-
Gebiet der
Erfindung
-
Die Erfindung betrifft ein Luftmanipulationssystem
zum Steuern des Volumens von durchströmender Luft durch ein Luftbehandlungssystem
in einem Heizungs-, Ventilations- und Luftkonditionier- bzw. Luftaufbereitungssystem.
Das erfindungsgemäße Luftmanipulationssystem
verändert
insbesondere das Luftvolumen selektiv, welches durch ein Luftbehandlungssystem
strömt,
so daß,
wenn es Klimaumstände
vorschreiben bzw. vorgeben, daß nicht
das ganze hereinkommende bzw. eintretende Luftvolumen gekühlt, gewärmt, befeuchtet
oder getrocknet werden muß,
ein Abschnitt der eintretenden bzw. einströmenden Luft in einen Umgehungs-
bzw. Bypassabschnitt umgeleitet wird, um unbehandelt zum Gebäude zu gelangen.
-
Hintergrund
der Erfindung
-
Beim Aufbereiten bzw. Klimatisieren
von Luft für
größere Geschäftsgebäude wie
Bürogebäude, Hotels,
Apartmentgebäude
und andere kommerzielle Einrichtungen ist es aufgrund der Klimabedingungen
der Umgebung oftmals nicht nötig,
die gesamte eintretende Luft vor ihrer Verteilung durch das Gebäude zu behandeln.
Diese Luftbehandlungssysteme, welche als Heizungs-, Ventilations-
bzw. Lüftungs-
und Klimeianlagen (HVAC) – Systeme
bekannt sind, werden zum Kühlen
von eintretender Luft in Sommermonaten und zum Wärmen eintretender Luft in Wintermonaten
verwendet, und in Abhängigkeit
vom Feuchtigkeitsniveau der Umgebung der zu behandelnden Luft befeuchten
oder trocknen sie die Luft vor ihrer letztendlichen Verteilung im
Gebäude.
-
Die meisten modernen HVAC-Systeme
haben dementsprechend Vorkehrungen bzw. Vorrichtungen, um ein Volumen
von eintretender Luft derart umzuleiten; daß das Volumen der umgeleiteten
Luft im Kühlungs-, Heizungs-,
Trocknungs- oder Befeuchtungssystem unbehandelt bleibt. Dies ist
aus einem ökonomischen Standpunkt
aus gesehen vernünftig
und wünschenswert,
da Umgebungsluftbedingungen bzw. -zustände derart vorgeben können, daß es nicht
nötig ist,
das gesamte Volumen der in einem Gebäude verteilten Luft zu behandeln.
An heißen,
feuchten Tagen wird ein größeres Volumen,
wenn nicht sogar das gesamte Volumen der eintretenden Luft gekühlt und
befeuchtet. An einem kühleren,
weniger feuchten Sommertag kann andererseits die Umgebungsluft ausreichend
kühl und
trocken sein, um direkt innerhalb eines Gebäudes ohne erforderliche Kühlung oder
Entfeuchtung verteilt zu werden. Gleiche Bedingungen können in
Wintermonaten an wärmeren
Tagen bestehen. Umgebungsluftzustände können ebenfalls vorgeben, daß es nicht
nötig ist,
das gesamte Volumen eintretender Luft zu behandeln, sondern nur
einen Anteil des eintretenden Luftvolumens, so daß ein Teil
der Luft durch das HVAC-Behandlungssystem und Teil des Luftvolumens
zum Umgehen des HVAC-Behandlungssystems geleitet wird, um mit dem
Volumen der behandelten Luft vor einer letztendlichen Verteilung
durch das Gebäude
vermischt zu werden.
-
Die HVAC-Industrie hat den Nutzen
von Luft-Bypass-Systemen bzw. Luft-Umlenk-Systemen erkannt und nach Wegen
gesucht, um Luft-Umlenk-Systeme auf verschiedene Weisen unterzubringen,
einschließlich unterschiedlicher
Arten von bewegbaren Toren, Umleitscheiben oder Flächen und
Klappen, und ebenfalls durch Beschränkung des Volumens der eintretenden
frischen Außenluft
durch Rezirkulieren eines Anteils der bereits konditionierten und
behandelten Luft, anstelle diese nach außen abzuführen. Solche Lösungen waren nicht
wirklich erfolgreich, obwohl sie sich mit dem Problem befaßt haben,
und konnten die mit solchen herkömmlichen
Systemen verbundenen Probleme nicht vollständig lösen (siehe beispielsweise die
US-A-4 284 132).
