DE3322075A1 - Appliance for conditioning the air within a room - Google Patents

Abstract

The appliance has an induction channel (22) to which primary air can be supplied by a nozzle-like induction element (26) in the region of its lower end, an induced flow in the channel (22) in the form of a mixture of primary air and room air sucked in from near the floor being formed, which can emerge into the room through a grid-like outlet (24) in the region of the upper edge of the appliance. A heating body (12) is provided for heating the mixed flow in the induction channel (22). A primary air branch channel (34) is present near the induction channel (22); the primary air can be conducted into the induction channel (22) or into the branch channel (34) by means of a changeover flap (48). The air conducted into the primary air branch channel (34) with a corresponding setting of the flap flows into the room through a nozzle-like expansion element (36) which is constructed such that the primary air emerges into the room at an essentially greater speed than the exit speed of the induced mixture flow. <IMAGE>

Description

P. 566Oa/Gb/IS Gebrüder Sulzer, Aktiengesellschaft, Winterthur/Schweiz P. 566Oa / Gb / IS Sulzer Brothers, Aktiengesellschaft, Winterthur / Switzerland

Gerät zum Konditionieren der Luft innerhalb eines RaumesDevice for conditioning the air within a room

Die Erfindung betrifft ein an einen Primärluft-Kanal anschliessbares Gerät zum Konditionieren der Luft innerhalb eines Raumes mit einem Induktionskanal, dem über mindestens ein düsenartiges Induktionsorgan im Bereich seines unteren Endes Primärluft zugeführt werden kann, weiter mit einem Raumluft-Eintritt im Bereich des unteren Kanalendes, durch den im Betrieb des Gerätes unter dem Einfluss der aus dem Induktionsorgan in den Kanal austretenden Primärluft Raumluft angesaugt werden kann, die zusammen mit der Primärluft als Gemisch im Kanal hochsteigen und über einen am oberen Kanalende im Bereich der Geräte-Oberkante befindlichen gitterartigen Austritt in den Raum austreten kann, ferner mit einem Heizkörper mit vom Gemisch aus Primärluft und Raumluft angeströmten Wärmeaustauschflächen.The invention relates to a duct that can be connected to a primary air duct Device for conditioning the air inside a room with an induction channel that has at least a nozzle-like induction element can be supplied in the region of its lower end primary air, further with a Indoor air inlet in the area of the lower end of the duct through which the device is in operation under the influence of the Induction element in the duct exiting primary air room air can be sucked in, the Rise up together with the primary air as a mixture in the duct and over one at the upper end of the duct in the area of the Device upper edge located lattice-like outlet can exit into the room, also with a radiator heat exchange surfaces flowed against by the mixture of primary air and room air.

Ein Gerät der geschilderten Art ist z.B. in der Zeitschrift "Heizung/Lüftung/Klimatechnik-Haustechnik" 29 (1978), Nr. 11, Seite 425, Abbildung 7, offenbart. Diesem bekannten Gerät wird über ein Einkanal-System Frischluft als Primärluft zugeführt, die gegebenenfalls in einer Zentrale auf geeigneten Zustand aufbereitet wurde und deren Temperatur stets einige Grad Celsius unter der durchschnittlich gewünschten Raumtemperatur liegt. Ein Nachteil dieses bekannten Gerätes besteht darin, dass bei Sommerbetrieb,A device of the type described is, for example, in the magazine "Heating / Ventilation / Klimatechnik-Haustechnik" 29 (1978), No. 11, Page 425, Figure 7, disclosed. This known device receives fresh air as primary air via a single-channel system supplied, which was possibly processed in a control center to a suitable state and its temperature is always a few degrees Celsius below the average desired room temperature. A disadvantage of this well-known Device consists in the fact that during summer operation,

