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Induktionsapparat, insbesondere für Hochdrucklüftungsanlagen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Temperaturbeeinflussung von Räumen, bestehend aus einem Wärmeaustauscher und einem Luftverteiler, dessen düsenförmige Austrittsöffnungen Primärluft unmittelbar so durch die Luftführungen des Wärmeaustauschers blasen, dass durch Injektionswirkung aus dem zu beeinflussenden Raum Sekundärluft angesaugt und diese gemeinsam mit der Primärluft durch den
Wärmeaustauscher in den Raum geführt wird. Derartige Induktionsapparate haben eine starke Injektion- wirkung, z. B. mit einem Injektionsverhältnis von 1 : 6.
Es sind Induktionsapparate bekannt, bei denen der Wärmeaustauscher aus mehreren nebeneinanderliegenden, durch ein Heizmedium in ihrer Wandtemperatur beeinflussten, an ihren Stirnseiten Luft-Ein-und Austrittsöffnungen aufweisenden und wenigstens annähernd geschlossenen lotrechten Kanälen aufgebaut ist, deren hydraulischer Durchmesser 60 mm nicht übersteigt und deren Länge mindestens das Fünffache des hydraulischen Durchmessers beträgt. Bei diesem bekannten Apparat sind die Zufuhröffnungen der Primärluft innerhalb des unteren Drittels der Kanäle angeordnet.
Bei andern bekannten Klimakonvektoren, bei denen die Luft nicht nach oben, sondern an der Vorderseite des Gerätes austritt, wird Primärluft in eine Kammer geblasen, deren eine Seite von einem aus Plattenelementen bestehenden Wärmeaustauscher begrenzt ist. Da in das Geräteinnere nur Primärluft gelangt, kommt erst beim Austritt der Primärluft aus den Heizregistern die Umluftbewegung zustande.
Grundsätzlich wird bei diesen bekannten Geräten die Primärluft zunächst einer Beruhigungskammer zugeführt, wobei sich ein Überdruck bildet und die Luft durch die Spalte des Heizregisters abströmt. Sekundärluft kann bei diesen Geräten nur in geringen Mengen durch das Heizregister geführt werden. Aufgabe der Erfindung ist es, einen Induktionsapparat mit starker Injektionswirkung zu schaffen, der gegen- über den bekannten Apparaten die folgenden Vorteile aufweist : a) einen besonders einfachen Aufbau ; b) eine besonders leichte Montierbarkeit ; c) eine grosse Anpassungsfähigkeit an die örtlichen Gegebenheiten ; d) eine gute Verteilung der in den zu beeinflussenden Raum einströmenden Primärluft.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Wärmeaustauscher eine vom Luftverteiler baulich getrennte und relativ zu diesem verschiebbare Einheit bildet und aus mehreren mit ihren im wesentlichen parallelen Mittellängsachsen in einer Ebene angeordneten, langgestreckten Plattenelementen zusammengesetzt ist, die zwischen einander senkrecht zu ihren Längsachsen zu durchströmende Spalte bilden, und dass der mit Abstand von der Rückseite des Wärmeaustauschers freistehend angeordnete Luftverteiler mehrere parallel zu den Plattenelementen angeordnete Reihen von düsenartigen Austritts- öffnungen aufweist, deren Strahlrichtung jeweils zwischen zwei Plattenelementen und im wesentlichen in der Mittelebene der Spalte verläuft.
Beim Gerät nach der Erfindung wird die Primärluft aus düsenartigen Austrittsöffnungen eines im Abstand hinter dem Wärmeaustauscher stehenden Luftverteilers genau in die von den Plattenelementen gebildeten Spalte geblasen. Weil die Raumluft zum Teil von unten, zum Teil von oben, zum Teil von den Seiten und zum Teil auch durch die Spalten des Wärmeaustauschers in den Raum zwischen der Vorder-
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seite des Luftverteilers und der Rückseite des Wärmeaustauschers gelangen kann, wird durch die Injek- tionswirkung an den düsenartigen Luftaustritten ein sehr grosser Anteil an Sekundärluft durch den Wärme- austauscher geleitet, wobei sich die Primärluft mit der Sekundärluft intensiv vermischt.
Mit der Einrich- tung nach der Erfindung wird bei gleichem Energieaufwand eine erheblich stärkere Luftumwälzung er- reicht, als bei den bekannten Induktionsapparaten.
