NL8003483A - Inrichting voor het ventileren van vertrekken en schoorsteentrekkanalen. - Google Patents

Description

ƒ * 49 659/AH/AS - 1 -

Michel Henri Zaniewski, te Frontignan, Frankrijk.

Inrichting voor het ventileren van vertrekken en schoorsteentrekkanalen.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het ventileren van vertrekken in fabrieken of woonruimten of van schoorsteentrekkanalen.

Bij het onderzoek van inrichtingen voor het ven-5 tileren van vertrekken of schoorsteentrekkanalen zijn verschillende oplossingen voorgesteld: sommige hiervan zijn statisch, hetwelk wil zeggen dat het resultaat slechts bereikt wordt door de luchtdrukdaling, veroorzaakt door het ventilatiekanaal dwars door de inrichting 10 zelf, terwijl andere dynamisch zijn, hetwel wil zeggen, dat hierin de drukverlaging wordt bereikt door middel van een roterende inrichting, die in beweging wordt gebracht door een energiebron, die kan bestaan uit de ventilator zelf, of een externe energiebron. Tenslotte 15 kunnen beide systemen worden gecombineerd.

Uit een onderzoek is gebleken, dat het rendement van de statische inrichtingen in hoofdzaak afhankelijk is van de vorm, die gegeven is aan de elementen, die bestreken worden door de wind en bestemd zijn voor het doen 20 ontstaan van de noodzakelijke luchtdrukdaling op het niveau van de ventilatiemond of de schoorsteen. In dit onderzoek verschaffen de verschillende voorgestelde vormen het onderzochte resultaat met verschillende rendementen. Deze bekende uitvoeringsvormen vertonen evenwel 25 in hoofdzaak liet bezwaar, dat zij niet of nauwelijks werkzaam worden door een zwakke wind, terwijl omgekeerd zij soms opstuwingen doen ontstaan tengevolge van luchtkolken, veroorzaakt door sterke winden. De dynamische inrichtingen vertonen wanneer zij door de wind zelf in 30 werking worden gebracht uiteraard het nadeel, dat zij niet werkzaam worden door zeer zwakke winden. Anderzijds vertonen zij het nadeel, dat zij docr sterke wind op hol zullen slaan. Wanneer zij worden aangedreven door een elektrische motor wordt weer een onderzoek naar een O Π A T / λ t - 2 - bijzonder doeltreffende uitvoeringsvorm uitgevoerd teneinde het voor het verkrijgen van een goed rendement benodigde vermogen te realiseren.

In het bijzonder in het geval van schoorsteentrek 5 vertonen de bekende dynamische inrichtingen bovendien het nadeel, dat zij in sterke mate worden omgeven door aangezogen warme gassen, waardoor deze inrichtingen worden onderworpen aan een overmatige verwarming.

De uitvinding heeft ten doel de bovengenoemde 10 nadelen van de bekende inrichtingen te elimineren door verbeterde statische elementen te verschaffen, die op zichzelf een voldoende luchtdrukverlaging verschaffen voor winden van zeer uiteenlopende snelheid en richting, welke drukverlaging kan worden versterkt en geregeld 15 door aan deze statische elementen roterende dynamische elementen toe te voegen, die nauwelijks of niet in contact zijn met de aangezogen warme gassen en die in elk geval onderhevig zijn aan een sterke ventilatie van verse lucht, waardoor gewaarborgd wordt, dat zij op een lage 20 temperatuur worden gehouden en een lange levensduur hiervan gegarandeerd is.

Hiertoe is aan de statische elementen een zodanige vorm verschaft, dat de winden, waaraan zij zijn onderworpen, zich ontwikkelen zonder hierbij luchtwervelingen 25 te doen ontstaan, waardoor aan de voorzijde van de inrichting, die aan de wind is blootgesteld, een lucht-drukverlagingszone wordt gevormd, die ongeacht de windrichting nagenoeg constant is en waarin zich het betreffende ventilatiekanaal of rookkanaal bevindt. De dynami-30 sche elementen, die zich instellen op een bepaalde windrichting, dienen om de luchtstroom te verplaatsen, die zoals bekend in staat is om de nagestreefde luchtdrukverlaging tot stand te brengen in samenwerking met de statische elementen volgens het bovenbeschreven proces.

35 De nagestreefde luchtdrukverlaging, die moet worden uitgeoefend op het ventilatie- of rookkanaal, wordt aldus niet direct door de mechanische elementen gevormd, doch wordt ingeleid onder invloed van de luchtstroom op de bovengenoemde statische elementen, welke luchtstroom 800 34 83 t 4 - 3 - ontstaan is onder de werking van de mechanische elementen.

