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DE2609030C3 - Vorrichtung zum Führen von aus einer luftdurchlässigen perforierten Fläche austretenden Luftströmen - Google Patents

Vorrichtung zum Führen von aus einer luftdurchlässigen perforierten Fläche austretenden Luftströmen

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DE2609030C3
DE2609030C3 DE2609030A DE2609030A DE2609030C3 DE 2609030 C3 DE2609030 C3 DE 2609030C3 DE 2609030 A DE2609030 A DE 2609030A DE 2609030 A DE2609030 A DE 2609030A DE 2609030 C3 DE2609030 C3 DE 2609030C3
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Germany
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air
perforated surface
guide means
mouthpiece
box
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Lennart Vaexjo Gustafsson
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FLAEKT 13134 NACKA SE AB
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    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B16/00—Spray booths
    • B05B16/60—Ventilation arrangements specially adapted therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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Description

1) die perforierte Fläche (1) ist eine gleichförmig perforierte, in den zu belüftenden Raum (8) eingesetzte Zwischendecke;
2) die kastenartigen Führungsmittel (3) sind strömungsmäßig der perforierten Fläche (1) nachgeschaltet und mit ihrer größeren offenen Fläche (9) zur perforierten Fläche (1) hinweisend an beliebiger Stelle leicht abnehmbar und umsetzbar auf der dem Raum (8) zugekehrten Seite der perforierten Fläche (1) befestigt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d?1\ das kastenartige Führungsmittel (3) im Bereiche seiner offenen Seite (9) einen umlaufenden und nach außen vorsteher.Jen Flansch, Kragen od. dgl. (10) aufweist, der mit Dichtungsmitteln und/oder Befestigungsmitteln air Befestigung des Führungsmittels an der perforierten Fläche (1) ausgestattet ist
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsmittel (3) mit Schnellbefestigungsorganen ausgestattet ist, wie Steckmitteln zum Zusammenwirken mit den Perforationen der Fläche (1).
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mundstück od. dgl. (5) spaltartig ausgeführt ist, vorzugsweise durch Verlängerung von zwei benachbarten Seiten des kastenförmigen Führungsmittels unter Beibehaltung eines gewissen Abstandes voneinander.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mundstück (5) einen Winkel zwischen 90° und 0°. vorzugsweise zwischen 50° und 80° mit der perforierten Fläche (1) einschließt.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. die Mundstücke verschwenkbar angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im kastenförmigen Führungsmittel (3) Stellmittel (14 bzw. 16) vorgesehen sind zur Verminderung der aus dem bzw. den Mundstücken (5) austretenden Luftmenge bzw. deren Geschwindigkeit.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellmittel aus einem Blech (14) besteht, welches mit einer Seitenkante bodennah im kastenartigen Führungsmittel (3) befestigt ist, während auf seinen mittleren Bereich eine im Boden des kastenartigen Führungsmittels (3) angeordnete Stellschraube (13) einwirkt, um im Mündungsbereich das freie Ende des Bleches (14^ zwischen der perforierten Fläche (i) und dem Boden des kastenartigen Führungsmittels (3) zu verschwenken.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellmittel aus einem Abschirmblech (16) besteht, welches senkrecht zur perforierten Fläche (1) angeordnet und parallel dazu mittels einer Stellschraube (17), die in einer Seitenwand des kastenartigen Führungsmittels verankert ist, verschiebbar ist in Richtung auf das Mundstück (5) bzw. von diesem weg.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In Gebäuden oder Anlagen verschiedenster Art und zu verschiedensten Zwecken, beispielsweise für Klima- und Lüftungsanlagen, insbesondere auch für Werkstätten, Laboratorien und Küchen, ist es bekannt, Frischluft durch eine perforierte Fläche, insbesondere die Decke eines Raumes, zuzuführen. Dabei ist gewöhnlich hinter bzw. oberhalb der betreffenden perforierten Fläche ein Hohlraum vorgesehen, an den ein Gebläse angeschlossen ist. Aus der perforierten Fläche tritt die so zugeführte Frischluft relativ gleichmäßig aus in Form von einer Vielzahl von Luftströmen, welche den Raum durch gewöhnlich in der gegenüberliegenden Fläche angeordnete Austrittsöffnungen verlassen. Um hierbei etwa auftretende Zuglufterscheinungen zu vermeiden, sind bei einer bekannten Klima- und Lüftungsanlage zwischen die perforierten Lufteintrittsflächen, die mit besonders geformten Schlitzen versehen sind, noch Düsenreihen eingefügt, welche die nach unten gerichtete Hauptluftströmung durch eic«; im Winkel dazu gerichtete Hilfssirömung verwirbeln und eine gerichtete Luftströmung verhindern (DE-AS 17 79 047).