-
Probleme bestehen beim adäquaten Einstellen
des Verhältnisses
von konditionierter Luft zu Umlenkluft aufgrund von Unterschieden
von Druckabfällen
zwischen Luft, welche sich durch einen Konditionierer bewegt, und
Luft, welche sich durch ein Luft-Bypass-System bewegt. Probleme
bestehen auch bei Bypasssystemen, welche sich drehende Klappen oder
Flächen
verwenden, da die Änderung
der Luftvolumen in kei nem linearen Verhältnis zur Bewegung der Klappen
oder Flächen
steht, was Steuerungsschemata schwierig gestaltet. Diese Systeme
können
ferner den Luftstrom zwischen der Luftbypass-Passage und der Luftpassage
durch den Konditionierabschnitt des Systems niemals wirklich abdichten.
Somit tritt zwischen den Bypasspassagen und den Konditionierpassagen
ein Leck an Luft derart auf, daß eine
genaue Steuerung des zu konditionierenden Luftvolumens und des umzulenkenden
Luftvolumens praktisch nicht möglich
ist.
-
Derzeit besteht demzufolge ein Bedarf
nach einem verbesserten Luftkonditionier-/ Umlenksystem, um einen
verbesserten und gesteigerten Betrieb bzw. Ablauf zum Maximieren
der Nutzen herkömmlicher HVAC-Systeme
zu schaffen, welche mittelst Regulieren des zu konditionierenden
Luftvolumens basierend auf den Eigenschaften der äußeren Umgebungsluft
zu der Zeit, zu welcher das HVAC-System Luft für das Innere eines Gebäudes aufbereitet,
arbeiten.
-
Zusammenfassung
der Erfindung
-
Ein verbessertes Luftmanipulationssystem
für HVAC-Systeme
weist in einer bevorzugten Ausführungsform
eine Mehrzahl von beabstandeten Verdampfungs- bzw. Verdunstungsbefeuchtern
zum Schaffen einer Wasserdampfquelle zum Befeuchten eines hier hindurchtretenden
Luftvolumens auf. Zwischen den Verdampfungsbefeuchtern ist ein Luft-Bypass-/bzw.
-Umgehungsweg vorgesehen, welcher es der eintretenden Luft ermöglicht,
das Verdampfungsbefeuchtersystem zu umgehen. Eine Reihe von bewegbaren
Tafeln werden im Strömungskanal
der eintretenden Luft vor den Verdampfungsbefeuchtem und schräg bzw. quer
zur Richtung des Luftstroms verwendet. In einer Stellung decken
die Tafeln den Lufteinlaß zum
Verdampfungsbefeuchter-System ab, um einen Luftstrom hierdurch zu
versperren, und in einer zweiten Stellung stehen sie über dem Lufteinlaß zum Luft-Umgehungssystem,
um Luftströmung
durch die Umgehungs-Passagen
zu blockieren bzw. versperren. An Zwischenstellungen zwischen den
ersten und zweiten Positionen erlauben die Tafeln einem Teil der
einströmenden
Luft, durch den Verdampfungsbefeuchter sowie durch das Luftumgehungssystem
zu strömen.
Die relative Stellung der bewegbaren Tafeln, welche entlang eines
Führungssysteme;
gleiten, steuert, ob mehr oder weniger Luft zu entweder den Verdampfungsbefeuchtern
oder zur Luftumgehung strömt.
-
Größere Genauigkeit und eine genauere
Steuerung des Druckabfalls von Luft über bzw. durch den Verdampfungsbefeuchter
und das Luft-Umgehungssystem wird erzielt, indem man die Luft durch
eine perforierte Platte vor dem Verdampfungsbefeuchter sowie vor
der Luftumgehung passieren läßt, bei
welcher die Größe und die
Abstände
der Perforationen die gewünschte
Gleichförmigkeit
im Druckabfall erzeugen.