De uitvinding zal hieronder nader worden toegelicht aan de hand van de tekening, waarin bij wijze van voorbeeld enige uitvoeringsvormen van de ventilatie-5 inrichting volgens de uitvinding zijn weergegeven.

Hierin toont:

Fig. 1 schematisch een verticaal aanzicht van de statische elementen volgens de uitvinding,

Fig. 2 schematisch een verticale diametrale door-10 snede van een eerste uitvoeringsvorm van de dynamische elementen, behorende bij de statische elementen, volgens de uitvinding,

Fig. 3 schematisch een verticale diametrale doorsnede van een verdere uitvoeringsvorm van de dynamische 15 elementen, behorende bij de statische elementen, volgens de uitvinding,

Fig. 4 schematisch een verticale diametrale doorsnede van een verdere uitvoeringsvorm van de dynamische elementen, behorende bij de statische elementen, volgens 20 de uitvinding,

Fig. 5 schematisch een verticaal aanzicht van inrichtingen, gemonteerd op een schoorsteen met meerdere pijpen,

Fig. 6 schematisch een bovenaanzicht van het 25 bovenste statische element, en

Fig. 7 schematisch een doorgesneden aanzicht van een schoep van het speciale spiraalvormige schoepenwiel.

Zoals in het bijzonder fig. 1 toont, wordt het statische hoofdelement gevormd door een holle ring 1, 30 die geplaatst is op het bovendeel van het betreffende kanaal 2. De lip van de bovenopening en de ring 1 is volgens een asymptotische overgangsbaan 3 ten opzichte van de ring 1 verticaal omhoog gestoken.

Het aldus gevormde element is geplaatst op een 35 keerplaat 4, die aan haar bovendeel voorzien is van een concentrisch met deze keerplaat 4 gelegen koepel 5. De keerplaat 4, waarvan de diameter iets groter is dan de diameter van de opening van de ring 1, is op een afstand van de bovenopeningsmond van deze ring geplaatst zodanig, 800 34 83 - 4 - dat het omtreksoppervlak tussen deze bovenopening en de keerplaat 4 ten minste gelijk is aan het oppervlak aan de bovenopening van de ring 1.

Gebleken is dat het gemiddelde aërodynamische 5 rendement van de aldus gevormde inrichting, d.w.z. het gedrag hiervan wanneer zij onderworpen is aan winden met zeer uiteenlopende snelheid en richting, beter is dan het rendement van de tot nu toe bekende statische inrichtingen en in het bijzonder beter dan de gewoonlijk gebruikte 10 kegels.

Inderdaad blijkt dankzij deze montage van de keerplaat 4 een van de ring 1, bepaald door de opstaande lip 3, dat de wind, waaraan de inrichting is onderworpen, ongeacht de richting van deze wind neergaand volgens de 15 pijl B of opgaand volgens de pijl A is, wordt af gebogen zodanig, dat zij de ring 1 praktisch gelijkmatig omsluit, waardoor aan de openingsmond van deze ring de nagestreefde luchtdrukverlaging ontstaat. Hetzelfde geldt voor het geval, wanneer de wind zich horizontaal 20 door de inrichting evenwijdig met de keerplaat 4 verplaatst in de ruimte tussen deze keerplaat en de openingsmond van de ring 1.

Vastgesteld is evenwel, dat de beste luchtdrukverlaging wordt bereikt voor een neergaande windrichting 25 volgens de pijl B in fig. 1. Er is aldus zorg gedragen, dat op kunstmatige wijze een dergelijke luchtstroom (fig. 2) wordt voortgebracht door de bovenbeschreven inrichting te voorzien van een ventilatieorgaan, dat in staat is om een luchtstroom in neergaande richting te 30 doen ontstaan, die de inrichting omgeeft. Hiertoe is de keerplaat 4 gemonteerd boven een waaier 6 met meerdere schoepbladen, die gecentreerd is op de keerplaat en gemonteerd is op de as van de motor 7, die eveneens boven deze waaier is geplaatst. Het zal duidelijk zijn, 35 dat door het draaien van deze waaier 6 een luchtstroom in neergaande richting wordt voortgebracht, die de keerplaat 4 zal omgeven en zal stromen in de richting volgens de pijlen Dl en D2 in fig. 2 en hierbij tangentieel langs de ring l zal stromen, waarbij de bovenopeningsmond 800 3 4 83 • % - 5 - van deze ring wordt afgesloten in een kegelvormige luchtdrukverlagingszone. Het blijkt dan, dat de warme gassen in de richting volgens de pijlen El en E2 in fig. 2 worden aangezogen zonder ooit in contact te komen met het 5 dynamische rotatieorgaan 6. Verder blijkt/ dat de keerplaat 4, die in contact is met de warme gassen, bovendien met haar bovendeel constant is blootgesteld aan verse luchtstromingen, veroorzaakt door de waaier 6.