aber auch im Winter, wenn keine Wärmeabgabe über den Heizkörper erforderlich ist, die Luft- und Temperaturverteilung im Raum unbefriedigend ist. Infolge der tieferen Primärluft-Temperatur entsteht bei Betrieb ohne Wärmeabgabe des Heizkörpers keine Konvektionsströmung, welche normalerweise die Primärluft zusammen mit der induzierten Raumluftströmung in den Raum trägt. Weil die kalte Primärluft durch das Erzeugen einer Induktionsströmung erheblich an Strömungsenergie verliert, fällt sie nach dem Austritt aus dem Gerät in dessen unmittelbarer Nachbarschaft zu Boden und füllt den Raum unten her. Dabei entsteht ein sogenannter "Kaltluftsee" mit unbefriedigender Frischluft- und Temperaturverteilung im Raum.but also in winter, when no heat dissipation via the radiator is required, the air and temperature distribution is unsatisfactory in the room. As a result of the lower primary air temperature There is no convection flow, which normally occurs when the radiator is operated without heat dissipation carries the primary air into the room together with the induced air flow. Because the cold primary air loses a considerable amount of flow energy due to the generation of an induction current, it falls after the outlet from the device in its immediate vicinity to the floor and fills the space below. This creates a So-called "cold air lake" with unsatisfactory fresh air and temperature distribution in the room.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile weitgehend auszuschalten. Ein erfindungsgemässes Gerät ist gekennzeichnet durch einen heizkörperfreien Primär-The invention is based on the object of largely eliminating the disadvantages outlined. An inventive The device is characterized by a primary radiator-free

luft-Zweigkanal und eine Umschaltklappe, mit deren Hilfe die Primärluft entweder in den Induktionskanal oder in den Zweigkanal geleitet bzw. in einer Zwischenstellung auf die beiden Kanäle aufgeteilt werden kann, sowie durch einen im Bereich der Oberkante des Gerätes befindlichen, durch mindestens ein düsenartiges Entspannungsorgan gebildeten Austritt, aus welchem bei entsprechender Stellung der Umschaltklappe ausschliesslich Primärluft aus dem Zweigkanal in den Raum austreten kann, und dass das bzw. die düsenartigen Entspannungsorgane so ausgebildet sind, dass die Primärluft mit wesentlich grösserer Geschwindigkeit in den Raum austritt als die Austrittsgeschwindigkeit der induzierten Gemischströmung.air branch duct and a reversing flap, with the help of which the primary air is either directed into the induction duct or into the branch duct or in an intermediate position can be divided between the two channels, as well as by one located in the area of the upper edge of the device, outlet formed by at least one nozzle-like expansion element, from which in the appropriate position the changeover damper can only escape primary air from the branch duct into the room, and that the or the nozzle-like expansion organs are designed in such a way that the primary air moves at a much greater speed exits into the room as the exit velocity of the induced mixture flow.

Mit Hilfe der erfindungsgemässen Geräteausbildung erhält die durch den Primärluft-Zweigkanal unter Umgehung desWith the help of the device training according to the invention through the primary air branch duct, bypassing the

Induktionskanals strömende Luft bei ihrem Durchtritt durch das oder die düsenartigen Entspannungsorgane eine solche Geschwindigkeit, dass sie mit grosser Eindringtiefe in den Raum hinausgetragen wird. Es erfolgt also kein Absinken in unmittelbarer Gerätenähe unter Bildung des genannten Kaltluftsees. Die zugeführte Primärluft verliert dabei allmählich an Energie unter Vermischung mit Raumluft; es entsteht eine weitgehend homogene Verteilung der Frischluft im Raum mit entsprechend vorteilhafter Temperaturverteilung. Induction channel air flowing as it passes through the nozzle-like expansion organs a such a speed that it is carried out into space with great depth of penetration. So there is no Sinking in the immediate vicinity of the device with the formation of the aforementioned cold air lake. The primary air supplied is lost gradually increasing energy while mixing with room air; a largely homogeneous distribution of the fresh air is created in the room with a correspondingly advantageous temperature distribution.