Falls ein hoher Anteil von Sekundärluft die Flächen des Wärmeaustauschers umspülen soll, ist es zweckmässig, nur einem Teil der zwischen benachbarten Plattenelementen des Wärmeaustauschers befind- lichen Spalte jeweils eine Reihe von Austrittsöffnungen des Luftverteilers zuzuordnen, während die übri- gen Spalten als Ansaugplatte für die Sekundärluft und zur konvektiven Erwärmung von Sekundärluft allein dienen.
Der Luftverteiler eines erfindungsgemässen Induktionsapparates kann aus einem feststehenden, lang- gestreckten Hochdruckteil und an ihm einstellbar angeordneten und vorzugsweise auswechselbaren Düsen bzw. Düsenreihen bestehen, damit die durch die Düsen austretenden Luftströme unabhängig von Montage- schwierigkeiten oder Unterschieden in den Abmessungen zwischen Luftverteiler einerseits und Wärmeaustauscher anderseits mit einfachen Mitteln eingestellt werden können. Unabhängig davon lässt sich auch eine Einstellung der lichten Weite der Schlitzdüsen in an sich bekannter Weise vorsehen.
Die strömungstechnische Ausnutzung eines erfindungsgemässen Induktionsapparates kann weiter da- durch verbessert werden, dass die Plattenelemente des Wärmeaustauschers und mit ihnen die Strahlrichtungen der Düsenreihen winkeleinstellbar sind. Dadurch besteht die Möglichkeit trotz einheitlicher Fertigung der Induktionsapparate jeden einzelnen Apparat den jeweils vorliegenden Verhältnisses entspre- chend einzustellen oder bei Änderung der Verhältnisse nachzustellen.
Ein winkeleinstellbares Plattenelemente besteht zweckmässigerweise aus einem an die Versorgungsleitung angeschlossenen Rohr und daran befestigten Wärmeübertragungslamellen, wobei das Plattenelement um die Rohrachse schwenkbar ist.
Der erfindungsgemässe Induktionsapparat lässt sich nicht nur mit Vorteil für Hochdruck-Lüftungsanlagen verwenden, sondern ist überall da geeignet, wo zwei oder mehrere Ströme gasförmiger oder flüssiger Medien in ihrer Mischzone beheizt oder gekühlt werden sollen. Beispielsweise können dielnduktionsapparate nach der Erfindung in Reaktionsgefässen zur Herstellung von Ammoniak, Äther oder ähnlichen synthe- tischen Produkten verwendet werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anschliessend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Hiebei zeigen : die Fig. 1 und 2 in schaubildlicher Ansicht Induktionsapparate nach der Erfindung mit waagrecht und mit lotrecht angeordneten Wärmeaustauschelementen, die Fig. 3 und 4 Seitenansichten von Ausführungsformen für Luftverteiler, die Fig. 5 und 6 Frontansichten von Ausführung- formen für Luftverteiler, die Fig. 7 und 8 Seitenansichten von Ausführungsformen für Induktionsapparate nach der Erfindung, Fig. 9 eine Draufsicht auf einen Induktionsapparat mit divergierenden Düsen und die Fig. 10 und 11 schaubildliche Ansichten von Ausführungsformen für einstellbare Luftverteiler.
In allen Figuren sind die Luftverteiler mit 31, deren Luftzuführungen mit 30 und Düsen mit 32, die Wärmeaustauscher mit 34 und deren Plattenelemente mit 33 bezeichnet.
Nach Fig. 1 liegen die Plattenelemente 33 des Wärmeaustauschers 34 waagrecht, sind jalousieartig zueinander angeordnet und von einer Haube umgeben, die den Wärmeaustauscher nach aussen zu abdeckt, den Luftdurchtritt jedoch nicht wesentlich behindert. Der Luftverteiler 31 ist an seiner Vorderseite 35 mit den Düsen 32 ausgestattet, die als über die gesamte Breite des Induktionsapparates waagrecht durchlaufende Schlitzdüsen ausgebildet und fest mit dem kastenförmigen Hochdruckraum 36 des Luftverteilers 31 verbunden sind. Die Winkelstellung dieser Schlitzdüsen entspricht derjenigen der Plattenelemente 33 und die Höhenlage ist so gewählt, dass die austretenden Luftbänder mit gleicher und möglichst hoher Geschwindigkeit an den gesamten spaltbildenden Flächen der Plattenelemente 33 vorbeistreichen.
