DE112015002311B4

DE112015002311B4 - Vorrichtung zum Erzeugen einer verwirbelten Fluidströmung

Info

Publication number: DE112015002311B4
Application number: DE112015002311.9T
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Luxnara Yaovaphankul
Current assignee: YAOVAPHANKUL, LUXNARA, TH
Priority date: 2014-09-29
Filing date: 2015-02-03
Publication date: 2020-01-16
Anticipated expiration: 2035-02-04
Also published as: JP2017511446A; US20170292545A1; DE112015002311T5; CN107076184B; JP6194548B2; WO2016053207A1; US10167883B2; CN107076184A

Abstract

Vorrichtung zum Erzeugen einer verwirbelten Fluidströmung, mit einer Durchgangsbasis (1), die einen inneren Hohlraum (2) und eine durchdringbare Seitenöffnung (3) aufweist, wobei an der Seite der durchdringbaren Seitenöffnung (3) ein Öffnungsseitenrand (4) mit einer konvexen Kurve (5), die einen Teil der Innenfläche der Durchgangsbasis (1) bildet, vorgesehen ist, um die Strömung mittels eines Coanda-Effekts zu deflektieren und dadurch eine laminare verwirbelte Strömung in dem inneren Hohlraum (2) zu erzeugen, wobei die Vorrichtung die speziellen Merkmale aufweist, dassder Durchmesser des oberen offenen Endes der Durchgangsbasis (1) weiter ist als der Durchmesser des unteren offenen Endes der Durchgangsbasis (1), um eine Längsfläche der Durchgangsbasis (1) zu bilden, die die konvexe Kurve (5) enthält, und die anderen Flächen der längsverlaufenden Innenfläche der Durchgangsbasis (1) in Form einer Neigung mit einer kontinuierlichen Linie ausgebildet sind, wobei eine kontinuierliche Verkleinerung des Innenumfangs entlang der Neigung vorgesehen ist, um die Beschleunigung der verwirbelten Strömung entlang des längsverlaufenden inneren Hohlraums (2) nach Art einer laminaren verwirbelten Strömung zu erhöhen, oderdie längsverlaufende Innenfläche der Durchgangsbasis (1), die die konvexe Kurve (5) und die anderen Flächen der längsverlaufenden Innenfläche der Durchgangsbasis (1) enthält, in Form einer Neigung mit einer Kurve ausgebildet ist, die entweder eine konvexe Kurve oder eine konkave Kurve mit mindestens einer Krümmung ist, um entlang des längsverlaufenden inneren Hohlraums die Beschleunigung der verwirbelten Strömung mit unterschiedlichen Beschleunigungsraten (2) entsprechend der Bemessung des Innenumfangs zu erhöhen oder zu reduzieren, die entsprechend der Form der Neigung der längsverlaufenden Innenfläche der Durchgangsbasis (1) variiert wird,die längsverlaufende Innenfläche der Durchgangsbasis (1), die die konvexen Kurven (5) und die anderen Flächen der längsverlaufenden Innenfläche der Durchgangsbasis (1) enthält, Teile in Form einer Neigung mit einer durchgehenden Linie und in Form einer Neigung mit einer Kurve aufweist, die entweder eine konvexe Kurve oder eine konkave Kurve mit mindestens einer Krümmung ist, um die Beschleunigung der verwirbelten Strömung mit unterschiedlichen Beschleunigungsraten entlang des längsverlaufenden inneren Hohlraums (2) entsprechend der Bemessung des Innenumfangs zu erhöhen oder zu reduzieren, die entsprechend der Form der Neigung der längsverlaufenden Innenfläche der Durchgangsbasis (1) variiert wird.

