Vorrichtung zur zugfreien Einführung eines aus einer Luftleitung ausströmenden Luftstromes durch Zerlegung des Luftstromes in konzentrische Einzelströme. Die Erfindung bezieht sich auf eine Vor- ricbtun\- zur zugfreien Einführung eines aus einer Luftleitung in einen Raum ausströmen- @den Luftstromes durch Zerlegung des Luft stromes in konzentrische Einzelströme.
Für die zugluftfreie Einführung von Luft in einen Raum sind verschiedenartige Vorrichtungen bekannt, die eine Verteilung der einzuführenden Luft nach allen Seiten er >treben, um durch ,gleichzeitig verminderte Strömungsenergie kein Zugluftempfinden bei den menschlichen Sinnesorganen aufkommen zu lassen. Die gleichmässige Verteilung wird durch Um- oder Ablenkung des einzuführen den Luftstromes oder durch seine Zerlegung in Einzelströme erreicht.
Auch ist eine Vor r ic * h ng bekannt, bei der der Mündungsquer- schnItt eines in einen Raum einzuführenden Luftstromes durch der Mündung vorgebaute, ineinandergesteckte Trichter allseitig erwei tert wird. Durch diese allseitige Erweiterung allein wird aber noch keine gleichmässige zugluft- freie Verteilung der Luft erreicht.
Für die gleichmässige Verteilung ist eine besondere Ausgestaltung der innern Ränder -der inein- andergesteckten Trichter notwendig und für die Verminderung der Strömungsgeschwin digkeit eine besondere Ausgestaltung der äussern Oberfläche des durch die eineinander- gesteckten Trichter gebildeten Verteilungs körpers.
Eine vollkommen gleichmässig., allseitige Verteilung des einzuführenden Luftstromes ist in den Fällen ;angebracht, in denen ider Luftverteilungskörper in genügender Höhe angebracht werden kann oder in denen die Temperatur der einzuführenden Luft an nähernd mit der der Raumluft übereinstimmt. Treffen diese beiden Voraussetzungen nicht zu, so kann es bei der Belüftung eines Raumes mit niedriger Decke (Schiffskabine, Fahrzeuge) und einem Temperaturunter schied von einem gewissen Ausmasse zwi schen einzuführender Luft und Raumluft oft erwünscht sein, die einzuführende Luft nicht gleichmässig,
sondern ungleichmässig zu verteilen, um kein Zugluftempfinden auf kommen zu lassen.
Zugluftempfinden stellt eine Störung des Behaglichkeitsgefühls dar. Dieses wird aber auch dann gestört, wenn eine um einige Grad kältere Luft einem Raume, wenn auch voll kommen gleichmässig und bei gleicher Tem peratur von zageführter Luft und Raumluft nicht bemerkbarer Strömungsgeschwindig keit, also an und für sich zugluftfrei, zu- ,@eführt wird. Denn die aus dem Verteilungs körper austretende Luft bildet gewisser massen um den Verteilungskörper herum ein Luftkissen, das kch durch die ständig hin zuströmende Luft vergrössert.
Hat dieses Luftkissen eine gewisse Grösse erreicht, so sinkt es, weil es kälter als die Raumluft ist, infolge seiner Schwere zu Boden. Je nach der Grösse des Temperaturunterschiedes zwi schen zugeführter Luft und Raumluft er folgt das Niedersinken mit geringerer oder grösserer Fallgeschwindigkeit. Bei .geringer Geschwindigkeit ,und (hohen Räumen -tritt noch keine Störung des Behaglichkeits- gefühls ein, weil die eingeführte, kältere,
schwerere Luft .genügend Zeit hat, sich mit der Raumluft zu vermischen. Die Störung des Behaglichkeitsgefühls tritt aber sofort bei niedrigen Räumen und .grösserer Fall geschwindigkeit der eingeführten Luft ein, welche dann als Zugluft empfunden wird.
