NO151382B - Ventilator - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en ventilator for

bruk i industrilokaler eller boliger eller piper.

Ved forskning innen området for ventilasjon- og av-trekksanordninger er det foreslått forskjllige løsninger: statiske, dvs. der resultatet oppnås ved det trykkfall som skapes ved luftpassasje gjennom selve anordningen, og dynamiske, dvs. der trykkfallet oppnås ved hjelp av en roterende innretning som settes i bevegelse av en energikilde som kan utgjøres av vind, eller en utvendig energikilde. Andre løs-ninger kombinerer disse to systemer.

Det har vist seg at nyttevirkningen som oppnås ved

de statiske anordninger vesentlig avhenger av den form som er gitt til de elementer som påvirkes av vinden og som er beregnet på å forårsake det nødvendig trykkfall ved ventilasjons-eller pipemunningen. Ved nevnte forskning oppnår de forskjellige foreslåtte former det søkte resultat med forskjellige nyttevirkninger. Men de er forbundet med den ulempe at de er mer eller mindre effektive ved svak vindpåvirkning og noen ganger omvendt, idet det oppstår et tilbakeslag som følge av virvler forårsaket av sterke vinder. De dynamiske anordninger gir når de drives av vinden, åpenbart den ulempe at de ikke lenger er eff.ektive når det ikke er noe vind, og på den annen side løper løpsk når det er for sterk vind. Når anordningene drives av en elektrisk motor, foretas forskningen slik at man kommer frem til en spesielt effektiv form for å minske den kraft som er nødvendig for å oppnå en god effekt.

Dessuten, når det dreier seg om pipeavtrekk, fremviser de kjent dynamiske anordninger den ulempe at de i vesentlig grad omgis av de varme gasser som utsuges, og dette forårsaker en overdreven oppvarming.

Foreliggende oppfinnelse har således som formål å unngå disse ulemper ved å tilveiebringe spesielt formede statiske elementer som sikrer et tilstrekkelig trykkfall med forskjellige vindhastigheter og -retninger, idet dette trykkfall kan forøkes og reguleres ved å forbinde disse statiske elementer med roterende dynamiske elementer som er i liten eller ingen kontakt med de utsugede varme gasser og som utsettes for en sterk friskluftsventilasjon som sikrer opprettholdelse av en lav temperatur hvilket garanterer en lang levetid.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det således til-veiebragt en ventilator for bruk i kombinasjon med en kanal som har en oppoverrettet, åpen munning med bestemt form og strømningstverrsnitt, og denne ventilator er kjennetegnet ved at den innbefatter et toroidalt strømningslegeme som omgir kanalen umiddelbart under nevnte munning og med en ytre vegg som har en nedre del i avstand ut fra kanalen og en oppoverrettet konkav og buet øvre del som rager oppover og innover fra nevnte nedre del til kanalen og faller sammen med kanalen vesentlig med munningen, samt anordninger innbefattende en horisontal deflektorplate opphengt over munningen og festet til tilstøtende legeme, hvor platen har en ytre periferi som rager utenfor munningen og sammen med munningen avgrenser en ringformet åpning som har et strømningstverrsnitt større enn det til munningen, og en vifte omfattende en drivmotor festet over platen, en aksialpropell roterbar omkring en oppoverrettet akse av drivmotoren og ragende radielt horisontalt utover platen, en hylse som tett omgir propellen °9 er sentrert på nevnte akse, og et deksel festet i avstand over hylsen for utvikling av en luftstrøm som beveger seg nedover omkring nevnte plates periferi og på tvers av nevnte åpning for å bevirke en luftstrøm over nevnte legeme og derved skape en lavtrykksone ved munningen.

De medfølgende tegninger viser forskjellige utførelser av foreliggende oppfinnelse. Figur 1 er et skjematisk oppriss av de statiske elementer ifølge oppfinnelsen. Figur 2 viser et vertikalsnitt av de dynamiske elementer forbundet med statiske elementer, ifølge en utførelse av oppfinnelsen. Figur 3 viser et vertikalsnitt av de dynamiske elementer i forbindelse med statiske elementer, ifølge en annen utførelse av oppfinnelsen. Figur 4 viser et vertikalsnitt av de dynamiske elementer i forbindelse med statiske elementer, ifølge oppfinnelsen . Figur 5 viser et skjematisk riss av rør anbragt på en pipe. Figur 6 er et planriss av den øverste delen av det statiske element. Figur 7 er et bruddriss av en spesiell turbinvinge.

Som vist på fig. 1 består det statiske hovedelement

av en hul ring 1 beliggende i den øvre del av behandlings-kanalen 2. Kanten på den øvre åpning av ringen 1 rager oppover på en slik måte at kanten utgjør en asymptotisk kurve 3 til ringen 1.

