Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Ansaugvorrichtung, die ein Ansaugknie
umfasst, das mit Leitflügeln versehen ist, und die in einer Einlassöffnung einer
Rohrleitung, einem Kanal, einer Dunstabzugshaube, einer Abzugshaube, einem Ansaugboden
eines Reinraums, etc. angeordnet wird.
Stand der Technik
Verschiedenartige Maßnahmen, wie der Einbau eines Strömungswiderstands
in Form einer perforierten Platte, einer Ablenkplatte etc., der Einbau einer großen
Zahl von Einlassöffnungen, der Einbau eines großen Volumens des Ansaugraumes unter
dem Boden etc., wurden durchgeführt, um eine gleichmäßige Verteilung der Geschwindigkeit
des angesaugten Fluids an der Einlassöffnung zu erreichen.
Diese konventionellen Maßnahmen können tatsächlich jedoch keine gleichmäßige
Verteilung der Geschwindigkeit des angesaugten Fluids erreichen und es treten Probleme
auf, wie eine Erhöhung des Druckverlusts, Erhöhung der Anlagekosten, etc.
Offenbarung der Erfindung
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Ansaugknie zur Verfügung
zu stellen, das eine gleichmäßige Verteilung der Geschwindigkeit des angesaugten
Fluids, kleinen Druckverlust, eine einfache Anordnung ohne Erhöhung der Anlagekosten
ermöglicht, und gleichermaßen als Aufweitungs-, Normal-, und Verringerungs-Knie
verwendet werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, wird eine Ansaugvorrichtung gemäß
Anspruch 1 zur Verfügung gestellt.
Die Ableitung der Formeln 1 bis 3 wird mit Hilfe von 1
beschrieben.
In 1 bezeichnet die Bezugsziffer
1 ein Basisknie B1E2B5E1,
2 bezeichnet den Auslass des Knies, 3 bezeichnet den Einlass des
Knies, 4 bezeichnet die innere Seitenwand des Knies, 5,
6 und 7 bezeichnen Leitflügel Nr. 1, Leitflügel Nr. 2 und Leitflügel
Nr. 3, und 8 bezeichnet die äußere Seitenwand des Knies. Der Bezugsbuchstabe
W bezeichnet die Einlassbreite des Knies, und der Bezugsbuchstabe h bezeichnet die
Auslassbreite des Knies.
Die Teilkanäle des Knies sind zueinander ähnlich. Deshalb wird das
Verringerungsverhältnis f des Knies folgendermaßen ausgedrückt:
f = W/h = (a1 + a2 + a3 + ...)/(b1
+ b2 + b3 + ...) = a1/b1 = a2/b2
= a3/b3 = ... = an/bn
Die Rechteck-Längen pn der Teilkanäle werden wie folgt
ausgedrückt:
p1 = p0 + b1, p2 =
p0 + b1 + b2, p3 = p0 + b1
+ b2 + b3,
...
pn = p0 + b1 + b2 + b3 +
... + bn
Das Längenverhältnis r der Teilkanäle wird wie folgt ausgedrückt:
r = a0/p0 = a1/p1 =
a2/p2 = a3/p3 = ... = an/pn
Aus den obigen Gleichungen werden die Formeln 1 bis 3 abgeleitet,
um die Überhang-Länge p0 am Einlass des Knies, die Einlassbreite an
des n-ten Teilkanals, und die Auslassbreite bn des n-ten Teilkanals zu
erhalten, basierend auf den gegebenen Werten der Auslassbreite h, der Einlassbreite
W, der Anzahl der Teilkanäle m und dem Längenverhältnis r der Teilkanäle.
Die Anordnungen der Leitflügel 5 bis 7, der inneren
Seitenwand 4 des Knies und der äußeren Seitenwand 8 des Knies
können wie folgt aus den Formeln 1 bis 3 bestimmt werden.
Auf Grund der Überhang-Länge p0 am Einlass des Knies, der
Einlassbreite an des n-ten Teilkanals und der Auslassbreite bn
des n-ten Teilkanals, die aus den Formeln 1 bis 3 bestimmt werden, werden die Rechtecke
A0A1B1C0, A1A2B2C1,
A2A3B3C2, A3A4B4C3
und A4A5B5C4 bestimmt, wie in
1 dargestellt. Die Kreisbögen R0, R1,
R2, R3 und R4, die jeweils die obigen Rechtecke
von innen berühren, werden bestimmt. Die Kreisbögen werden wie folgt bestimmt: R0
= a0, R1 = a1, R2 = a2, R3
= a3 und R4 = a4.
Die Linie B2C1 wird um eine Länge, die mit der
Länge der Linie B1C0 übereinstimmt, verlängert, um so die
Linie C1D0 zu bestimmen. Die Linie B3C2
wird um eine Länge, die mit der Länge der Linie B2C1 übereinstimmt,
verlängert, um so die Linie C2D1 zu bestimmen. Die Linie B4C3
wird um eine Länge, die mit der Länge der Linie B3C2 übereinstimmt,
verlängert, um so die Linie C3D2 zu bestimmen. Die Linie B1C0
wird um eine angemessene Länge verlängert, um so die Linie C0F1
zu bestimmen. Die Linie B5E1, wird um eine Länge, die gleich
der Länge der Linie B1F1 ist, verlängert, um so die Linie
E1F2 zu bestimmen.
Dadurch sind der erste Leitflügel 5 (D0C1A2),
der zweite Leitflügel 6 (D1C2A3), der
dritte Leitflügel 7 (D2C3A4), die innere
Seitenwand 4 (F1C0A1) und die äußere Seitenwand
8 (F2C4A5) bestimmt. Als Ergebnis erhält
man ein Ansaugknie, das mit Leitflügeln versehen ist, welches durch den ersten Leitflügel
5 (D0C1A2), den zweiten
Leitflügel 6 (D1C2A3) und den dritten
Leitflügel 7 (D2C3A4) in Teilkanäle C0A1A2D0,
C1A2A3D1, C2A3A4D2
und C3A4A5D3, die ähnlich zueinander
sind, aufgeteilt ist.
Man erhält ein Verringerungs-Knie wenn das Verringerungsverhältnis
f > 1 ist, man erhält ein Normal-Knie wenn das Verringerungs-Verhältnis f = 1 ist
und ein Aufweitungs-Knie wenn das Verringerungs-Verhältnis f < 1 ist. Gewöhnlicherweise
wird ein Verringerungs-Knie oder ein Normal-Knie als Ansaugknie verwendet.
