JP6669685B2 - 壁面噴流が導かれるドラフトチャンバ - Google Patents
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Description
こうして本発明は、一方で、実験室のための排気装置を提供し、この排気装置は1つのハウジングを備え、ハウジング内には作業室があり、作業室は正面側を前面スライド窓によって、底方向を底板によって、また側方向をそれぞれ1つの側壁で境界付けられている。この排気装置はさらに、それぞれの側壁の正面側の前面上に配置されている第1の中空成形物を含み、この際それぞれの第1の中空成形物は第1の圧力チャンバを備え、第1の圧力チャンバは流体的に多数の第1の開口と連結されていて、この第1の開口からは、圧縮空気からなる壁面噴流の形の空気噴流が、それぞれの側壁に沿って作業室内に放出されることができる。この排気装置は、少なくとも1つの第1の開口が、第1の縦長の導管を介して、第1の圧力チャンバと流体的に連結されていて、また第1の導管が流れの方向に長さLを持ち、この長さLが、作業室の前面から作業室の奥行きの少なくとも25%までの領域内で、第1の開口から流出する壁面噴流が側壁から気流剥離することを回避するために、流れの方向に対して垂直に見て、第1の開口の横断面の水力直径の少なくとも3倍であることを特徴とする。
本発明の1つの好ましい実施形態によれば、第1および/または第2の導管が流れの方向に長さLを持ち、この長さLは第1および/または第2の開口の断面の水力直径の4倍から11倍の領域内にある。
本発明の好ましい別の実施形態によれば、この制御装置が減圧器またはマスフローコントローラであって、これが第1および/または第2の圧力チャンバの上流に配置されている。
有利であるのは、流れの方向に対して垂直に見て、第1および/または第2の開口の少なくとも1つの横断面が、好ましくは第1および/または第2開口の全ての横断面が1平方ミリメートルから4平方ミリメートルの領域にあることが好ましい。
この壁面噴流の周期的揺動および/または底噴流の周期的揺動が、好ましくは単一体として形成されているところの、第1および/または第2の中空成形物の不動な部品のみで生成されることがさらにより好ましい。
本発明の好ましい別の実施形態では、少なくとも1つの、第1および/または第2の流体発振器が設けられていて、第1および/または第2の流体発振器が第1および/または第2の開口を包括し、好ましくは多数の第1および/または第2の流体発振器が備えられていて、これらがそれぞれ1つの第1のおよび/または1つの第2の開口を包括し、また第1および/または第2の流体発振器が、壁面噴流の周期的揺動および/または底噴流の周期的揺動を生成する。
この場合壁面噴流の体積流量の測定は、2つの工程で実施される。図7に示されているように、電圧レギュレータ72を用いて送風ファン70の制御電圧が、その値ではPIV測定を用いて認証された壁面噴流の流動場がほとんど有意な気流剥離を示さない値に調整される。続いて測定点1、2、3、4、5および6上で、中空成形物10、10’および20、20’内の静力学的圧が測定される。この目的のために圧力センサ80が使用され、この圧力センサは好ましくはそれぞれの圧力センサケーブル82を介して、中空成形物10、10’および20、20’の圧力チャンバ10b、10b’および20b、20b’内の静力学的圧力を測定する。この場合圧力センサケーブル82は、この圧力センサケーブルの圧力チャンバ側端が、それぞれの圧力チャンバ10b、10b’および20b、20b’の内側表面上に表面と同一平面上にあるように配置されることが好ましい。この第1の測定工程では、単に例示的に、左の側柱上にJetノズルを持つ中空成形物10が、右の側柱上にOsciJetノズルを持つ中空成形物10’が取り付けられる。
Claims (20)
- 1つのハウジング(60)を備え、該ハウジング(60)内に作業室があり、該作業室は正面側を前面スライド窓(30)によって、底面側を底板(34)によって、両側面側をそれぞれ側壁(36)によって境界付けられていて、それぞれの該側壁(36)の正面側の前面上に配置されている第1の中空成形物(10,10’)を含み、それぞれの第1の中空成形物(10,10’)は第1の圧力チャンバ(10b,10b’)を備え、該第1の圧力チャンバ(10b,10b’)は複数の第1の開口(10d,10d’)と流体的に連結されていて、該第1の開口(10d,10d’)からは、圧縮空気からなる壁面噴流(100)の形の空気噴流がそれぞれの該側壁(36)に沿って該作業室内に放出されることができる、実験室のための排気装置(1)であって、