På dette således formede element er det anbragt en skiveformet deflektor 4 som på sitt øvre parti er forsynt med en kuppel 5 som befinner seg konsentrisk på platen 4. Deflektoren 4 hvis diameter er vesentlig større enn diameteren på ringåpningen 1, er anbragt i en avstand fra den øvre munning på nevnte ring slik at periferiflaten mellom nevnte øvre åpning og deflektoren 4 er i det minste lik overflaten til nevnte øvre ringåpning 1.

Med en således utstyrt anordning finner man at dens midlere aerodynamiske kapasitet, dvs. dens virkemåte, når-den utsettes for vinder av meget forskjellig hastighet og retning, er overlegen i forhold til effekten hos kjente statiske anordninger og spesielt de vanlig benyttede konusformede elementer.

Takket være denne konstruksjon for deflektoren 4 og ringen 1 som avsluttes av den oppragende leppe 3, vil vinden som påvirker anordningen uansett vindretning, nedover eller oppover, slik som A og B, avbøyes for dermed praktisk talt ensartet å omslutte ringen 1 og dermed skape det ønskede trykkfall ved ringens munning. Man får det samme resultat når vinden beveger seg horisontalt på tvers av anordningen parallelt med deflektoren 4, i rommet mellom deflektoren og munningen på ringen 1.

Man konstaterer imidlertid at det beste trykkfall oppnås med en nedadgående vindretning, ifølge pilen B på fig. 1. Man har således på kunstig måte villet skape en slik luft-strøm (fig. 2) ved å forsyne det ovenfor beskrevne apparat med et ventilasjonsorgan som kan forårsake at en nedoverrettet luftstrøm omgir nevnte anordning. For dette formål er det på den plateformede deflektor 4 anbragt skrueformede vinger 6 sentrert på nevnte plate og montert på motoraksen 7 som også befinner seg over platen. Dreiing av vingen 6 vil forårsake en nedoverrettet luftstrøm som vil omslutte deflektoren 4

1 2

som vist ved pilene D og D og vil angripe ringen 1 tangen-tielt og også omgi den øvre munning på ringen i en konisk formet trykkfallsone. De varme gasser vil suges ifølge pilene

1 2

E og E uten noen gang å komme i kontakt med det dynamiske organ 6. Den plateformede deflektor 4 som er i kontakt med de varme gasser blir dessuten, ved sitt øvre parti, konstant utsatt for friske luftstrømmer skapt av vingene 6.

For å tilveiebringe den beste nyttevirkning fra system-et og for at det ikke skal påvirkes av omgivende vinder, beveges vingen 6 i mansjetten 8 som danner en åpen aerodyna-misk kanal hvis nedre flate er beliggende i høyde med deflektoren 4. Det hele dekkes av kuppelen 9 som har en diameter som er større enn den til mansjetten 8 og som lar luft som er innsuget av de skrueformede vinger 6 trenge inn på tvers av rommet mellom nevnte kuppel og mansjett. Dette vil sikre en konstant ventilasjon av motoren 7.

Den nedoverrettede luftstrøm som tilveiebringes av de skrueformede vinger 6 vil på deflektorens 4 nedre plan forårsake en lavtrykkssone som vil påvirke passasjen som er utstyrt med nevnte anordning, uten at de varme gasser som utsuges kan komme i kontakt verken med det dynamiske element eller med motoren som tilveiebringer det oppnådde trykkfall, idet dette trykkfall ikke skapes av selve ventilasjonsorganet, men induseres av den av dette tilveiebragte luftstrøm.

For ytterligere å forøke anordningens effekt er deflektoren 4 adskilt fra det ringformede element 1 (fig. 3)

og er forbundet med de skrueformede vinger 6, i en'viss avstand fra disse, slik at den kan dreies ved hjelp av motoren 7. Forøvrig er den nedre flate på nevnte deflektor 4 forsynt med små skovler som kan ha form av en halvsylindrisk renne og ut-gjør således en turbinsentrifuge 10. Når dette bevegelige system settes i rotasjon vil man i sonen mellom utløpet av den aerodynamiske kanal 8 og den øverste munning på ringen 1,

finne en luftstrøm ifølge pilene F 1 og F 2 forårsaket av de dynamiske elementer 4 og 6/ hvilken luftstrøm er resultanten av den vertikale nedadgående luftstrøm som skapes av vingen 6

og den horisontale luftstrøm som skapes av turbinsentrifugen 10. Denne resultantluftstrøm F og F 2 som berører leppen 3

på ringen og selve ringen, forårsaker inne i ringen og i kanalen 2 det ønskede trykkfall, som bare kan være større enn det som dannes som følge av tilstedeværelsen av turbinen 10.'

I dette tilfelle konstateres det også at vingen 6 og motoren 7 ikke er i berøring med de varme gassene, i tillegg til at man har en konstant ventilasjon inne i kuppelen 9. Tur-

binen 6 som er det eneste element som er i kontakt med de varme gassene, blir selv godt ventilert av luften som strømmer over.

