NO135913B

NO135913B -

Info

Publication number: NO135913B
Application number: NO731678A
Authority: NO
Inventors: B Laerkfeldt
Original assignee: Svenska Flaektfabriken Ab
Priority date: 1972-05-08
Filing date: 1973-04-24
Publication date: 1977-03-14
Also published as: DK145145C; GB1437833A; NL177249C; SE410653B; NL177249B; DE2320134C3; DE2320134A1; BE799245A; AT327454B; NO135913C; US3881402A; FI56741C; NL7306339A; CH580788A5; FR2183871A1; DK145145B; JPS5235227B2; JPS4948145A; FR2183871B1; DE2320134B2

Description

Denne oppfinnelse angår en fremgangsmåte ved tilførsel This invention relates to a method for feeding

og fordeling au tilluft ved anlegg for ventilasjon av lokaler, såsom verksted- og- industrihaller med store dimensjoner eller uregelmessig form, hvor der i lokalet innføres en avpasset strøm av ventilasjonsluft med lav hastighet. and distribution of supply air in facilities for ventilation of premises, such as workshops and industrial halls with large dimensions or irregular shapes, where a tailored flow of ventilation air is introduced into the premises at a low speed.

Kravet til med liten arbeidsinnsats på en byggeplass og på kort tid å kunne installere et' ventilasjonssystem har øket sterkt i de senere år. Likeledes stiller den avvikelse fra konvensjonell utforming av bygningssystemer som mer og mer har vist seg i bygningsteknikken - særlig når det gjelder kontor-landskaper, banklokaler, idrettshaller og andre store rom - store krav til et smidig ventilasjonssystem som kan tilpasses The requirement to be able to install a ventilation system with little effort on a construction site and in a short time has increased greatly in recent years. Likewise, the deviation from the conventional design of building systems that has more and more become evident in building technology - especially when it comes to office landscapes, bank premises, sports halls and other large spaces - places great demands on a flexible ventilation system that can be adapted

rom med uregelmessig form. Det har ofte vist seg at konvensjonelle ventilasjonssystemer ikke uten ofte kostbare spesialarrange-menter kan løse dagens og morgendagens økende krav til effektiv-itet, smidighet og prisbillighet når det gjelder ventilasjons-spørsmål. Lokaler med en dybde på 10 meter eller mer er nå ikke uvanlig. Disse har i vanskelige tilfelle bare kunnet ventileres med særskilte, spesialfremstilte anlegg som har vært kostbare i room with irregular shape. It has often been shown that conventional ventilation systems cannot, without often expensive special arrangements, solve today's and tomorrow's increasing demands for efficiency, flexibility and affordability when it comes to ventilation issues. Premises with a depth of 10 meters or more are now not uncommon. In difficult cases, these have only been able to be ventilated with special, specially manufactured facilities which have been expensive

anleggsomkostninger og ofte krevd tidkrevende inngrep i bygnings-legemet. Lignende vanskeligheter foreligger også ved mange tilfelle av industriventilasjon samt ved ventilering av lasterom i skip, særlig for følsomme levnetsmidler. Også komplettering av gamle lokaler med bedre og fullstendigere ventilasjon er blitt mer og mer alminnelig, men er ofte meget kostbare og tidkrevende og vanskelig å realisere. Til alle disse ulemper og vanskeligheter kommer selvfølgelig også de økede krav med hensyn til maksimal temperaturgradient og lufthastighet, strålingsveksling m.m., som er begynt å bli definitive krav for oppholdssoner. construction costs and often required time-consuming interventions in the body of the building. Similar difficulties also exist in many cases of industrial ventilation as well as in the ventilation of cargo spaces in ships, particularly for sensitive foodstuffs. Complementing old premises with better and more complete ventilation has also become more and more common, but is often very expensive and time-consuming and difficult to realise. In addition to all these disadvantages and difficulties, of course, there are also the increased requirements with regard to maximum temperature gradient and air speed, radiation exchange etc., which are beginning to become definitive requirements for residential zones.