In diesem Fall ist eine ungleichmässige, zugluftfreie Verteilung der Luft wünschens wert. Die Erfindung besteht nun darin, dass das Verhältnis von Oberfläche des in der äussern Form kugelsegmentförmigen Verteil- körpers zum Querschnitt der Mündung des Einströmstutzens umgekehrt proportional ist dem Verhältnis aus Strömungsgeschwindig- keit der aus dem Verteilkörper austretenden Luft zur Strömungsgeschwindigkeit der aus der Mündung des <RTI
ID="0002.0036"> Einströmstutzens austre tenden Luft. Die derart ausgebildete Vor- richtung gestattet eine zugluftfreie Vertei lung des in den Raum einzuführenden Luft stromes.
Ausserdem ist die Vorrichtung zweck mässig derart ausgebildet, dass eine Mischung von Raumluft und eingeführter Luft zwi- s e -hen der Mündung 23 des Einführungsstutzens und dem Verteilungskörper und im Vertei lungskörper selbst erfolgt, um die vorstehend ausgeführte Störung des Behaglichkeits- gefühls zu verhindern.
Bei annähernd der gleichen Temperatur der einzuführenden Luft und der Raumluft tritt Zugluftempfinden nicht auf, wenn die Strömungsgeschwindigkeit der in einen Raum eingeführten Luft unter 1 sm herabgesetzt wird.
Nach .der Erfindung wird diese Ver minderung der Strömungsgeschwindigkeit da durch erreicht, dass die Oberfläche des durch die ineinandergesteckten Trichter gebildeten, in der äussern Form kugelsegmentförmigen Verteilkörpers der die Form einer Halbkugel, eines Kugelsegmentes, einer Kugelkappe oder dergleichen haben kann, so gross ist,
dass die Oberfläche des Verteilungskörpers sich zum Querschnitt der Mündung des Einströmungs- stutzens umgekehrt wie die Strömungs geschwindigkeit der aus dem Verteilungs körper austretenden Luft zur Strömungs- geschwindigkeit der aus der Mündung des Einführungsstutzens austretenden Luft ver hält.
Ist die einzuführende Luft kälter als die Raumluft, so kann trotz gleichmässiger Ver teilung und Verminderung der Strömungs= geschwindigkeit unter 1 sm ein Zugluft empfinden auftreten. Dies kann dadurch ver hindert werden, dass die Luft ungleichmässi,^ verteilt wird, in dem der grösste Teil der ein geführten Luft nach den Seiten verteilt wird, so dass er in der ihm durch die ineinander gesteckten Trichter gegebenen Richtung seit lich schräg abwärts ausströmt und 'vor seinem Auftreffen auf den Boden oder bis zur Erreichung von Kopfhöhe einen länge ren Weg zurücklegen muss, als wenn er un mittelbar nach unten ;
geführt würde. -Dieser Teil der Luft erhält auf diese Weis- genü- r"end Zeit, eine so starke Mischung mit der Raumluft einzugehen, dass er nicht mehr als Zugluft empfunden wird.
Der Inhalt des äussern, grössten Kreis ringes der auf eine Ebene projizierten Kreis ringe des äussern Randes der ineinander gesteckten Trichter kann so gross sein, dass der Kreisring je nach dem erstrebten Zweck etwa 45 vom Hundert der einströmenden Luft aufnimmt, während der nächstfolgende Kreisring etwa ?5 vom Hundert, der dritte etwa 15 vom Hundert, der vierte etwa 10 vom Hundert, der fünfte etwa 4 vom Hundert, der ,ecliste etwa 1 vom Hundert oder überhaupt keine Luft aufnimmt. Wenn letzteres der Fall sein soll, so Soll damit der nachfolgend erläuterte Zweck erreicht werden.
Das vorstehend ' angegebene Zahlenver hältnis ist kein feststehendes, sondern kann sich je nach der Zahl der ineinandergesteck- ten Trichter, die nicht in allen Fällen sechs zu betragen braucht, und nach der äussern Form des durch die Trichter gebildeten Ver- teilungskörpers ändern.
