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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Laminarisierung raumlufttechnischer Anlagen, insbe- sondere für laminare Quelluftströmung, mit zumindest einem im Luftauslass angeordneten Lamina- risator, dessen Löcher einen von der Blechdicke abhängigen Durchmesser aufweisen.
Bei einer aus der DE-OS 30 44 080 bekannten Belüftungsvorrichtung strömt in einen zu belüf- tenden Raum ein Luftgemisch ein, das sich aus einem vertikalen Hauptstrom und von diesem von unterhalb eines Fensters mitgerissener Sekundär- bzw. Raumluft zusammensetzt. Die Luft kann dort entweder über Bodenöffnungen vertikal in den zu belüftenden Raum oder - wenn eine Ver- drängungsventilation gewünscht wird, die auf das Vorhandensein einer unteren, kühlen, stabilen, stratifizierten Luftmasse aufbaut, die ohne jedes signifikante Vermischen eine wärmere, Schmutz- anteile enthaltende Zone vor sich herschiebt - über eine bodennahe Öffnung horizontal in den Raum einströmen. Sowohl die bodennahe Horizontal-Einströmöffnung als auch die im Fussboden angeordneten Vertikal-Einströmöffnungen sind mit einem Gitter bzw.
Rost versehen, um einen gleichmässig diffundierten, nicht turbulenten Luftstrom zu begünstigen.
Weiterhin ist es bekannt, mit Ventilator-Konvektoren in dem zu belüftenden Raum eine Quel- luftströmung zu bewirken, womit eine Frischluftschichtbildung im unteren Raumbereich begünstigt werden soll. Die erforderliche gleichmässige Verteilung der austretenden Luft über den Austritts- querschnitt wird bspw. durch Anordnung verschiedener Strömungswiderstände sowie mehrfach angeordneten Lochblechen oder Filter mit geringem Widerstand erreicht. Dennoch sind viele als laminare Quelluftauslässe bezeichneten Auslässe in Wirklichkeit turbulent.
Wird der Turbulenzgrad - vgl. den DIN-Entwurf, DIN 1946, Blatt 2 - der Strömung mit einem dafür geeigneten Anemometer in kurzer Entfernung vor dem Auslass gemessen, so ist er für die üblichen turbulenten Auslässe grösser als 10 %. Wenngleich sich Quelluftströmungen im Raum sowohl mit turbulenter als auch mit laminarer Strömung erreichen lassen, sind doch Auslässe wün- schenswert, die Strömungen mit Turbulenzgraden unter 10 % erzeugen, weil dann die Strömungs- geschwindigkeit weniger als behaglichkeitsmindernder Zug empfunden wird. Die in den bekannten Ventilatorkonvektoren eingesetzten Laminarisatoren, z. B. in Reinräumen verwendete feinmaschi- ge Gewebe oder Filter, haben unerwünscht hohe Strömungswiderstände und verschmutzen leicht.
Die üblichen, herkömmlichen Lochbleche erzeugen turbulente Strömungen, und Gleichrichter mit einer engen Teilung sind teuer.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die es mit einfachen Mitteln erlaubt, bei raumlufttechnischen Anlagen, insbesondere für Quelluftströmung, eine laminare Luftströmung zu erzeugen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Laminarisator ein in einem Raumauslass angeordnetes Feinlochblech mit Löchern ist, deren Durchmesser kleiner als die Dicke des Feinlochblechs ist. Dieser Lösung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei den angegebenen Lochdurchmessern der Widerstand des Feinlochbleches geringer als der feinmaschiger Gewebe ist und schon unmittelbar vor dem Luftauslass, etwa bereits ab 60 mm, eine laminare Strömung mit Turbulenzgraden unter 5 % erreicht werden kann. Hinzu kommt der gleichzeitig noch erreichte opti- sche Effekt, dass das Lochblech aufgrund des erfindungsgemässen Verhältnisses von Lochdurch- messer und Blechdicke nicht mehr durchsehbar ist und schon aus geringer Entfernung nicht mehr als solches empfunden wird.
Das Feinlochblech im Raumauslass fördert daher auch den optischen Gesamteindruck.