Ved oppfinnelsen - som innebærer et helt -nytt grep på ven-tilasjonsteknikken - tilsiktes å eliminere ovennevnte ulemper og vanskeligheter ved konvensjonelt utførte ventilasjonsanlegg. • Det særegne ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er at den i et punkt av lokalet;således innførte ventilasjonsluft på-virkes av et antall ejektorluftstrømmer som er fordelt etter hverandre langs den forutbestemte strømningsvei og tjener til videretransport i lokalet henholdsvis avbøyning av delstrømmer fra samme, idet mengden av hver ejektorluftstrøm alltid er vesentlig mindre enn mengden av strømmen av ventilasjonsluft, mens dens strømningsimpuls; som følge av høyere hastighet er større enn for ventilasjonsluftstrømmen, og at hver etterfølg-ende ejektorluftstrøm tilføres, i et punkt som ligger innenfor virkeområdet for en forutgående ejektorluftstrøm. The invention - which involves a completely new approach to ventilation technology - aims to eliminate the above-mentioned disadvantages and difficulties with conventionally designed ventilation systems. • The peculiarity of the method according to the invention is that the ventilation air thus introduced at a point in the room is affected by a number of ejector air flows which are distributed one after the other along the predetermined flow path and serve for further transport in the room or deflection of partial flows from the same, as the amount of each ejector air flow is always significantly less than the amount of the flow of ventilation air, while its flow impulse; as a result of higher speed is greater than for the ventilation air flow, and that each subsequent ejector air flow is supplied at a point that lies within the operating range of a preceding ejector air flow.

Det særegne ved en anordning for utførelse av denne fremgangsmåte ved tilførsel og,fordeling av tilluft ved anlegg for ventilasjon av lokaler, såsom verksted- og industrihaller med store dimensjoner eller uregelmessig form, hvor der i lokalene innføres en avpasset strøm :av ventilasjonsluft med lav hastighet er et lufttilførselsaggregat for innføring av en ventila-sjonsluftstrøm med lav hastighet, og et antall i ventilasjons-luf tstrømmens strømningsvei anordnede ejektorer for innføring av ejektorluftstrømmer, hvilke ejektorer er innstillbare manuelt eller automatisk i vilkårlig retning. Hver ejektor er med fordel utstyrt med organer for manuell eller automatisk regulering av ejektorimpulsen. Størrelsen av hver ejektors utløps-åpning er hensiktsmessig vafierbar. The peculiarity of a device for carrying out this method for the supply and distribution of supply air in facilities for ventilation of premises, such as workshops and industrial halls with large dimensions or irregular shapes, where a tailored flow of low-velocity ventilation air is introduced into the premises is an air supply unit for introducing a ventilation airflow at low speed, and a number of ejectors arranged in the ventilation airflow's flow path for introducing ejector airflows, which ejectors can be set manually or automatically in any direction. Each ejector is advantageously equipped with means for manual or automatic regulation of the ejector impulse. The size of each ejector's outlet opening is suitably variable.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i tilslutning til tegningene som skjematisk viser dels noen utførelseseksempler på anlegg,hvor fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er tilpasset og dels strømforløpet ved dejnne fremgangsmåte sammenlignet med strømforløpet ved to konvensjonelle typer for lufttilførsel. The invention shall be described in more detail in connection with the drawings which schematically show partly some design examples of plants where the method according to the invention is adapted and partly the current flow in this method compared to the current flow in two conventional types of air supply.