Teneinde een beter rendement voor het systeem te 10 waarborgen en het meer onafhankelijk voor omringende winden te maken, wordt de waaier 6 in beweging gebracht binnen een huls 8, die een open aërodynamische zeef vormt, waarvan het binnenoppervlak is gelegen op het niveau van de keerplaat 4. Op het geheel wordt de koepel-15 vormige kap 9 geplaatst, waarvan de diameter groter is dan die van de huls 8, waarbij de door de waaier 6 aangezogen lucht kan binnendringen door de ruimte tussen de kap 9 en de huls 8. Hierdoor wordt een constante ventilatie van de motor 7 gewaarborgd.

20 Het zal duidelijk zijn, dat de door de waaier 6 veroorzaakte neergaande luchtstroom aan het ondervlak van de keerplaat 4 een luchtdrukverlagingszone veroorzaakt, die zal worden toegevoerd aan het kanaal, dat bedekt wordt door de inrichting zonder dat de aldus aan-25 gezogen warme gassen ooit in contact kunnen treden met het dynamische element, en evenmin met de motor, die de bereikte luchtdrukverlaging versterkt, die niet gevormd wordt door het ventilatieorgaan zelf, doch wordt ingeleid door de luchtstroom, die dit orgaan heeft doen 30 onstaan.

Teneinde het rendement van de aldus gevormde inrichting nog te vergroten, wordt de keerplaat 4 losgemaakt van het ringvormige element 1 zoals in fig. 3 is voorgesteld en dat één geheel gevormd wordt met de waaier 35 6 op een bepaalde afstand hiervan, waardoor deze waaier tegelijkertijd met de motor 7 kan gaan draaien. Bovendien wordt het binnenoppervlak van de keerplaat 4 voorzien van kleine schoepbladen, die als halfcilindrische goten kunnen- zijn uitgevoerd en aldus tezamen een centrifuge 800 3 4 83 - 6 - schoepenrad 10 vormen. Wanneer dit beweegbare samenstel in draaiende beweging wordt gebracht zal dan in het gebied tussen de uitgangszijde van de aërodynamische zeef 8 en de bovenopeningsmond van de ring 1 een luchtstroom 5 ontstaan in de richting van de pijlen F1 en F2, veroorzaakt door de dynamische elementen 4 en 6, welke luchtstroom de resultante is van de door de waaier 6 voortgebrachte neergaande verticale luchtstroom en de door het centrifuge schoepenrad 10 voortgebrachte horizontale 10 luchtstroom. Het zal duidelijk zijn, dat de luchtstroom, gevormd door de resultante van F1 en F2, die stijgt langs de lip 3 van de ring en de ring zelf, binnen deze ring en het kanaal 2 de nagestreefde luchtdrukverlaging doet ontstaan, die groter kan zijn dan die in het voorgaande 15 geval door de aanwezigheid van het schoepenrad 10. Hierbij blijkt, dat de waaier 6 en de motor 7 nog buiten het bereik van de warme gassen zijn en bovendien constant geventileerd worden binnen de koepelvormige kap 9. Tevens blijkt, dat het schoepenrad 6, dat het enige element zou •20 zijn, dat in contact komt met de warme gassen, zelf krachtig geventileerd wordt door de bovenste luchtstroom.

Het rendement kan nog verder worden verhoogd door middel van een dergelijke inrichting door met het schoepenrad 10 een kooihaspel 11 te verbinden, die gemonteerd 25 is aan de keerplaat 4 en de bovenlip 3 van de lip 1 uitwendig omsluit zonder hiermee in contact te zijn zoals in fig. 4 is weergegeven. Het is duidelijk, dat in dit geval de horizontale component van de luchtstroom, gevormd door het stelsel van het schoepenrad 10 en de 30 haspel 11, groter zal zijn dan in het voorgaande geval.

