DE69213079T2 - Fluidansaugvorrichtung und Fluidbehandlungsgerät - Google Patents

Fluidansaugvorrichtung und Fluidbehandlungsgerät

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DE69213079T2
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Noritaka Hasegawa
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Toshihiko Yamanaka
Tetsuo Yoshida
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Churyo Engineering Co Ltd
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Churyo Engineering Co Ltd
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Description

    GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fluidbehandlungsgerät, das für das Reinigen, Konditionieren oder sonstige Behandeln der Luft innerhalb eines von einem Luftvorhang umgebenen oder umschlossenen örtlichen Raums geeignet ist.
    • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die Anmelderin vorliegender Erfindung hat bereits die JP-Patentanmeldung Akt.-Z. 169893/1990 auf eine "Fluid Suction Nozzle and Fluid-Treating Apparatus" (Fluidsaugdüse und Fluidbehandlungsgerät) eingereicht. Diese Düse und dieses Gerät sind in Fig. 8 dargestellt, worin die mit der Ziffer 1 bezeichnete Saugdüse über eine Leitung 2 mit einer Luftreinigungseinheit 3 verbunden ist. Die Düse 1 umfaßt ein Innenelement 4 und ein einem geringen Abstand von diesem angeordnetes Außenelement 5.
  • Wenn ein in die Luftreinigungseinheit 3 eingebautes Gebläse 6 angetrieben wird, durchströmt die vom Gebläse ausgetragene Luft einen in der Leitung 2 geformten äußeren Durchgang 7. Sodann strömt die Luft durch einen zwischen Innenelement 4 und Außenelement 5 der Düse 1 geformten ringförmigen Austragdurchgang 8, und sie wird schräg abwärts in einen Raum 9 getrieben.
  • Ein örtlicher Raum 10 ist von diesem, mit AC bezeichneten Luftstrom umschlossen. Die im Inneren des Raums 10 befindliche Luft wird in einen innerhalb des Innenelements 4 der Düse 1 gebildeten Ansaugdurchgang 11 eingesaugt. Sodann strömt die Luft durch einen in der Leitung 2 geformten inneren Fluiddurchgang 12, und sie tritt in die Luftreinigungseinheit 3 ein, in welcher die Luft über ein Filter 13, ein Staubsammelmaterial 14 und ein Geruchbeseitigungsmittel (Deodorant) in Abwärtsrichtung strömt. In diesem Vorgang wird die Luft gereinigt. Danach wird die Luft wieder vom Gebläse 6 angesaugt. Anschließend wiederholt sich der vorstehend beschriebene Prozeß.
  • Beim beschriebenen Gerät ist das Verhältnis ψ der Strömungsmenge (QS) der in den Ansaugdurchgang 11 angesaugten Luft zur Strömungsmenge (QD) der aus dem Austragdurchgang 8 ausgetragenen Luft auf größer als 1 eingestellt, d.h. ψ QS/QD ist größer als 1. Infolgedessen wird um den Luftstrom AC herum vorhandene verunreinigte Luft im Luftstrom AC gefangen bzw. von diesem mitgerissen und in den örtlichen Raum 10 eingeführt. Dies stellt eine Begrenzung für die Reinigung innerhalb des örtlichen Raums 10 dar.
  • Die WO-A 91/05210 offenbart ein Gerät zum Erzeugen eines Luftvorhangs, der lotrecht von der Oberseite zur Unterseite des Geräts verläuft. Die Luft wird aus koaxial angeordneten Öffnungen ausgetragen, um damit eine kreisförmige, einseitig gerichtete Laminarströmung aus zwei aneinander angrenzenden (adjacing) Luftströmen zu bilden, wobei die Geschwindigkeit des äußeren Stroms kleiner ist als die des inneren Stroms An der Unterseite des Vorhangs ist eine Ansaugöffnung vorgesehen, so daß in diesem Gerät keine Rückzirkulier- oder Umwälzbereiche gebildet sind.
