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Einrichtung für den Austritt von Primärluft, besonders bei Belüftungsanlagen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung für den Austritt von Primärluft, die aus einem an eine Leitung oder Druckkammer angeschlossenen Düsenkörper besteht, der eine grosse Anzahl von schmalen Schlitzen aufweist, die zueinander parallel und dicht nebeneinander angeordnet sind, wobei die Pri- märluft durch Ejektorwirkung Sekundärluft ansaugt. Einrichtungen dieser Art werden in Belüftufigsanlagen zur Umwälzung von Raumluft (Sekundärluft) mit Hilfe einer beschränkten, vorzugsweise vorbehandelten Luftmenge (Primärluft) verwendet, die dem Raurr zugeführt wird.
Es lässt sich sowohl theoretisch als auch experimentell zeigen, dass bei Vorhandensein eines Widerstandes in der Strömung des Luftgemisches die Menge der Sekundärluft mit zunehmender Geschwindigkeit der austretenden Primärluft und mit zunehmender Gesamtdüsenfläche für die Primärluft an-erächst, Da in der Praxis eine starke Ansaugung von Raumluft und eine innige Vermischung zwischen Primär-und Sekundärluft erwünscht ist, erweist es sich als erforderlich, mit einer möglichst hohen Austrittsgeschwindigkeit der Primärluft und mit einer möglichst grossen Gesamtdüsenfläche zu arbeiten.
Wenn der Luft eine hohe Geschwindigkeit erteilt werden soll, so stellt das hiebei auftretende Geräusch ein besonderes Problem dar. In Einrichtungen der erläuterten Art, die in der Belüftungstechnik Anwendung finden, besteht aber ein besonderes Bedürfnis nach Vermeidung störender Geräusche. Das Geräusch entsteht bei den bekannten Einrichtungen für den Austritt der Primärluft, bei welchen die Austrittsseite des Düsenkörpers durch eine relativ dünne, geschlitzte Platte gebildet wird, hauptsächlich durch Wirbelströmungen und wächst mit dem Grad der Wirbelbildung an,. wobei die Wirbelbildung an Schlitzen auftritt, welche als Auslässe für die Primärluft dienen.'
Der massgebliche Faktor für den Grad der Wirbelbildung in Strömungskanälen, durch die ein Medium verläuft, ist die. wirksame Reynolds'sehe Zahl für die Strömung.
Dieser Wert ist durch das Produkt aus Strömungsgeschwindigkeit des Mediums und hydraulischem Durchmesser des Strömungskanals dividiert durch die kinematische Viskosität des strömenden Mediums gegeben. In einem langen Kanal tritt ein Übergang von der laminaren zur turbulenten Strömung bei einem etwa 2000 betragenden Wert der Reynolds'schen Zahl auf. Wenn die Länge der Strömungskanäle abnimmt, so nimmt auch dieser Wert infolge von Störungen der Strömung auf der Eintrittsseite des Kanals ab. Solange die Strömung laminar ist, tritt kaum ein Geräusch auf, und es kann demnach die leiseste Druckverminderung in einer Strömung dieser Art erzielt werden.
Diese Regel kann demnach so formuliert werden, dass bei einer konstanten Druckverminderung das Geräusch mit zunehmender Reynolds'scher Zahl, anwächst, und daraus folgt, dass zur Vermeidung des Geräusches bei kleinen Werten der Reynolds'sehen Zahl gearbeitet werden muss. Um die erforderliche Drosselung oder Druckver ! J1inderung zu erzielen, muss der Strömungskanal eine bestimmte Länge haben, die mit abnehmender Reynolds'scher Zahl anwächst.
Die nach den erläuterten Gesichtspunkten aufgebaute erfindungsgemässe Einrichtung der einleitend beschriebenen Art ist im wesentlichen dadurch ausgezeichnet, dass die in grosser Anzahl im Dilsenkörper vorgesehenen schmalen Schlitze die Mündungen einer entsprechenden Anzahl von Strömungska- nälen bilden, die im wesentlichen die gleiche Querschnittsfläche wie die Schlitze haben und bezuglich ihrer Querschnittsfläche sowie bezüglich ihrer Länge so bemessen sind, dass die Strömung durch die Kanäle ohne merkliche Wirbelbildung stattfindet. Es soll also die Länge der Strömungs- kanäle den hydraulischen Durctnnesser derselben wesentlich übertreffen.
