DE2536840C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen rotationssymmetrischen Fußbodenluft­ auslaß mit einer Luftauslaßfläche mit mindestens fünfzehn Zuluft­ schlitzen, deren Längsachsen vom Zentrum aus radial abstehen, wobei die Höhe der Stege zwischen den einzelnen Zuluftschlitzen maximal das 1,5fache der mittleren Zuluftschlitzbreite beträgt und die Länge der Zuluftschlitze maximal das Achtfache der Breite der Stege beträgt und unterhalb des Fußbodenluftauslasses ein Be­ hälter mit einer Zuströmöffnung vorhanden ist.

Bei Belüftungsanlagen der Klimatechnik mit einer Raumluftführung von unten nach oben wird die Zuluft durch im Boden angebrachte Luft­ zuführungen in die Aufenthaltszone eingebracht. Die erwärmte und mit Schadstoffen angereicherte Abluft kann bei dieser Belüftungs­ art nach oben beispielsweise im Bereich der Raumdecke abgesaugt werden.

Belüftungsanlagen der genannten Art arbeiten sehr wirtschaftlich, wenn die nach oben abgesaugte Abluft wesentlich wärmer als die Raumluft in der unteren Aufenthaltszone ist. Durch den Tempe­ raturunterschied bedingt, ist insbesondere bei hohen Wärme­ lasten und geringen Luftaustauschmengen die Raumlufttemperatur in Kopfhöhe höher als die Raumlufttemperatur im Bereich des Fußbodens. Besonders ausgeprägt ist diese Erscheinung bei Luft­ auslässen im Bodenbereich, die mit geringen vertikalen Austritts­ impulsen arbeiten und diesen Impuls im untersten Raumbereich ab­ bauen. Die Zuluft kann in diesem Falle bereits von schwachen Querströmungen abgelenkt werden, so daß eine Anordnung von Auf­ enthaltsplätzen wegen der möglichen Störung in der Nähe von Zu­ luftauslässen nicht möglich ist.

Luftauslässe im Fußboden sind in verschiedenen Ausführungen be­ kannt. Beispielsweise wurde vorgeschlagen, die Zuluft durch einen luftdurchlässigen Teppich einzublasen, der auf gelochten Platten über einen Zuluftkanal aufgebracht ist.

In Rechenzentren wird die Zuluft durch Schlitze in den Boden­ platten eingeblasen bzw. durch in den luftführenden Fußboden eingelassene runde Zuluftgitter. Diese bekannten Zuluftausläs­ se für Rechenzentren sind in der Lage, die dort zum Abbau ei­ ner vergleichsweisen hohen Wärmebelastung erforderlichen großen Luftmengen so einzublasen, daß keine störenden Luftbewegungen auftreten und sich eine nach oben gerichtete Verdrängungsströ­ mung ergibt, wodurch die von den EDV-Maschinen abgegebene Wär­ me ungestört unter der Raumdecke abgesaugt werden kann. In Aufenthaltsräumen für Personen mit ca. ¹/₁₀ großen Wärme­ lasten sind hingegen die Zuluftmengen wesentlich kleiner, was zur Folge hat, daß hierdurch eine Verdrängungsströmung mit vergleichsweise geringer vertikaler Zulufteindringung eine unerwünscht große Differenz zwischen Temperaturbereichen in Kopfhöhe und am Fußboden bewirkt.

Weiter sind Fußbodengitter bekannt, die zwar geeignet sind, eine größere Eindringhöhe der Zuluft in den Raum zu bewirken, die jedoch ein zu geringes Induktionsvermögen im Bodenbereich aufweisen, weshalb darüberstehende Personen unangenehme Kalt­ luftströmungen verspüren.

So geht beispielsweise aus der DE-OS 22 37 489 bezüglich einer darin enthaltenen Würdigung zum Stand der Technik auf Seite 1 und 2 hervor, daß eine Vorrichtung zum Verteilen von Luft be­ kannt ist, die aus zwei mit schlitzartigen Öffnungen versehe­ nen Platten, die in Richtung des Luftstromes hintereinander und im Abstand voneinander angeordnet sind, besteht und die Austrittsströmung direkt axial oder durch Umlenkung radial in den Raum leitet.

Der Nachteil der bekannten Vorrichtung besteht darin, daß die in der Versorgungsleitung befindliche Strömungsgeschwindig­ keit unmittelbar und ungebrochen in dem Raum wirksam wird und damit eine lästige Zugwirkung hervorruft, da eine Mischung der Zuluft mit der Raumluft in relativ großer Entfernung von der Verteilervorrichtung stattfindet.