  • Die EP-0 413 406 A2 offenbart ein anderes Gerät zum Erzeugen eines Luftvorhangs durch Richten eines Strahlstroms auf ein Leitelement zwecks Festlegung eines Arbeitsraums innerhalb des Luftvorhangs. Gemäß diesem Stand der Technik ist nicht vorgesehen, die Luft innerhalb des Arbeitsraums mittels dieses Geräts auszutauschen und zu reinigen, sondern nur den umschlossenen Arbeitsraum von der umgebenden Atmosphäre zu trennen. Die Luft zur Erzeugung des Luftvorhangs wird bevorzugt von der Außenseite des Arbeitsraums angesaugt, und die Luft innerhalb des Vorhangs wird dabei mittels einer getrennten Fluidreguliervorrichtung gereinigt.
  • Die FR-A-2163927 beschreibt ein Gerät, bei dem zwei Luftdurchgänge bzw. -kanäle durch ein Trennelement getrennt und jeweils mit einem Gebläse zum Erzeugen eines Luftstroms durch diese versehen sind. Die Ansaugöffnung des ersten Fluidkanals ist so angeordnet, daß sie von der Austrag- oder Auslaßöffnung des zweiten Kanals umgeben ist und (dabei) ein (Luft-)Vorhang um die Ansaugöffnung herum gebildet wird, während die Ansaugöffnung des zweiten Kanals und die Austragöffnung des ersten Kanals in verschiedenen Richtungen von der Ansaugöffnung des ersten Kanals und dem durch die Austragöffnung des zweiten Kanals geformten Luftvorhang hinweg gerichtet sind.
    • ABRISS DER ERFINDUNG
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Fluidbehandlungsgeräts, bei dem ein Grad (level) der Reinigung innerhalb der Einflußsphäre des Fluidbehandlungsgeräts weiter vergrößert sein kann.
  • Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch Schaffung eines Fluidbehandlungsgeräts mit einer Düsenanordnung, welche Düsenanordnung umfaßt: einen Fluidansaugdurchgang oder -kanal mit einer kegelförmigen bzw. konischen Ansaugöffnung und eine Anzahl ringförmiger Fluidaustragdurchgänge oder -kanäle, die außerhalb des Fluidansaugkanals schichtweise angeordnet (stacked) sind, um die Ansaugöffnung zu umschließen, und zwei oder mehr Fluidaustragöffnungen aufweisen, wobei ein zum Ansaugkanal angesaugtes Fluid von einem Film des aus den zwei oder mehr Fluidaustragöffnungen ausgetragenen Fluids umschlossen (sheathed) ist, wobei die Düsenanordnung mit einer ein Gebläse aufweisenden Fluidbehandlungsvorrichtung verbunden ist, welche Fluidbehandlungsvorrichtung das über den Ansaugkanal der Düsenanordnung angesaugte Fluid zu behandeln und das behandelte Fluid zusammen mit Fluid, das über eine weitere Ansaugöffnung von der Außenseite der Fluidbehandlungsvorrichtung angesaugt wird, zu den Austragkanälen auszutragen vermag, wobei ein Verhältnis ψ = Qs/Qd einer Strömungsmenge Qs des in den Ansaugkanal angesaugten Fluids und (zu) einer Strömungsmenge Qd des aus den zwei oder mehr Fluidaustragkanälen ausgetragenen Fluids auf 1 oder weniger eingestellt ist und wobei eine Strömungsgeschwindigkeit des aus jeder der zwei oder mehr Fluidaustragöffnungen ausgetragenen Fluids so eingestellt ist, daß sie in Richtung auf die äußerste Austragöffnung fortlaufend abnimmt, um damit einen eine innere Ansaugzone umgebenden bzw. umschließenden kegelförmigen Luftvorhang zu formen, welcher Luftvorhang eine Strömungsgeschwindigkeitsverteilung aufweist, bei welcher sich die Strömungsgeschwindigkeit von der inneren Ansaugzone zur Außenseite hin verringert.
  • Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß auch durch Schaffung eines Fluidbehandlungsgeräts, umfassend: ein Trennelement, ein an einer Seite des Trennelements montiertes erstes Gebläse, einen ersten Fluiddurchgang bzw. -kanal mit einer ersten Ansaugöffnung, die mit der Ansaugseite des ersten Gebläses in Verbindung steht, und einer mit der Austragseite des ersten Gebläses in Verbindung stehenden ersten Austragöffnung, wobei die erste Austragöffnung um die erste Ansaugöffnung herum angeordnet ist und der erste Fluidkanal von der ersten Ansaugöffnung über das erste Gebläse zur ersten Austragöffnung verläuft, ein an der anderen Seite des Trennelements montiertes zweites Gebläse, einen zweiten Fluiddurchgang bzw. -kanal mit einer zweiten Ansaugöffnung, die mit der Ansaugseite des zweiten Gebläses in Verbindung steht, und einer mit der Austragseite des zweiten Gebläses in Verbindung stehenden zweiten Austragöffnung, wobei die zweite Austragöffnung um die erste Austragöffnung herum angeordnet ist und dabei zusammen mit der ersten Ansaugöffnung eine Düsenanordnung bildet und wobei der zweite Fluidkanal von der zweiten Ansaugöffnung über das zweite Gebläse zur zweiten Austragöffnung verläuft, (und) eine in den ersten Fluidkanal eingebaute Fluidbehandlungsvorrichtung, wobei die Strömungsmenge des aus den Austragöffnungen ausgetragenen Fluids größer eingestellt ist als die des in die erste Ansaugöffnung eingesaugten Fluids und die Strömungsgeschwindigkeit des aus jeder der Austragöffnung en ausgetragenen Fluids so eingestellt ist, daß sie in Richtung auf die äußerste Austragöffnung fortlaufend abnimmt, um damit einen eine innere Ansaugzone umgebenden bzw. umschließenden kegelförmigen Luftvorhang zu formen, welcher Luftvorhang eine Strömungsgeschwindigkeitsverteilung aufweist, bei welcher sich die Strömungsgeschwindigkeit von der inneren Ansaugzone zur Außenseite hin verringert.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform dieses Geräts ist die Fluidbehandlungsvorrichtung ein Filter zum Reinigen der Luft.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform ist Fluidbehandlungsvorrichtung ein Wärmetauscher
  • Erfindungsgemäß ist die Dicke des Films des aus den Austragkanälen ausgetragenen Fluids vergrößert. Außerdem ist die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen diesem ausgetragenen Fluid und dem Fluid außerhalb des örtlichen Raums klein eingestellt. Mithin wird ein Vermischen des ausgetragenen Fluids mit dem Fluid außerhalb des örtlichen Raums unterdrückt.
  • Andere Aufgaben und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.
    • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • In den zeichnungen zeigen:
  • Fig. 1(A) eine Ansicht im Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 1(B),
  • Fig. 1(B) eine perspektivische Darstellung einer Fluiddüsenanordnung gemäß der Erfindung,
  • Fig. 2 eine Darstellung des durch die Düsenanordnung nach den Fig. 1(A) und 1(B) erzeugten Strömungsschemas,
  • Fig. 3 eine graphische Darstellung, in welcher der Reinheitsgrad innerhalb eines örtlichen (local) Raums gegen die Zeit für den Fall, in welchem die Saugdüse nach den Fig. 1(A) und 1(B) verwendet wird, und für den Fall aufgetragen ist, in welchem die Saugdüse nach Fig. 8 verwendet wird,
  • Fig. 4 eine schematische Querschnittdarstellung eines Fluidbehandlungsgeräts gemäß der Erfindung,
  • Fig. 5 eine schematische Querschnittdarstellung eines anderen Fluidbehandlungsgeräts gemäß der Erfindung,
  • Fig. 6 eine lotrechte Querschnittdarstellung eines weiteren Fluidbehandlungsgeräts gemäß der Erfindung,
  • Fig. 7 eine lotrechte Querschnittdarstellung noch eines anderen Fluidbehandlungsgeräts gemäß der Erfindung und
  • Fig. 8 eine schematische Querschnittdarstellung eines Fluidbehandlungsgeräts gemäß der JP-Patentanmeldung 169893/1990.
    • GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • In Fig. 1 ist eine den Grundgedanken der vorliegenden Erfindung verkörpernde Fluiddüsenanordnung dargestellt. Die allgemein mit der Bezugsziffer 20 bezeichnete Düse umfaßt ein Innenelement 21, ein Zwischenelement 22 und ein Außenelement 23. Das Innenelement 21 besteht aus einem zylindrischen Abschnitt 21a und einem konischen Abschnitt 21b, der mit dem Vorderende des zylindrischen Abschnitts 21a verbunden ist und sich in Auswärtsrichtung erweitert. Auf ähnliche Weise besteht das Zwischenelement 22 aus einem zylindrischen Abschnitt 22a und einem konischen Abschnitt 22b. Das Außenelement 23 besteht aus einem zylindrischen Abschnitt 23a und einem konischen Abschnitt 23b.
  • Diese Elemente 21, 22 und 23 sind mit einem kleinen gegenseitigen Abstand in der angegebenen Reihenfolge koaxial zueinander angeordnet. Dabei ist innerhalb des Innenelements 21 ein Ansaugdurchgang oder -kanal 24 für das Ansaugen von Fluid geformt. Ein erster ringförmiger Austragkanal 25 für das Austragen von Fluid ist zwischen dem Innenelement 21 und dem Zwischenelement 22 festgelegt. Ein zweiter ringförmiger Fluid-Austragkanal 26 ist zwischen dem Zwischenelement 22 und dem Außenelement 23 gebildet. Erster und zweiter Austragkanal 25 bzw. 26 sind in dieser Reihenfolge um die Außenseite des Ansaugkanals 24 gestapelt bzw. schichtweise angeordnet, so daß sie den Ansaugkanal 24 umschließen.
  • Die konischen Abschnitte 21b, 22b und 23b sind unter dem gleichen Winkel α zur Strömungslinie P des in den Ansaugkanal 24 eingesaugten Fluids geneigt. Dieser Winkel α ist auf 45º bis 90º eingestellt.
  • Die Strömungsmenge QS des in den Ansaugkanal 24 angesaugten Fluids ist größer eingestellt als die Strömungsmenge QD des aus erstem und zweitem Austragkanal 25 bzw. 26 ausgetragenen Fluids. Die Strömungsgeschwindigkeit innerhalb des zweiten Austragkanals 26 ist kleiner eingestellt als die innerhalb des ersten Austragkanals 25.
  • Wenn gemäß Fig. 2 aus erstem und zweitem Austragkanal 25 bzw. 26 Luft schräg abwärts mit einer gegebenen Geschwindigkeit ausgeblasen wird, wird der ringförmige Luftstrom AC dick. Ein von diesem Luftstrom AC umschlossener örtlicher Raum AZ ist innerhalb eines Raums oder einer Kammer RO geformt. Die innerhalb des örtlichen Raums AZ befindliche Luft wird auf die durch einen breiten (weißen) Pfeil angedeutete Weise in den Ansaugkanal 24 angesaugt.
  • Fig. 3 veranschaulicht die Art und Weise, auf welche sich der dimensionslose Reinheitsgrad C innerhalb des örtlichen Raums AZ zeitabhängig ändert. In Fig. 3 gibt eine Kurve a den Reinheitsgrad für den Fall an, daß die Saugdüse gemäß Fig. 8 verwendet wird und das Strömungsmengenverhältnis ψ gleich 1,0 ist. Die Kurven b, c und d geben Reinheitsgrade im Fall der Verwendung der erfindungsgemäßen Saugdüse 20 an. Die Kurve b steht für den erzielten Reinheitsgrad beim Strömungsmengenverhältnis ψ von 0,67. Die Kurve c gibt den Reinheitsgrad an, der dann erzielt wird, wenn das Strömungsmengenverhältnis ψ gleich 0,5 ist. Die Kurve d steht für den Reinheitsgrad in dem Fall, daß das Strömungsmengenverhältnis ψ gleich 0,5 und die Breiten der ersten und zweiten Austragkanäle 25 bzw. 26 im Vergleich zu den Fällen der Kurven b und c verdoppelt sind.
