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Vorrichtung zum Herabsetzen der Luftgeschwindigkeit in Strömungskanälen beim Übergang auf einen grösseren Querschnitt, insbesondere für Luftkonditionierungsanlagen mit hoher Luftgeschwindigkeit Die moderne Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik strebt mehr und mehr die Verwendung von Luftverteilleitungen mit hoher Luftgeschwindigkeit an. Die hohe Luftgeschwindigkeit ist aber mit der Gefahr von Geräuschen verbunden. Bis noch vor wenigen Jahren waren daher Ausführungen nur mit Luftgeschwindigkeiten bis etwa 6m/sec möglich ; höhere Luftgeschwindigkeiten, z. B. solche bis zu 20 oder 25m/sec verursachen stärkere Geräusche und sind daher ohne Gegenmassnahmen (besondere Konstruktionen) unverwendbar.
Für Wohnungen, Hotels, insbesondere solche für hohe Ansprüche, Krankenhäuser und Sanatorien ist eine geräuscharme Ausführung in hohem Masse erforderlich. Die Ansprüche steigen dauernd, da der schädliche Einfluss von Geräuschen auf die Behaglichkeit und das Wohlbefinden mehr und mehr erkannt wird.
Die Bedeutung der Geräuscharmut steigt auch dadurch an, dass Luftkonditionierungsanlagen überhaupt in zunehmendem Masse notwendig werden, zum grossen Teil wegen der grossen Wärmeeinstrahlung durch Glasflächen. Dem stand bisher gegenüber, dass die grossen Leitungsquerschnitte für den Transport der Luft mit niederen Geschwindigkeiten bauliche Schwierigkeiten verursachen.
Hauptelement der Geräuschbildung und-übertragung sind unter anderem die Übergangselemente zwischen verschiedenen Strömungsgeschwindigkeiten, also Ein- und Austrittsöffnungen in Räumen u. dgl.
Für Hochdruckluftanlagen sind dabei Geschwindigkeitsumsetzungen bis etwa zum Verhältnis 8 : 1 notwendig. Die übliche Methode der Geräuschdämpfung besteht darin, dass man grössere Beruhigungsräume schafft, die ausgepolstert und unterteilt werden und vor allem durch ihre Grösse bauliche und konstruktive Schwierigkeiten bereiten.
Jede Überströmung der Luft z. B. von einer Rohrleitung in einen Raum setzt eine Druckdifferenz voraus, die bei den Hochdruckanlagen vor dem Auslass 10-20 mm Wassersäule Überdruck kaum übersteigt. Ein solcher Überdruck muss mindestens eingehalten werden, nicht nur, um eine geregelte Ausströmung erzwingen zu können, sondern auch um Rückwirkungen von einer Ausströmstelle, die durch Regelvorgänge verändert wird, auf andere Ausströmstellen zu verhindern. Von Interesse ist es dabei, das Verhältnis von Überdruck zu Ausströmgeschwindigkeit zahlenmässig zu beachten. Für Luft von 200C gilt dafür folgende Formel : v = \il6, 35 x p. Dabei ist v die Luftgeschwindigkeit in m/sec die sich durch den Differenzdruck p in mm W. S. ergibt.
Dementsprechend ergibt
EMI1.1
<tb>
<tb> ein <SEP> Differenzdruck <SEP> von <SEP> eine <SEP> Ausflussgeschwindigkeit <SEP> von
<tb> 5 <SEP> mm <SEP> W. <SEP> S. <SEP> 9, <SEP> 0 <SEP> m/sec
<tb> 7, <SEP> 5""11, <SEP> 1 <SEP>
<tb> 10, <SEP> 0 <SEP> n <SEP> n <SEP> 12, <SEP> 8 <SEP> It <SEP>
<tb> 12, <SEP> 5 <SEP> " <SEP> " <SEP> 14,3
<tb> 15, <SEP> 0""15, <SEP> 7 <SEP>
<tb> 17, <SEP> 5""16, <SEP> 9 <SEP>
<tb> 20, <SEP> 0 <SEP> " <SEP> " <SEP> 18,1
<tb> 40, <SEP> 0""25, <SEP> 6 <SEP>
<tb>
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Das bedeutet, dass bei den notwendigen Überdrücken oder Unterdrücken in den Rohrleitungen die Ausflussoder Einströmgeschwindigkeiten etwa so gross werden wie die Geschwindigkeiten in den Verteilleitungen.