Nach der vorerwähnten DE-OS 22 37 489 soll eine Überwindung dieser Schwierigkeiten dadurch erreicht werden, daß die aus einem Anschlußstutzen austretenden, vorzugsweise von unten nach oben geführten Primärstrahlen innerhalb eines Druckraumes in ihrer Richtung und Geschwindigkeit durch eine Stoß- bzw. Prall­ wirkung so geändert werden, daß Radialstrahlen und axiale Druckraumstrahlen abgelenkt, gegenseitig beeinflußt und zu Austrittsstrahlen aufgelöst werden, und daß beim Auftreffen dieser Austrittsstrahlen auf ein ruhendes Medium eine Sekundär­ strömung erzeugt wird. Zu diesem Zweck weist die Vorrichtung lange und schmale Zuluftschlitze auf, welche die Luftstrahlen im wesentlichen aus dem mittleren Bereich einer Düsenplatte austreten lassen. In der Mitte ist ein runder Luftauslaß vor­ handen. Die Anordnung ist so geschaffen, daß die Luftstrahlen allseitig symmetrisch zu dem mittigen in Achsrichtung vorhan­ denen Luftauslaß austreten.

Auch durch diese Anordnung läßt sich das Auftreten örtlicher und dann sehr unangenehm als Zugerscheinung auftretender Kon­ vektionen nicht vermeiden. Andererseits wird bei Drosselung der Zuluftmenge der vorgängig geschilderte unerwünschte Zu­ stand erreicht, bei welchem ein sehr hoher Temperaturgradient zwischen den Bereichen von Kopfhöhe und Fußhöhe eintritt.

Das DE-GM 74 15 398 beschreibt einen Deckenluftauslaß mit über­ lagertem Drall mit einem Kasten auf einer Seite des Luftaus­ trittsgitters und einem mit dem Innenraum des Kastens in Ver­ bindung stehenden Lufteinlaßstutzen.

Aus dieser Vorveröffentlichung geht auf Seite 1, Abs. 2 hervor, daß bei üblichen Luftaustrittsgittern dieser Art die Verteilung der ausströmenden Luftmenge über den Umfang des Auslasses zu­ meist unbefriedigend ist. Es strömt gewöhnlich auf der dem Ein­ strömstutzen abgewandten Seite mehr Luft aus, als auf der Sei­ te des Stutzens. Das vorgenannte Gebrauchsmuster schlägt zur Vermeidung solcher Nachteile innerhalb des Kastens ein verti­ kales Leitblech mit Drallwirkung vor.

Im Gegensatz zu einem Deckenluftauslaß hat ein Fußbodenauslaß jedoch die Aufgabe, eine Luftströmung zu erzeugen, deren Geschwindigkeitsimpuls bis zu einer Höhe von 2 m über dem Boden auf Null abgebaut sein soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fußbodenluftauslaß der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß eine gute Durchmischung und Verteilung der Zuluft mit der Raumluft erreicht wird, ohne jedoch un­ angenehme Zugerscheinungen hervorzurufen, und daß über den Umfang der Luftauslaß­ schlitze die austretenden Luftmengen im wesentlichen gleich sind und ein in seiner Mittelachse gegenüber der Lotrechten geneigt austretendes Strömungskollektiv in Form eines leicht aufgefächer­ ten Strahles ergeben.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Zuluftschlitze nur im Randbereich, d. h. nur im Bereich von der Außenkante bis zum halben Radius der Luftaus­ laßfläche angeordnet, der mittlere Bereich dagegen frei von Zuluftschlitzen ist und die Zuströmöffnung in der Seitenwan­ dung des zylinderförmigen Behälters einseitig angeordnet ist, weiterhin in dem zylinderförmigen Behälter durch eine oder mehrere Luftlenkflächen ein schräg zur vertikalen Luftauslaßachse gerichteter Zuströmkanal gebildet ist.