Fig. 1 viser skjematisk et anlegg hvor fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er tilpasset og hvor der føres frisk luft inn i lokalet gjennom et gitter, fig. 2 viser et tilsvarende anlegg hvor ventilasjonsluft'tilføres gjennom en takspreder, fig. 3 viser tilpasningen for et lokale med uregelmessig form og hvor ventilasjonsluft tilføres gjennom et gitter i en kort-vegg, fig. 4 viser et eksempel på utførelse av en ejektor som inngår i anlegget, fig. 5 viser skjematisk ejektorens arbeidsmåte i forbindelse med den i beskrivelsen nedenfor angitte teoretiske forklaring av fremgangsmåten og fig. 6 illustrerer den i beskrivelsen gitte forklaring på begrepet "ventilasjonsstrål-ens bredde"; fig. 7 viser ejektorens arbeidsmåte ved en omdiri-gering av en vent ilasjonsstrøm, fig. 8 anskueliggjør skjematisk strømningsforløpet ved plassering av en ejektor bak en søyle, fig. 9 viser i et horisontalplan strømningsforløpet om et antall etter hverandre i et anlegg anordnede ejektorer, fig. 10 viser som sammenligning strømningsforløpet ved konvensjonell tilførsel av ventil asjonsluft gjennom en ledning eller kanal med perforert sidevegg, og fig. 11 viser strømningsforløpet ved konvensjonell tilførsel av ventilasjonsluft gjennom en ledning utstyrt med gitter som tilførselsredskap. Fig. 1 schematically shows a plant where the method according to the invention is adapted and where fresh air is introduced into the room through a grid, fig. 2 shows a similar installation where ventilation air is supplied through a roof spreader, fig. 3 shows the adaptation for a room with an irregular shape and where ventilation air is supplied through a grid in a short wall, fig. 4 shows an example of the design of an ejector which is part of the system, fig. 5 schematically shows the ejector's working method in connection with the theoretical explanation of the method given in the description below and fig. 6 illustrates the explanation given in the description for the term "ventilation beam's width"; fig. 7 shows the ejector's working method by redirecting a ventilation flow, fig. 8 schematically illustrates the flow sequence when placing an ejector behind a column, fig. 9 shows in a horizontal plane the flow sequence of a number of ejectors arranged one after the other in a plant, fig. 10 shows, by way of comparison, the flow sequence during conventional supply of ventilation air through a line or channel with a perforated side wall, and fig. 11 shows the flow sequence in the case of conventional supply of ventilation air through a line equipped with a grid as a supply device.