  • Wie aus Fig. 3 hervorgeht, sind die bei Verwendung der neuartigen Saugdüse 20 erzielten, durch die Kurven b, c und d angedeuteten dimensionslosen Reinheitsgrade C wesentlich besser als der durch die Kurve a angegebenen dimensionslose Reinheitsgrad C, der bei Verwendung der Saugdüse gemäß Fig. 8 erzielt wird. Bei Verwendung der neuartigen Saugdüse wird mit der Verringerung des Strömungsmengenverhältnisses ψ der dimensionslose Reinheitsgrad C verbessert. Dies läßt sich wie folgt erklären: Eine Diffusion oder Verteilung der Konzentration von Verunreinigungen aufgrund des Vermischens des Luftstroms AC mit der umgebenden Luft nimmt proportional zum Geschwindigkeitsgradienten des Luftstroms AC zu, wobei diese Diffusion oder Verteilung mit zunehmender Dicke des Films oder der Schicht des Luftstroms AC unterdrückt wird. Folglich wird durch Verkleinerungen der Strömungsgeschwindigkeit des äußeren Austragkanals 26 der Geschwindigkeitsgradient des Luftstroms AC verkleinert. Außerdem wird die Dicke des Luftstroms AC vergrößert.
  • In Fig. 4 ist ein Fluidbehandlungsgerät dargestellt, bei dem die oben beschriebene Saugdüse 20 über eine Leitung 30 mit einer Luftreinigungseinheit 31 verbunden ist. Wenn ein in der Luftreinigungseinheit 31 eingebautes Gebläse 32 angetrieben wird, strömt die von diesem Gebläse ausgeblasene Luft durch äußere ringförmige Fluidkanäle 33 und 34, die in der Mehrfachleitung 30 geformt sind, und sie strömt sodann durch den ersten und den zweiten Austragkanal 25 bzw. 26 in der Saugdüse 20. Hierauf wird die Luft in den Raum RO eingeblasen.
  • Die Luft innerhalb des vom Luftstrom AC umschlossenen lokalen Raums AZ wird in den Ansaugkanal 24 der Saugdüse 20 angesaugt, durchströmt einen im Zentrum der Mehrfachleitung 30 geformten Durchgang oder Kanal 35 und tritt dann in die Luftreinigungseinheit 31 ein. Sodann strömt die Luft abwärts durch ein Filter 36, ein Staubsammelmaterial 37 und ein Geruchbeseitigungsmittel 38. Bei diesem Vorgang wird die Luft gereinigt. Die Luft wird (daraufhin) wiederum zusammen mit der in die Reinigungseinheit 31 eingesaugten Luft über eine Ansaugöffnung 39 vom Gebläse 6 angesaugt. Der oben beschriebene Prozeß wiederholt sich fortlaufend.
  • Fig. 5 zeigt ein Fluidbehandlungsgerät, bei dem die oben beschriebene Saugdüse 20 über die Leitung 30 mit einer Klimaanlage 41 verbunden ist. Wenn ein in die Klimaanlage 41 eingebautes Gebläse 42 angetrieben wird, durchströmt die vom Gebläse ausgetragene oder ausgeblasene Luft einen Wärmetauscher 43. Dabei wird die Luft erwärmt oder gekühlt und damit konditioniert. Die konditionierte Luft strömt durch die äußeren ringförmigen Kanäle 33 und 34 innerhalb der Mehrfachleitung 30, durch den ersten und zweiten Austragkanal 25 bzw. 26 in der Saugdüse 20 und sodann in den Raum RO hinein. Die Luft innerhalb des vom Luftstrom AC umschlossenen lokalen Raums AZ wird in den Ansaugkanal 24 der Düse 20 eingesaugt und tritt über den zentralen Kanal 35 in der Leitung 30 in die Klimaanlage 41 ein. Hierauf wird die Luft zusammen mit der in die Klimaanlage 41 angesaugten Luft über eine Ansaugöffnung 44 wieder vom Gebläse 42 angesaugt. Der oben beschriebene Vorgang wiederholt sich fortlaufend.