少なくとも1つの該第1の開口(10d,10d’)が、第1の導管(10c,10c’)を介して、該第1の圧力チャンバ(10b,10b’)と流体的に連結されていて、該第1の導管(10c,10c’)が流れの方向に長さLを持ち、該作業室の前面から該作業室の奥行きの少なくとも25%までの領域内で、該第1の開口(10d,10d’)から流出する該壁面噴流(100)が該側壁(36)から気流剥離することを回避するために、該長さLが、流れの方向に対して垂直に見て、該第1の開口(10d,10d’)の横断面の水力直径の少なくとも3倍であることを特徴とする排気装置。 - 1つのハウジング(60)を備え、該ハウジング(60)内に作業室があり、該作業室は正面側を前面スライド窓(30)によって、底面側を底板(34)によって、両側面側をそれぞれ側壁(36)によって境界付けられていて、該底板(34)の正面側の前面上に配置されている第2の中空成形物(20,20’)を含み、該第2の中空成形物(20,20’)は第2の圧力チャンバ(20b,20b’)を備え、該第2の圧力チャンバ(20b,20b’)は複数の第2の開口(20d,20d’)と流体的に連結されていて、該第2の開口(20d,20d’)からは、圧縮空気からなる底噴流(200)の形の空気噴流が該底板(34)に沿って該作業室内に放出されることができる、実験室のための排気装置(1)であって、
少なくとも1つの該第2の開口(20d,20d’)が、第2の導管(20c,20c’)を介して、該第2の圧力チャンバ(20b,20b’)と流体的に連結されていて、該第2の導管(20c,20c’)が流れの方向に長さLを持ち、該作業室の前面から該作業室の奥行きの少なくとも25%までの領域内で、該第2の開口(20d,20d’)から流出する該底噴流(200)が該底板(34)から気流剥離することを回避するために、該長さLが、流れの方向に対して垂直に見て、該第2の開口(20d,20d’)の横断面の水力直径の少なくとも3倍であることを特徴とする排気装置。 - 前記底板(34)の正面側の前面上に配置されている第2の中空成形物(20,20’)をさらに含み、該第2の中空成形物(20,20’)は第2の圧力チャンバ(20b,20b’)を備え、該第2の圧力チャンバ(20b,20b’)は複数の第2の開口(20d,20d’)と流体的に連結されていて、該第2の開口(20d,20d’)からは、圧縮空気からなる底噴流(200)の形の空気噴流が該底板(34)に沿って前記作業室内に放出されることができ、
少なくとも1つの該第2の開口(20d,20d’)が、第2の導管(20c,20c’)を介して、該第2の圧力チャンバ(20b,20b’)と流体的に連結されていて、該第2の導管(20c,20c’)が流れの方向に長さLを持ち、該作業室の前面から該作業室の奥行きの少なくとも25%までの領域内で、該第2の開口(20d,20d’)から流出する該底噴流(200)が該底板(34)から気流剥離することを回避するために、該長さLが、流れの方向に対して垂直に見て、該第2の開口(20d,20d’)の横断面の水力直径の少なくとも3倍であることを特徴とする、請求項1に記載の排気装置(1)。 - 前記第1の導管(10c,10c’)および/または前記第2の導管(20c,20c’)が流れの方向に長さLを持ち、該長さLが前記第1の開口(10d,10d’)および/または前記第2の開口(20d,20d’)の断面の水力直径の4倍から11倍の領域内にあることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の排気装置(1)。
- 第1および/または第2の圧力センサ(80)が備えられていて、該第1および/または第2の圧力センサ(80)が流体的に前記第1の圧力チャンバ(10b,10b’)および/または前記第2の圧力チャンバ(20b,20b)と連結されていることを特徴とする、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の排気装置(1)。