Description

Technisches Gebiet
Technik von Vorrichtungen zum Erzeugen einer verwirbelten Fluidströmung
Technischer Hintergrund
Es wird verwiesen auf das Thailändische Patent 41173, das eine Vorrichtung zum Erzeugen einer verwirbelten Fluidströmung beschreibt, die eine Durchgangsbasis mit einem inneren Hohlraum aufweist, der zur Aufnahme des Fluids von außen über eine durchdringbare Seitenöffnung vorgesehen ist, wobei an der Seitenöffnung ein Seitenöffnungs-Rand ausgebildet ist. Dabei muss in dem Anfangsabschnitt der konvexen Kurve des Seitenöffnungs-Rands die Fläche mit dem kleinsten Abweichungswinkel von der Austritts-Achse der durchdringbaren Öffnung angeordnet sein, und der Seitenöffnungs-Rand muss die der Austritts-Achse der durchdringbaren Seitenöffnung nächstgelegene Fläche sein, um den Strom des in den inneren Hohlraum der Durchgangsbasis eintretenden Fluids derart zu deflektieren, das er in Anlage an der konvexen Kurve fließt. Dies bewirkt, dass das Fluid in dem inneren Hohlraum zu der konvexen Kurve strömt, was in dem Phänomen des Coanda-Effekts resultiert, wobei der Coanda-Effekt eine laminare Fluidströmung entlang der gleichen Ebene wie einer Innenfläche der Durchgangsbasis erzeugt und die Fluidgeschwindigkeit erhöht, was zu einer laminaren verwirbelten Fluidströmung in dem inneren Hohlraum der Durchgangsbasis führt. Ein Teil des Seitenöffnungs-Rands kann eine in einem derartigen Maß erhöhte Einführungsschulter aufweisen, dass das Befestigungsteil unter Stapelung an einer Einführungshalteschulter einer weiteren Durchgangsbasis angeordnet werden kann, um diese in der Höhe zu stapein. Entsprechend den Merkmalen der Vorrichtung zum Erzeugen einer verwirbelten Fluidströmung gemäß dem Thailändischen Patent 41173 wird durch die Transmission des Fluids eine konstante Beschleunigung der verwirbelten Fluidströmung in dem inneren Hohlraum erzielt. Die Vorrichtung ist nicht in der Lage, die Beschleunigung der verwirbelten Strömung entlang des längsverlaufenden inneren Hohlraums der Durchgangsbasis zu erhöhen.
WO 2014/104988 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Erzeugen einer verwirbelten Fluidströmung mit einem Hohlraum und Seitenlöchern, durch die das Fluid in den Hohlraum strömt.
DE 4107208 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Energieerzeugung aus gasförmigen Stoffströmen, wobei ebenfalls eine verwirbelte Fluidströmung erzeugt wird.
Merkmale und Zweck der Erfindung
Eine Vorrichtung zum Erzeugen einer verwirbelten Fluidströmung weist einer Durchgangsbasis mit einem inneren Hohlraum auf, der zur Aufnahme des Fluids von außerhalb über eine durchdringbare Öffnung vorgesehen ist, wobei die längsverlaufende Innenfläche der Durchgangsbasis in Form einer Neigung mit einer kontinuierlichen Linie oder einer Neigung mit Linien-Intervallen mit unterschiedlichem Neigungsgrad oder einer Neigung mit Linien-Intervallen mit mindestens einem Krümmungswinkel oder in Form einer Neigung mit einer Kurve ausgebildet ist, die entweder eine konvexe oder eine konkave Kurve mit mindestens einer Krümmung ist, um entlang des längsverlaufenden inneren Hohlraums die Beschleunigung der verwirbelten Strömung mit unterschiedlichen Raten entsprechend der Länge des Innenumfangs zu erhöhen oder zu reduzieren, die entsprechend den Merkmalen der längsverlaufenden Innenfläche der Durchgangsbasis variiert wird.
Ferner ist der Seitenrand der durchdringbaren Seitenöffnung der Seitenöffnungsrand zum Einführen der Durchgangs-Fluidströmung derart, dass diese nach Art einer laminaren verwirbelten Strömung in den inneren Hohlraum der Durchgangsbasis fließt. Ein Teil des Seitenöffnungsrands kann eine in einem derartigen Maß erhöhte Einführungsschulter aufweisen, dass das Befestigungsteil unter Stapelung an einer Einführungshalteschulter einer weiteren Durchgangsbasis angeordnet werden kann, um diese in der Höhe zu stapeln.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Vorrichtung zum Erzeugen einer verwirbelten Fluidströmung gemäß dem Thailändischen Patent 41173 dahingehend zu verbessern, dass die Vorrichtung in die Lage versetzt wird, die verwirbelte Strömung entlang des längsverlaufenden inneren Hohlraums zu beschleunigen und eine laminare verwirbelte Strömung zu erzeugen.
Figurenliste

1 zeigt die gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehene Vorrichtung zum Erzeugen einer verwirbelten Fluidströmung.
2 zeigt gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehene Vorrichtungen zum Erzeugen einer verwirbelten Fluidströmung im zusammengefügten Zustand.