In einem gebogenen Kanal, wie einem Knie, wird die Strömung des angesaugten
Fluids eine wirbelfreie Strömung. In einer freie Wirbelströmung ist RV = Konstant
(R: Radius der Strömung, V: Strömungsgeschwindigkeit). Deshalb vergrößert sich die
Geschwindigkeit des angesaugten Fluids am Einlass des Knies von der äußeren Seitenwand
zu der inneren Seitenwand. In der vorliegenden Erfindung wird ein Ansaugknie in
eine Vielzahl von ähnlich geformten Teilkanälen aufgeteilt, deren Größe von dem
Teilkanal nahe der äußeren Seitenwand des Knies zu dem Teilkanal nahe der inneren
Seitenwand des Knies hin abnimmt. Das Verhältnis der Länge der Seitenwand des Teilkanals
zu der Teilfläche des Teilkanals vergrößert sich deshalb von dem des Teilkanals
nahe der äußeren Seitenwand des Knies hin zu dem des Teilkanals nahe der inneren
Seitenwand des Knies. Der Strömungswiderstand in den Teilkanälen erhöht sich deshalb
von dem in dem Teilkanal nahe der äußeren Seitenwand des Knies hin zu dem in dem
Teilkanal nahe der inneren Seitenwand des Knies. Die Geschwindigkeitsverteilung
der wirbelfreien Strömung und die Verteilung des Strömungswiderstands heben sich
deshalb gegeneinander auf, um so die Geschwindigkeitsverteilung des angesaugten
Fluids über die ganze Breite des Einlasses des Ansaugknies auszugleichen.
Normalerweise wird ein Ansaugknie gemäß der vorliegenden Erfindung
als ein Verringerungs-Knie oder ein Normal-Knie verwendet. Wenn ein Ansaugknie,
das mit Leitflügeln versehen ist, gemäß der vorliegenden Erfindung als ein Verringerungs-Knie
oder ein Normal-Knie verwendet wird, wird kein Druckverlust durch eine Wirbelströmung
erzeugt, weil eine Wirbelströmung in einem Verlängerungskanal erzeugt wird. Ein
Ansaugknie gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugt deshalb nur einen kleinen Druckverlust.
Ein mit Leitflügeln versehenes Ansaugknie gemäß der vorliegenden Erfindung
hat eine einfache Struktur und erhöht nicht die Anlagekosten.
Ein mit Leitflügeln versehenes Ansaugknie gemäß der vorliegenden Erfindung
kann als ein Verringerungs-Knie, ein Normal-Knie und als ein Aufweitungs-Knie verwendet
werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
In den Zeichnungen:
1 ist eine seitliche Schnittansicht eines
Ansaugknies, das mit Leitflügeln versehen ist, um die Herleitung der Design-Formeln
eines mit Leitflügeln versehenen Ansaugknies gemäß der vorliegenden Erfindung zu
erklären.
2(a) ist eine seitliche Schnittansicht
eines mit Leitflügeln versehenen Ansaugknies gemäß der vorliegenden Erfindung, das
für einen Leistungs-Test verwendet wird, und ein Diagramm, das die Geschwindigkeitsverteilung
der angesaugten Luft aus dem Leistungs-Test zeigt und 2(b)
ist eine Ansicht in Richtung der Pfeile b-b in 2(a).
3 ist eine Tabelle, die Testbedingungen
und Testergebnisse zeigt.
4(a) bis 4(c)
sind Strukturansichten von mit Leitflügeln versehenen Ansaugknie gemäß der ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 4(a) ist
eine seitliche Schnittansicht eines Normal-Ansaugknies, wobei die Zahl m der Teilkanäle
m = 3 ist und das Verringerungsverhältnis f = 1 ist. 4(b)
ist eine seitliche Schnittansicht eines Verringerungs-Ansaugknies, wobei die Zahl
m der Teilkanäle m = 3 ist und das Verringerungsverhältnis f = 3 ist.
4(c) ist eine seitliche Schnittansicht eines Verringerungs-Ansaugknies,
wobei die Zahl m der Teilkanäle m = 4 ist und das Verringerungsverhältnis f = 5
ist.
5(a) und 5(b)
sind Strukturansichten von geräuschabsorbierenden Ansaugknie, die mit Leitflügeln
versehen sind, gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5(a) ist eine seitliche Schnittansicht eines geräuschabsorbierenden
Normal-Ansaugknies, wobei die Zahl m der Teilkanäle m = 3 ist und das Verringerungsverhältnis
f = 1 ist. 5(b) ist eine seitliche Schnittansicht eines
geräuschabsorbierenden Verringerungs-Ansaugknies, wobei die Zahl m der Teilkanäle
m = 4 ist und das Verringerungsverhältnis f = 5 ist.
6(a) und 6(b)
sind Strukturansichten eines L-förmigen Ansaugknies, das mit Leitflügeln versehen
ist, gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 6(a)
ist eine seitliche Ansicht des Einlasses des Knies. 6(b)
ist eine Ansicht in Richtung der Pfeile b-b in 6(a).
7(a) und 7(b)
sind Strukturansichten eines Parallel-Ansaugknies, das mit Leitflügeln versehen
ist, gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 7(a)
ist eine seitliche Schnittansicht. 7(b)
ist eine Ansicht in Richtung der Pfeile b-b in 7(a).
8(a) bis 8(c)
sind Strukturansichten eines Tandem-Parallel-Ansaugknies, das mit Leitflügeln versehen
ist, gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 8(a)
ist eine seitliche Schnittansicht. 8(b) ist eine Ansicht
in Richtung der Pfeile b-b in 8(a). 8(c)
ist eine Ansicht in Richtung der Pfeile c-c in 8(a).
9(a) und 9(b)
sind Strukturansichten einer Parallel-Knie-Haube, gemäß der sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, umfassend ein Parallel-Ansaugknie, das mit Leitflügeln
versehen ist, gemäß der vorliegenden Erfindung, und ein Ansaugknie, das mit Leitflügeln
versehen ist, gemäß der vorliegenden Erfindung, die miteinander verbunden sind.
9(a) ist eine seitliche Schnittansicht. 9(b)
ist eine Ansicht in Richtung der Pfeile b-b in 9(a).
10(a) und 10(b)
sind Strukturansichten einer Dunstabzugshaube für den häuslichen Gebrauch, gemäß
der siebenten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, umfassend ein Parallel-Ansaugknie,
das mit Leitflügeln versehen ist, gemäß der vorliegenden Erfindung. 10(a)
ist eine seitliche Schnittansicht. 10(b) ist eine Ansicht
in Richtung der Pfeile b-b in 10(a).
11(a) bis 11(c)
sind Strukturansichten einer bogenförmigen Dunstabzugshaube gemäß der achten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, umfassend ein mit Leitflügeln versehenes Ansaugknie
gemäß der vorliegenden Erfindung. 11(a) ist eine seitliche
Schnittansicht. 11(b) ist eine Ansicht in Richtung
der Pfeile b-b in 11(a). 11(c)
ist eine seitliche Schnittansicht der bogenförmigen Dunstabzugshaube im Betrieb.
12(a) und 12(b)
sind Strukturansichten der Ansaugdüse eines elektrischen Reinigers gemäß der neunten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, umfassend ein Parallel-Ansaugknie, das
mit Leitflügeln versehen ist, gemäß der vorliegenden Erfindung. 12(a)
ist eine Teilansicht von vorn. 12(b) ist eine Ansicht
in Richtung der Pfeile b-b in 12(a).