Effekten kan ytterligere forøkes ved hjelp av en slik anordning ved å forbinde turbinsentrifugen 10 med et skovlbur II montert på den plateformede deflektor 4 og utvendig om-sluttende den øvre leppe 3 på ringen 3 uten kontakt med denne (fig. 4). I dette tilfelle vil den horisontale komponent til luftstrømmen som skapes av turbinen 10 og skovlehjulet 11 være mer effektiv enn den foregående utførelse. I sistnevnte ut-førelse vil vingen 6 gi en enda større effekt slik at resul-tantluf ts trømmen, selv om den har en større effekt, ha den nødvendige avbøying for å sikre det ønskede trykkfall i kanalen. 2. Trykkfallet som induseres av de således frembragte rett-vinklede luftstrømmer forøker trykkfallet som direkte skapes av skovlen 1.1, . hvilket trykkfall økes betydelig av tilstedeværelsen av turbinen 10 i nevnte skovlbur, i nivå med dets øvre endeplan.

I hvert av tilfellene er den plateformede deflektor

4 forbundet mekanisk med vingen 6, som har en hul stamme med åpning i horisontalplanet 12, som bærer platen 4 og driver denne, mens man unngår den varmebro som kunne etableres mellom nevnte plate 4 og akselen på motoren 7, samtidig som man sikrer maksimal ventilasjon av motornavet.

For stadig å oppnå en effektøkning kan bladene på skruevingen 6 (fig. 7) på deres kant være forsynt med en flens 13, og dette vil i høyde med skruevingen 6 skape en viss sentrifugalvirkning som bidrar til å avbøye den vertikale luftstrøm som dannes av nevnte skruevinge 6.

Foreliggende anordning er i den ene eller den andre utførelse komplett for montering på piper med parallelle løp ved hjelp av en overgang 14 forskutt i forhold til pipens akse, slik at det anordnes flere nabostilte apparater, og på denne måte unngås den forstyrrelse'som én for stor nær-

het mellom de forskjellige dannede luftstrømmer ville skape,

idet dette i såfall kunne forringe det ønskede resultat.

For å lette vedlikeholdet av foreliggende anordning

og spesielt for feiing, så er deflektoren 4, i tilfelle for en statisk anordning-, forsynt med et øye 15 som tillater fri dreiing av nevnte plate 4 rundt en av dens bærere 16 uten at det er nødvendig å fullstendig å fjerne skruen som holder den fast.

Foreliggende anordning kan anvendes for å gi tvungen lufting i boliger eller industrilokaler, og er der anordnet for fjerning av korroderende damper som ikke kommer i kontakt med systemets dynamiske elementer, og for å sikre regelmessig trekk i piper.

Claims (6)

1. Ventilator for bruk i kombinasjon med en kanal som har en oppover rettet åpen munning med bestemt form og strømningstverrsnitt, karakterisert ved at den innbefatter et toroidalt strømningslegeme (1) som omgir kanalen (2) umiddelbart under nevnte munning og med en ytre vegg som har en nedre del i avstand ut fra kanalen og en utoverrettet konkav og buet øvre del som rager oppover og innover fra nevnte nedre del til kanalen og faller sammen med kanalen vesentlig ved munningen (3), samt anordninger innbefattende en horisontal deflektorplate (4) opphengt over munningen (3) og festet til tilstøtende legeme (1), hvor platen har en ytre periferi som rager utenfor munningen (3) og sammen med munningen avgrenser en ringformet åpning som har et strømningstverrsnitt større enn det til munningen, og en vifte omfattende en drivmotor (7) festet over platen (4) h en aksialpropell (6) roterbar omkring en oppoverrettet akse av drivmotoren og ragende radielt horisontalt utover platen (4), en hylse (8) som tett omgir propellen (6) og er sentrert på nevnte akse, og et deksel (9) festet i avstand over hylsen (8) for utvikling av en luftstrøm som beveger seg nedover omkring nevnte plates (4) periferi og på tvers av nevnte åpning for å bevirke en luftstrøm over nevnte legeme ' og derved skape en lavtrykksone ved munningen (3).

2. Ventilator ifølge krav 1, karakterisert ved at platen (4) er festet under propellen (6) og har en underside som er forsynt med flere radielt forløp-ende skovler (10).

3. Ventilator ifølge krav 2, karakterisert ved at platen (4) er forsynt med et skovlbur (11) på i nevnte underside og omgivende munningen (3).

4. Ventilator ifølge krav 2, karakterisert ved. at skovlene (10) er generelt semisylindriske.

5. Ventilator ifølge krav 1-4, karakterisert ved at den innbefatter en varmesperre (12) mellom platen (4) og propellen (6).

6. Ventilator ifølge krav 1-5, karakterisert ved at propellen har blader hvis bakre ender har flenser (13) for radiell utoverrettet avbøying av luftstrømmen.