In dit geval is zorggedragen, dat de waaier 6 een groter vermogen kan afgeven, zodat de resulterende luchtstroom hoewel zij een grotere stromingssnelheid vertoont de ombuiging behoudt, die nodig is om de in het kanaal 2 35 nagestreefde luchtdrukverlaging te waarborgen. In dit geval wordt bovendien aan de door de aldus gevormde orthogenale luchtstromen ingevoerde luchtdrukverlaging de directe luchtdrukverlaging toegevoegd, verschaft door de kooihaspel 11, welke gedeeltelijke verlaging door 800 3 4 83 - 7 - het in deze kooihaspel geplaatst schoepenrad 10 in aanzienlijke mate wordt verhoogd tot het niveau van haar bovenzijde.

In elk van de gevallen is de keerplaat 4 mecha-5 nisch verbonden met de waaier 6, die een holle kern bevat, die in een horizontaal vlak 12 open is uitgevoerd en die de keerplaat 4 draagt en deze meeneemt, terwijl de thermische brug wordt onderdrukt, die zou kunnen ontstaan tussen de keerplaat 4 en de as van de motor 7 10 en de ventilatie van de motor maximaal wordt gewaarborgd.

Bij het nastreven van de vergroting van het rendement is steeds zorg gedragen, dat de schoepbladen van de waaier 6 zoals fig. 7 toont aan hun voorwindse zijde kunnen zijn voorzien van een omgeslagen rand 13, waar-15 door ter hoogte van de waaier 6 een bepaalde centrifuge-effect wordt verschaft, wat bijdraagt tot het ombuigen van de verticale luchtstroom, veroorzaakt door de waaier 6.

Een op dergelijke wijze uitgevoerde inrichting 20 is geschikt om te worden geïnstalleerd op schoorstenen met meerdere pijpen, die naast elkaar zijn opgesteld door tussenkomst van een tussenhuls 14, die zodanig geplaatst is ten opzichte van de hartlijn van de betreffende schoorsteen, dat groepsgewijs meerdere inrichtingen 25 van dit type in eikaars nabijheid kunnen worden opgesteld teneinde onderlinge storing bij een te dicht bij elkaar geplaatst zijn te vermijden, die zou kunnen ontstaan tussen de verschillende luchtstromingen, gevormd door elk hiervan, hetwelk het nagestreefde resultaat zou 30 kunnen verstoren.

Teneinde het onderhoud en in het bijzonder het schoonvegen van dergelijke inrichtingen te vergemakkelijken is de keerplaat 4 in het geval van de statische inrichting voorzien van een oog 15, waardoor de keerplaat 35 4 vrij kan draaien om één van haar legers 6 zonder dat het nodig is om de moer, die haar vasthoudt, geheel op te lichten.

Het zal duidelijk zijn, dat de uitvinding geenszins beperkt is tot de bovenbeschreven uitvoeringsvoor- 800 3 4 S3 - 8 - beelden, doch dat velerlei gewijzigde uitvoeringsvormen kunnen worden ontwikkeld zonder hierbij buiten het kader van de uitvinding te treden.

De inrichting volgens de uitvinding kan worden 5 gebruikt om de geforceerde trek te waarborgen van privaat-of fabrieksruimten met inbegrip van de afvoer van buiten de dampen, die niet in contact zullen treden met de dynamische elementen van het systeem, waarbij de regelmatige trek van de schoorstenen wordt gewaarborgd.

Conclusies.

800 34 83

Claims (11)

1. Inrichting voor het waarborgen van de ventilatie van lokalen of de trek van schoorstenen, met het ken merk, dat zij bestaat uit een aan de bovenmond van het ventilatie- of rookkanaal geplaatst. 5 ringorgaan, dat deze leiding omsluit en door deze leiding doorlopen wordt, van welke ring het bovenopeningsdeel, waarvan de diameter gelijk is aan die van het kanaal, in de ring overgaat volgens een kromme, die een asymptotisch verloop heeft ten opzichte van de verticaal, en uit een 10 orgaan, dat verbonden is met de ring teneinde rakelings langs deze ring een luchtstroom te laten strijken zonder luchtwervelingen te doen ontstaan en zodanig, dat binnen de ring een kegelvormige luchtdrukverlagingszone ontstaat bij de bovenmondopening hiervan, ongeacht de richting 15 van de luchtstroom.