13(a) und 13(b)
sind Strukturansichten einer Ansaugvorrichtung gemäß der zehnten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, umfassend ein Ansaugknie, das mit Leitflügeln versehen
ist, gemäß der vorliegenden Erfindung. 13(a) ist eine
seitliche Schnittansicht. 13(b) ist eine Ansicht in
Richtung der Pfeile b-b in 13(a).
14 ist eine seitliche Schnittansicht
eines Kühlturms gemäß der elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, umfassend
mit Leitflügeln versehene Ansaugknie gemäß der vorliegenden Erfindung.
15 ist eine seitliche Schnittansicht
einer Tieraufzuchtskammer gemäß der zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
worin L-förmige mit Leitflügeln versehene Ansaugknie gemäß der vorliegenden Erfindung
als Einlasse der Aufzuchtskäfige verwendet werden.
16(a) und 16(b)
sind Strukturansichten eines Reinraums mit vertikaler laminarer Strömung gemäß der
dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, worin ein L-förmiges mit
Leitflügeln versehenes Ansaugknie gemäß der vorliegenden Erfindung unter dem Ansaugboden
angeordnet ist. 16(a) ist eine seitliche Schnittansicht.
16(b) ist eine Ansicht in Richtung der Pfeile b-b in
16(a).
17 ist eine perspektivische Ansicht eines
Groß-Reaktors gemäß der vierzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
umfassend mit Leitflügeln versehene Ansaugknie gemäß der vorliegenden Erfindung.
18 ist eine Vorder-Schnittansicht einer
Holz-Trockenkammer gemäß der fünfzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
umfassend mit Leitflügeln versehene Ansaugknie gemäß der vorliegenden Erfindung.
19 ist eine Vorder-Schnittansicht einer
künstlich beleuchteten Pflanzenaufzuchtskammer gemäß der sechzehnten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, umfassend mit Leitflügeln versehene Ansaugknie gemäß
der vorliegenden Erfindung.
20(a) und 20(b)
sind Strukturansichten einer Luftabschluss-Vorrichtung gemäß der siebzehnten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, umfassend mit Leitflügeln versehene Ansaugknie gemäß
der vorliegenden Erfindung. 20(a) ist eine ebene Ansicht
ohne Luftgebläse. 20(b) ist eine Ansicht in Richtung
der Pfeile b-b in 20(a).
21(a) bis 21(c)
sind Strukturansichten eines T-förmigen Ansaugknies, das ein Teil der Luftabschluss-Vorrichtung
der 20(a) und 20(b)
ist. 21(a) ist eine perspektivische Ansicht ohne einen
Teil der umschließenden Wand. 21(b) ist eine perspektivische
Ansicht eines teilweisen Aufbaus. 21(c) ist eine perspektivische
Ansicht, die die Luftströmung zeigt.
Beste Ausführungweise der Erfindung
[I] Leistungstest eines Ansaugknies gemäß der vorliegenden
Erfindung
(1) Leistungstest
Ein Ansaug-Leistungstest von statischer Raumluft wurde mit einem quadratischen
Ansaugknie ausgeführt, welches mit Leitflügeln aus galvanisierten Stahlplatten versehen
ist, gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei das Verringerungsverhältnis f = 5 war,
die Zahl der Teilkanäle m = 4 war, das Längenverhältnis r der Teilkanäle r = 0.88,
die Form des Einlasses = 1000 mm × 200 mm rechteckig und die Form des Auslasses
= 200 mm × 200 mm quadratisch. Die Struktur des getesteten mit Leitflügeln
versehenen Ansaugknies ist in 2 dargestellt. Die Spezifikationen
des mit Leitflügeln versehenen Ansaugknies sind in 3
dargestellt.
(2) Testergebnisse
Die gemessene Geschwindigkeitsverteilung der angesaugten Luft ist
in 2(a) dargestellt. Die Testergebnisse sind in
3 dargestellt. Die Ergebnisse eines Ausblas-Leistungstests,
die an einem Ausblasknie (Verringerungsverhältnis f war f = 5, Anzahl der Teilkanäle
m war m = 4, Längenverhältnis der Teilkanäle r war r = 0.88, Form des Auslasses
= 1000 mm × 200 mm rechteckig und Form des Einlasses = 200 mm × 200
mm quadratisch) durchgeführt wurden, das aus dem mit Leitflügeln versehenen Ansaugknie,
welches in dem Ansaugknie-Leistungstest getestet wurde, gebildet wird, sind auch
in 3 dargestellt.
Wie in den 2(a) und 3
dargestellt, wurde eine im Wesentlichen gleichmäßige Verteilung der Geschwindigkeit
der angesaugten Luft von 1.5 m pro Sekunde und ein niedriger Druckverlust-Koeffizient
von 0.33 in dem Ansaug-Leistungstest erreicht. Der Druckverlust-Koeffizient des
getesteten mit Leitflügeln versehenen Ansaugknies war einer der kleinsten unter
den mit Leitflügeln versehenen Ansaugknie.
Wie in 3 dargestellt, war der Druckverlust-Koeffizient
0.70 als das getestete Ansaugknie als Ausblasknie verwendet wurde. Aus hydrodynamischen
Prinzipien kann hergeleitet werden, dass der Druckverlust einer Wirbelströmung nicht
in einer Verringerungs-Strömung, sondern in einer Aufweitungs-Strömung geschieht,
weil eine Wirbelströmung nicht in einer Verringerungs-Strömung, sondern in einer
Aufweitungs-Strömung erzeugt wird. Unter Berücksichtigung dieser Tatsache, ist es
nachvollziehbar, dass der Druckverlust-Koeffizient des getesteten mit Leitflügeln
versehenen Ansaugknies etwa 1/2 von dem des Ausblasknies war, welches durch das
getestete Ansaugknie gebildet wurde.
In der japanischen Patent-Offenlegungsschrift 7-269524 schlug der
Erfinder bereits vor, das mit Leitflügeln versehene Ansaugknie als Ausblasknie zu
verwenden.
(3) Beziehung zwischen dem Referenz-Längenverhältnis eines
mit Leitflügeln versehenen Ansaugknies und dem Referenz-Längenverhältnis eines mit
Leitflügeln versehenen Ausblasknies
Der Einlass-Winkel &thgr;i eines Fluids, das in ein mit
Leitflügeln versehenes Ansaugknie eingesaugt wird (siehe 2(a))
variiert mit dem Längenverhältnis r der Teilkanäle, welches gleich dem Längenverhältnis
der umschreibenden Rechtecke der Kreisbögen der Leitflügel ist. Die Beziehung zwischen
dem Einlasswinkel &thgr;i und dem Längenverhältnis r der Teilkanäle kann
experimentell erhalten werden. Das Längenverhältnis r der Teilkanäle, wenn der Einlasswinkel
&thgr;i = 90° ist und das Fluid vertikal in den Einlass des Knies
gesaugt wird, wird im Folgenden das Referenz-Längenverhältnis r0 genannt.
Das Referenz-Längenverhältnis r0 ist eine Funktion des Verringerungsverhältnisses
f. In einem Ansaugknie gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Referenz-Längenverhältnis
r0 = 0.88 wenn das Verringerungsverhältnis f = 5 ist.