Es ist zwar aus der DE-Gebrauchsmusterschrift 19 31 669 eine Anordnung mit zwei, durch eine Zwischenwand getrennten Kanälen bekanntgeworden, von denen der eine Kanal mit einem Heizkörper versehen ist, dessen aufrecht gestellte Wärme-Übertragungslamellen den ganzen Kanalquerschnitt über eine Teilhöhe des Kanals ausfüllen. Der zweite Kanal befindet sich direkt über einem Zuluftkanal für Primärluft, die über düsenartige Entspannungsorgane ausströmen kann. Eine Klappe ermöglicht es, die Primärluft entweder seitlich in den mit dem Heizkörper versehenen Kanal oder direkt in den zweiten Kanal zu leiten. In jeder der beiden Betriebsstellungen der Klappe erfolgt der Austritt der Primärluft vorerst in eine Kammer am unteren Ende der beiden Kanäle; diese Kammer ist durch eine Oeffnung in Bodennähe ständig mit der Raumluft in Verbindung. Damit erzeugt in jeder Klappen-.stellung die austretende Primärluft eine Induktionsströmung und jeder der beiden Kanäle führt jeweils ein Gemisch von Primärluft und Raumluft zu den gitterartig ausgebildeten Gemischaustritten im Bereich der Oberkante des Gerätes.It is from DE utility model 19 31 669 an arrangement with two, separated by a partition Channels become known, of which one channel is provided with a radiator, its upright heat transfer fins fill in the entire cross-section of the sewer over part of the height of the sewer. The second channel is located located directly above a supply air duct for primary air, which can flow out via nozzle-like expansion organs. One flap allows the primary air to flow either laterally into the duct with the radiator or directly into the second Channel. In each of the two operating positions of the flap, the primary air is initially discharged into a chamber at the lower end of the two channels; this chamber is constantly with an opening near the bottom the room air in connection. This creates in every flap position the exiting primary air creates an induction flow and each of the two channels carries a mixture from primary air and room air to the grid-like mixture outlets in the area of the upper edge of the device.

Auch bei dieser vorbekannten Geräteform erfährt die Primärluftströmung durch die Induktionswirkung eine erhebliche Abbremsung. Es erfolgt auch keine ins Gewicht fallendeThe primary air flow is also experienced in this previously known device form a considerable deceleration due to the induction effect. There is also no significant

Beschleunigung beim Austritt des Gemisches aus dem Gerät, so dass auch bei dieser bekannten Ausführungsform die geschilderten Nachteile vorhanden sind.Acceleration when the mixture emerges from the device, so that in this known embodiment too the the disadvantages outlined exist.

Bei einem zur Aufstellung an einer Wand, Fensterbrüstung oder dgl. bestimmten Gerät können die düsendartigen Entspannungsorgane für die Primärluft vorteilhaft so gerichtet sein, dass die Primärluft schräg aufwärts gegen das Rauminnere austreten kann. Dies verhindert eine wandseitige Ablenkung der Luftströmung aufgrund des Coanda-Effektes. Weiter können die düsenartigen Induktionsorgane und die düsenartigen Entspannungsorgane zweckmässig derart ausgebildet sein, dass in jeder Endstellung der Umschaltklappe mindestens angenähert die gleiche Primärluftmenge in den Raum austritt. Diese Massnahme ermöglicht eine freie Betätigung der Umschaltklappe nach klimatischen Bedürfnissen im betreffenden Raum, ohne dass dabei die Menge der zugeführten Primärluft sich ändert; eine Mengenänderung könnte nachteilige Rückwirkungen auf die Luftverteilung innerhalb des Primärluftnetzes haben.In the case of a device intended for installation on a wall, window parapet or the like, the nozzle-like Relaxation organs for the primary air are advantageously directed so that the primary air is inclined upwards against the interior of the room can escape. This prevents the air flow from being deflected on the wall due to the Coanda effect. Furthermore, the nozzle-like induction organs and the nozzle-like expansion organs can expediently in this way be designed that in each end position of the switchover flap at least approximately the same amount of primary air exits into the room. This measure enables a Free actuation of the reversing flap according to climatic requirements in the room concerned, without reducing the amount the supplied primary air changes; a change in quantity could have negative repercussions on the air distribution within the primary air network.

Zweckmässig kann der Heizkörper als plattenartige Heizwand ausgebildet sein und auf der dem Raum zugekehrten Seite den Induktionskanal begrenzen. Diese Anordnung ermöglicht, auch bei abgeschalteter Primärluftzufuhr, jedoch im Betrieb stehenden Heizkörper eine Konvektionsströmung zur Deckung des Wärmebedarfs zu erzielen, wobei zusätzlich eine Wärmeabgabe durch Strahlung erfolgt.The radiator can expediently be designed as a plate-like heating wall and on the side facing the room limit the induction channel. This arrangement makes it possible, even when the primary air supply is switched off, but during operation standing radiator to achieve a convection flow to cover the heat demand, with an additional heat emission occurs through radiation.