Mit Vorteil wird durch die erfindungsgemäße Lösung erreicht, daß bei einer rotationssymmetrischen und gleichmäßigen Vertei­ lung der Luftauslaßschlitze sowie infolge der Wirkung der schräg zur vertikalen Luftauslaßachse im zylindrischen Behälter ange­ ordneten Luftlenkfläche ein Luftstromkollektiv mit einseitig gegenüber der Lotrechten schräger Richtung in den Raum gelei­ tet wird, wobei eine gute Durchmischung und Verteilung der Zu­ luft mit der ruhenden Raumluft erreicht wird. Dieses schräge Luftstrahlbündel induziert bereits in Fußbodennähe eine große Menge Raumluft, wodurch die Temperatur der Zuluft auf einer kurzen Vermischungsstrecke der Umgebungstemperatur angeglichen wird. Dabei vermag der Strom von Zuluft bis maximal zwischen 1,2 und 2 m über dem Fußboden in den Raum einzudringen, weil der ihm innewohnende Austrittsimpuls ausreicht, um in Boden­ nähe bei normalen Querströmungen nicht seitlich abgelenkt zu werden, andererseits aber auch nicht zu groß ist, um Zuger­ scheinungen auszulösen und die ihm beim Austritt innewohnende Impulsenergie bis zur mittleren Raumhöhe abzubauen.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht demnach mit Vorteil eine genügend große vertikale Komponente des Zuluftimpulses, wobei der Luftstrahl von Personen über dem Luftauslaß wegen der schnellen Angleichung an die Umgebungstemperatur nicht unangenehm kühl empfunden wird. Andererseits kann der Luftstrahl nicht bis zur Decke vordringen, weil ober­ halb der halben Raumhöhe möglichst nur warme und mit Schadstoffen angereicherte Abluft in einer beruhigten Verdrängungsströmung abgesaugt werden darf bzw. soll.

Ein weiterer zweckmäßiger Vorschlag geht dahin, daß die nicht mit Zuluftschlitzen versehene Auslaßfläche im mittleren Bereich eine Vertiefung aufweist, in der ein begehbarer Belag planeben angeordnet ist.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen anhand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in einem vertikalen Schnitt einen Raum und darin im wesentlichen schematisch die An­ ordnung des Fußbodenluftauslasses im Fußboden,

Fig. 2 den Fußbodenluftauslaß in der Ansicht von oben,

Fig. 3 einen vertikalen Schnitt durch den nach Fig. 1 angeordneten Fußbodenluftauslaß, entlang der Schnittebene III-III in Fig. 2.

Der Fußbodenauslaß 10 dient gemäß Fig. 1 zur Klimatisierung eines Raumes, der die beiden Konstruktionsdecken 11 und 12 sowie die Raumwandungen 13 und 14 aufweist.

Oberhalb der Konstruktionsdecke 12 ist über Balken 15, 15 a usw. abgestützt der Fußboden 16 angeordnet, der aus ein­ zelnen Plattenelementen bestehen kann. In Ausnehmungen einzelner Platten ist der Fußbodenauslaß 10 mit dem darunter befindlichen zylindrischen Behälter eingelassen. In diesem tritt die zwischen dem Fußboden 16 und der Konstruktionsdecke 12 vorhan­ dene unter Druck stehende Luft ein. Aus dem Fußbodenauslaß 10 treten Luftstrahlen aus, deren annähernde Raumform in ge­ strichelter Linie dargestellt ist. Diese Luftstrahlen er­ reichen eine Höhe H 2 von ca. 1,2 bis 2 m bei einer Höhe H 1 des Raumes von ca. 2,8 m zwischen Fußboden und einer abge­ hangenen Decke 17. Diese Decke 17 weist Öffnungen 18 zum Absaugen der Raumluft auf, wobei diese abgesogene Luft über eine Leitung 19 weggeführt wird.

Es sei verstanden, daß am Fußboden 16 mehrere Fußbodenluftaus­ lässe 10 in Abständen vorhanden sind oder sein können. Zum Zwecke der vereinfachten Darstellung ist in Fig. 1 jedoch nur einer zeichnerisch angegeben.

Nach Fig. 2 hat der Fußbodenauslaß 10 Zuluftschlitze 20, 20 a, 20 b usw. Es sind mindestens fünfzehn vorhanden. Die Zuluft­ schlitze 20 liegen ausschließlich im Randbereich, d. h. im Bereich von der Außenkante bis zum halben Radius der Luft­ auslaßfläche. Sie erzeugen ein Luftstrahlbündel mit einer der Anzahl und Anordnung der Zuluftschlitze entsprechenden Anzahl einzelner Luftstrahlen. Die Länge L der Schlitze ist begrenzt auf die achtfache Breite X der Stege 21, 21 a, 21 b zwischen den einzelnen Zuluftschlitzen 20. Die Längs­ achse der Zuluftschlitze 20 sind radial zum mittleren Bereich 22 des Fußbodenauslasses 10 angeordnet. Es ist auch die Lösung möglich, daß sie in einem Winkel bis zu 45° dazu angeordnet sind. Der mittlere Bereich 22 der Luftauslaßfläche ist lufttechnisch nicht wirksam. Er ist, wie Fig. 3 zeigt, mit einer Vertiefung 23 versehen, die mit einem begehbaren Belag 24 planeben aus­ gefüllt ist. Es ergibt sich somit, daß die übrige Oberfläche des Fußbodenauslasses 10 nur aus relativ kleinflächigen Stegen 21 be­ steht, auf denen evtl. Kratzer nicht störend wahrgenommen werden können. Auch ist damit die Farbe des Luftauslaßma­ terials nicht mehr problematisch, so daß auf eine farbliche Abstimmung mit dem Bodenbelag in der Regel verzichtet werden kann. Die Höhe h der aus Fig. 3 in einer Darstellung im Schnitt dargestellten Stege 21 beträgt maximal das 1,5fache der mittleren Schlitzbreite Y. Dadurch kann nach Maßgabe der Strömungsrichtung der Zuluft die Austrittsrichtung der ein­ zelnen Luftstrahlen beeinflußt werden. Aus der Zeichnung ist zu ersehen, daß die Zuluftschlitze 20 durch vertikale Seitenwandungen (34 a, 34 b bzw. 35 a, 35 b) begrenzt sind, wobei diese jedoch unten abgerundet sein können.