In der gleichen Weise wie bei dem mit Leitflügeln versehenen Ansaugknie,
variiert der Auslass-Winkel &thgr;i eines mit Leitflügeln versehenen
Ausblasknies mit dem Längenverhältnis r der Teilkanäle (siehe 2(a)),
welches gleich dem Längenverhältnis der umschreibenden Rechtecke der Kreisbögen
der Leitflügel ist. Die Beziehung zwischen dem Auslasswinkel &thgr;o
und dem Längenverhältnis r der Teilkanäle kann experimentell erhalten werden. Das
Längenverhältnis r der Teilkanäle, wenn der Auslasswinkel &thgr;o = 90°
ist und das Fluid vertikal aus dem Auslass des Knies abströmt, wird im Folgenden
das Referenz-Längenverhältnis r0 genannt. Das Referenz-Längenverhältnis
r0 ist eine Funktion des Verringerungsverhältnisses f.
Es wurde experimentell deutlich, dass das Referenz-Längenverhältnis
r0 eines mit Leitflügeln versehenen Ansaugknies gemäß der vorliegenden
Erfindung gleich dem Referenz-Längenverhältnis r0 eines Ausblasknies
ist, welches durch das Ansaugknie gebildet wird, wenn das Verringerungsverhältnis
f des Ansaugknies gleich dem Ausweitungsverhältnis f des Ausblasknies ist. Deshalb
kann das mit Leitflügeln versehene Ansaugknie gemäß der vorliegenden Erfindung als
ein umkehrbares Knie verwendet werden, welches das vertikale Ansaugen und das vertikale
Abströmen ermöglicht, wenn das Längenverhältnis r der Teilkanäle gleich dem Referenz-Längenverhältnis
r0 ist.
(4) Grenzwert des Verringerungsverhältnisses f
Die Geschwindigkeit des angesaugten Fluids nahe der äußeren Seitenwand
des Knies verringert sich und führt zu einer Verschlechterung der Gleichmäßigkeit
der Geschwindigkeit des angesaugten Fluids, wenn das Verringerungsverhältnis f sich
über 5 erhöht. Deshalb ist eine praktische obere Grenze des Verringerungsverhältnisses
f gleich 5. Aus den selben Gründen ist eine praktische obere Grenze des Ausdehnverhältnisses
f = 5, wenn das mit Leitflügeln versehene Ansaugknie gemäß der vorliegenden Erfindung
als mit Leitflügeln versehenes Ausblasknie verwendet wird.
(5) Geeignete Werte der Zahl m der Teilkanäle
Gemäß den Testergebnissen ist der geeignete Bereich der Werte m von
2 bis 5. Wenn ein mit Leitflügeln versehenes Ansaugknie basierend auf den Formeln
1 bis 3 unter der Bedingung m = 1 gebildet wird, erhält man ein Ansaugknie, worin
der Radius der inneren Seitenwand gleich R0 ist, der Radius der äußeren
Seitenwand gleich R1, ist und kein Leitflügel, sondern nur ein einziger
Kanal angeordnet ist. Der Erfinder bestätigte experimentell, dass das oben beschriebene
Ansaugknie mit einem Kanal ohne Leitflügel eine im Wesentlichen gleichmäßige Verteilung
der Geschwindigkeit des angesaugten Fluids erzielt. Es scheint, dass der Strömungswiderstand
in der Nähe der inneren Seitenwand sich erhöht, weil der Radius R0 der
inneren Seitenwand im Falle von m = 1 ziemlich klein ist und die Geschwindigkeitsverteilung
einer wirbelfreien Strömung und die Verteilung des Strömungswiderstandes sich gegenseitig
aufheben.
[II] Bevorzugte Ausführungsformen
(1) Erste Ausführungsform
4(a) zeigt eine seitliche Schnittansicht
eines Ansaugknies gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, worin
das Verringerungsverhältnis f = 1 ist und die Zahl m der Teilkanäle m = 3 ist.
4(b) zeigt eine seitliche Schnittansicht eines Ansaugknies
gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, worin das Verringerungsverhältnis
f = 3 ist und die Zahl m der Teilkanäle m = 3 ist. 4(c)
zeigt eine seitliche Schnittansicht eines Ansaugknies gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, worin das Verringerungsverhältnis f = 5 und die Zahl
m der Teilkanäle m = 4 ist. In den Figuren bezeichnet die Bezugszahl 1
den Körper des Knies, die Bezugszahl 2 bezeichnet den Auslass des Knies,
Bezugszahl 3 bezeichnet den Einlass des Knies, Bezugszahl 4 bezeichnet
die innere Seitenwand des Knies, Bezugszahlen 5, 6 und
7 bezeichnen die Leitflügel, und Bezugszahl 8 bezeichnet die äußere
Seitenwand. Der Auslass 2 und der Einlass 3 haben rechteckige
oder kreisförmige Querschnitte. Ein Knie, durch welches ein Fluid unter Druck hindurchtritt,
hat bevorzugt einen kreisförmigen Querschnitt.
(2) Zweite Ausführungsform
5(a) zeigt eine seitliche Schnittansicht
eines geräuschabsorbierenden Normal-Ansaugknies 9 gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, worin das Verringerungsverhältnis f = 1 und die Zahl
m der Teilkanäle m = 3 ist. 5(b) zeigt eine seitliche
Schnittansicht eines geräuschabsorbierenden Verringerungs-Ansaugknies
15 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, worin das Verringerungsverhältnis
f = 5 und die Zahl m der Teilkanäle m = 4 ist. Geräuschabsorbierende Elemente werden
an die innere Oberfläche der äußeren Seitenwände 14 und 20, der
inneren Oberfläche der inneren Seitenwände 12 und 18, und an beide
Oberflächen der Leitflügel 13 und 19 angebracht. In den Figuren
bezeichnen die Bezugszahlen 10 und 16 Knie-Einlasse und Bezugszahlen
11 und 17 bezeichnen Knie-Auslasse.
Ein Knie hat wesentliche geräuschabsorbierende Eigenschaften, weil
akustische Wellen sich nicht gerade durch einen Kanal eines rechtwinklig gebogenen
Knies ausbreiten können. In den geräuschabsorbierenden Ansaugknie 9 und
15 kann ein großer geräuschabsorbierender Effekt erzielt werden, weil die
Leitflügel 13 und 19 die Knie in Teilkanäle aufteilen und damit
die Wandfläche vergrößern. Ein besonders großer geräuschabsorbierender Effekt kann
in einem geräuschabsorbierenden Ansaugknie 15 erzielt werden, wenn das
Verringerungsverhältnis f groß und die Wandfläche groß ist. Der geräuschabsorbierende
Effekt erhöht sich weiter, wenn geräuschabsorbierende Elemente an die Oberflächen
der Wände angebracht werden.
