DE1194116B

DE1194116B - Device for introducing a flow of air into another flow of air by means of an ejector

Info

Publication number: DE1194116B
Application number: DEA29355A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Claes Allander; Soedra Aengby; Birger Laerkfeldt
Original assignee: Svenska Flaktfabriken AB
Current assignee: Svenska Flaktfabriken AB
Priority date: 1957-04-30
Filing date: 1958-04-28
Publication date: 1965-06-03
Also published as: GB839798A; US2976794A; BE567264A; FR1195504A; CH361649A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. α.:Int. α .:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:Number:
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Registration date:
Display day:

F24fF24f

Deutsche KL: 36 d-1/56 German KL: 36 d- 1/56

1194116
A29355X/36d
28. April 1958
3.Juni 19651194116
A29355X / 36d
April 28, 1958
June 3, 1965

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einführen eines Luftstroms, beispielsweise von Sekundärluft, durch Ejektorwirkung in einen anderen Luftstrom, beispielsweise von Primärluft, die aus einer Rohrleitung oder Druckkammer durch ein Düsenelement ausströmt, welches im Vergleich zu seiner Breite eine große Länge besitzt und eine Vielzahl sich quer zur Länge des Düsenelements erstreckender Austrittskanaldüsen mit über ihre gesamte Länge unveränderlichem Durchgangsquer- ίο schnitt besitzt,The invention relates to a device for introducing a stream of air, for example secondary air, by ejector effect in another air flow, for example of primary air coming from a pipe or pressure chamber flows out through a nozzle element, which compared to its width has a great length and a plurality extends across the length of the nozzle element extending outlet duct nozzles with through-passage cross-ίο that cannot be changed over their entire length cut owns,

Vorrichtungen dieser Art werden heutzutage für Belüftungsanlagen verwendet, um mittels einer begrenzten, vorzugsweise vorbehandelten Luftmenge, die einem Raum zugeführt wird, eine Umwälzung der Luft in diesem Raum herbeizuführen. Es kann sowohl theoretisch als auch durch Versuch nachgewiesen werden, daß, wenn sich dem Strom des Luftgemisches ein Widerstand entgegenstellt, die Menge der Sekundärluft mit zunehmender Geschwindigkeit der ausgeblasenen Primärluft und mit zunehmendem Gesamtumkreis der Primärluftstrahlen ebenfalls zunimmt. Da bei dem hier in Frage kommenden Verwendungszweck ein kräftiges Absaugen der Raumluft und ein inniges Vermischen der Primärluft mit der Sekundärluft erwünscht sind, muß man mit einer möglichst hohen Ausblasegeschwindigkeit sowie mit einem möglichst großen Gesamtumkreis der Primärluftstrahlen arbeiten.Devices of this type are used nowadays for ventilation systems in order to, by means of a limited, preferably pretreated amount of air that is supplied to a room, a circulation to bring about the air in this room. It can be proven both theoretically and by experiment be that when the flow of the air mixture opposes a resistance, the Amount of secondary air with increasing speed of the discharged primary air and with increasing Total circumference of the primary air jets also increases. As with the one in question here Intended use a vigorous suction of the room air and an intimate mixing of the Primary air with the secondary air are desired, one has to use the highest possible blow-out speed and work with the largest possible total circumference of the primary air jets.