-
Das Bypass- bzw. Umgehungssystem
der vorliegenden Erfindung ist auch auf andere HVAC-Funktionen anwendbar,
da der Strömungsverlauf
des Luftstroms in Luftkühlungs-
und/oder Erwärmungseinheiten ebenso
wie in Trocknungssysternen oder Kombinationen von Erwärmungs-,
Kühlungs-,
Befeuchtungs- und/oder Entfeuchtungs- bzw. Trocknungssystemen verwendet werden
kann. Es kann ebenso als ein Luftmanipulationssystem verwendet werden,
in welchem rezirkulierte bzw. rückgeführte Luft,
welche bereits aufbereitet bzw. konditioniert wurde, rezirkuliert
und mit unbehandelter Umgebungsluft gemischt wird, um durch ein
Gebäude
umgewälzt
zu werden. In diesem Fall verläuft
die rezirkuliert Luft durch das, was die Aufbereitungs- bzw. Konditionierungzone
ist, und die unbehandelte Umgebungsluft wird durch den Umgehungsabschnitt
geführt.
-
Es ist eine Aufgabe bzw. ein Ziel
der vorliegenden Erfindung, ein Luftmanipulationssystem für HVAC-Systeme
zu schaffen, welches ein vorbereitetes und einfaches Gleichgewicht
bzw. Abgleich eines eintretenden Luftstroms zwischen der HVAC-Einheit und einer
Luftumgehung erlaubt.
-
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden
Erfindung, ein Luftmanipulationssystem für HVAC-Systeme zu schaffen,
welche eine selektive lineare Abstimmung von unbehandelter, eintretender
Luft zu behandelter, eintretender Luft zum Maximieren der Wirksamkeit
des HVAC-Systems erlaubt.
-
Ein wiederum weiteres Ziel der vorliegenden
Erfindung ist es, ein Luftausgleichsystem zu schaffen, um den Strom
von eintretender Luft, welcher in einem HVAC-System behandelt werden soll, auszugleichen
bzw. abzugleichen, wobei der Ausgleich durch selektives Positionieren
bzw. Stellen von verschiebbaren bzw. gleitbaren Tafeln durchgeführt wird,
was einen einfachen aber belastbaren Mechanismus zum Erreichen des
gewünschten
Ergebnisses schafft.
-
Ein wiederum weiteres Ziel der vorliegenden
Erfindung ist es, ein Luftmanipulationssystem für ein HVAC-System zu schaffen,
bei welchem die Abstimmung bzw. die Balance des Stroms an eintretender
Luft zwischen einer Luftumgehungspassage und einer Passage durch
einen HVAC-Behandlungsabschnitt mit einem gleichförmigeren
Druckunterschiedabfall erzielt wird, um Probleme bzw. Schwierigkeiten,
welche mit dem Druckaus- bzw. abgleich von stromaufwärts oder
stromabwärts
des Luftmanipulationssystems gelegener Ausstattung bzw. Apparatur
verbunden sind, zu mindern bzw. zu verringern.
-
Kurze Beschreibung
der Zeichnung
-
Ein vollständigeres Verständnis der
Erfindung ergibt sich aus der Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen,
wenn diese in Verbindung mit der beigefügten Figur gelesen wird, in
welcher gilt:
-
1A ist
eine auseinandergezogene isometrische Ansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform;
-
1B ist
eine isometrische Ansicht einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform
in einer ausgewählten
Betriebsstellung;
-
1C ist
eine 1B entsprechende
Ansicht, welche eine weitere Betriebsstellung zeigt;
-
1D ist
eine Ansicht, welche vergleichbar zu den 1B und 1C ist,
welche eine weitere Betriebsstellung zeigt.