(3) Dritte Ausführungsform
6(a) und 6(b)
zeigen ein L-förmiges Ansaugknie, das mit Leitflügeln 21 versehen ist,
gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Knie 21 hat
ein erstes Ansaugknie, das mit Leitflügeln 22 versehen ist. Das erste Ansaugknie
22 hat einen Einlass 23 und einen Auslass 24. Das Knie
21 hat ein zweites Ansaugknie, das mit Leitflügeln 25 versehen
ist. Das zweite Ansaugknie 25 hat einen Einlass 26 und einen Auslass
27. Das erste Ansaugknie 22 und das zweite Ansaugknie
25 sind als Tandem miteinander verbunden. Der Einlass 26 des zweiten
Ansaugknies 25 grenzt an den Auslass 24 des ersten Ansaugknies
22 an. Der Auslass 27 des zweiten Ansaugknies 25 ist
unter rechtem Winkel auf den Einlass 23 des ersten Ansaugknies
22 gerichtet. Das Verringerungsverhältnis f des ersten Ansaugknies
22 und des zweiten Ansaugknies 25 ist f = 5. Das
Flächenverhältnis des Einlasses 23 zu dem des Auslasses 27 des
mit Leitflügeln versehenen L-förmigen Ansaugknies 21 ist deshalb
25.
Wie in 3 dargestellt, ist der Koeffizient
des Druckverlustes des Ansaugknies gemäß der vorliegenden Erfindung klein. Deshalb
ist der Druckverlust des L-förmigen Ansaugknies, das mit Leitflügeln 21
versehen ist, klein. Das L-förmige Ansaugknie, das mit Leitflügeln 21 versehen
ist, bildet eine Ansaugfläche, die eine gleichmäßige Verteilung der Geschwindigkeit
des angesaugten Fluids, kleinen Druckverlust und hohes Verringerungsverhältnis erreicht.
Deshalb ist das L-förmige Ansaugknie 21 geeignet, um in Trockenvorrichtungen,
Reinräumen, Wärmetauschern, Ansaugvorrichtungen verwendet zu werden, wobei ein Ansaugboden
oder eine Ansaugwand gebildet wird.
(4) Vierte Ausführungsform
7(a) und 7(b)
zeigen ein mit Leitflügeln versehenes Parallel-Ansaugknie 28, gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Parallel-Ansaugknie 28
hat ein Paar Ansaugknie, die mit Leitflügeln 29 und 30 versehen
sind. Die Ansaugknie 29 und 30 sind von gleicher Größe und spiegelsymmetrisch
angeordnet. Der Einlass des Knies 29 und der Einlass des Knies
30 sind bündig zueinander angeordnet und miteinander verbunden, um so einen
Einlass 32, der mit einem zentralen Einlass 31 ausgestattet ist,
zu bilden. Der Auslass des Knies 29 und der Auslass des Knie
30 sind miteinander verbunden, um einen Auslass 33 zu bilden.
Ein Kanal 34 ist mit dem Auslass 33 verbunden.
Das mit Leitflügeln versehene Parallel-Ansaugknie 28 ist
als dünnes mit Leitflügeln versehenes Ansaugknie mit großer Einlassfläche verwendbar.
(5) Fünfte Ausführungsform
8(a) bis 8(c)
zeigen ein Tandem-Parallel-Ansaugknie 35, das mit Leitflügeln versehen
ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Knie
35 hat ein erstes mit Leitflügeln versehenes Parallel-Ansaugknie
36, ein zweites mit Leitflügeln versehenes Parallel-Ansaugknie
37, das an die Rückseite des ersten mit Leitflügeln versehenen Parallel-Ansaugknies
36 verbunden ist, und einen Kanal 38, der mit der Rückseite des
zweiten Parallel-Ansaugknies 37 verbunden ist. Der Einlass des zweiten
Parallel-Ansaugknies 37 ist mit dem Auslass des ersten Parallel-Ansaugknies
36 verbunden. Das Tandem-Parallel-Ansaugknie 35 ist dazu geeignet,
eine Ansaugwand mit großer Struktur zu bilden, weil das Flächenverhältnis des Einlasses
39 zu dem des Auslasses 40 oder das Verringerungsverhältnis f
groß ist.
(6) Sechste Ausführungsform
9(a) und 9(b)
zeigen eine Parallel-Kniehaube 41 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Die Parallel-Kniehaube 41 hat ein erstes mit Leitflügeln versehenes
Ansaugknie 42 und ein zweites mit Leitflügeln versehenes Ansaugknie
43, verbunden mit der Rückseite des ersten mit Leitflügeln versehenen Parallel-Ansaugknies
42. Ein Filter 45 ist mit dem Einlass 44 der Kniehaube
41 verbunden.
Herkömmliche Ablufthauben können keine hohen Einfangkoeffizienten
der Abluft erreichen, weil die Geschwindigkeitsverteilung der angesaugten Luft am
Einlass der Haube ungleichförmig ist. Insbesondere ist die Geschwindigkeit der angesaugten
Luft in der Nähe des zentralen Bereiches des Einlasses hoch und nahe dem Randbereich
des Einlasses niedrig und die Abluft wird nahe des Randbereiches des Einlasses kaum
eingefangen. Die Parallel-Kniehaube 41 kann einen hohen Einfangkoeffizienten
der Abluft erreichen, weil die Geschwindigkeitsverteilung der angesaugten Luft an
dem Einlass 44 gleichförmig ist. Fettanteile werden aus dem öligen Rauch
durch den Filter 45 entfernt. Die Parallel-Kniehaube 41 kann einfach
gewartet werden, weil ihr Aufbau einfach ist.
(7) Siebente Ausführungsform
10(a) und 10(b)
zeigen eine Dunstabzugshaube 46 für den häuslichen Gebrauch, ausgestattet
mit einem Parallel-Ansaugknie, das mit Leitflügeln versehen ist, gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die Dunstabzugshaube 46 hat ein mit Leitflügeln
versehenes Parallel-Ansaugknie 47. Das mit Leitflügeln versehene Parallel-Ansaugknie
47 hat einen Einlass 48 und einen kreisförmigen Auslass
49. Der Knie-Einlass 48 bildet den Einlass für die Dunstabzugshaube.
Ein Ventilator 50 ist gegenüber dem Knie-Auslass 49 angeordnet.
Ein Auslass 51 der Dunstabzugshaube ist seitlich des Ventilators
50 angeordnet. Der Knie-Einlass 48 ist mit einem Filter
52 versehen.
Die Dunstabzugshaube 46 kann einen hohen Einfangkoeffizienten
für Abluft erzielen, weil die Geschwindigkeitsverteilung der angesaugten Luft an
dem Einlass 48 des mit Leitflügeln versehenen Parallel-Ansaugknies
47 gleichförmig ist. Fettanteile des öligen Rauchs werden durch den Filter
52 entfernt. Die Dunstabzugshaube 46 kann einfach gewartet werden,
weil der Aufbau des mit Leitflügeln versehenen Parallel-Ansaugknies 47
einfach ist. Eine Dunstabzugshaube 46, bei der die Größe des Einlasses
48 des mit Leitflügeln versehenen Parallel-Ansaugknies 47 gleich
400 mm × 400 mm war und der Durchmesser des Einlasses des Ventilators
50 gleich 200 mm war, wurde auf seine Leistung getestet. Der Einfangkoeffizient
für Abluft der Dunstabzugshaube 46 war 100%.