Ein derartiges Ventilationssystem ist im großen und ganzen vorteilhaft, jedoch auch mit verschiedenen schwerwiegenden Mängeln behaftet. So kann dieses System nicht berücksichtigen, daß in verschiedenen Raumbereichen verschiedene Ventilationsluftmengen und Geschwindigkeiten optimal wären. Stattdessen wird das gesamte System gewöhnlich nach dem Bereich eingestellt, welcher den größten Ventilationsbedarf hat. Da die zugeführte Ventilationsluft in kalten und gemäßigten Klimazonen meistens erwärmt ist, ergeben sich bedeutende Energieverluste dadurch, daß auch Raumzonen mit relativ geringem Ventilationsluftbedarf stets maximal durchspült werden.
Vorstehend genannte Nachteile sind nicht unbeachtet geblieben und man hat deshalb bereits nach Lösungen gesucht, bei denen die Räume in verschiedene Ventilationsabschnitte aufgeteilt werden.
So ist eine Lüftungsanlage bekannt geworden, bei der ein zentraler Deckenabschnitt die Aufgabe hat, durch gleichmäßig angeordnete Perforationen für eine gleichmäßige Durchspülung eines zentralen Raumabschnittes zu sorgen, während um diesen zentralen Deckenabschnitt herum Kanäle angeordnet sind, welche über durchgehende Spalte zwecks Abschirmung des zentra-
len Raumabschnittes sogenannte Luftvorhänge bilden (FR-PS 21 07 262).
Bei einer anderen bekannten Lüftungsanlage, die zum Klimatisieren von Operationsräumen dienen soll, ist
vorgesehen, daß ein besonderer Zuluftstrahl auf das Operationsfeld gerichtet ist, der um diesen Strahl herum als induktionsarme Quellüftung eingeführte weitere Zuluft induziert (DE-OS 22 60 380).
Abgesehen davon, daß solche Vorschläge nur für ganz spezielle Fälle gedacht sind, ist die Durchführung dieser Vorschläge sehr aufwendig, da sie verschiedene Luftkanäle und gegebenenfalls verschiedene Gebläse für die verschiedenen Lufieinlässe und Deckenabschnitte erfordern und da sie, wenn sie für eine bestimmte Aufgabe einmal installiert sind, sich nur unter erheblichem Kostenaufwand entsprechend neuen Erfordernissen verändern lassen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf einfache und kostensparende Weise und mit einfachen Mitteln die Führung der austretenden Luftströme geänderten Anforderungen schnell anpassen zu können.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Merkmalskombination erreicht. Die perforierte Fläche kann also als gleichmäßig perforierte Zwischendecke in den Raum eingesetzt und von oben belüftet werden. Alle Vorrichtungen zur besonderen Führung von Luftströmen befinden sich auf der dem Raum zugekehrten Seite der perforierten Fläche.
Sollten sich die Anforderungen an die Luftführung ändern, so genügt es, die Führungsmittel zu versetzen oder zu ändern. Die perforierte Fläche bleibt dabei unverändert. Hierdurch dürfte eine wesentliche Vereinfachung, Verbilligung und Erhöhung der Flexibilität erreicht werden.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird in der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen teilweise in schematisierter Darstellung:
Fig. 1 eine Vorrichtung zum Führen von aus einer perforierten Fläche austretenden Luftströmen in einer Seitenansicht,
Fig.2 eine Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einer perspektivischen Unteransicht,
F i g. 3 ein praktisches Anwendungsbeispiel für die Vorrichtung gemäß F i g. 1 und 2 sowie
Fig.4—8 verschiedene abgeänderte Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen zum Führen von aus einer perforierten Fläche austretenden Luftströmen, jeweils in Seitenansicht.