Fig. 2 zeigt eine Anordnung, bei der die Plattenelemente 33 lotrecht stehen. Fig. 3 zeigt einen Luftverteiler 31 in Seitenansicht, der etwa dem in Fig. 1 entspricht. Hiebei sind jedoch die Düsen 32 gegenüber dem Hochdruckraum 36 in ihrer Höhenlage einstellbar, so dass z. B. Bodenunebenheiten oder Montagefehler berücksichtigt werden können.
Fig. 4 zeigt einen Luftverteiler mit konvergierenden Düsen 32. Die obere Schlitzdüse 32 ist nach unten, die mittlere waagrecht und die untere nach oben gerichtet.
Fig. 5 zeigt einen Luftverteiler, bei dem an Stelle durchgehender Schlitzdüsen Einzeldüsen vorgesehen sind, deren Schlitzachsen waagrecht liegen und miteinander fluchten, so dass sie für einen Induktionsapparat nach Fig. 1 geeignet sind. Als Einzeldüsen können auch Düsen mit runden Austrittsquerschnitten verwendet werden.
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Fig. 6 zeigt einen Luftverteiler mit lotrecht stehenden kurzen Schlitzdüsen, der z. B. für einen In- duktionsapparat nach Fig. 2 bestimmt sein kann. Indessen kann man mit Vorteil auch die Anordnungen umgekehrt, d. h. den Luftverteiler nach Fig. 5 in Verbindung mit einem Induktionsapparat nach Fig. 2 und den Luftverteiler nach Fig. 6 in Verbindung mit einem Induktionsapparat nach Fig. 1 verwenden, um hiedurch den Umlufteffekt bei entsprechender Bemessung der Schlitzbreite zu erhöhen.
Gegenüber Fig. 1 zeigt Fig. 7 eine abgeänderte Anordnung der Plattenelemente 33, die hier waag- recht angeordnet sind. Alle beschriebenen Anordnungen lassen sich auch beidseitig symmetrisch gemäss
Fig. 8 ausführen.
Fig. 9 zeigt einen z. B. an Decken anzuordnenden Induktionsapparat, bei dem die Richtungen der einzelnen Düsen und der Plattenelemente divergieren.
Die Winkeleinstellbarkeit der Düsen zum im übrigen feststehenden Luftverteiler lässt sich in beson- ders zweckmässiger Weise dadurch erreichen, dass man den Luftverteiler in einen feststehenden und einen winkeleinstellbaren Teil unterteilt, wie dies in den Fig. 10 und 11 gezeigt ist. Nach Fig. 10 sind für den einstellbaren Teil Zeigleitungen 39 mit Düsen 32 vorgesehen, die sich gegenüber zwei seitlichen, fest- stehenden Sammel- oder Stammleitungen 40 verdrehen lassen, wobei an der linken Stammleitung die Zu- luftleitung 30 angeschlossen ist.
Nach Fig. 11 mündet die Zufuhrleitung 30 in eine feststehende lotrechte Stammleitung 41, an der sich beiderseits waagrecht verlaufende Zeigleitungen 42 mit den Schlitzdüsen 32 erstrecken, die an der
Stammleitung 41 um ihre Achsen verdrehbar befestigt sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Induktionsapparat, insbesondere für Hochdrucklüftungsanlagen, bestehend aus einem Wärmeaus- tauscher und einem Luftverteiler, dessen düsenförmige Austrittsöffnungen Primärluft unmittelbar so durch die Luftführungen des Wärmeaustauschers blasen, dass durch Injektionswirkung aus dem zu beeinflussenden Raum Sekundärluft angesaugt und diese gemeinsam mit der Primärluft durch den Wärmeaustauscher in den Raum geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeaustauscher (34) eine vom Luftverteiler (31) baulich getrennte und relativ zu diesem verschiebbare Einheit bildet und aus mehreren mit ihren im wesentlichen parallelen Mittellängsachsen in einer Ebene angeordneten, langgestreckten Plattenelementen (33) zusammengesetzt ist,
die zwischen einander senkrecht zu ihren Längsachsen zu durchströmende Spal- te bilden, und dass der mit Abstand von der Rückseite des Wärmeaustauschers (34) freistehend angeordnete Luftverteiler (31) mehrere parallel zu den Plattenelementen (33) angeordnete Reihen von düsenartigen Austrittsöffnungen (32) aufweist, deren Strahlrichtung jeweils zwischen zwei Plattenelementen (33) und im wesentlichen in der Mittelebene der Spalte verläuft.