindigkeit v mehr. Somit ist
die Geschwindigkeit in einem näher
an der Wand 5 liegenden äußeren Bereich geringer. Dieses
Verhältnis
wird von der Erfindung genutzt. Der Zuluftanschluss 1 wird
so im Lüftungskanal 7 angeordnet,
dass sich in seiner endgültigen
Position sein schlitzförmiger
Lufteinlass 10 in diesem äußeren Bereich befindet. Somit
kann bei Lüftungskanälen 7 mit
einem großen
Radius, ein Zuluftanschluss nach der Erfindung mit einer ausreichenden
Erstreckung im Lüftungskanal 7 zum
Erzielen des vorstehend beschriebenen Überdrucks so eingesetzt werden,
dass sich der Lufteinlass 10 innerhalb dieses Bereichs
befindet, obwohl die Erstreckung im Lüftungskanal 7 nicht über die
Mittellinie C hinausgeht.
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5b zeigt
schematisch in der Perspektive einen Zuluftanschluss nach der ersten
Ausführungsform.
Der Zuluftanschluss umfasst eine erste Öffnung 10a, die durch
eine Ausnehmung im Teil 9 des Anschlusses gebildet ist
und den schlitzförmigen
Lufteinlass 10 bildet. Der Lufteinlass 10 ist
der Ausgangspunkt eines Kanals 8a, der als der vorstehend beschriebene
schlitzförmige
Kanal 8 ausgelegt ist, der sich durch den Teil 9 erstreckt
und in einer zweiten Öffnung 10b endet.
Nach dieser Ausführungsform
ist ein Flansch 11 am Zuluftanschluss 1 angeordnet.
Dieser Flansch besitzt vier Löcher 12,
durch welche Schrauben (nicht gezeigt) eingeführt sind, um den Zuluftanschluss 1 an
der Wand 5 des Lüftungskanals 7 zu
befestigen (siehe 1).
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Im
Rahmen der Erfindung kann der schlitzförmige Kanal 8 so gestaltet
sein, dass eine Wirbelströmung
im Kanal entsteht.
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Der
Zuluftanschluss 1 kann sich natürlich an anderen Stellen befinden
als herkömmliche
Zuluftanschlüsse.
Der Zuluftanschluss 1 nach der Erfindung kann auf verschiedene
Weisen in eine Öffnung 3 im Lüftungskanal 7 eingebaut
sein. Der erfindungsgemäße Anschluss
kann in der Längsrichtung
des Kanals gesehen geneigt sein, da dieser Anschluss im Vergleich
zu herkömmlichen
Anschlüssen
eine kurze Erstreckung in der Längsrichtung
des Lüftungskanals 7 hat.
Er kann auch leicht so positioniert werden, dass die Zuluft horizontal,
vertikal, oder auf eine irgendwo dazwischen liegende Weise in einer
radialen Richtung aus dem Lüftungskanal 7 austritt.