Schliesslich empfiehlt es sich, die düsenartigeiEntspannungsorgane so zu bemessen, dass eine Austrittsgeschwindigkeit der Primärluft aus dem Zweigkanal in den Raum von mindestens 4 m/sec resultiert. Damit ist gewährleistet, dass auchFinally, it is advisable to dimension the nozzle-like expansion organs so that an exit velocity the primary air from the branch duct into the room results in at least 4 m / sec. This ensures that too

bei grösseren Raumtiefen eine einwandfreie Durchmischung erfolgt.In the case of greater room depths, perfect mixing takes place.

Die nähere Erläuterung der Erfindung erfolgt anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit nachstehender Zeichnung, deren einzige Figur einen vertikalen Querschnitt durch eine erfindungsgemässe Anordnung zeigt.The invention is explained in more detail on the basis of exemplary embodiments in conjunction with the following Drawing, the single figure of which shows a vertical cross section through an arrangement according to the invention.

An einer Brüstung 10 ist eine als Heizkörper dienende, Rippen 12 aufweisende Heizwand 14 befestigt, deren Heizleitungen 16, 18 von einer Konsole 20 gehalten sind. Die Rippen 12 ragen in den vertikal verlaufenden Induktionskanal 22 hinein, an dessen oberem Ende ein Lineargitter angeordnet ist und welcher in seinem unteren Teil ein düsenartiges Induktionsorgan 26 sowie einen Sekundärlufteintritt 28 für Raumluftinduktion aufweist. Parallel zum Kanal 22 verläuft der Primärluft-Zweigkanal 34, welcher an seinem oberen Teil ein gegen das Rauminnere geneigte, als Spalt ausgebildetes düsenartiges Entspannungsorgan aufweist und an seinem unteren Teil über eine Oeffnung mit dem Primäfluftkanal 40 in Verbindung steht, dessen Zufuhrleitung 42 eine an einer Stellschraube 44 befestigte Drosselklappe 46 aufweist. Im Lüftungskanal 34 befindet sich eine schwenkbare Umschaltklappe 48.On a parapet 10, a heating wall 14 which serves as a heating element and has ribs 12 is attached, along with its heating lines 16, 18 are held by a console 20. The ribs 12 protrude into the vertically running induction channel 22, at the upper end of which is a linear grille is arranged and which in its lower part has a nozzle-like induction element 26 and a secondary air inlet 28 for indoor air induction. The primary air branch duct 34 runs parallel to duct 22, which at its upper part a nozzle-like relaxation organ inclined towards the interior of the room and designed as a gap has and is at its lower part via an opening with the Primäfluftkanal 40 in connection, the Feed line 42 is attached to an adjusting screw 44 Has throttle valve 46. A pivotable switchover flap 48 is located in the ventilation duct 34.

Für ein erstes Betriebsbeispiel der beschriebenen Anordnung (reiner Winterbetrieb) wird angenommen, dass sich die Klappe 48 in der in der Figur gezeigten oberen Stellung befindet. Die Primärluft strömt dabei gemäss den Pfeilen 50, 52, 54 in den Induktionskanal -22 und die in Bodennähe durch Induktion angesaugte Raumluft strömt gemäss Pfeil durch den Sekundärlufteintritt 28 in den Kanal 22. Das Gemisch aus Primärluft und Sekundärluft strömt die Heiz-For a first example of operation of the described arrangement (pure winter operation) it is assumed that the Flap 48 is in the upper position shown in the figure. The primary air flows according to the arrows 50, 52, 54 into the induction channel -22 and the room air sucked in by induction near the floor flows according to the arrow through the secondary air inlet 28 into duct 22. The mixture of primary air and secondary air flows through the heating

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flächen des Heizkörpers 12 an und verlässt den Kanal in erwärmten Zustand gemäss Pfeil 58 durch das Lineargittersurfaces of the heater 12 and leaves the channel in the heated state according to arrow 58 through the linear grille