Hohe Strömungsgeschwindigkeiten führen jedoch in der Regel zu Geräuschen, die vor allem bei Geräten für Ventilationszwecke unerwünscht sind. Diese Geräusche treten vorzugsweise bei Wirbelbildung auf und nehmen mit dem Ausmaß dieser Wirbel zu, die vorzugsweise in den Düsen oder Durchflußkanälen entstehen, welche zum Ausblasen der Primärluft bestimmt sind. Auch bei den bekannten Vorrichtungen der eingangs geschilderten Gattung mit derartigen Düsen, auf welche sich die Erfindung bezieht, treten Wirbelbildungen und damit unerwünschte Geräusche in relativ hohem Maße auf. Ziel der Erfindung ist daher eine Vorrichtung dieser Gattung, welche weitgehend geräuschlos arbeitet und deren Düsenelement trotzdem einfach und billig hergestellt werden kann und mit einem möglichst hohen Wirkungsgrad arbeitet.However, high flow velocities usually lead to noises, which are especially common in devices are undesirable for ventilation purposes. These noises occur primarily when vortices are formed and increase with the extent of these eddies, preferably in the nozzles or Flow channels are created which are intended for blowing out the primary air. Even with the well-known Devices of the type described above with such nozzles on which the Invention relates, vortices and thus undesirable noises occur to a relatively high degree on. The aim of the invention is therefore a device of this type which works largely noiselessly and whose nozzle element can still be manufactured easily and cheaply and with a as high an efficiency as possible.

Maßgebend für den Grad des Auftretens von Wirbeln in einem von einem Strömungsmittel durchströmten Kanal ist die jeweilige Reynoldssche Zahl für die betreffende Strömung. Diese Zahl wird definiert als das Produkt aus der Strömungsgeschwindigkeit des Strömungsmittels und dem hy-Vorrichtung zum Einführen eines Luftstroms
durch Ejektorwirkung in einen anderen LuftstromThe relevant Reynolds number for the relevant flow is decisive for the degree to which eddies occur in a channel through which a fluid flows. This number is defined as the product of the flow rate of the fluid and the hy device for introducing an air stream
by ejector effect in another air flow

Anmelder:Applicant:

Aktiebolaget Svenska Fläktfabriken, StockholmAktiebolaget Svenska Fläktfabriken, Stockholm

Vertreter:Representative:

Dr.-Ing. E. Hoffmann, Patentanwalt,Dr.-Ing. E. Hoffmann, patent attorney,

München 8, Maria-Theresia-Str. 6Munich 8, Maria-Theresia-Str. 6th

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dr.-Ing. Claes Allander,Dr.-Ing. Claes Allander,

Södra Ängby,Södra Ängby,

Birger Lärkfeldt, Jönköping (Schweden)Birger Lärkfeldt, Jönköping (Sweden)

Beanspruchte Priorität-Schweden vom 30. April 1957 (4149) -_r Claimed priority Sweden of April 30, 1957 (4149) - _r

draulischen Durchmesser des betreffenden Durchflußkanals, dividiert durch die kinematische Zähigkeit des Strömungsmittels. In einem langen Kanal pflegt gewöhnlich ein Übergang von der laminaren zur turbulenten Strömung bei einem Wert der Reyr noldsschen Zahl von etwa 2000 einzutreten. Bei abnehmender Länge des Durchflußkanals nimmt auch dieser Wert ab, und zwar infolge von Störungen am Einlaß des Kanals. Bei laminarer Strömung tritt kaum ein Geräusch auf; bei dieser Art von Strömung erfolgt damit die geräuschloseste Herabsetzung des Druckes. Bei konstanter Herabsetzung des Druckes nimmt also das Geräusch mit zunehmendem Wert der Reynoldsschen Zahl ebenfalls zu. Will man Geräusche weitgehend vermeiden, muß man infolgedessen mit niedrigen Werten der Reynoldsschen Zahl arbeiten. Um dabei die nötige Drosselung bzw. den -notwendigen Druckabfall zu erhalten, muß die Länge des Kanals mit abnehmendem Wert der Reynoldsschen Zahl zunehmen.hydraulic diameter of the relevant flow channel, divided by the kinematic viscosity of the fluid. Maintains in a long canal usually a transition from laminar to turbulent flow at a value of Reyr Nolds number of about 2000 to occur. As the length of the flow channel decreases this value also decreases due to disturbances at the inlet of the channel. With laminar flow hardly a sound occurs; with this type of flow the most noiseless reduction occurs of pressure. With a constant decrease in pressure, the noise decreases with increasing Value of the Reynolds number also increases. If you want to avoid noise as much as possible, consequently one has to work with low values of the Reynolds number. To do the necessary To obtain throttling or the necessary pressure drop, the length of the duct must decrease with decreasing The value of the Reynolds number increase.