Wenn zum Beispiel nur fünf ineinandergesteckte Trichter vor- ge,ehen sind, so kann das Verteilungsverhält- nis etwa 60 vom Hundert zu 22 vom Hun dert zu 1 \? vom Hundert zu 5 vom Hundert zu 1 vom Hundert betragen.
Weiter kann das Auftreten von Zugluft empfinden bei eingeführter Luft, die kälter als die Raumluft ist, verhindert werden, da- dbirch, dass zwischen der Mündung des Ein- --trömungsstutzens und dem Verteilungs- .hörper und in diesem selbst eine Mischung #eon eingeführter Luft und Raumluft statt- Yindet. Dies kann beispielsweise dadurch er- .eicht werden,
.dass zwischen der Mündung des Einströmungsstutzens und dem Vertei lungskörper ein mit Öffnungen versehenes, ganz oder teilweise in den Raum hinein- ragendes Zwischenstück in Form eines ab ges,^hnittenen Kegels angeordnet ist.
Die Schmale Seite des abgeschnittenen Kegels ist rlahei nicht unmittelbar an die Mündung des linströmungsstutzens angeschlossen, sondern Seitlich davon abgesetzt. Da nach einem physiki#lischen Erfahrungssatz die aus einer Rohrmündung ausströmende Luft stets in einem Winkel von etwa <B>15'</B> ausströmt, ent steht zwischen der 15,gradigen Seitengrenze des ausströmenden Luftstromes und der Kegelwand ein luftarmer Raum. Die an diesem luftarmen Raum vorbeiströmende,
aus der Mündung des Einströmungsstutzens aus tretende Luft übt eine Injektorwirkung aus. Da die Kegelwand mit Üffnungen versehen ist, strömt Raumluft durch diese Öffnungen in den luftarmen Raum des abgeschnittenen Kegels, wird von der vorbeiströmenden, aus dem Stutzen austretenden Luft mitgerissen und dem Verteilungskörper zugeführt.
Die Menge der auf diese Weise dem Verteilungs körper zugeführten Raumluft, .die infolge ihrer erhöhten Temperatur nach Mischung mit der eintretenden Luft deren Temperatur vermindert. wird durch die Grösse der in dem Mantel des abgeschnittenen Kegels angeord neten Öffnungen und die Strömungsgeschwin digkeit der aus dem Stutzen ausströmenden Luft bestimmt.
Um zu verhindern, dass die zwischen den beiden äussern Trichtern des Verteilungs körpers ausströmende Luft durch die off- nungen im Kegelmantel in den Kegel zurück strömt, kann der grösste der Trichter, vier auch die Formeiner mit einer Mittelöffnung versehenen Kreisplatte haben kann, grösser als die übrigen Trichter und an seinem Rande gebogen sein, damit die hier ausströmende Luft nach unten gelenkt wird. Eine weitere Mischung von Raumluft und eingeführter Luft kann dadurch bewirkt wer den, dass die innere 'Öffnung des mittelsten der ineinandergesteckten Trichter so klein be messen wird,
dass durch sie keine der aus dem .Stutzen ausströmenden Luft hindurch strömt, sondern seitlich an dem innersten Trichter vorbeiströmt. Der Rand t.' der in- nern Öffnung dieses Trichters liegt oberhalb . und innerhalb des Randes t,2 des nächst- benachbarten Trichters.
Dadurch erhält der innerste Trichter eine Injektorwirkung, durch welche Raumluft durch diesen innersten Trichter in den Verteilungskörper gesaugt wird und sich hier mit der aus dem Stutzen ausströmenden Luft vermischt.
Die Zeichnung .stellt zwei Ausführungs beispiele des Erfindungsgegenstandes dar, und zwar zeigt: Abb. 1 einen senkrechten .Schnitt durch eine Vorrichtung, durch welche eine Zer legung des einzuführenden Luftstromes in konzentrische, mengenmässig ;gleiche Einzel ströme erfolgt; Abb. 2 zeigt eine Aufsicht durch den Stutzen a der Abb. 1 auf die innern Ränder der ineinandergesteckten Trichter;
Abb. 1 und 3 zeigen das Verhältnis der Oberfläche des kugelsegmentförmigen Ver- teilkörpers zum Querschnitt der Mündung des Lufteinströmungsstutzens,durch welches das Verhältnis der Luftgeschwindigkeit im. Luft einströmungsstutzen zur Luftaustrittsge- schwindigkeit an der Oberfläche des Verteil körpers bestimmt wird.