- 前記第1および/または前記第2の圧力センサ(80)が、第1および/または第2の圧力センサケーブル(82)を有し、該第1および/または第2の圧力センサケーブル(82)は、該第1および/または第2の圧力センサケーブル(82)の圧力チャンバ側端が、前記第1の圧力チャンバ(10b,10b’)および/または前記第2の圧力チャンバ(20b,20b’)の内側表面上に、表面と同一平面上にあるように配置されていることを特徴とする、請求項5に記載の排気装置(1)。
- 前記排気装置を使用する場合、前記第1の圧力チャンバ(10b,10b’)および/または前記第2の圧力チャンバ(20b,20b’)内の圧力を50パスカルから500パスカルまでの領域に調整する制御装置(76)が備えられていることを特徴とする、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の排気装置(1)。
- 前記制御装置(76)は、前記第1の圧力チャンバ(10b,10b’)および/または前記第2の圧力チャンバ(20b,20b’)内の圧力を150パスカルから200パスカルまでの領域に調整することを特徴とする、請求項7に記載の排気装置(1)。
- 前記制御装置(76)が前記第1および/または前記第2の圧力センサ(80)と電気的に接続されていることを特徴とする、請求項5または6を引用する請求項7に記載の排気装置(1)。
- 前記制御装置が減圧器またはマスフローコントローラ(76)であって、該減圧器またはマスフローコントローラ(76)が前記第1の圧力チャンバ(10b,10b’)および/または前記第2の圧力チャンバ(20b,20b’)の上流に配置されていることを特徴とする請求項7乃至9のいずれか1項に記載の排気装置(1)。
- 前記減圧器または前記マスフローコントローラ(76)が前記ハウジング(60)の中に配置されていることを特徴とする請求項10に記載の排気装置(1)。
- 流れの方向に対して垂直に見て、第1の開口(10d,10d’)の少なくとも1つのおよび/または第2の開口(20d,20d’)の少なくとも1つの横断面が、1平方ミリメートルから4平方ミリメートルまでの領域にあることを特徴とする、請求項1乃至11のいずれか1項に記載の排気装置(1)。
- 流れの方向に対して垂直に見て、第1の開口(10d,10d’)の少なくとも1つのおよび/または第2の開口(20d,20d’)の少なくとも1つの横断面が、1.8平方ミリメートルから3平方ミリメートルまでの領域にあることを特徴とする、請求項1乃至12のいずれか1項に記載の排気装置(1)。
- 第1の開口(10d,10d’)の少なくとも1つおよび/または第2の開口(20d,20d’)の少なくとも1つが、前記第1の開口(10d,10d’)および/または前記第2の開口(20d,20d’)を離れる圧縮空気噴流が周期的に揺動する壁面噴流(100)および/または周期的に揺動する底噴流(200)として前記作業室内に放出されるように形成されていることを特徴とする、請求項1乃至13のいずれか1項に記載の排気装置(1)。
- 前記揺動の周期が1ヘルツから100キロヘルツまでの領域内にあることを特徴とする、請求項14に記載の排気装置(1)。
- 前記周期が200ヘルツから300ヘルツまでの領域内にあることを特徴とする、請求項15に記載の排気装置(1)。
- 前記壁面噴流(100)の周期的揺動および/または前記底噴流(200)の周期的揺動が、前記第1の中空成形物(10,10’)および/または前記第2の中空成形物(20,20’)の不動な部品のみで生成されることを特徴とする、請求項14乃至16のいずれか1項に記載の排気装置(1)。
- 前記壁面噴流(100)の前記周期的揺動および/または前記底噴流(200)の前記周期的揺動が自励によって生成されることを特徴とする、請求項14乃至17のいずれか1項に記載の排気装置(1)。
- 少なくとも1つの、第1および/または第2の流体発振器(11)が設けられていて、該第1および/または第2の流体発振器(11)が前記第1の開口(10d’)および/または前記第2の開口(20d’)を有し、該第1および/または第2の流体発振器が、壁面噴流(100)の前記周期的揺動および/または前記底噴流(200)の前記周期的揺動を生成することを特徴とする、請求項14乃至18のいずれか1項に記載の排気装置(1)。
- 前記第1の開口(10d,10d’)および/または前記第2の開口(20d,20d’)が、正円、円、楕円、直角または多角の形状を持つことを特徴とする、請求項1乃至19のいずれか1項に記載の排気装置(1)。
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