(8) Achte Ausführungsform
11(a) bis 11(c)
zeigen eine Dunstabzugshaube 53 vom Knie-Typ, ausgestattet mit einem mit
Leitflügeln versehenem Ansaugknie gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Dunstabzugshaube 53 hat ein mit Leitflügeln versehenes Ansaugknie
54, wobei die Zahl m der Teilkanäle m = 2 ist. Das mit Leitflügeln versehene
Ansaugknie 54 hat einen Einlass 55 und einen Auslass
56. Der Knie-Einlass 55 bildet den Einlass der Dunstabzugshaube.
Ein Ventilator 57 ist gegenüber dem Knie-Auslass 56 angeordnet.
Ein Auslass 58 der Dunstabzugshaube ist seitlich des Ventilators
57 angeordnet. Der Knie-Einlass 55 ist mit einem Filter
59 versehen.
Die Dunstabzugshaube 53 kann hohe Einfangkoeffizienten für
Abluft erreichen, weil die Geschwindigkeitsverteilung der angesaugten Luft am Einlass
55 des mit Leitflügeln versehenen Ansaugknies 54 gleichförmig
ist. Fettanteile des öligen Rauchs werden durch den Filter 59 entfernt.
Die Dunstabzugshaube 53 kann einfach gewartet werden, weil der Aufbau des
mit Leitflügeln versehenen Ansaugknies 54 einfach ist.
(9) Neunte Ausführungsform
12(a) und 12(b)
zeigen eine Ansaugdüse 60 eines elektrischen Reinigers, der mit einem mit
Leitflügeln versehenen Parallel-Ansaugknie, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Die Ansaugdüse 60 hat ein mit Leitflügeln versehenes Parallel-Ansaugknie
61. Das mit Leitflügeln versehene Parallel-Ansaugknie 61 hat einen
Einlass 62 und einen Auslass 63, ein Abluftrohr 64 ist
mit dem Auslass 63 verbunden.
Die Ansaugdüse 60 kann Staub über die gesamte Fläche des
Einlasses 62 einfangen, weil die Geschwindigkeitsverteilung der angesaugten
Luft an dem Einlass 62 des mit Leitflügeln versehenen Ansaugknies
61 gleichförmig ist. Die herkömmliche Ansaugdüse eines elektrischen Reinigers
kann Staub nur an der Fläche in der Nähe des Verbindungsbereiches zu dem Abluftrohr
einfangen.
(10) Zehnte Ausführungsform
13(a) und 13(b)
zeigen eine Ansaugvorrichtung 65, die mit einem mit Leitflügeln versehenen
Ansaugknie ausgestattet ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Ansaugvorrichtung 65 hat ein mit Leitflügeln versehenes Ansaugknie
66. Das mit Leitflügeln versehene Ansaugknie 66 hat einen Einlass
67 und einen Auslass 68. Ein Kanal 69 und ein Ventilator
70 sind mit dem Auslass 68 verbunden. Das Flächenverhältnis von
Einlass 67 zu Auslass 68 ist 10.
Die Ansaugvorrichtung 65 kann über die ganze Fläche des Einlasses
67 Abluft und Staub einfangen, weil die Geschwindigkeitsverteilung der
angesaugten Luft am Einlass 67 des mit Leitflügeln versehenen Ansaugknies
66 gleichförmig ist. Die eingefangene Abluft und der Staub werden durch
den Kanal 69 abgelassen. Ein normaler Ventilator mit niedrigem Ausgabedruck
und niedrigem elektrischen Verbrauch kann als Ventilator 70 verwendet werden,
weil der Druckverlust des mit Leitflügeln versehenen Ansaugknies 66 niedrig
ist. Die Ansaugvorrichtung 65 ist als Ansaugvorrichtung mit kleinem elektrischen
Verbrauch und großer Luft-Strömungsrate für die Installation in Betrieben, Busbahnhöfen,
etc. nützlich, um die Umweltbedingungen am Installationsort zu verbessern.
(11) Elfte Ausführungsform
14 zeigt einen Kühlturm 71 mit
Ansaugknie, die mit Leitflügeln versehen sind, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Der Kühlturm 71 hat ein Paar mit Leitflügeln versehene Ansaugknie
72, 72 die Rücken an Rücken angeordnet sind. Das mit Leitflügeln
versehene Ansaugknie 72 hat einen Einlass 73 und einen Auslass
74 eine Füllschicht 75, die das Kühlwasser streut und gegenüber
dem Einlass 73 angeordnet ist. Ein Ventilator 76 ist gegenüber
dem Auslass 74 angeordnet.
Kühlwasser, das durch die Füllschicht 75 hindurchgeht, wird
gleichmäßig gekühlt, weil die Geschwindigkeitsverteilung der angesaugten Luft an
dem Einlass 73 des mit Leitflügeln versehenen Ansaugknies 72 gleichförmig
ist, und weil die Verteilung der Strömungsgeschwindigkeit der Kühlluft, die durch
die Füllschicht 75 hindurchgeht, gleichförmig ist. Deshalb hat der Kühlturm
71 eine hohe Kühlfähigkeit. Herkömmliche Kühltürme enthalten nur die Füllschicht
75 und den Ventilator 76. In den herkömmlichen Kühltürmen wird
das Kühlwasser, das durch die Füllschicht 75 hindurchgeht, nicht gleichförmig
gekühlt, weil die Strömungsgeschwindigkeit der Kühlluft, die durch den Bereich der
Füllschicht 75 in der Nähe des Ventilators 76 hindurchtritt, hoch
ist und die Strömungsgeschwindigkeit der Kühlluft, die durch entfernt von dem Ventilator
76 liegende Bereiche der Füllschicht 75 hindurchtritt, klein ist,
und deshalb die Geschwindigkeitsverteilung der Kühlluft, die durch die Füllschicht
75 hindurchtritt, ungleichförmig ist. Deshalb ist die Kühlkapazität eines
herkömmlichen Kühlturms nicht hoch. Der Kühlturm 71 ist sehr leise, weil
das mit Leitflügeln versehene Ansaugknie 72 einen geräuschabsorbierenden
Effekt hat. Wenn das mit Leitflügeln versehene Ansaugknie 72 aus Plastik
hergestellt ist, können die Herstellungs- und Betriebskosten des
Kühlturms 71 verringert werden.
(12) Zwölfte Ausführungsform
15 zeigt eine Tieraufzuchtskammer
77 mit L-förmigen Ansaugknie, die mit Leitflügeln versehen sind, gemäß
einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Tieraufzuchtskäfige
78 sind in der Tieraufzuchtskammer 77 angeordnet. L-förmige mit
Leitflügeln versehene Ansaugknie 79 sind an den Seitenwänden der Tieraufzuchtskammer
hinter den Tieraufzuchtskäfigen 78 angeordnet. Jedes L-förmige mit Leitflügeln
versehene Ansaugknie 79 hat ein erstes mit Leitflügeln versehenes Ansaugknie
80 und ein zweites mit Leitflügeln versehenes Ansaugknie 81. Der
Einlass 82 des L-förmigen mit Leitflügeln versehenen Ansaugknies
79 ist gegenüber von den Rückseiten der Tieraufzuchtskäfige 78.