  • Fig. 6 veranschaulicht ein Fluidbehandlungsgerät, bei dem eine Saugdüse mit einer Fluidbehandlungsvorrichtung (einheitlich) zusammengefaßt ist. Das Innere eines Gehäuses 50 ist durch ein Trennelement 51 in einen oberen Abschnitt und einen unteren Abschnitt unterteilt. Unterhalb des Trennelements 51 ist ein erstes Zentrifugalgebläse 52 montiert. Über dem Trennelement 51 ist ein zweites Zentrifugalgebläse 53 angeordnet. Diese Gebläse 52 und 53 werden durch einen am Trennelement 51 gehalterten Elektromotor 54 in Drehung versetzt.
  • Im Außenumfang des Gehäuses so ist nahe dessen Oberseite eine zweite Ansaugöffnung 55 geformt. Eine erste Ansaugöffnung 56 ist im Zentrum bzw. Mittelbereich des unteren Abschnitts des Gehäuses 50 vorgesehen. Um die erste Ansaugöffnung 56 herum ist eine erste ringförmige Austragöffnung 57 ausgebildet. Eine zweite Austragöffnung 58 ist außerhalb der ersten Austragöffnung 57 und neben dieser geformt.
  • Die erste Ansaugöffnung 56 steht über sowohl ein HEPA-(Hochleistungsteilchenluft-)Filter 64 als auch eine Glockenmündung 65 mit der Ansaugseite des ersten Zentrifugalgebläses 52 in Verbindung. Die erste Austragöffnung 57 steht mit der Austragseite des ersten Zentrifugalgebläses 52 in Verbindung. Auf diese Weise ist ein erster Fluiddurchgang oder -kanal 66 geformt, der von der ersten Ansaugöffnung 56 zur ersten Austragöffnung 57 über das erste Zentrifugalgebläse 52 verläuft.
  • Die zweite Ansaugöffnung 55 steht über ein HEPA- Filter 60 und eine Glockenmündung 61 mit der Austragseite des zweiten Zentrifugalgebläses 53 in Verbindung. Die zweite Austragöffnung 58 ist an die Austragseite des zweiten Zentrifugalgebläses 53 angeschlossen. Auf diese Weise ist ein zweiter Fluiddurchgang oder -kanal 62 geformt, der von der zweiten Ansaugöffnung 55 über das zweite Gebläse 53 zur zweiten Austragöffnung 58 verläuft.
  • Wenn die Zentrifugalgebläse 52 und 53 durch den Motor 54 angetrieben werden, wird die im Raum befindliche Luft aus der zweiten Ansaugöffnung 55 über ein Ansauggitter 59 in das Gehäuse 50 getrieben. Die Luft durchströmt sodann das HEPA-Filter 60, wobei Staub entfernt wird. Anschließend wird die Luft unter Führung durch die Glockenmündung 61 vom zweiten Zentrifugalgebläse 53 angesaugt. Die vom Gebläse 52 ausgeblasene Luft durchströmt den zweiten Fluidkanal 62 und wird aus der zweiten Austragöffnung 58 in den Raum eingeblasen. Gleichzeitig strömt die innerhalb des lokalen Raums AZ befindliche Luft von der ersten Ansaugöffnung 56 über ein Ansauggitter 63 in das Gehäuse 50 ein. Sodann durchströmt die Luft das HEPA-Filter 64, wobei Staub beseitigt wird. Anschließend wird die Luft unter Führung durch die Glockenmündung 65 vom ersten Zentrifugalgebläse 52 angesaugt. Die vom Gebläse 52 ausgeblasene Luft durchströmt den ersten Fluidkanal 66 und wird aus der ersten Austragöffnung 57 ausgeblasen.