-
2 ist
ein aufgeteilter Aufriß,
welcher ein bevorzugtes NVAC-System
und die perforierten Platten zeigt, welche in einer bevorzugten
erfindungsgemäßen Ausführungsform
verwendet werden;
-
3 ist
ein aufgeteilter Aufriß,
welcher verschiedene Positionen bzw. Stellungen einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform
zeigt;
-
4 ist
ein aufgeteilter Aufriß und
Teilschnittansicht einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
-
5 ist
eine End-Aufrißansicht
einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
und
-
6 und 7 sind Aufrißansichten
alternativer Schieber- bzw. Klappenscheiben, welche in einer bevorzugten
Ausführungsform
verwendet werden, welche alternative Anordnungen der Perferationen
zeigen.
-
BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Das erfindungsgemäße Luftmanipulationssystem 10,
wie es als erstes in 1A zu
sehen ist, weist in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eine Mehrzahl von
voneinander beabstandeten Aufbereitungsinnenteilen 12, 14,
und 16 und freien bzw. unbehinderten Luftumgehungsabschnitten 18, 20 und 22,
welche an jedes Aufbereitungsinnenteil anschließen, auf. Beim Aufbereitungsinnenteil
kann es sich in Abhängigkeit
von den gewünschten
Aufbereitungsbedingungen bzw. -zuständen um eine Küh leinheit
zum Kühlen
eintretender Luft, eine Erwärmungseinheit
zum Erwärmen
eintretender Luft, eine kombinierte Erwärmungs- und Kühleinheit,
eine Befeuchtungseinheit oder eine Trocknungseinheit handeln. Alternativ
hierzu kann es sich beim Aufbereitungsinnenteil um eine Kombination
einer Erwärmungs-,
Kühlungs-,
Befeuchtungs- oder
Trocknungseinheit zum Gewähren
jeder gewünschten
Luftbehandlung handeln. Bei den Aufbereitungsinnenteil-Einheiten
kann es sich um Einheiten eines jeden Standardtyps zum Erwärmen, Kühlen, Befeuchten
und/oder Trocknen, wie es für
jeden Fachmann auf dem Gebiet der HVAC offenkundig ist, handeln.
Der besondere. Typ der Aufbereitungsinnenteil-Einheit ist nicht
Gegenstand der vorliegenden Erfindung;.
-
Wie angedeutet, strömt Umgebungsluft
in der Richtung des Pfeils in das Luftmanipulationssystem 10. Unmittelbar
stromaufwärts
der Aufbereitungsinnenteile 12, 14 und 16 und
der Luft-Umgehungsabschnitte 18, 20 und 22 sind
in relativ enger Juxtaposition eine Reihe von Platten 24,
welche sich über
die gesamte vertikale Höhe
der Innenteile 12–16 und
der Umgehungspassagen 18–22 erstrecken. Neben
jedem Aufbereitungsinnenteil sind drei solcher Platten 26, 28 und 30 angeordnet.
Die Platten 26 und 30 der Außenseite sind mit einer Mehrzahl
von Perforationen 32 versehen, während die Platte 28 in
der Mitte keine Perforationen hat. Ein Luftstrom durch die Innenteile
ist durch die perforierten Platten 26 und 30 möglich, jedoch
strömt
keine Luft durch die Innenteile durch die Abdeckplatte 28.
Auf die gleiche An und Weise ist eine perforierte Platte 34 vor den
Umgehungspassagen 18–22 derart
angeordnet, daß ein
Luftstrom durch die Bypass- bzw. Umgehungspassagen durch Perforation 32 stattfindet
bzw. durchströmt.
-
Um das Volumen des Luftstroms zu
den Aufbereitungsinnenteilen 12-16 und den Umgehungsabschnitten 18–20 zu
steuern, sind eine Reihe von lateral bzw. seitlich bewegbarer Tafeln 36, 38, 40, 42, 44 und 46 vorgesehen.