Aus der W092/09855 A1 ist ein zylindrisches Belüftungsgerät bekannt, bei dem eine Luftan- saugkammer von einem zylindrischen Mantel umschlossen ist. Dieser besitzt zahlreiche Löcher, deren Durchmesser im Bezug auf die Dicke des Mantelbleches im Verhältnis von 1:1 bis 1 :2 liegen soll. Es soll dadurch eine gleichmässige Luftverteilung in allen Richtungen ermöglicht werden. Wäh- rend erfindungsgemäss allerdings vorgeschlagen wird, die Durchmesser der Löcher kleiner als die Blechdicke auszubilden, wird in der WO 92/09855 A1 im Gegensatz dazu vorgeschlagen grössere Löcher vorzusehen. Aufgrund dieser objektiven und zur Erfindung konträren Lehre von WO 92/09855 A1 würde ein mit dem der Erfindung zugrundeliegenden Problem befasster Fach- mann in diesem Dokument keinen Hinweis auf die vorliegende Erfindung erkennen.
Wie sich durch zahlreiche systematische Messungen bestätigt hat, ist die erkannte unmittel- bare Abhängigkeit zwischen dem Lochdurchmesser der Löcher des Lochbleches, der kleiner oder gleich 2,0 mm, vorzugsweise 1,5 mm sein sollte, und der Dicke des Feinlochbleches, die vorteilhaft entsprechend mehr als 2,0 mm, vorzugsweise mehr als 1,5 mm betragen sollte, von entscheiden-
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der Bedeutung für die Laminarisierung der Luftströmung. Die erfindungsgemässen Feinlochbleche, z. B. mit Lochdurchmessem von 1 mm und entsprechend > 1 mm dicken Blechen, bewirken schon unmittelbar vor dem Luftauslass, etwa bereits ab 60 mm, eine laminare Strömung mit Turbulenzgra- den unter 5 %.
Wenn das erfindungsgemässe Feinlochblech nach einem Vorschlag der Erfindung bei einem Quelluft-Ventilator-Konvektor verwendet wird, empfiehlt es sich, das Feinlochblech in der Austritts- ebene der Geräteverkleidung anzuordnen. Ein ansonsten in der Austrittsebene der Brüstung ein- gesetztes, bekanntes Gitter wird somit durch das Lochblech ersetzt. Hierdurch ergibt sich ein preis- wertes Gerät und eine preiswerte Brüstung, da das Feinlochblech sowohl Funktionen der Luftver- teilung übernimmt - das Gerät vereinfacht sich im Aufbau - und das Feinlochblech deutlich kosten- günstiger zu fertigen ist als ein entsprechendes Gleichrichtergutter.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass dem Feinlochblech ein War- metauscher und ein von diesem zum Ventilatorauslass führender, kurzer, schräger Kanal vorge- schaltet sind. Der kurze, schräge Kanal hinter dem Ventilatorauslass lenkt die Strömung des Venti- lators in die gewünschte Richtung, d.h. hin zum Wärmetauscher und dem sich in Strömungsrich- tung anschliessenden Feinlochblech. Der Wärmetauscher wirkt hierbei ausserdem als Luftvorvertei- ler.
Es empfiehlt sich, dass das Feinlochblech dem Wärmetauscher in Strömungsrichtung unmittel- bar nachgeschaltet ist.
Mit einem vorteilhaft das Feinlochblech umlaufend einfassenden, in Strömungsrichtung vor- springenden Rahmen lässt sich die Laminarisierung weiter verbessern. Das Feinlochblech ist somit nicht am Ende des Verbindungsschachtes zwischen der Brüstung und dem Gerät angeordnet, son- dern direkt hinter dem Wärmetauscher und wird von einem das Strömungsverhalten begünstigen- den, etwa 60 mm hohen Rand umgeben.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nach- folgenden Beschreibung, in der einige Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung im Zusammenhang mit Quelluftgeräten anhand von Zeichnungen näher erläutert sind. Es zeigen:
Fig. 1 im Querschnitt das Gerät und die Brüstung eines Quelluft-Ventilator-Konvektors; Fig. 2 im Querschnitt das Gerät und die Brüstung eines Quelluft-Induktionsgerätes; und Fig. 3 in perspek- tivischer Vorderansicht die Geräteverkleidung eines Belüftungsgerätes mit einem im Raumauslass angeordneten, erfindungsgemässen Feinlochblech.