Eine Luftauslassöffnung 83 vom Diffusions-Typ ist an der Decke der Tieraufzuchtskammer
77 angeordnet.
Die Geschwindigkeitsverteilung der angesaugten Luft ist gleichförmig
und der Einlasswinkel der angesaugten Luft ist gleich 90° an dem Einlass
82 des L-förmigen mit Leitflügeln versehenen Ansaugknies 79. Die
der Tieraufzuchtskammer 77 zugeführte Luft von der Luftauslassöffnung
83 vom Diffusions-Typ bildet deshalb eine horizontale Luftströmung mit
gleichförmiger Geschwindigkeitsverteilung, tritt durch die Tieraufzuchtskäfige
78 hindurch, fließt in den Einlass 82 des L-förmigen mit Leitflügeln
versehenen Ansaugknies 79 und wird von der Tieraufzuchtskammer
77 abgelassen. Weil deshalb eine Stagnation und/oder Zirkulation der Luft
in der Tieraufzuchtskammer 77 verhindert wird, wird die Bildung von schlechtem
Geruch, Bakterienverunreinigung, ungleichförmiger Verteilung der Temperatur, ungleichförmiger
Verteilung der Luftfeuchtigkeit, etc. verhindert.
(13) Dreizehnte Ausführungsform
16(a) und 16(b)
zeigen einen Reinraum 84 vom Typ mit vertikaler laminarer Strömung, der
ein mit Leitflügeln versehenes L-förmiges Ansaugknie hat, gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Ein L-förmiges mit Leitflügeln versehenes Ansaugknie
86 ist unter dem Ansaugboden 85 des Reinraums 84 vom
Typ vertikaler laminarer Strömung angeordnet. Das L-förmige mit Leitflügeln versehene
Ansaugknie 86 hat ein erstes mit Leitflügeln versehenes Ansaugknie
87 und ein zweites mit Leitflügeln versehenes Ansaugknie 88. Der
Einlass 89 des L-förmigen mit Leitflügeln versehenen Ansaugknies
86 ist gegenüber von dem Ansaugboden 85. Ein Luftdurchlass
90 und eine Luftablassöffnung 91, die mit einem HEPA-Filter ausgestattet
sind, sind an der Decke des Reinraums 84 vom Typ mit vertikaler laminarer
Strömung angeordnet.
Die Geschwindigkeitsverteilung der angesaugten Luft ist gleichförmig
und der Einlasswinkel der angesaugten Luft ist am Einlass 89 des L-förmigen
mit Leitflügeln versehenen Ansaugknies 86 gleich 90°. Deshalb bildet
die aus der Luftablassöffnung 91 abfließende Luft eine vertikale Luftströmung
mit gleichförmiger Geschwindigkeitsverteilung, tritt in den Reinraum 84
vom Typ vertikaler laminarer Strömung, fließt in den Einlass 89 des L-förmigen
mit Leitflügeln versehenen Ansaugknies 86 und fließt aus dem Reinraum
84 vom Typ mit vertikaler laminarer Strömung ab. Eine Kammer mit großer
Höhe, die herkömmlichennreise unter dem Boden des Reinraums vom Typ vertikaler laminarer
Strömung angeordnet ist, ist durch ein L-förmiges mit Leitflügeln versehenes Ansaugknie
86 mit kleiner Höhe ersetzt. Deshalb ist die Unterbodenstruktur eines Reinraumes
vom Typ vertikaler laminarer Strömung verkleinert.
(14) Vierzehnte Ausführungsform
17 zeigt einen Groß-Reaktor
92 mit einem Ansaugknie, das mit Leitflügeln versehen ist, gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein mit Leitflügeln versehenes Ansaugknie
94 ist am Gasauslass 93 des Groß-Reaktors 92 angeordnet.
Ein mit Leitflügeln versehenes Ausblasknie 96, das durch ein mit Leitflügeln
versehenes Ansaugknie 94 gebildet und als Ausblasknie verwendet wird, ist
am Einlass 95 des Groß-Reaktors 92 angeordnet.
In dem mit Leitflügeln versehenem Ansaugknie 94 und dem mit
Leitflügeln versehenen Ausblasknie 96 ist der Druckverlust klein, die Geschwindigkeitsverteilung
der angesaugten Luft und die Geschwindigkeitsverteilung der ausgeblasenen Luft sind
gleichförmig, und der Einlasswinkel der Luft und der Auslasswinkel der Luft sind
90°. Deshalb wird eine gleichförmige Geschwindigkeitsverteilung der Gasströmung
in dem Groß-Reaktor 92 gebildet, um so die Leistungsfähigkeit des Groß-Reaktors
92 zu verbessern. Es ist bisher schwierig gewesen, eine gleichförmige Geschwindigkeitsverteilung
der Gasströmung in einem Groß-Reaktor zu bilden. Ein NOx-Entfernungssystem
eines Kohlekessels etc. sind Beispiele eines Groß-Reaktors 92.
(15) Fünfzehnte Ausführungsform
18 zeigt eine Holz-Trockenkammer
97 mit Ansaugknie, die mit Leitflügeln versehen sind, gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Ein umkehrbares Belüftungsrohr 98a, ein umkehrbarer
Ventilator 99a, ein umkehrbarer Wärmetauscher 101a, und ein mit
Leitflügeln versehenes Ansaugknie 101a, 102a sind in der Holz-Trockenkammer
97 angeordnet. Ein umkehrbares Belüftungsrohr 98b, ein umkehrbarer
Ventilator 99b, ein umkehrbarer Wärmetauscher 100b, und mit Leitflügeln
versehene Ansaugknie 101b, 102b sind in der Holz-Trockenkammer
97 so angeordnet, dass sie spiegelsymmetrisch zu dem umkehrbaren Belüftungsrohr
98a, dem umkehrbaren Ventilator 99a, dem umkehrbaren Wärmetauscher
100a und den mit Leitflügeln versehenen Ansaugknie 101a,
102a sind.
Eine umkehrbare Strömungskontrolle warmer Luft kann in der Holz-Trockenkammer
97 durchgeführt werden, weil die mit Leitflügeln versehenen Ansaugknie
101a, 102a, 101b, 102b als umkehrbare Knie wirken
können, wie in Abschnitt [1] (3) erklärt wurde. Deshalb ist das Ausbilden einer
Ungleichförmigkeit des Trocknens im Anfangsstadium des Holztrockenprozesses unterdrückt.