På fig. 1, 2 og 3 angir 1 et lokale som skal ventileres og som kan ha regelmessig eller uregelmessig form og passende dimensjoner med hensyn til lengde, bredde, dybde og takhøyde. Lokalet kan være en idrettshall, et såkalt kontorlandskap eller et industrilokale eller lignende rom, fortrinnsvis et sådant rom som med konvensjonell ventilasjonsteknikk er vanskelig eller umulig å gjennomventilere med rimelige omkostninger. En eller flere . ejektorer 2 drives med luft eller annet gassformig medium fra et lufttilførselsaggregat 3. Tilslutningsledninger 4 og 5 er forbundet enten med aggregatet 3 eller med et lufttil-.f ørselsorgan 3a for innføring av en avpasset strøm av ventilasjonsluft med lav hastighet ved 6 og 7, mens aggregatet 3 er et tilsvarende organ for tilførsel av ejektorluftstrømmene til ejektorene 2. Mengden av hver ejektorluftstrøm er alltid vesentlig mindre enn mengden av ventilasjonsluft. Ledningene 4 og 5 kan være av plast eller et annet lett bøyelig materiale som let-ter monteringen i lokaler med uregelmessig form. Ifølge fig. 3 tilføres ventilasjonsluften gjennom et gitter 6 montert på en vegg i lokalet. Luften kan imidlertid også føres inn på annen egnet måte, f.eks. som ifølge fig. 2 gjennom en takspreder 7 av vanlig utførelse. Tilførselen av ventilasjonsluft kan også skje fra et friskluftmagasin formet som et undertak i en korridor, fra hvilket magasin de på begge sider av korridorene beliggende lokaler kan ventileres uansett vekslende størrelse og form. En eller flere ejektorer må da være anordnet i friskluftmagasinet for å transportere luften frem til en eller flere åpninger som fører inn til lokalet eller lokalene. Flere ejektorer kan sam-virke i åpningen eller åpningene ved tilførselen for blanding av ventilasjonsluft av forskjellige kondisjoner fra to separate magasiner eller to separate ledninger for forskjellige medier. Ejektorene 2 kan være således dimensjonert og anordnet med sådan innbyrdes avstand at ventilasjonsluften derved fordeles i lokalet eller lokalene i foreskrevet omfang mellom oppholds-sonenes forskjellige deler.' Som vist på fig. 4 forutsettes det at ejektoren ved sin øvre ende 2a skal være dreibar om sin lengdeakse for å kunne dreies én omdreining som antydet ved sirkelen 8. Ejektoren er leddet ved 2b, således at dens nedre ende 2c kan bringes til å endre stilling langs buelinjen 10. En skrue 9 tjener til manuell endring av ejektorens utløpsåpning. Like godt som ejektoren her er beskrevet som manuelt innstill-bar og manuelt varierbar utløpsåpning, kan den være utført for automatisk, f.eks. i avhengighet av et programreguleringsred-skap-, å endres i innstilling eller varieres i sin utløpsåpning. Likeledes kan et antall samvirkende ejektorer styres innbyrdes i en bestemt sekvens,Ved anlegget ifølge fig. 3 anvendes ejektoren til å omrette og fordele ventil asjonsstrømmen således at den bringes til å nå inn i og gjennomventilere et delvis av-' skjermet rom lb som utgjør en mindre del av lokalet la. På lign-en.de måte kan ejektorer f.eks. anbringes bak søyler for å omdirigere og/eller rette ut sådanne ustabile hvirvelstrømmer som ellers oppstår der og forstyrrer transporten og fordelingen av ventil asjonsluften. Også når det gjelder å beskytte oppholdssoner for uønskede termiske luftstrømmer eller stråling, kan ejektorene anbringes således! i lokalet eller lokalene at de om-dirigerer sådanne strømninger bort fra oppholdssonen eller In fig. 1, 2 and 3 1 denotes a room to be ventilated and which may have a regular or irregular shape and suitable dimensions in terms of length, width, depth and ceiling height. The premises can be a sports hall, a so-called office landscape or an industrial premises or similar room, preferably such a room which with conventional ventilation techniques is difficult or impossible to ventilate at reasonable costs. One or more . ejectors 2 are operated with air or other gaseous medium from an air supply unit 3. Connection lines 4 and 5 are connected either to the unit 3 or to an air supply unit 3a for the introduction of a tailored flow of low-velocity ventilation air at 6 and 7, while the aggregate 3 is a corresponding organ for supplying the ejector air flows to the ejectors 2. The amount of each ejector air flow is always substantially smaller than the amount of ventilation air. The wires 4 and 5 can be made of plastic or another easily pliable material which facilitates installation in premises with an irregular shape. According to fig. 3, the ventilation air is supplied through a grid 6 mounted on a wall in the room. However, the air can also be introduced in another suitable way, e.g. which according to fig. 2 through a roof spreader 7 of ordinary design. The supply of ventilation air can also take place from a fresh air magazine shaped like a suspended ceiling in a corridor, from which magazine the premises located on both sides of the corridors can be ventilated regardless of varying size and shape. One or more ejectors must then be arranged in the fresh air magazine to transport the air to one or more openings leading into the room or rooms. Several ejectors can cooperate in the opening or openings at the supply for mixing ventilation air of different conditions from two separate magazines or two separate lines for different media. The ejectors 2 can be so dimensioned and arranged with such a mutual distance that the ventilation air is thereby distributed in the room or rooms to a prescribed extent between the different parts of the living zones. As shown in fig. 4, it is assumed that the ejector at its upper end 2a must be rotatable about its longitudinal axis in order to be able to turn one revolution as indicated by the circle 8. The ejector is hinged at 2b, so that its lower end 2c can be brought to change position along the arc line 10. A screw 9 serves to manually change the ejector's outlet opening. Just as the ejector is described here as having a manually adjustable and manually variable outlet opening, it can be made for automatic, e.g. depending on a program regulation device, to be changed in setting or varied in its outlet opening. Likewise, a number of co-operating ejectors can be mutually controlled in a specific sequence, with the plant according to fig. 3, the ejector is used to redirect and distribute the ventilation flow so that it reaches into and ventilates through a partially shielded room lb which forms a smaller part of the room la. In a similar way, ejectors can e.g. placed behind columns to redirect and/or correct such unstable eddy currents that otherwise occur there and disrupt the transport and distribution of the ventilation air. Also when it comes to protecting living areas from unwanted thermal air currents or radiation, the ejectors can be positioned like this! in the premises or premises that they redirect such flows away from the accommodation zone or

-sonene. - the zones.