Ein in einem nicht näher gezeigten Raum angeordnetes Belüftungsgerät 1 ist innerhalb einer Geräteverkleidung 2 unterhalb einer Fensterfront 3 angeordnet. Die Geräteverkleidung 2 weist in ihrer oberen, horizontalen Kopffläche ein Lochblech oder ein Gitter 4 auf, über das ein im Inneren der Geräteverkleidung 2 untergebrachter Ventilator 5 Luft ansaugt und in einen sich vom Ventila- torauslass 6 bis zum Fussende eines Warmetauschers 7 erstreckenden, kurzen, schräg verlaufen- den Kanal 8 befördert.
Der Wärmetauscher 7 dient zugleich als Luftvorverteiler, der die über den Kanal 8 zuströmende Luft einem im Raumauslass 9 der Geräteverkleidung bzw. Brüstung 2 angeordneten Feinlochblech 11zuleitet. Das Feinlochblech 11ist mit zahlreichen, aus Gründen der besseren zeichnerischen Darstellung grösser als ihrer tatsächliche Abmessung entsprechend dargestellten Löchern 12 ver- sehen, deren Durchmesser kleiner als die Dicke des Feinlochbleches 11 ist. Bei einem relativ dik- ken Feinlochblech, z. B. mit einer Dicke von 1,5 mm, ergibt sich aufgrund der entsprechend einen Durchmesser von etwas weniger als 1,5 mm aufweisenden Löcher 12 ein sehr geringer Wider- stand des Feinlochbleches 11.
Zudem wird eine gute Laminarisierung des Luftstromes erreicht, der in Strömungsrichtung gemäss den Pfeilen 13 in Fig. 1 mit laminarer Strömung horizontal in den zu belüftenden Raum eintritt.
Das in Fig. 2 dargestellte Belüftungsgerät 10 unterscheidet sich von dem Quelluft-Ventilator-
Konvektor nach Fig. 1 nur unwesentlich. Auch hier strömt Luft über ein in dem kopfseitigen Hori- zontalabschnitt der Geräteverkleidung 2 angeordnetes, von der Fensterfront 3 allerdings weniger weit entferntes Gitter 4 in einen schrägen, die Luft zu dem Wärmetauscher 7 und dem Feinloch- blech 11 leitenden Kanal 8 ein. In dem Kanal 8 vermischt sich die gemäss den Pfeilen 14 zuströ- mende Raumluft mit von einem Düsenkasten 15 in vertikaler Richtung (vgl. die Pfeile 16) zugeführ- ter Luft. Das Luftgemisch gelangt über den Wärmetauscher 7 in das Feinlochblech 11, das die in
Strömungsrichtung 13 horizontal in den Raum eintretende Luft laminarisiert.
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Das in Fig. 3 dargestellte Feinlochblech 11ist nicht am Ende des Verbindungsschaftes bzw des Raumauslasses 9 der Geräteverkleidung 2 angeordnet, sondern - vom zu belüftenden Raum her gesehen - nach hinten bis nahe an den Wärmetauscher 7 zurückgesetzt angeordnet. Zum Inneren des zu belüftenden Raumes hin wird das Feinlochblech 11 von einem in Strömungsrich- tung vorspringenden Rahmen 17 eingefasst, d. h. es ist von einem umlaufenden, hohen Rand umge- ben, der die Laminarisierung des Luftstroms weiter begünstigt. Der durch die bei dem erfindungs- gemässen Feinlochblech 11 aufgrund der relativ grossen Blechdicke mit den davon abhängigen, gleichen oder allenfalls geringfügig kleineren Durchmessern der Löcher 12 erreichte laminare Zustrom der Luft lässt sich durch bauliche Massnahmen am Belüftungsgerät 1,10 bzw. dessen Verkleidung somit noch modifizieren.
PATENTANSPRÜCHE:
1. Vorrichtung zur Laminarisierung raumlufttechnischer Anlagen, insbesondere für laminare
Quelluftströmung, mit zumindest einem im Luftauslass angeordneten Laminarisator, dessen
Löcher einen von der Blechdicke abhängigen Durchmesser aufweisen, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Laminarisator ein in einem Raumauslass (9) angeordnetes Feinlochblech (11) mit Löchern (12) ist, deren Durchmesser kleiner als die Dicke des Feinlochbleches (11) ist.