Offenbarung der Erfindung
Gemäß 1 weist die gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehene Vorrichtung zum Erzeugen einer verwirbelten Fluidströmung eine mit einer bestimmten Dicke ausgebildete Durchgangsbasis 1 auf, die einen inneren Hohlraum 2 zur Aufnahme der Fluidströmung enthält, um in dem inneren Hohlraum eine verwirbelte Strömung zu erzeugen, bevor diese durch den Auslass oder durch den strukturellen Auslass der Struktur austritt, zu der die Vorrichtung zum Erzeugen einer verwirbelten Fluidströmung zusammengefügt ist.
Der Durchmesser des oberen offenen Endes der Durchgangsbasis 1 ist weiter als der Durchmesser des unteren offenen Endes der Durchgangsbasis 1, um eine längsverlaufende Innenfläche der Durchgangsbasis 1 zu bilden, die eine konvexe Kurve 5 aufweist, und die anderen Flächen der längsverlaufenden Fläche der Durchgangsbasis 1 sind in Form einer Neigung mit einer kontinuierlichen Linie ausgebildet, wobei der Innenumfang entlang der Neigung kontinuierlich verkleinert ist, um die Beschleunigung der verwirbelten Strömung entlang des längsverlaufenden inneren Hohlraums 2 nach Art einer laminaren verwirbelten Strömung zu erhöhen, und bei der verwirbelten Strömung handelt es sich um eine laminare verwirbelte Strömung.
Die längsverlaufende Innenfläche der Durchgangsbasis 1 ist in Form einer Neigung mit einer Kurve ausgebildet, die entweder eine konvexe Kurve oder eine konkave Kurve mit mindestens einer Krümmung ist, um entlang des längsverlaufenden inneren Hohlraums 2 die Beschleunigung der verwirbelten Strömung mit unterschiedlichen Beschleunigungsraten entsprechend der Länge des Innenumfangs zu erhöhen oder zu reduzieren, die entsprechend der Form der Neigung der längsverlaufenden Innenfläche der Durchgangsbasis 1 variiert wird, und bei der verwirbelten Strömung handelt es sich um eine laminare verwirbelte Strömung.
An der Seite der Durchgangsbasis 1 ist mindestens eine durchdringbare Seitenöffnung 3 ausgebildet, an der mindestens ein Öffnungsseitenrand 4 vorgesehen ist, um den Durchfluss des Fluids von außerhalb der Durchgangsbasis 1 her zu dem Inneren der Durchgangsbasis 1 derart zu regeln, dass eine laminare Strömung entlang der Ebene der Innenfläche der Durchgangsbasis 1 erfolgt, wobei der Öffnungsseitenrand 4 in Form einer gegenüber der Durchgangsbasis 1 erhöhten Schulter ausgebildet ist, die neben der durchdringbaren Seitenöffnung 3 angeordnet ist, um die von außerhalb der Vorrichtung eintreffende Fluidströmung zwecks Erzeugung einer verwirbelten Fluidströmung zu regeln.
Ein Teil der Oberfläche des Öffnungsseitenrands 4 ist als eine über eine Distanz hinweg verlaufende konvexe Kurve 5 ausgebildet, um das vorbeiströmende Fluid derart zu führen, dass dieses als laminare Strömung entlang der gleichen Ebene der äußeren Fläche der konvexen Kurve 5 strömt.
Ein weiterer Teil des Öffnungsseitenrands 4, welcher an der der konvexen Kurve 5 gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, ist als eine über eine Distanz hinweg verlaufende Oberfläche 6 ausgebildet, um den durch die durchdringbare Seitenöffnung 3 erfolgenden Fluidtransfer derart zu führen, dass eine bessere laminare Strömung entlang der gleichen Ebene der äußeren Fläche der konvexen Kurve 5 erzielt wird.