Beispiel: Gegebene Luftgeschwindigkeit im Luft eintrittsstutzen a", gewünschte Luftgeschwindigkeit an der Oberfläche x des Kugelsegmentes 1, Verhältnis daher 10 : 1, gegebener Querschnitt der Mündung des Lufteinströmungsstutzens a', Oberfläche des kugelseggmentförmigen Verteilkörpers daher 10, Verhältnis daher 1 : 10; Abb. > zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine Vorrichtung, bei welcher:
a) eine Zerlegung des einzuführenden Luftstromes in konzentrische, mengen mässig ungleiche Einzelströme, b) eine 3lischüng von einströmender Luft mit Raumluft erfolgt.
Abb. 4 zeigt eine Aufsicht durch den Stutzen a der Abb. 3 auf die innern Ränder der ineinandergesteckten Trichter, Abb. 5 eine Aufsicht auf das Zwischen stück b der Abb. 3, und Abb. G eine Vorderansicht des Zwischen stückes b der Abb. 3. In Abb. 1 stellt a den ,Stutzen einer Luft strömungsleitung dar, durch welchen der aus strömende Luftstrom in die ineinander gesteckten Trichter und Kreisplatte T' bis T' strömt..
Der Gesamtluftstrom trifft zunächst auf die innern Ränder t' bis t' der Trichter T' bis T' lind wird an der Auftreffstelle auf die Trichterränder in konzentrische Einzel ströme zerlegt. Infolge der inhaltlich glei chen Ausbildung der durch die innern Trich- terränder in der Projizierung auf eine Ebene gebildeten Kreisringe erhalten auch die kon zentrischen Einzelströme den gleichen Inhalt.
Die Trichter und Kreisplatte T1 bis T' sind untereinander durch Haltestäbe H ver bunden, die bei S mit der Kreisplatte T' ver schraubt oder sonstwie befestigt sind.
In Abb. 2 ist der Stutzen wiederum mit a und die innern Ränder der Trichter mit t,' bis t,' bezeichnet. Die hierdurch gebildeten Kreisringe sind inhaltlich einander gleich.
In Abb. 3! ist a der Einströmungsstutzeii, b das Zwischenstück in Gestalt eines ab geschnittenen Kegels mit Öffnungen c. Der abgeschnittene Kegel b ist bei d mit dem Stutzen<I>a</I> und bei c mit der Kreisplatte<I>T </I> verbunden.
i ist der umgebogene Rand der grösser als die Trichter ausgebildeten Kreis platte T8. <I>f</I> ist der luftarme Raum zwischen Kegelmantel und der seitlichen Grenze g=1 des ausströmenden Luftstromes. Die aus dem Stutzen a ausströmende Luft , strömt nicht in der Verlängerung von g über g' nach g" aus, sondern strömt nach Verlas sen des Stutzens a bei g' in einem mit ce be zeichneten Winkel von etwa 15 aus. D;
Abweichungen um einige Grad infolge Trn - ebenheit bei g' möglich sind, ist es zweck mässig, den innern Rand der Kreisplatte T" nicht bis zum-Punkt d, sondern nur bis etwa zum Punkte n durchzuführen, um den vollen Luftquerschnitt mit den Trichtern und der Kreisplatte T6 bis T1 auffangen zu können und um Wirbelbildungen in Raum f zu ver meiden.
Die durch die Öffnung c in deri luft armen Raum f einströmende Luft mischt sich mit der aus dem Stutzen a ausströmenden Luft und wird mit. dieser dem Verteilungs körper zugeführt.
Bei den Abb. 4, 5 und 6 ergeben sich die Einzelheiten aus der Zeichnunz.