2. Inrichting volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat het met de ring verbonden orgaan voor het rakelings hierlangs doen strijken van een luchtstroom zonder luchtwervelingen te veroorzaken zodanig, 20 dat binnen de ring bij de bovenmondopening hiervan een kegelvormige luchtdrukverlagingszone wordt gevormd, bestaat uit een keerplaat, waarvan de diameter iets groter is dan de bovenopening van de ring, welke keerplaat op een zodanige afstand hier vandaan geplaatst is, 25 dat het omtreksoppervlak, dat zich uitstrekt tussen de keerplaat en de ringopeningsmond ten minste gelijk is aan het oppervlak van de openingsmond, op welke keerplaat een bolkap van geringe hoogte is geplaatst.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, m e t 30 het k enmerk, dar het orgaan, dat verbonden is met de ring teneinde rakelings een luchtstroom hierlangs te laten strijken zonder luchtwervelingen te veroorzaken en zodanig, dat binnen deze ring bij de bovenmondopening hiervan een kegelvormige luchtdrukverlagingszone 35 wordt gevormd, bestaat uit een ventilatieorgaan zoals 800 34 85 - 10 - een waaier, aangedreven door een hierop gemonteerde elektrische motor, die zelf boven de keerplaat is geplaatst en hieraan uitsteekt, waarbij een verticale neergaande luchtstroom de keerplaat omgeeft en vervolgens 5 een kegelvormige luchtstroming doet ontstaan, die de ring aan de buitenzijde raakt, welk ventilatieorgaan is opgenomen in een huls, die dient als open aërodynamische zeef, in het uitgangsvlak waarvan de keerplaat is gelegen, waarbij dit samenstel wordt bedekt door een bolkap, die 10 aan haar omtrek een toegang voor frisse lucht verschaft, die wordt toegevoerd aan de ventilatieorganen.

4. Inrichting volgens conclusie 3, m a t het kenmerk, dat de keerplaat beweegbaar ten opzichte van de ring is gemaakt door om haar as te draaien, 15 waarbij zij tot één geheel is gevormd met het ventila-tieorgaan, en dat de keerplaat aan haar onderste deel voorzien is van schoepen, die tezamen een centrifuge schoepenrad vormen, waarvan de stand ten opzichte van de bovenopening van de ring onveranderd blijft.

5. Inrichting volgens conclusie 4, m e t het kenmerk, dat de keerplaat, die tot één geheel is gevormd met het ventilatieorgaan en aan haar onderste deel voorzien is van schoepen, die tezamen een centrifuge schoepenrad vormen, aan haar omtrek schoepen van 25 kooihaspel draagt, die vrij omsluit zonder in contact te komen met de bovenmondopening van de ring.

6. Inrichting volgens conclusie 4 of 5, m e t het kenmerk, dat de schoepen van kleine afmeting een half cilindrische vorm hebben.

7. Inrichting volgens conclusie 3, 4 of 5, m e t het kenmerk, dat het ventilatieorgaan zoals een waaier een holle en in het horizontale vlak geopende kern bevat, die een zuivere ventilatie waarborgt en de thermische brug tussen de keerplaat, die zij ondersteunt, 35 en de as van de elektrische motor, waarmee zij tot één geheel is gevormd, onderbreekt. 800 34 83 - 11 -

8. Inrichting volgens conclusie 3, 4 of 5, m e t het kenmerk, dat de schoepen van de waaier, die het ventilatieorgaan vormt, aan hun voorwindse zijde voorzien zijn van een neergeslagen rand, die tegelijker- 5 tijd een bepaald centrifuge ventilatieëffect veroorzaakt.

9. Inrichting volgens conclusie 2, m e t het kenmerk, dat de keerplaat, die statisch is ten opzichte van de ring, kan draaien om één van haar legers teneinde eenventilatiekanaal te doen openen en ter hoogte 10 van het andere leger of de andere legers voorzien is van een oog voor het na losnemen hier doorheen laten gaan van een bevestigingsmoer.

10. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat zij gemonteerd 15 is op schoorstenen met meerdere pijpen, die aan elkaar grenzen door tussenkomst van een buisvormige huls, die geplaatst is ten opzichte van het middenvlak van de aangrenzende schoorstenen.

11. Inrichting volgens een der conclusies 3-7, 20 met het kenmerk, dat de warme gassen niet of nauwelijks in contact zijn met de ventilatieorganen, die de nagestreefde luchtdrukverlaging in hoofdzaak volgens een kooiankerwerking doen ontstaan, welke ventilatieorganen constant zijn blootgesteld aan een toe-25 stroming van frisse lucht. 800 3 4 83