Für ein zweites Betriebsbeispiel (Sommerbetrieb) wird angenommen, dass sich die Umschaltklappe 48 in ihrer unteren gestrichelten Stellung befindet. Die Heizwand 14 ist abgeschaltet und somit kalt. In diesem Fall wird die gemäss Pfeil 52 zugeführte Primärluft gemäss Pfeil 60 durch den Zweigkanal 34 geführt und tritt gemäss Pfeil 62 aus dem düsenartigen Entspannungsorgan 36 aus. Die Neigung ist dabei so gewählt, dass die Strömung in Richtung des Pfeiles 62 eine optimale Luftführung bis zur gegenüberliegenden Raumwand bewirkt.For a second example of operation (summer operation) it is assumed that the switchover flap 48 is in its lower position dashed position. The heating wall 14 is switched off and is therefore cold. In this case, according to Primary air fed in according to arrow 52 is guided through branch duct 34 according to arrow 60 and exits according to arrow 62 nozzle-like relaxation member 36 from. The inclination is chosen so that the flow in the direction of arrow 62 causes an optimal air flow to the opposite wall of the room.

Für ein drittes Betriebsbeispiel (Mischbetrieb) wird angenommen, dass die Umschaltklappe 4 8 in ihrer gestrichelten mittleren Stellung steht. Die gemäss Pfeil 52 zuströmende Primärluft wird in diesem Fall aufgeteilt auf den Induktionskanal 22 und den Zweigkanal 34 gemäss den Pfeilen 54 bzw. 60, wobei die gemäss Pfeil 54 durch den Induktionskanal 22 strömende Luft sich zusätzlich mit der gemäss Pfeil 56 angesaugten Raumluft vermischt. Durch entsprechende Regulierung der Umschaltklappe 48 kann das Mischungsverhältnis zwischen beheizter Primärluft und nicht beheizter Primärluft beliebi variiert werden.For a third example of operation (mixed operation) it is assumed that the switchover flap 4 8 in its dashed middle position. The primary air flowing in according to arrow 52 is in this case divided between induction duct 22 and branch duct 34 according to arrows 54 and 60, with the air flowing through the induction duct 22 according to arrow 54 additionally coinciding with that according to arrow 56 sucked in room air mixed. The mixing ratio can be adjusted by regulating the switchover valve 48 accordingly between heated primary air and unheated primary air can be varied as desired.

Die Erfindung ist nicht auf die geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt, insbesondere könnten das düsenartige Induktionsorgan 26 und das düsenartige Entspannungsorgan in Form eines unterteilten Schlitzes oder in Form von einzelnen, in einer oder mehreren Reihen angeordneten Düsen ausgebildet sein.The invention is not limited to the exemplary embodiments described limited, in particular the nozzle-like induction element 26 and the nozzle-like relaxation element in the form of a subdivided slot or in the form of individual nozzles arranged in one or more rows be trained.

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Es wäre auch möglich, andere Regel- oder Einstellorgane
als die Drosselklappe 46 am Eintritt der Primärluft in den Kanal 40 vorzusehen, z.B. auswechselbare Lochblenden oder dgl. Anstelle der Heizwand 12 könnte auch ein vollständig im Innern des Kanals 22 angeordneter Heizkörper vorgesehen sein. Auch kann die Primärluft beliebig aufbereitet sein; das Gerät kann aber auch mit reiner, der Umgebungsluft entnommener Frischluft betrieben werden. It would also be possible to use other regulating or setting organs
than to provide the throttle valve 46 at the inlet of the primary air into the channel 40, for example replaceable perforated diaphragms or the like. Instead of the heating wall 12, a heating element arranged completely inside the channel 22 could also be provided. The primary air can also be prepared as desired; however, the device can also be operated with pure fresh air taken from the ambient air.