I det følgende skal oppfinnelsens teoretiske bakgrunn forklares. Luftbevegelsen i oppholdssoner er avhengig av følg-ende faktorer: a) Tilskuddsluftkondisjoner :u tilskuddsluftimpuls tilskuddsluftens temperatur i forhold til romtemperatur, In the following, the theoretical background of the invention will be explained. Air movement in residence zones depends on the following factors: a) Supplemental air conditions: u supplemental air impulse the temperature of the supply air in relation to room temperature,

b) lokalenes dimensjoner og utforming, b) the premises' dimensions and design,

c) lokalenes innredning, c) the interior of the premises,

d) anbringelse au redskapet for tilskuddsluf t og tils.kudds-luftens retning, e) termiske forstyrrelser (øyeblikkelige uarmebelastninger - ytre omstendigheter). d) placement of the device for supplemental air and the direction of the supplemental air, e) thermal disturbances (momentary arm loads - external circumstances).

For i et lokale med tilførsel au uentilasjonsluft å få To get in a room with supply or unventilation air

en gjennomuentilering au lokalenes oppholdssone kreves der alltid en uiss impuls/lengdeenhet (lokalenes dybde l_) = u^ dA/L. a through-ventilation in the living area of the premises is required where always a different impulse/length unit (the depth of the premises l_) = u^ dA/L.

0 0

Denne nødvendige tilskuddsluftimpuls kan stride mot til-latelig hastighet i oppholdssbnen, f.eks. 0,2 m/sek. lied å til-føre uentilasjonsluften en impuls med ejektor kan man ued et ualgt antall, størrelse og retning au ejektorene få en uentila-sjonsstråle som alltid når innerveggen. Ejektoren kan dimensjoneres således at ejektorstrømmen er liten i forhold til primærluftstrømmen. This necessary supplemental air impulse may conflict with the permissible speed in the stay space, e.g. 0.2 m/sec. by adding an impulse to the ventilation air with an ejector, you can, with an unlimited number, size and direction of the ejectors, get a ventilation jet that always reaches the inner wall. The ejector can be dimensioned so that the ejector flow is small compared to the primary air flow.

For oppstilling au etterfølgende ligninger i tilslutning til figurene 5, 6, 7 og 8 benyttes nedenstående betegnelser: For setting up the following equations in connection with Figures 5, 6, 7 and 8, the following designations are used:

Classestrøm i snitt 1: Average class flow 1:

Tmnnl r i s^ii ht. 1 : Tmnnl r in s^ii ht. 1 :

Uentilasjonsstrålens bredde: Unentilation beam width:

Luften omkring uentilasjonsstrålens senterlinje driues ut med ejektoren. Huis det antas at ejektoren fører med seg uentilasjonsstrålen inntil en austand = 0,3 R fra senterlinjen, medføres ca. haludelen au uentilasjonsstrålens strøm. Resten au uentilasjonsluften diffunderer ut i lokalet. The air around the center line of the unventilation jet is expelled with the ejector. If it is assumed that the ejector carries the unentilation jet up to a distance = 0.3 R from the center line, approx. the halo part au the flow of the ventilation jet. The rest of the ventilation air diffuses out into the room.

Massestrøm i snitt 2: Mass flow in average 2:

Impuls i snitt 2: Uentilasjonsstrålens"bredde Impulse in section 2: The "width" of the unentilation beam

Med disse ligninger og med ligningene for hastighets-minskning i en fri stråle kan ejektoren dimensjoneres' for huer romdybde. Den resulterende strålebredde blir i houedsaken konstant. With these equations and with the equations for velocity reduction in a free jet, the ejector can be dimensioned for greater room depth. The resulting beam width remains constant in the houed case.

l/ed en komplisert' lokalform, f.eks. som på fig. 3, er l/ed a complicated' local form, e.g. as in fig. 3, is

d_e.t alltid uanskelig å ventilere sådanne deler som ligger skjermet ued utskytende hjørner, eller søyler. Ejektoren gir da en utmerket mulighet til å gi, uentilasjonsluften impuls og retning inn i den ikke-uentilerte lokaldél, se fig. 7. Følgende ligninger kan oppstilles: uc^ kan beregnes au ligningen for hastig- It is always difficult to ventilate such parts which are sheltered by projecting corners or pillars. The ejector then provides an excellent opportunity to give the unventilated air impulse and direction into the non-unventilated local part, see fig. 7. The following equations can be set up: uc^ can be calculated au the equation for speed

hetsminskning i .en fri stråle: heat reduction in .a free beam:

Impulsbalanse: Impulse balance:

Kontinuitetsligning: , Continuity equation: ,

Ved hjelp au ovenstående ligning kan ejektoren for huer tilskuddsluftstrøm og huert lokale dimensjoneres. With the help of the above equation, the ejector for hooded supplementary air flow and hooded room can be dimensioned.

Tilsuarende ligninger kan oppstilles for å studere ejektorens anuendelse for å omdirigere og rette ut de forstyrrende, ustabile hviruelstrømmer som kan oppstå f.eks. bak søyler. Adequate equations can be set up to study the ejector's ability to redirect and straighten the disturbing, unstable eddy currents that may occur, e.g. behind pillars.

Ved å oppstille ligninger for impulsbalanse og varmebal-anse kan på tilsuarende måte ejektorens anuendelighet for be-skyttelse av oppholdssoner mot ikke ønskede termiske luftstrøm-mer, f.eks. trekk ved vinduer, studeres. By setting up equations for impulse balance and heat balance, the ejector's suitability for protecting residence zones against unwanted thermal air currents, e.g. features of windows are studied.

På fig. 9 betegner de heltrukne, nedadrettede og de strek-ede, oppadrettede piler strømningsforløpet ved en fri utstrøm-ning fra tre ejektorer 2 i et horisontalplan. Ved ejektorenes anbringelse inntil en takflate halveres strømdannelsen således at bare de heltrukne, nedadrettede piler gjelder. Dette strøm-ningsf orløp e-r mer direkte sammenlignet med de på fig. 10 og 11 viste to konvensjonelle strømningsforløp gjennom den perforerte plate på fig. 10 hhu. fra de tre gittere på fig. 11. In fig. 9, the solid, downward-directed and the dashed, upward-directed arrows denote the flow sequence in the case of a free outflow from three ejectors 2 in a horizontal plane. When the ejectors are placed next to a roof surface, the flow generation is halved so that only the solid, downwards-pointing arrows apply. This flow sequence is more direct compared to those in fig. 10 and 11 showed two conventional flow paths through the perforated plate of fig. 10 huh. from the three grids in fig. 11.

Claims

1. Procedure for the supply and distribution of supply air without a facility for ventilation of premises, preferably public premises, work rooms, industrial halls and the like, where a supply air flow is introduced into the premises which has a low inflow velocity and is adapted to the need for variation, characterized in that it with low speed introduced supply air flow is imparted with movement in the intended direction and is distributed in the room with the help of one or more ejector air flows which are introduced with such a direction in connection with the supply air flow that it or these ejector air currents, when influenced by the supply air flow, causes it to follow a specific flow path through the room, as the ejector air flow quantity is small in relation to the supply air which is supplied at low speed, but that the ejector air flow is supplied at such a high speed, dus. a large impulse is given to achieve the intended throw length or lengths for maintaining the intended flow path of the supply air stream in the room.

2. Method according to claim 1, used in large premises or in premises with an irregular shape, characterized in that a number of ejector airflows are successively supplied at high speed along the intended flow path for the supply air in the premises: and with directions that determine the aforementioned flow path.

3. Device for carrying out the method according to claim 1 or 2 with at least one air supply device (6, 7) arranged in the room or in each room designed to introduce a supply air flow at a low speed, characterized by at least one ejector (2) which is designed to introduce an ejector air flow with a small flow rate in relation to the supply air flow and at a high speed, which ejectors (2) are arranged to be set manually or automatically in any direction (and possibly equipped with devices for manual or automatic regulation of the ejector air impulse and flow rate).

4. Device according to claim 3, characterized in that the ejectors (2) are made with a manually or automatically variable outlet opening.

5. Device according to claim 3 or 4, characterized in that one or more of the ejectors (2) are designed to automatically in sequence change their direction and/or impuJ s.