Wie im Anschluß hieran
ausführlicher
erklärt
wird, sind die Tafeln 36–46 in einer Führungsanordnung 48 für selektive,
gleitbare Bewegung zwischen einer ersten Position, in welcher das
gesamte Volumen der eintreffenden Luft durch die Luftumgehungspassagen 18–22 geleitet
wird, zu einer zweiten Position, in welcher das gesamte Volumen
der eintretenden Luft so gelei tet wird, daß es durch die Aufbereitungsinnenteile 12–16 gelangt,
befestigt. Die jeweiligen Passagen, entweder durch die Umgehungspassagen
oder durch die Aufbereitungsinnenteile, werden durch Seitentafeln 50,
welche sich von der Fläche
der Aufbereitungsinnenteile nach außen erstrecken, bestimmt bzw.
festgelegt. Wenn die Platten 36– 46 in Zwischenpositionen
positioniert sind, gelangt ein Volumen an eintreffender Luft zugleich
durch die Aufbereitungsinnenteile und durch die Umgehungsabschnitte.
Die relative Stellung der bewegbaren Platten bestimmt, welches relative
Volumen an Luft durch die Aufbereitungsinneteile geleitet wird und
welches durch die Umgehungsabschnitte geleitet wird.
-
Dies ist in den 1B bis 1D dargestellt,
wobei 1B den Zustand
aufzeigt, in welchem die bewegbaren Tafeln 36–46 positioniert
sind, um die gesamte Luft davon abzuhalten, durch die Aufbereitungsinnenteile 12–16 zu
strömen,
so daß das
gesamte Volumen der eintreffenden Luft durch die Umgehungsabschnitte 18–22 strömt. 1C stellt den Zustand dar,
in welchem die bewegbaren Tafeln 36–46 an einer Zwischenposition bzw.
-stellung stehen, um einem Teil des eintreffenden Luftvolumens ein
Strömen
durch die Aufbereitungsinnenteile 12–16 und einem Teil
der eintreffenden Luftvolumens ein Passieren durch die Umgehungsabschnitte 18–22 zu
ermöglichen. 1D stellt den Zustand dar,
in welchem die bewegbaren Tafeln 36–46 zum Blockieren
bzw. Verhindern jeden Luftstroms durch die Umgehungsabschnitte 18–22 positioniert
sind, so daß das
gesamte Volumen der eintreffenden Luft durch die Aufbereitungsinnenteile 12–16 geleitet
wird.
-
Zur Beschreibung bevorzugter erfindungsgemäßer Ausführungsformen
wird nun auch auf die 2–7 Bezug genommen, wobei gleiche,
hierin beschriebene Teile dieselben Bezugszeichen haben, wie sie
zuvor verwendet wurden.
-
Bezieht man sich zuerst auf 2, so zeigt der linksseitige
Abschnitt der Figur eine bevorzugte Ausführungsform, bei welcher es
sich beim Aufbereitungsinnenteil 12 um ein Verdampfungs-Befeuchter
mit einem typischen geriffelten bzw. gewellten Absorptionsmedium 52 handelt,
welches innerhalb des Innenteils vorliegt. Das Medium absorbiert
Wasser, welches durch Wasserverteilungsleitungen 54 (siehe 4) verteilt wird, welches über das
Medium 52 strömt,
wo es absorbiert wird. Nicht absorbiertes Wasser wird in einem Sumpf
bzw. Wanne 56 zur Rezirkulation gesammelt.
-
Wie zuvor beschrieben befinden sich
die Umgehung- bzw. Bypass-Luftpassagen 18–22 an
jeder Seite der Befeuchtungseinheiten, welche das Eintreten von
Luft zulassen, wenn die bewegbaren Tafeln 36–46 in
einer geeigneten Position sind, um einen Luftstrom durch die Bypass-
bzw. Umgehungspassagen derart verhindern, daß Luft durch den Befeuchtungsabschnitt
strömt.
-
Der zur Rechten liegende Abschnitt
der 2 stellt eine weitere
erfindungsgemäße Ausführungsform dar
und kennzeichnet die Anordnung der perforierten Platten und der
Abdeckplatten der vorliegenden Erfindung, wie sie vor den Aufbereitungsinnenteilen
und Umgehungs- bzw. Bypasspassagen positioniert sind. Wie hier dargestellt
ist, sind eine perforierte Platte 26, eine Abdeckplatte 28 und
eine perforierte Platte 30 vor einer Befeuchtereinheit 12 angeordnet.