Unter Berücksichtigung dieser der Erfindung zugrunde liegenden Erkenntnisse zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch aus, daß die nebeneinanderliegenden Austrittskanaldüsen nur jeweils durch eine einzige Zwischenwand voneinander getrennt sind, in gleicher Höhe in Schlitzen mit im wesentlichen gleichem Querschnitt (b-ΐ) wie die Düsenkanäle an der äußeren ebenen Stirnfläche des Düsenelements ausmünden und ferner unter Berücksichtigung der Luftgeschwindigkeit einen sol-Taking into account these findings on which the invention is based, the device according to the invention is characterized in that the adjacent outlet channel nozzles are only separated from each other by a single partition, at the same height in slots with essentially the same cross section (b-ΐ) as the nozzle channels on the open out onto the outer flat end face of the nozzle element and, furthermore, taking into account the air speed,

509 578/101509 578/101

chen hydraulischen Durchmesser haben, daß der Wert der Reynoldsschen Zahl 2000 nicht übersteigt, sowie eine Länge besitzen, welche den Wert des hydraulischen Durchmessers erheblich übertrifft. Dadurch, daß das Düsenelement der Erfindung nicht jeweils zwei Austrittskanalwände, sondern nur eine Zwischenwand zwischen jeweils zwei Luftstrahlen aufweist, kann der Abstand zwischen den Luftstrahlen erheblich vermindert werden, ohne den Zutritt des Luftstroms zu dem anderen mit diesem zu vermischenden Strömungsmittel zu verschlechtern. Hierdurch wird gleichzeitig der Wirkungsgrad erhöht, da über eine bestimmte Länge eine größere Anzahl von Luftstrahlen aus dem Düsenelement zum Austreten gebracht wird.have a small hydraulic diameter that the value of the Reynolds number does not exceed 2000, and have a length which considerably exceeds the value of the hydraulic diameter. Because the nozzle element of the invention does not have two outlet channel walls, but only has an intermediate wall between two air jets, the distance between the Air jets can be reduced considerably without the air flow being admitted to the other with this to degrade fluid to be mixed. This increases the efficiency at the same time, because a larger number of air jets from the nozzle element over a certain length is made to exit.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich "aus der folgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels:Further details of the invention emerge from the following description of the drawing illustrated embodiment:

Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch ein Belüftungsgerät mit diesem Ausführungsbeispiel der erfin- dungsgemäßea Düse;Fig. 1 is a longitudinal section through a ventilation device with this embodiment of the invention according to a nozzle;

F i g. 2 ist ein Querschnitt nach der Linie II-II in Fig.1;F i g. Fig. 2 is a cross section along the line II-II in Fig Fig.1;

F i g. 3 zeigt in größerem Maßstab die an einen Kanal bzw. eine Rohrleitung angebaute Düse;F i g. Fig. 3 shows, on a larger scale, the nozzle attached to a duct or pipeline;

F i g. 4 ist ein Querschnitt nach der Linie IV-IV in Fig.3;F i g. Figure 4 is a cross-section on the line IV-IV in Figure 3;

F i g. 5 ist eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 3.F i g. Figure 5 is a top plan view of the assembly according to Fig. 3.