In den Zeichnungsfiguren bezeichnet 1 eine luftdurchlässige, insbesondere perforierte Fläche, beispielsweise eine Innendecke. Unter b7w. oberhalb dieser Fläche ist ein Hohlraum 6 angeordnet, dem über eine Einlaßöffnung 7 Ventilationsluft zugeführt wird. Eine eventuelle Temperierung der Ventilationsluft kann entweder im Hohlraum 6 oder auf dem Wege zu demselben geschehen. Bei Passieren der Fläche 1 wird die Ventilationsluft einem gewissen Druckfall unterworfen und sie tritt in Form einer Vielzahl von kleinen Luftströmen mit geringer Geschwindigkeit, beispielsweise 0,35 m/sec auf der Raumseite aus der Fläche 1 aus. Alsdann durchspült sie den betreffenden Raum 8, um diesen an gewünschter Stelle zu verlassen, was beispielsweise über einen perforierten Boden 2 geschehen kann. Dort kann die Geschwindigkeit der Ventilationsluft in einem praktischen Ausführungsbeispiel 0,2 m/sec betragen Auf diese Weise wird also eine allgemeine Durchspülung des Raumes 8 mit Ventilationsluft erzielt.
Auf der Raumseite der perforierten Fläche I sind Führungsmittel 3 angeordnet. Diese Führungsmittel haben die Form von langgestreckten, flachen Kästen aus Stahlblech. Dabei ist eine große Seite dieser Führungsmittel offen und die Führungsmittel sind mit dieser offenen Seite 9 an der perforierten Fläche 1 anzubringen. Die offene Führungsmittelseite kann von einem nach außen ragenden umlaufenden Flansch 10 umgeben sein. Dieser Flansch 10 kann geeignete Befestigungsmittel aufweisen, wie z. B. in Löcher zur Aufnahme von Schrauben, Klemmen od. dgl. Besonders vorteilhaft dürfte es sein, die Führungsmittel mit Schnellbefestigungsorganen auszustatten, die beispielsweise mit den Perforationen der Fläche 1 zusammenwirken. Derartige Schnellbefestigungsmittel sind in verschiedensten Ausführungen bekannt und bedürfen hier keiner näheren Beschreibung. Mit solchen Organen ist eine schnelle Demontage und Montage möglich, oftmals ohne irgendwelche Werkzeuge. Ferner können in diesem Bereich — f-ts gewünscht — ><> Dichtungen vorgesehen werden, beispielweise in Form einer umlaufenden Dichtleiste angebracht auf dem Flansch 10.
Der Kasten 3 hat ein Austrittsmundstück 5, welches gemäß Wnern praktischen Ausführungsbeispiel, welches r-> in Fig. 1—3 gezeigt ist, im Bereich einer Längskante des Kastens angeordnet sein kann, die von der offenen Seite 9 abgewendet ist. Das Mundstück 5 kann dadurch gebildet werden, daß die beiden in diesem Bereich zusammenstoßenden Kastenseiten unter Einhaltung eines w gegenseitigen Abstandes verlängert und entsprechend gerichtet sind. In diesem Fall ist das Mundstück schräg nach unten gerichtet, d. h. unter Einschließung eines geringeren Winkels ais 90° mit der Fläche 1, beispielsweise etwa 50—80°.
Bei der vorstehend beschriebenen A usfüh rungs form ergibt sich folgende Wirkung: Die relativ große offene Kastenseite 9 deckt einen relativ großen Abschi.itt der perforierten Fläche 1 ab und fängt die aus diesem austretende Ventilationsluft auf. Aufgrund des herrsehenden Druckes im Hohlraum 6 steigt der Druck im Kasteninneren 4 und ein gewisser Anteil dieser aufgefangenen Luft strömt durch das Mundstück 5 aus, jedoch mit wesentlich erhöhter, normalerweise vervielfachter Geschwindigkeit, beispielsweise etwa 2,4 m/sec. Da das Mundstück in dem gewählten Ausführungsbeispiel relativ schmal und lang ist, erhält man hierdurch eine vorhangartige Luftströmung, beispielsweise wie sie aus F i g. 1 hervorgeht. Hierbei können natürlich mehrere Führungsmittel hintereinander angeordnet so sein, so daß der Raum 8 in der betreffenden Richtung beispielsweise durchgehend von einem solchen Vorhang jn zwei Bereiche aufgeteilt wird. Hat man hierbei schräg nach unten gerichtete Mundstücke, so ergibt sich, daß sich der eine Kaumbereich 11 nach ufiten zu im Querschnitt verjüngen, während der andere Raumbereich 12 sich nach unten zu im Querschnitt verbreitert. Da die Ventiliit'onsluft durch die Fläche 1 mit gleichmäßigem Druck und daher gleichmäßiger Geschwindigkeit in den Raum 8 eintritt, bedeutet dies, daß dem Raumabschnitt 11 im Verhältnis zu seiner perforierten Lufteintrittsfläche eine wesentlich kleinere Austrittsfläche 2 zur Verfugung steht, während die entsprechenden Ve-hältnisse beim Raumabschnitt 12 genau umgekehrt sind. Der dynamische Druck des Luftvorhanges 13 gestattet es nicht, daß ein Ausgleich zwischen den beiden Rauinbereichen stattfindet. Daher wird der statische Druck im Raumbereich 11 wachsen und den Luftvorhane 13 bei zunehmender Entfernune