Der Fußbodenauslaß 10 wird von oben in eine Öffnung 25 des Fußbodens 16 eingesetzt, der eine entsprechende Auflagefläche 26 hat.

Der Fußbodenauslaß 10 ist vorzugsweise eine Kreisfläche. Er kann jedoch auch eckig sein.

Der Fußbodenauslaß 10 ist mit einem darunterliegenden Gleichrichtersatz verbunden, der aus einem zylindrischen Behälter 27 mit einem Boden 28 besteht. In der senkrechten Wandung des Behälters 27 sind Zuströmöffnungen 29 angeordnet.

Durch eine Schrägstellung der Zuluftschlitze 20 abweichend von der Radialen in einem Winkel bis zu 45° zu der Radialen kann gegebenenfalls eine zusätzliche nach außen gerichtete Ablenkung der einzelnen Luftstrahlen bewirkt und dadurch eine weitere Auffächerung erzielt werden.

Aus Fig. 2 ist weiter zu ersehen, daß der Gleichrichter­ satz, bestehend aus dem zylindrischen Behälter 27, der die Zuströmung der Luft zum Fußbodenauslaß 10 kontrolliert, asymme­ trisch angeordnete Zutrömöffnungen 29 hat. Diese sind an nur einer Seite angeordnet, so daß die Zuluft­ schlitze 20 eine schräge Zuströmung erhalten, wodurch der gesamte austretende Luftstrahl eine einseitige Ablen­ kung erfährt. Diese Wirkung kann auch durch Luftlenkflächen oder eine Luftlenkfläche 33 erreicht oder verstärkt werden. Durch derartige Zuluftstrahlen ist eine Luftauslaßanord­ nung in der Nähe von Wänden oder Möbeln möglich. Auch ist die Rückströmzone des Luftstrahles dadurch einstellbar, so daß eine Belästigung von Personen in der Nähe des Luftaus­ lasses durch Verstellen verhindert werden kann.

Claims (2)

1. Rotationssymmetrischer Fußbodenluftauslaß mit einer Luftaus­ laßfläche mit mindestens fünfzehn Zuluftschlitzen, deren Längs­ achsen vom Zentrum aus radial abstehen, wobei die Höhe der Stege zwischen den einzelnen Zuluftschlitzen maximal das 1,5fache der mittleren Zuluftschlitzbreite beträgt, und die Länge der Zuluft­ schlitze maximal das Achtfache der Breite der Stege beträgt und unterhalb des Fußbodenauslasses der Luft ein Behälter mit einer Zuströmöffnung vorhanden ist, dadurch gekennzeich­ net, daß die Zuluftschlitze (20, 20 a, 20 b) nur im Randbe­ reich, das heißt nur im Bereich der Außenkante bis zum hal­ ben Radius der Luftauslaßfläche angeordnet, der mittlere Bereich dagegen frei von Zuluftschlitzen ist und die Zuströmöffnung (29) in der Seitenwandung des zylinderförmigen Behälters (27) einseitig angeordnet ist, weiterhin in dem zylinderförmigen Be­ hälter (27) durch eine oder mehrere Luftlenkflächen (33) ein schräg zur vertikalen Luftauslaßachse gerichteter Zuströmkanal gebildet ist.

2. Fußbodenluftauslaß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht mit Zuluftschlitzen (20, 20 a, 20 b) versehene Luftaus­ laßfläche im mittleren Bereich (22) eine Vertiefung (23) aufweist, in der ein begehbarer Belag (24) planeben angeordnet ist.