Die Perforationen können
von jeder Grüße sein,
um den Luftstrom durch das Aufbereitungsmedium zu steuern, und die
Größe der Perforation
ist basierend auf einer vorgesehenen Strömungsratenkapazität der eintreffenden
Luft ausgewählt.
Es wurde ebenfalls herausgefunden, daß eine ungleichförmige Beabstandung
zwischen den Perforationen von Nutzen ist. Wie in 2 gezeigt ist, haben je eine Seite der
perforierten Platten 26 und 30 weiter voneinander
beabstandete Perforationen als es bei der anderen Seite der Fall
ist, wo die Perforationen enger beabstandet sind. Die Seite der
Platte mit den weiter beabstandeten Perforationen ist die Seite
der Platte, welche als erste freigelegt wird, wenn sich eine bewegbare
Tafel von der Position der vollständigen Luftstromblockade zu
einer offenen Position bewegt. Die graduelle bzw. allmähliche Zunahme
des Luftstroms durch eine Aufbereitungseinheit verringert einen
plötzlichen Luftanstrom
und verbessert die Druckeinstellung bzw. -regulierung.
-
Im Folgenden wird Bezug auf 3 genommen, welche in geteilter
Ansicht die erste und die zweite Stellung der bewegbaren Tafeln
darstellt. Die linke Seite der 3 zeigt
die bewegbaren Tafeln 36–46, wie sie die Umgehungsabschnitte
derart vollständig blockieren,
daß das
gesamte Volumen der eintretenden Luft durch die perforierten Platten 26 und 28 vor
dem Aufbereitungsinnenteil passiert.
-
Die rechte Seite von 3 zeigt die Stellung der bewegbaren Tafeln,
in welcher die Tafeln 36–46 den Luftstrom
in die Aufbereitungsinnenteile 12–16 nun vollständig blockieren,
wobei die Umgehungspassagen 18–22 frei liegen, mit
darüber
liegender perforierter Platte 34. In dieser Position wird
das gesamte Volumen der eintretenden Luft durch die Umgehungsabschnitte
und kein Anteil durch die Aufbereitungsinnenteile gelenkt.
-
Für
eine kurze Erklärung,
wie die bewegbaren Tafeln 36–46 positioniert und
bewegt werden, wird nun Bezug genommen auf die 2, 3, 4 und 5. Es ist offenkundig, daß die Tafeln
auf beliebige Art und Weise gleitbar befestigt und bewegt werden
können.
Die Tafeln können
beispielsweise auf Rollen auf entweder einer einzelnen Schiene oder
Doppelschienen befestigt sein und mittels jeder gewünschten
mechanischen oder elektrischen Einrichtung bewegt werden. Die Tafeln
könnten
manuell betrieben werden, zahnrad- bzw getriebebetrieben sein, pneumatisch
angetrieben oder elektrisch angetrieben werden. In einer bevorzugten
Ausführungsform
sind die bewegbaren Tafeln 36–46 gleitbar auf oberen 58 und
unteren 60 Führungsschienen
befestigt (siehe auch 1).
-
Die Tafeln reiten vorzugsweise auf
v-Rillen-Rollen 62, welche auf den oberen und unteren Enden
einer jeden Tafel 36–46 befestigt
sind, welche jeweils in v-Rillenschienen 64 und 66 auf
der oberen Führungsschiene 58 und
der unteren Führungsschiene 60 reiten.
-
Ein lineares Stellglied 68 kann
vorzugsweise verwendet werden, um die bewegbaren Tafeln zwischen der
ersten und der zweiten Position zu bewegen, obwohl jeder Typ eines
Aktuators bzw. Stellglieds verwendet werden kann.
-
Die Position bzw. Stellung der bewegbaren
Tafeln 36–46 kann
auf jede hassende Art festgelegt werden, welche einem Fachmann auf
dem Gebiet der HVAC bekannt bzw. offenkundig ist. Nicht gezeigte
Sensoren können
verwendet werden, um die Temperatur und den Wassergehalt bzw. die
Feuchtigkeit der eintreffenden Luft ebenso wie der Luft stromabwärts der
Luftmanipulations- und Aufbereitungseinheit zu erfassen, welche
im Gebäude
verteilt werden soll. Ein nicht gezeigter Mikroprozessor verarbeitet
die Daten der stromaufwärts
und stromabwärts
gelegenen Sensoren und gibt ein Steuerungssignal an den linearen
Aktuator bzw. das Stellglied 68 ab, welches die Tafeln
entsprechend den erfaßten
Zuständen
in die geeignete Position bewegt.