  • In Fig. 7 ist noch ein anderes Fluidbehandlungsgerät dargestellt, das dem Fluidbehandlungsgerät gemäß Fig. 6 mit dem Unterschied ähnlich ist, daß im ersten Fluidkanal am Auslaß des ersten Zentrifugalgebläses 52 ein Wärmetauscher 67 montiert ist. Die Luft wird zum Durchströmen des Wärmetauschers 67 gebracht. Dabei wird gekühlte oder erwärmte Luft aus der ersten Austragöffnung 57 ausgeblasen, um den lokalen Raum AZ zu kühlen oder zu erwärmen.
  • Bei den obigen Ausführungsformen wird Luft angesaugt und ausgeblasen. Das angesaugte und ausgeblasene Medium ist jedoch nicht auf Luft beschränkt, vielmehr kann es ein beliebiges anderes Gas oder eine Flüssigkeit sein. Weiterhin sind bei den obigen Ausführungsformen zwei Lagen oder Schichten von Austragkanälen vorgesehen. Es können aber auch drei oder mehr Lagen bzw. Schichten von Austragkanälen geformt sein, wobei in diesem Fall die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids in Richtung auf die äußerste Lage oder Schicht fortlaufend verringert ist. Obgleich gemäß obiger Beschreibung der Ansaugkanal einen kreisförmigen Querschnitt besitzt und die Austragkanäle ringförmig sind, können auch elliptische, polygonale (mehreckige) und beliebige andere gewünschte Formen verwendet werden.
  • Gemäß dieser Erfindung ist die Strömungsmenge (flow rate) des aus den Austragkanälen ausgetragenen Fluids größer eingestellt als die des in den Ansaugkanal eingesaugten Fluids. Die Strömungsgeschwindigkeit in jedem der schichtweise angeordneten (stacked) Austragkanäle ist so eingestellt, daß sie in Richtung auf den äußersten Austragkanal fortlaufend abnimmt. Infolgedessen ist oder wird die Dicke des Films des aus den Austragkanälen ausgetragenen Fluids vergrößert. Außerdem ist die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem ausgetragenen Fluid und dem Fluid außerhalb des lokalen Raums verkleinert. Infolgedessen ist oder wird ein Vermischen des ausgetragenen Fluids mit dem Fluid außerhalb des örtlichen Raums unterdrückt. Der Reinheitsgrad des Fluids innerhalb des örtlichen Raums sowie andere Eigenschaften können durch Verbindung dieser Fluidsaugdüse mit einer Fluidbehandlungsvorrichtung verbessert werden.