Ein Teil der konvexen Kurve 5, der am Einlass der durchdringbaren SeitenÖffnung 3 gelegen ist, kann eine über eine Distanz hinweg verlaufende konkave Kurve 8 sein, um an der Seite der konvexen Kurve 5 eine bessere Strömung des außen befindlichen Fluids in die durchdringbare Seitenöffnung 3 zu begünstigen.
Ein Teil der Oberfläche 6 am Einlass der durchdringbaren Seitenöffnung 3 kann eine über eine Distanz hinweg verlaufende konkave Kurve 8 sein, um eine bessere Strömung des außen befindlichen Fluids in die durchdringbare Seitenöffnung 3 zu begünstigen.
An dem Seitenöffnungs-Rand 4 soll der Anfangsabschnitt der konvexen Kurve 5 die Fläche mit dem kleinsten Abweichungswinkel von der Austritts-Achse der durchdringbaren Seitenöffnung 3 sein, und die Oberfläche des Seitenöffnungs-Rands 4 (konvexe Kurve 5) soll die der Austritts-Achse der durchdringbaren Seitenöffnung 3 nächstgelegene Fläche im Vergleich mit den anderen Flächen in der Umgebung der Austritts-Achse der durchdringbaren Seitenöffnung 3 sein, um den Durchfluss des Fluids, das in den inneren Hohlraum 2 der Durchgangsbasis 1 strömt, derart zu deflektieren, das er in Anlage an die konvexe Kurve 5 fließt, und zu bewirken, dass das Fluid in dem inneren Hohlraum 2 der Durchgangsbasis 1 in Anlage an der konvexen Kurve 5 strömt, was in dem Phänomen des Coanda-Effekts resultiert. Im Ergebnis erzeugt der Coanda-Effekt eine laminare Strömung entlang der gleichen Ebene wie der Innenfläche der Durchgangsbasis 1, und er erhöht die Strömungsgeschwindigkeit und erzeugt eine laminare verwirbelte Strömung in dem inneren Hohlraum 2 der Durchgangsbasis 1.
An einem Teil des Seitenöffnungs-Rands 4 kann mindestens ein Randbereich eine erhöhte Einführungs-Halteschulter 9 aufweisen, um die Auflage-Befestigung einer weiteren Durchgangsbasis 1 zu stützen, so dass diese (wie in 2 gezeigt) in der Höhe gestapelt werden können.
Ein Teil der Durchgangsbasis 1 kann eine in einem Maß erhöhte Einführungsschulter 10 aufweisen, um das Befestigungsteil zur Stapelung an einer Einführungs-Halteschulter 9 einer weiteren Durchgangsbasis anzuordnen, um diese (wie in 2 gezeigt) in der Höhe zu stapeln.
Gemäß 2 weist eine Stapelungs-Befestigung von gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildeten Vorrichtungen zum Erzeugen einer verwirbelten Fluidströmung die Durchgangsbasis 1 mit einer Einführungs-Schulter 10 zur Auflage auf der Einführungs-Halteschulter 9 einer weiteren Durchgangsbasis 1' auf, um die Länge der Vorrichtung zum Erzeugen einer verwirbelten Fluidströmung zu vergrößern.
Bei der Vorrichtung zum Erzeugen einer verwirbelten Fluidströmung gemäß der vorliegenden Erfindung ist die längsverlaufende Innenfläche der Durchgangsbasis 1 in Form einer Neigung mit einer kontinuierlichen Linie oder einer Neigung mit Linien-Intervallen mit verschiedenen Neigungsgraden oder einer Neigung mit Linien-Intervallen mindestens einem Krümmungswinkel oder in Form einer Neigung mit einer Kurve ausgebildet, die entweder eine konvexe Kurve oder eine konkave Kurve mit mindestens einer Krümmung ist, um entlang des längsverlaufenden inneren Hohlraums 2 die Beschleunigung der verwirbelten Strömung mit unterschiedlichen Beschleunigungsraten entsprechend der Länge des Innenumfangs zu erhöhen oder zu reduzieren, die entsprechend der Form der Neigung der längsverlaufenden Innenfläche der Durchgangsbasis 1 variiert wird, wie oben beschrieben wurde.