vom Mundstück 5 in zunehmendem Maße zum Raumabschnitt 12 hin abbiegen. Gemäß einem praktischen Ausführungsbeispiel betragt die Lufteintrittsgeschwindigkeit im Bereich der Fläche 1 0,35 m/sec, die Luftaustrittsgeschwindigkeit im Bereich der Fläche 2 im Raumabschnitt 12 0,2 m/sec und im Raumabschnitt 11 0.5 m/sec. während die Luftvorhang-Geschwindigkeit von Vo = 2,4 m/sec auf 1,2 m/sec in einem oberen Höhenniveau und 0,84 m/sec in einem unteren Höhenniveau sowie auf 0.9 m/sec im Bereich der Austrittsfläche 2 absinkt.
Ein solches Ausführungsbeispiel hat sehr weite praktische Anwendung. So läßt sich beispielsweise in der Zone 11 eine gewisse Produktbehandlung durchführen, während die Zone 12 im wesentlichen für den Aufenthalt von Personen oder für andere Zwecke gedacht ist. wo aufgrund von keinen oder geringeren Luftverunreinigungen eine geringere Luftdurchspülung erforderlich ist.
Gemäß einem in F i g. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel können die Führungsmittel 3 auch beispielsweise in zwei gegenüberliegenden und voneinander distanzierten Reihen angeordnet sein, so daß man zwei randseitige Zonen mit geringerer Luftdurchspülung erhält, während eine zentrale Zone in sehr viel stärkerem Maße durchspült wird.
Selbstverständlich kann den Mundstücken 5 jede beliebige Form gegeben werden und sie können auch in beliebige Richtungen gerichtet werden. Eine Andeutung hierzu ist in F i g. 6 und 7 enthalten. Dazu läßt sich sagen, daß sogar eine Mundstücksausrichtung parallel zur Fläche I möglich ist, wodurch unterhalb der mundstücksnahen Zone keinerlei oder nur geringe Luftströmungen nach unten erzielt werden, während die Luftströmungen nach unten in einem mundstücksfernen Bereich um so stärker werden.
Es ist leicht verständlich, daß mit Hilfe der Vorrichtung praktisch jede gewünschte Führung der austretenden Luftströme möglich ist. Auch sind diese Führungsmittel leicht zu montieren und demontieren und an jeder gewünschten Stelle der perforierten Fläche 1 anbringbar. Ein enormer Vorteil hierbei ist, daß kein besonderes System zur Erzeugung der Führungsluftströme erforderlich ist, sondern die vorhandenen Niedergeschwindigkeitsluftströme in überraschender und vorteilhafter Weise in Führungsluftströme höherer Geschwindigkeit umgewandelt werden. Aufgrund des Widerstandes, den die Führungsmittel hierbei bieten, wird gleichzeitig eine Verminderung des gesamten Luftflusses erzielt welche noch durch völlige Abschir- so mung von Teilen der perforierten Fläche 1 erhöht werden kann. Auch eine Schrägrichtung der Luftvorhänge 13. wie aus den Zeichnungsfiguren ersichtlich, hat eine Verminderung des gesamten Luftflusses zur Folge. Auf diese Weise wird einmal im allgemeinen eine gewisse Ersparnis erzielt, die sich insbesondere auf Erwärmungskosten der einzuführenden Luft bezieht. Zum anderen jedoch ist es dank der Erfindung möglich, an genau den gewünschten Stellen Zonen mit höherer bzw. niedrigerer Luftdurchspülgeschwindigkeit zu schaffen. Dies bedeutet, daß man dank der Erfindung nicht mehr von einer mittleren Durchspülgeschwindigkeit auszugehen hat. die dem höchsten Bedürfnis in z. B.
einer Produktbehandlungszone entspricht, sondern man kann dank der Richtungs- und Aufteilungsmöglichkei ten, welche die Erfindung bietet, von einer wesentlich niedrigeren mittleren Durchspülgeschwindigkeit ausgehst!, da sie sich an den Stellen, welche eine stärkere Durchspülung verlangen, entsprechend erhöhen läßt.