(16) Sechzehnte Ausführungsform
19 zeigt eine künstlich beleuchtete Pflanzenaufzuchtskammer
103 mit Ansaugknie, die mit Leitflügeln versehen sind, gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Ein umkehrbarer Ventilator 104a, ein umkehrbarer
Wärmetauscher 105a und mit Leitflügeln versehene Ansaugknie 106a,
107a sind in der künstlich beleuchteten Pflanzenaufzuchtskammer
103 angeordnet. Ein umkehrbarer Ventilator 104b, ein umkehrbarer
Wärmetauscher 105b und mit Leitflügeln versehene Ansaugknie 106b,
107b sind in der künstlich beleuchteten Pflanzenaufzuchtskammer
103 spiegelsymmetrisch zu dem umkehrbaren Ventilator 104a, dem
umkehrbaren Wärmetauscher 105a und den mit Leitflügeln versehenen Ansaugknie
106a, 107a angeordnet. Lampen 108, externe Lufteinlasse
109 und ein interner Abluftventilator 110 sind an der Decke der
künstlich beleuchteten Pflanzenaufzuchtskammer 103 angeordnet.
Eine umkehrbare Strömungskontrolle der Kammerluft kann in der künstlich
beleuchteten Pflanzenaufzuchtskammer 103 ausgeführt werden, weil die mit
Leitflügeln versehenen Ansaugknie 106a, 107a, 106b,
107b als umkehrbare Knie wirken können. Deshalb können die Pflanzen in
der künstlich beleuchteten Pflanzenaufzuchtskammer 103 unter guten Bedingungen
aufgezogen werden.
(17) Siebzehnte Ausführungsform
20(a) und 20(b)
zeigen eine Luftabschlussvorrichtung 111 mit Ansaugknie, die mit Leitflügeln
versehen sind, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der Luftabschlussvorrichtung
111 ist ein erstes T-förmiges Ansaugknie 112 mit fünf Ansaugknie,
die mit Leitflügeln versehen sind, die parallel und als Tandem miteinander verbunden
sind, und ein zweites T-förmiges Ansaugknie 113 mit der selben Struktur
wie der des ersten T-förmigen Ansaugknies 112 angeordnet. Das erste T-förmige
Ansaugknie 112 und das zweite T-förmige Ansaugknie 113 sind voneinander
beabstandet. Der Einlass des ersten T-förmigen Ansaugknies 112 und der
Einlass des zweiten T-förmigen Ansaugknies 113 sind gegenüber voneinander.
Das erste T-förmige Ansaugknie 112 ist mit einem Ventilator 114
ausgestattet. Das zweite T-förmige Ansaugknie 113 ist mit einem Ventilator
115 ausgestattet. Simultan wird das erste T-förmige Ansaugknie
112 als Ausblasknie und das zweite T-förmige Ansaugknie 113 als
Ansaugknie verwendet.
Die Struktur des zweiten T-förmigen Ansaugknies 113 wird
im Detail beschrieben. Wie in 21(a) und 21(b)
dargestellt, hat das zweite T-förmige Ansaugknie 113 ein erstes Knie
116, angeordnet in der vorderen Mitte, ein Paar von zweiten Knie
117a, 117b, spiegelsymmetrisch Rücken an Rücken angeordnet, angrenzend
an das erste Knie 116 und an der Rückseite des ersten Knies 116,
und ein Paar von dritten Knie 118a, 118b, die angrenzend an das
erste Knie 116 und die zweiten Knie 117a und 117b angeordnet
sind. Das dritte Knie 118a ist links von dem ersten Knie 116 und
dem zweiten Knie 117a angeordnet. Das dritte Knie 118b ist rechts
von dem ersten Knie 116 und dem zweiten Knie 117b angeordnet.
Das erste Knie 116, die zweiten Knie 117a, 117b und die
dritten Knie 118a, 118b sind gemäß den zuvor erwähnten Formeln
1 bis 3 gestaltet. Das zweite Knie 117a ist mit dem dritten Knie
118a als Tandem verbunden. Das zweite Knie 117b ist mit dem dritten
Knie 118b als Tandem verbunden. Das erste Knie 116 und die dritten
Knie 118a, 118b sind parallel angeordnet. Das erste Knie
116 und die zweiten Knie 117a, 117b sind an ihrem oberen
Ende mit dem in den 20(a) und 20(b)
dargestellten Ventilatoren 115 verbunden.
Wenn der Ventilator 115 in Betrieb ist, strömt Luft in das
erste Knie 116 und die dritten Knie 118a, 118b wie in
21(c) durch Pfeile angedeutet. Die Luft, die in das
erste Knie 116 strömt, wird direkt in den Ventilator 115 gesaugt.
Die Luft, die in die dritten Knie 118a, 118b strömt, geht durch
die zweiten Knie 117a, 117b hindurch und wird in den Ventilator
115 gesaugt.
Wenn der Ventilator 114 in dem ersten T-förmigen Ansaugknie
112 wirkt, strömt ein Teil der von dem Ventilator 114 abströmenden
Luft in die zweiten Knie 117a, 117b und fließt durch die dritten
Knie 118a, 118b ab. Der Rest der Luft strömt in das erste Knie
116 und fließt von dem ersten Knie 116 ab.
Wie der Erfinder in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift 7-269524
offenbart ist die Geschwindigkeit der ausgeblasenen Luft des ersten T-förmigen Ansaugknies
112 gleichförmig. Auf der anderen Seite ist die Geschwindigkeit der angesaugten
Luft des zweiten T-förmigen Ansaugknies 113 gleichförmig, wie in der vorliegenden
Schrift dargestellt. Deshalb wird ein gleich gerichteter Luftstrahl
mit gleichförmiger Geschwindigkeitsverteilung zwischen dem ersten T-förmigen Ansaugknie
112 und dem zweiten T-förmigen Ansaugknie 113 gebildet, wie in
20(a) durch die leeren Pfeile angezeigt wird. Der gleichgerichtete
Luftstrahl mit gleichförmiger Geschwindigkeitsverteilung ist als Feuer-Luftabschluss
oder Rauch-Luftabschluss sehr effektiv.
In diese Ausführungsform können Einzel-Ansaugknie oder L-förmige Ansaugknie,
wie in den 6(a), 6(b)
dargestellt, anstelle der T-förmigen Ansaugknie verwendet werden.
Industrielle Anwendbarkeit
Ein mit Leitflügeln versehenes Ansaugknie gemäß der vorliegenden Erfindung
kann eine gleichförmige Geschwindigkeitsverteilung der angesaugten Luft und einen
kleinen Druckverlust erreichen, kann als umkehrbares Knie wirken, hat einen einfachen
Aufbau, was eine einfache Wartung ermöglicht, und kann als ein Verringerungsknie,
ein Normal-Knie oder ein Aufweitungs-Knie angewendet werden. Eine Vielzahl von mit
Leitflügeln versehene Ansaugknie gemäß der vorliegenden Erfindung können einfach
zu einem Körper zusammengesetzt werden, um so ein L-förmiges Ansaugknie, ein T-förmiges
Ansaugknie, ein Parallel-Ansaugknie oder ein Tandem-Parallel-Ansaugknie zu bilden.
Ein mit Leitflügeln versehenes Ansaugknie gemäß der vorliegenden Erfindung kann
in verschiedenen Arten von Vorrichtungen in neuen Bereichen angewendet werden.