Claims (4)

1. Fluidbehandlungsgerät mit einer Düsenanordnung (20),
welche Düsenanordnung (20) umfaßt: einen Fluidansaugdurchgang oder -kanal (24) mit einer kegelförmigen bzw. konischen Ansaugöffnung (21b) und eine Anzahl ringförmiger Fluidaustragdurchgänge oder -kanäle (25, 26), die außerhalb des Fluidansaugkanals (24) schichtweise angeordnet (stacked) sind, um die Ansaugöffnung (21b) zu umschließen&sub1; und zwei oder mehr Fluidaustragöffnungen aufweisen, wobei ein zum Ansaugkanal (24) angesaugtes Fluid von einem Film des aus den zwei oder mehr Fluidaustragöffnungen ausgetragenen Fluids umschlossen (sheathed) ist,
wobei die Düsenanordnung (20) mit einer ein Gebläse (32) aufweisenden Fluidbehandlungsvorrichtung (31,41) verbunden ist, welche Fluidbehandlungsvorrichtung (31,41) das über den Ansaugkanal (24) der Düsenanordnung (20) angesaugte Fluid zu behandeln und das behandelte Fluid zusammen mit Fluid, das über eine weitere Ansaugöffnung (39, 44) von der Außenseite der Fluidbehandlungsvorrichtung (31,41) angesaugt wird, zu den Austragkanälen (25, 26) auszutragen vermag, wobei ein Verhältnis ψ = Qs/Qd einer Strömungsmenge Qs des in den Ansaugkanal (24) angesaugten Fluids und (zu) einer Strömungsmenge Qd des aus den zwei oder mehr Fluidaustragkanälen (25, 26) ausgetragenen Fluids auf 1 oder weniger eingestellt ist und wobei eine Strömungsgeschwindigkeit des aus jeder der zwei oder mehr Fluidaustragöffnungen ausgetragenen Fluids so eingestellt ist, daß sie in Richtung auf die äußerste Austragöffnung fortlaufend abnimmt, um damit einen eine innere Ansaugzone umgebenden bzw. umschließenden kegelförmigen Luftvorhang zu formen, welcher Luftvorhang eine Strömungsgeschwindigkeitsverteilung aufweist, bei welcher sich die Strömungsgeschwindigkeit von der inneren Ansaugzone zur Außenseite hin verringert.
2. Fluidbehandlungsgerät, umfassend:
ein Trennelement (51),
ein an einer Seite des Trennelements (51) montiertes erstes Gebläse (52),
einen ersten Fluiddurchgang bzw. -kanal (66) mit einer ersten Ansaugöffnung (56), die mit der Ansaugseite des ersten Gebläses (52) in Verbindung steht, und einer mit der Austragseite des ersten Gebläses (52) in Verbindung stehenden ersten Austragöffnung (57), wobei die erste Austragöffnung (58) um die erste Ansaugöffnung (56) herum angeordnet ist und der erste Fluidkanal (66) von der ersten Ansaugöffnung (56) über das erste Gebläse (52) zur ersten Austragöffnung (57) verläuft,
ein an der anderen Seite des Trennelements (51) montiertes zweites Gebläse (53),
einen zweiten Fluiddurchgang bzw. -kanal (62) mit einer zweiten Ansaugöffnung (55), die mit der Ansaugseite des zweiten Gebläses (53) in Verbindung steht, und einer mit der Austragseite des zweiten Gebläses (53) in Verbindung stehenden zweiten Austragöffnung (58), wobei die zweite Austragöffnung (58) um die erstes Austragöffnung (58) herum angeordnet ist und dabei zusammen mit der ersten Ansaugöffnung (56) eine Düsenanordnung bildet und wobei der zweite Fluidkanal (62) von der zweiten Ansaugöffnung (55) über das zweite Gebläse (53) zur zweiten Austragöffnung (58) verläuft, (und)
eine in den ersten Fluidkanal eingebaute Fluidbehandlungsvorrichtung,
wobei die Strömungsmenge des aus den Austragöffnungen (57, 58) ausgetragenen Fluids größer eingestellt ist als die des in die erste Ansaugöffnung (56) eingesaugten Fluids und die Strömungsgeschwindigkeit des aus jeder der Austragöffnungen ausgetragenen Fluids so eingestellt ist, daß sie in Richtung auf die äußerste Austragöffnung fortlaufend abnimmt, um damit einen eine innere Ansaugzone umgebenden bzw. umschließenden kegelförmigen Luftvorhang zu formen, welcher Luftvorhang eine Strömungsgeschwindigkeitsverteilung aufweist, bei welcher sich die Strömungsgeschwindigkeit von der inneren Ansaugzone zur Außenseite hin verringert.
3. Fluidbehandlungsgerät nach Anspruch 2, wobei die Fluidbehandlungsvorrichtung ein Filter (64) zum Reinigen von Luft ist.
4. Fluidbehandlungsgerät nach Anspruch 2, wobei die Fluidbehandlungsvorrichtung ein Wärmetauscher (67) ist.
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