Weitere Einstell- und Ausführurigsmöglichkeiten sind in den F i g. 4 —8 gezeigt. In F i g. 4 ist ein Einstellblech 14 vorgesehen, welches mit einer Kante bodennah im Inneren des Führungsmittels 3 angeordnet und befestigt ist. Eine Einstellschraube 15 ist im mittleren Bodenbereich des Führungsmittels angeordnet und wirkt auf den mittleren Bereich des Bleches 14, welches also mit seiner freien Kante in Richtung der perforierten Fläche 1 vor und zurück bewegbar ist, wodurch entweder eine völlige Abschirmung eines Teiles der vom Führungsmittel abgeschirmten perforierten Fläche erzielt wird oder eine Art von Druckschleuse geschaffen wird, wodurch Menge und Geschwindigkeit des aus dein Mundstück 5 austretenden Luftmenge vermindert werden, d. h. für den Fall daß das Blech 14 sich in einer angehobenen Lage befindet.
In Fig. 5 ist eine ähnliche Ausführungsform veranschaulicht, wobei ein Abschirmblech 16 parallel zur perforierten Fläche 1 in Richtung auf das Mundstück vor und zurück verschiebbar angeordnet ist. Diese Verschiebung wird mittels einer Einstellschraube 17 bewirke und je nach Lage des Bleches 16 wird also das Auffangvolumen, welches an das Mundstück 5 angeschlossen ist, verkleinert oder vergrößert, wodurch auf genannte Weise der aus dem Mundstück 5 austretende Luftstrom beeinflußt wird.
In Fig. 6 ist eine Schwenkbarkeit des Mundstücks 5 angedeutet, wobei eine Schwenkkupplung bekannter Art oder sonstige an sich bekannte Mittel Anwendung finden können.
Ähnliches ist auch für das Aüsiührur.gsbeispie! gernäß F i g. 7 zu sagen, wobei das Mundstück 5 zentral unter einem kastenähnlichen Führungsmittel angeordnet ist. Dabei kann das Führungsmittel auch in die perforierte Fläche 1 eingelassen sein, wie aus der Figur ersichtlich.
Schließlich ist in F i g. 8 ein Doppelmundstück 5 angedeutet, wobei sich also jeweils ein Mundstück im Bereiche zweier gegenüberliegender Seitenkanten des kastenähnlichen Führungsmittels befindet.
Vorstehend beschriebene und in den 2'eichnungsfiguren gezeigte Ausführungsformen sind nur als nicht begrenzende Beispiele anzusehen, die sich im Rahmen des Erfindurgsgedankens bzw. der Ansprüche beliebig abändern und ergänzen lassen. So ist die Erfindung nicht auf ein kastenförmiges Führungsmittel beschränkt, obschon diesi; Form im allgemeinen die vorteilhafteste sein dürfte. Auch die Art der Mundstücke 5 läßt sich in sehr weiten Grenzen abwandeln. So sind unter Mundstücken im Sinne vorliegender Erfindung jegliche Luftaustrittsmittel zu verstehen. Beispielsweise auch Perforierungen, die in der Unterseite eines kastenförmigen Führungsmittels angeordnet sind. Hierbei kann die Perforierungsart des kastenförmigen Führungsmittels eine andere sein als die der perforierten Fläche 1. Auf diese Weise lassen sich die gewünschten Unterschiede in der Raumdurchspülung erzielen.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zum Führen von aus einer luftdurchlässigen, perforierten Fläche austretenden Luftströmen mit einem strömungsmäßig vor der perforierten Fläche liegenden, von einem Gebläse mit unter Überdruck stehender Luft versorgten Hohlraum und mit zwischen dem Hohlraum und dem zu belüftenden Raum angeordneten kastenartigen Führungsmitteln mit je mindestens einem Mundstück, wobei die Geschwindigkeit der aus den kastenartigen Führungsmitteln austretenden Luftströme wesentlich höher ist als die der aus der perforierten Fläche austretenden, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
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