In der Zeichnung bezeichnet 1 die erfindungsgemäße Düse, die in ein Belüftungsgerät 3 eingebaut und an eine Rohrleitung! angeschlossen ist, welche das Gerät mit Ventilationsluft, also Primärluft, versorgt. In dem hier dargestellten Fall ist das Gerät in bekannter Weise mit einem Wärmeaustauscher 4 versehen, welcher die Luft erwärmen soll, ferner mit den Einlaßöffnungen 6 und 7 für die abgesaugte Sekundärluft und einer Austrittsöffnung 5 für das Gemisch aus Primär- und Sekundärluft. Die Anordnung dieser öffnungen 6 und 7 richtet sich nach der Aufstellung des Gerätes. Wesentlich ist jedoch, daß die durch diese Öffnungen hindurch eingeführte Raumluft so geführt wird, daß sie aus der Düse in der Weise zuströmt, wie es die Pfeile in der F i g. 2 andeuten.In the drawing, 1 denotes the nozzle according to the invention, which is installed in a ventilation device 3 and to a pipeline! is connected, which supplies the device with ventilation air, i.e. primary air. In the case shown here, the device is equipped with a heat exchanger 4 in a known manner provided, which is to heat the air, also with the inlet openings 6 and 7 for the extracted Secondary air and an outlet opening 5 for the mixture of primary and secondary air. The order these openings 6 and 7 depend on the installation of the device. It is essential, however, that the room air introduced through these openings is guided in such a way that it flows out of the nozzle into flows in the manner indicated by the arrows in FIG. 2 indicate.

Die Düsel hat verhältnismäßig geringe Breite B gegenüber ihrer Länge L und ist mit einer großen Anzahl schmaler Schlitze 8 versehen, die parallel zueinander und dicht aneinander angeordnet und jeweils nur durch eine einzige Zwischenwand 8 a voneinander getrennt sind. Diese Schlitze bilden die Mündungen einer entsprechenden Anzahl von Durchflußkanälen 9, die im wesentlichen den gleichen Querschnitt wie die Schlitze haben. Die Durchflußkanäle sind sowohl hinsichtlich ihres Querschnittes b · I wie auch hinsichtlich ihrer Länge H so bemessen, daß die Strömung durch diese Kanäle hindurch ohne merkliche Wirbelbildung erfolgt. Die Äusströmschlitze 8 sind senkrecht zu der Längenausdehnung der Düse angeordnet, um eine möglichst große Einströmfläche für die Sekundärluft zu erhalten. Aus dem gleichen Grunde sind die Durchflußkanäle 8 unter Berücksichtigung ihrer Breite b in geeignetem gegenseitigem Abstand angeordnet.The nozzle has a relatively small width B compared to its length L and is provided with a large number of narrow slots 8 which are arranged parallel to one another and close to one another and are only separated from one another by a single partition 8 a. These slots form the mouths of a corresponding number of flow channels 9, which have essentially the same cross section as the slots. The flow channels are dimensioned both in terms of their cross section b · I and in terms of their length H so that the flow through these channels takes place without any noticeable vortex formation. The outflow slots 8 are arranged perpendicular to the length of the nozzle in order to obtain the largest possible inflow surface for the secondary air. For the same reason, the flow channels 8 are arranged at a suitable mutual distance, taking into account their width b.

Claims

Patent claims:

1. Device for introducing an air flow, for example secondary air, by ejector effect into another air flow, for example primary air, which flows out of a pipe or pressure chamber through a nozzle element which, compared to its width, has a great length and a large number of transverse to Length of the nozzle element extending outlet channel nozzles with over their entire length unchangeable passage cross-section, characterized in that the adjacent outlet channel nozzles (8, 9) are only separated from each other by a single partition (8 a), at the same height in slots (8) with im essentially the same cross-section (bt) as the nozzle channels open out on the outer flat end face of the nozzle element (1) and, taking into account the air speed, have such a hydraulic diameter that the value of the Reynolds number does not exceed 2000 and have a length (H) , which the We rt of the hydraulic diameter considerably exceeds.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the nozzle element (1) from a soft, sound-absorbing material, such as. B. rubber, plastic or the like. Manufactured is.

Considered publications:
German Patent No. 884,688;
British Patent No. 530 178;
U.S. Patent No. 2,783,979.

1 sheet of drawings