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Claims (5)

Patentansprüche
r Claims
r f 1.) An einen Primärluft-Kanal anschliessbares Gerät zum ^Konditionieren der Luft innerhalb eines Raumes mit einem Induktionskanal, dem über mindestens ein düsenartiges Induktionsorgan im Bereich seines unteren Endes Primärluft zugeführt werden kann, mit einem Raumluft-Eintritt im Bereich des unteren Kanalendes, durch den im Betrieb des Gerätes unter dem Einfluss der aus dem Induktionsorgan in den Kanal austretenden Primärluft Raumluft angesaugt werden kann, die zusammen mit der Primärluft als Gemisch im Kanal hochsteigen und über einen am oberen Kanalende im Bereich der Geräte-Oberkante befindlichen gitterartigen Austritt in den Raum austreten kann, weiter mit einem Heizkörper mit vom Gemisch aus Primärluft und Raumluft angeströmten Wärmeaustauschflächen, gekennzeichnet durch einen heizkörperfreien Primärluft-Zweigkanal (34) und eine Umschaltklappe (48), mit deren Hilfe die Primärluft entweder in den Induktionskanal (22) oder in den Zweigkanal (34) geleitet bzw. in einer Zwischenstellung auf die beiden Kanäle aufgeteilt werden kann, sowie durch einen imBereich der Oberkante des Gerätes befindlichen, durch mindestens ein düsenartiges Entspannungsorgan (36) gebildeten Austritt, aus welchem bei entsprechender Stellung der Umschaltklappe (48) ausschliesslich Primärluft aus dem Zweigkanal (34) in den Raum austreten kann, und dass das bzw. die düsenartigen Entspannungsorgane (36) so ausgebildet sind, dass die Primärluft mit wesentlich grösserer Geschwindigkeit in den Raum austritt als die Austrittsgeschwindigkeit der induzierten Gemischströmung. f 1.) Device that can be connected to a primary air duct for ^ Conditioning of the air within a room with an induction channel, which has at least one nozzle-like Induction organ in the area of its lower end can be supplied with primary air, with a room air inlet in the area of the lower end of the duct through which in operation the device is sucked in room air under the influence of the primary air emerging from the induction element into the duct that rise together with the primary air as a mixture in the duct and over one at the upper end of the duct in the area of the upper edge of the device can emerge into the room with a grid-like outlet, further with a Radiators with heat exchange surfaces against which the mixture of primary air and room air flows, characterized by a primary air branch duct (34) without a radiator and a switchover flap (48), with the aid of which the primary air either in the induction channel (22) or in the branch channel (34) or in an intermediate position the two channels can be divided, as well as through one located in the area of the upper edge of the device at least one nozzle-like expansion element (36) formed outlet, from which in the appropriate position the changeover flap (48) can only escape primary air from the branch duct (34) into the room, and that that or the nozzle-like expansion organs (36) are designed so that the primary air with much larger Speed exiting into the room as the exit speed of the induced mixture flow. 2. Zur Aufstellung an einer Wand, Fensterbrüstung (10) oder dgl. bestimmtes Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die düsenartigen Entspannungsorgane (36) für die Primärluft so gerichtet sind, dass die Primärluft schräg aufwärts gegen das Rauminnere austritt. 2. For installation on a wall, window parapet (10) or the like. Specific device according to claim 1, characterized in that that the nozzle-like expansion element (s) (36) for the primary air are directed in such a way that the primary air exits diagonally upwards towards the interior of the room. 3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die düsenartigen Induktionsorgane (26) und das oder die düsenartigen Entspannungsorgane (36) derart ausgebildet sind, dass in jeder Endstellung der Umschaltklappe (48) mindestens angenähert die gleiche Primärluftmenge in den Raum austritt.3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the nozzle-like induction element (s) (26) and the or the nozzle-like expansion elements (36) are designed in such a way that in each end position of the switchover flap (48) at least approximately the same amount of primary air escapes into the room. 4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkörper (14) als plattenartige Heizwand ausgebildet ist und auf der dem Raum zugekehrten Seite den Induktionskanal (22) mindestens teilweise begrenzt. 4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the heating element (14) is designed as a plate-like heating wall is and on the side facing the room at least partially delimits the induction channel (22). 5. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die düsenartigen Entspannungsorgane (36) so bemessen sind, dass eine Austrittsgeschwindigkeit der Primärluft aus dem Zweigkanal (34) in den Raum von mindestens 4 m/sec resultiert.5. Apparatus according to claim 3, characterized in that the one or more nozzle-like expansion organs (36) so are dimensioned that an exit speed of the primary air from the branch duct (34) into the room of at least 4 m / sec results.