-
Die Größe und der Abstand der Perforation 32 in
den perforierten Platten 26, 30 und 34 werden
ausgewählt,
um die Druckdifferenz bzw. das Druckdifferential der durch das Aufbereitungsmedium
und den Bypass bzw. die Umgehung strömenden Lift derart zu minimieren,
daß die
Druckdifferenz im wesentlichen gleichförmig bleibt. Es wurde herausgefunden,
daß der
statische Druckabfall entlang bzw. über den Mediumabschnitt und
den Umgehungsabschnitt und die Perforationen proportional zum Quadrat
der Geschwindigkeit durch jeden Abschnitt ist. Da die Geschwindigkeit über dem
Mediumabschnitt zunimmt, muß somit
die Geschwindigkeit über
den Perforationen an der Öffnung
des Mediumabschnitts entsprechend abnehmen, um denselben Druck aufrechtzuerhalten.
Hierbei kann der statische Druck über die Umgehung aufrecht erhalten
werden, indem sichergestellt wird, daß die Geschwindigkeit durch
die Umgehungsperforation aufrecht erhalten wird, d. h. wenn mehr
Luft der Umgehung zugeführt
wird, so wird eine proportionale bzw. entsprechende Anzahl von Perforationen
mittels der bewegbaren Tafeln freigelegt.
-
Die Beziehung beläuft sich wie folgt:
PS = statischer Systemdruck
PM = statischer Mediumdruck
PPM = statischer Perforationsdruck (Medium)
PB = statischer Umgehungsdruck
PPB = statischer Perforationsdruck (Umgehung)
PS = PM +
PPM = PB + PPB
-
Wenn die Tafel sich bewegt, gilt
P'S =
P'M +
P'PM =
P'B +
P'PB
-
Beim Verändern der Geschwindigkeit (V)
entlang bzw. über
einen Abschnitt an jedem beliebigen Punkt des Mediums, der Perforationen
oder der Umgehung; ist der neue Druckabfall
-
Durch Variieren der Größe der Perforationen
oder der Einlaß-
bzw. Türöffnung können die
Geschwindigkeiten eingestellt werden, um den gewünschten statischen Druckabfall
an jedem Punkt aufrecht zu erhalten.
-
Durch geeignetes Bestimmen der Größe und der
Abstände
der Perforationen in der perforierten Platte über bzw. entlang der Umgehungspassagen
kann man einen beständigen
bzw. gleichmäßigen und
uniformen Druckabfall über
bzw. entlang des Mediums und der Umgehungsluftpassagen aufrecht
erhalten. Dies hilft signifikant bzw. merkbar beim linearen Proportionieren
des Luftstroms durch das Medium und die Umgehungspassagen und stellt
minimale Änderungen
des statischen Drucks sicher, wenn sich die bewegbaren Tafeln dem Luftstrom öffnen und
schließen.
-
Die 6 und 7 stellen dar, daß unterschiedliche
Anordnungen für
die Anordnung und Ausrichtung der Perforationen 32 in den
perforierten Platten 36, 30 und 34 verwendet
werden können.
Die 6 und 7 sind jedoch nur zwei vorgeschlagene
Verteilungsmuster unter vielen, welche, basierend auf Luftvolumen,
welche durch das System geführt
werden, festgelegt werden können.
-
6 zeigt
ein Muster mit vergleichsweise weiter Verteilung der Perforationen
an den anfänglichen Expositionsstellen
der Platte hin zu einem dichteren, jedoch nach weit verteilten Muster
an der anderen Seite.
-
7 zeigt
auf die gleiche Weise ein weiteres Verteilungsmuster, welches mit
einer anfänglich
weit verteilten Verteilung beginnt, jedoch dichter als in 6, und mit einem dichteren
Muster als in 6 endet.