Das einfachste Mittel zur Umsetzung der Geschwindigkeit wäre der bekannte Diffuser (Fig. l). Bei dem dargestellten Diffusor wird z. B. die Geschwindigkeit von 20m/sec in einem Rohr von 100 mm Durchmesser mit einem Querschnitt von 0, 8 dm2 sukzessive auf rund ein Sechstel herabgesetzt. Abgesehen davon, dass der kantenförmige Übergang des zylindrischen zum konischen Teil bereits zur Geräuschbildung Anlass gibt und dass longitudinale Schallschwingungen ungedämpft durch den Diffusor hindurchschwingen können, ist ein Diffusor auch deshalb ungeeignet, weil der Druck im Diffusor regen den Ausblasequerschnitt ansteigen muss, was zur richtigen Verteilung der Luft auf viele AusblasestellenRegelungsschwierigkeiten macht.
Erfindungsgemäss wird bei der dargestellten Vorrichtung die Luftgeschwindigkeit beim Übergang auf einen grösseren Kanalquerschnitt dadurch herabgesetzt, dass an der Erweiterungsstelle quer zur Strömungsrichtung im Kanal ein Umlenkteller angeordnet ist, dessen gekrümmte Prallfläche die Luft radial nach aussen umleitet, und dass der Übergangsteil zwischen den beiden Kanalquerschnitten eine der Prallfläche gegenüberliegende, jeweils entgegengesetzt gekrümmteumlenkfläche bildet, welche die Luft am Umfang des Umlenktellers vorbei in den Raum mit grösserem Querschnitt hineinleitet. Dadurch wird ein ähnlicher Effekt erreicht wie in einem Diffusor, aber die Strömungsrichtung ist gebrochen und das Durchschwingen von Longitudinalwellen ist unmöglich (vgl. Fig. 2).
Um das Brechen der Strömungsrichtung zu verstärken, kann erfindungsgemäss der Querschnitt sowohl der Prallfläche als auch der gegenüberliegenden Umlenkfläche wellenförmig ausgebildet werden, so dass vor der Einleitung in den Raum grösseren Querschnittes eine mehrfache Umlenkung der Luftströmung erfolgt. Erfindungsgemäss kann dabei nach Fig. 3 die Umlenkung so erfolgen, dass die Ausblasung radial oder nach Fig. 4 zylindrisch erfolgt. Ausserdem kann nach Fig. 5 eine Diffusorwirkung dadurch hinzugefügt werden, dass z. B. nach der letzten Umlenkung das Ausblasestück konisch erweitert wird.
Ein weiterer erfindungsgemässer Effekt kann dadurch erzielt werden, dass der Umlenkteller in Richtung der Kanalachse parallel verschiebbar ist, wodurch der Querschnitt des umgelenkten Stromes beliebig ver- ändert werden kann, von der ganzen Öffnung bis zum vollkommenen Abschluss. Ist dabei der Ausblasespalt nur ganz klein, so entsteht eine Ausströmungsform, die der Ausströmung durch eine Düse ähnelt, wo also keine Herabsetzung der Luftgeschwindigkeit mehr stattfindet, sondern wo die Luft mit einer dem ÜberdruckimKanalentsprechendenAusflussgeschwindigkeitindenRaumströmt. DieHerabsetzungderLuftge- schwindigkeit entsteht in vorbestimmter Weise dann erst im Raum selbst.
PATENTANSPRÜCHE : 1. Vorrichtung zum Herabsetzen der Luftgeschwindigkeit in Strömungskanälen beim Übergang auf einen grösseren Querschnitt, insbesondere für Luftkonditionierungsanlagen mit hoher Luftgeschwindigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass an der Erweiterungsstelle quer zur Strömungsrichtung im Kanal einUmlenkteller angeordnet ist, dessen gekrümmte Prallfläche die Luft radial nach aussen umleitet, und dass der Übergangsteil zwischen den beiden Kanalquerschnitten eine der Prallfläche gegenüberliegende, jeweils entgegengesetzt gekrümmte Umlenkfläche bildet, welche die Luft am Umfang des Umlenktellers vorbei in den Raum mit grösserem Querschnitt hineinleitet.
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