Claims

Vorrichtung zum Erzeugen einer verwirbelten Fluidströmung, mit einer Durchgangsbasis (1), die einen inneren Hohlraum (2) und eine durchdringbare Seitenöffnung (3) aufweist, wobei an der Seite der durchdringbaren Seitenöffnung (3) ein Öffnungsseitenrand (4) mit einer konvexen Kurve (5), die einen Teil der Innenfläche der Durchgangsbasis (1) bildet, vorgesehen ist, um die Strömung mittels eines Coanda-Effekts zu deflektieren und dadurch eine laminare verwirbelte Strömung in dem inneren Hohlraum (2) zu erzeugen, wobei die Vorrichtung die speziellen Merkmale aufweist, dass der Durchmesser des oberen offenen Endes der Durchgangsbasis (1) weiter ist als der Durchmesser des unteren offenen Endes der Durchgangsbasis (1), um eine Längsfläche der Durchgangsbasis (1) zu bilden, die die konvexe Kurve (5) enthält, und die anderen Flächen der längsverlaufenden Innenfläche der Durchgangsbasis (1) in Form einer Neigung mit einer kontinuierlichen Linie ausgebildet sind, wobei eine kontinuierliche Verkleinerung des Innenumfangs entlang der Neigung vorgesehen ist, um die Beschleunigung der verwirbelten Strömung entlang des längsverlaufenden inneren Hohlraums (2) nach Art einer laminaren verwirbelten Strömung zu erhöhen, oder die längsverlaufende Innenfläche der Durchgangsbasis (1), die die konvexe Kurve (5) und die anderen Flächen der längsverlaufenden Innenfläche der Durchgangsbasis (1) enthält, in Form einer Neigung mit einer Kurve ausgebildet ist, die entweder eine konvexe Kurve oder eine konkave Kurve mit mindestens einer Krümmung ist, um entlang des längsverlaufenden inneren Hohlraums die Beschleunigung der verwirbelten Strömung mit unterschiedlichen Beschleunigungsraten (2) entsprechend der Bemessung des Innenumfangs zu erhöhen oder zu reduzieren, die entsprechend der Form der Neigung der längsverlaufenden Innenfläche der Durchgangsbasis (1) variiert wird, die längsverlaufende Innenfläche der Durchgangsbasis (1), die die konvexen Kurven (5) und die anderen Flächen der längsverlaufenden Innenfläche der Durchgangsbasis (1) enthält, Teile in Form einer Neigung mit einer durchgehenden Linie und in Form einer Neigung mit einer Kurve aufweist, die entweder eine konvexe Kurve oder eine konkave Kurve mit mindestens einer Krümmung ist, um die Beschleunigung der verwirbelten Strömung mit unterschiedlichen Beschleunigungsraten entlang des längsverlaufenden inneren Hohlraums (2) entsprechend der Bemessung des Innenumfangs zu erhöhen oder zu reduzieren, die entsprechend der Form der Neigung der längsverlaufenden Innenfläche der Durchgangsbasis (1) variiert wird.
Vorrichtung zum Erzeugen einer verwirbelten Strömung gemäß Anspruch 1, bei der die längsverlaufenden Innenflächen der Durchgangsbasis (1), die die konvexe Kurve (5) und die anderen Flächen der längsverlaufenden Innenfläche der Durchgangsbasis (1) enthält, in Form einer Neigung mit Linien-Intervallen mit unterschiedlichem Neigungsgrad oder einer Neigung mit Linien-Intervallen mit mindestens einem Krümmungswinkel ausgebildet ist, um entlang des längsverlaufenden inneren Hohlraums (2) die Beschleunigung der verwirbelten Strömung mit unterschiedlichen Beschleunigungsraten entsprechend der Bemessung des Innenumfangs zu erhöhen oder zu reduzieren, die entsprechend der Form der Neigung der längsverlaufenden Innenfläche der Durchgangsbasis (1) variiert wird.