Vorzugsweise sollen
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die Strömungskanäle im wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung des im Vergleich zu seiner Länge schmal ausgebildeten Düsenkörpers verlaufen.
Bezüglich der tatsächlichen Geschwindigkeit des Mediums sollen die Kanäle einen solchen hydraulischen Durchmesser haben, dass ihre Reynolds'sehe Zahl den Wert 2000 nicht übersteigt. Um störende Geräusche soweit wie möglich zu vermeiden, soll der Düsenkörper aus einem weichen, schallabsorbierenden Material, beispielsweise aus Gummi, Kunststoff od. dgl., bestehen.
Die Erfindung soll nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung genauer erläutert werden. Fig. 1 stellt einen Längsschnitt durch eine Belüftungseinheit gemäss der Erfindung ausgestattet dar. Fig. 2 zeigt einen Querschnitt längs der Linie II-II in Fig. 1. Fig. 3 ist eine in grösserem Massstab gehaltene Darstellung des an einer Leitung angeordneten DUsenkörpers. Fig. 4 zeigt einen Querschnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 3 und Fig. 5 stellt schliesslich eine Draufsicht zu Fig. 3 dar.
In der Zeichnung ist mit 1 ein Düsenkörper gemäss der Erfindung bezeichnet, der in eine Belüftungeinheit 3 eingebaut und mit einer Leitung 2 verbunden ist, welche die Einheit mit Ventilationsluft (Primärluft) versorgt. Im dargestellten Beispiel ist die Einheit in bekannter Weise mit einem Wärmeaustauscher 4 für die abschliessende Vorwärmung der Luft ausgestattet ; ferner sind Einlassöffnungen 6 und 7 für das Ansaugen von Sekundärluft und eine Auslassöffnung 5 für das Gemisch aus Primär-und Sekundärluft vorgesehen. Die Anordnung der Öffnungen 6 und 7 kann je nach der örtlichen Aufstellung der Einheit ver- ändert werden. Wesentlich ist aber, dass die durch die Öffnungen 6 und 7 angesaugte Raumluft in solcher Weise geleitet wird, dass sie in der inFig. 2 durch Pfeile angedeuteten Richtung zum Düsenkörper gelangt.
Der Düsenkörper ist mit relativ geringer Breite B, verglichen mit seiner Länge L, ausgebildet und mit einer grossen Anzahl von schmalen Schlitzen 8 versehen, die zueinander parallel und dicht nebeneinander angeordnet sind. Die Schlitze bilden erfindungsgemäss die Mündungen einer entsprechenden Anzahl von durch Zwischenwände 8a voneinander getrennten Strömungskanälen 9, die im wesentlichen gleiche Quer- schnittfläche wie die Schlitze selbst haben. Die Strömungskanäle sind sowohl hinsi. chtlich- ihrer Querschnittfläche b. l als auch hinsichtlich ihrer Länge H so dimensioniert, dass die Strömung durch die Kanäle ohne merkliche Wirbelbildung erfolgt.
Die Auslassschlitze 8 sollen wie beim dargestellten Beispiel im wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung des Düsenkörpers verlaufen, um eine möglichst grosse Einzugsfläche für die Sekundärluft zu sichern. Aus dem gleichen Grunde sollen die Auslassschlitze 8, wie Fig. 5 zeigt, bezüglich ihrer Breite b einen gegenseitigen Abstand haben.
PATENT ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung für den Austritt von Primärluft, besonders bei Belt1ftungsanlagen, bestebend aus einem an eine Leitung oder Druckkammer angeschlossenen Düsenkörper, der eine grosse Anzahl von schmalen Schlitzen aufweist, die zueinander parallel und dicht nebeneinander angeordnet sind, wobei die Primärluft durch Ejektorwirkung Sekundärluft ansaugt, dadurch gekennzeichnet, dass diese Schlitze (8) die Mündungen einer entsprechenaen Anzahl von Strömungskanälen (9) bilden, die im wesentlichen die gleiche Querschnimfläche wie die Schlitze haben und bezüglich ihrer Querschnittsfläche sowie bezüglich ihrer Länge so bemessen sind, dass die Strömung durch die Kanäle ohne merkliche Wirbelbildung stattfindet.