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Dokumentenidentifikation DE69824826T2 04.11.2004
EP-Veröffentlichungsnummer 0000940585
Titel Ansaugknie mit eingebauten Leitflügeln
Anmelder Kawano, Michihiko, Fukuoka, JP
Erfinder Kawano, Michihiko, Fukuoka, JP
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, 80538 München
DE-Aktenzeichen 69824826
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 17.09.1998
EP-Aktenzeichen 989430244
WO-Anmeldetag 17.09.1998
PCT-Aktenzeichen PCT/JP98/04185
WO-Veröffentlichungsnummer 0099015795
WO-Veröffentlichungsdatum 01.04.1999
EP-Offenlegungsdatum 08.09.1999
EP date of grant 30.06.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 04.11.2004
IPC-Hauptklasse F15D 1/08
IPC-Nebenklasse F16L 55/00   

Beschreibung[de]
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.


Anspruch[de]
  1. Ansaugvorrichtung, die wenigstens ein Ansaugknie umfasst, das mit Leitflügeln (5, 6, 7) versehen ist, wobei ein oder mehrere der Leitflügel (5, 6, 7) eine gekrümmte Platte bilden und flache Platten, die mit der gekrümmten Platte verbunden sind, so angeordnet sind, dass die Formen der Teilkanäle, die durch sie gebildet werden, einander gleichen, dadurch gekennzeichnet, dass die Formen der Teilkanäle auf den folgenden Gleichungen beruhen: p0 = h/{[f/(f – r)]m – 1}1 an = p0r[f/(f – r)]n2 bn = an/f3 p0: Rechteckabstand des Einlasses (3) des Knies von der Innenseitenwand (4) des Auslasses des Knies;

    h: Auslassbreite des Knies;

    f: Verringerungsverhältnis des Knies (f = W/h);

    W: Einlassbreite des Knies;

    m: Anzahl von Teilkanälen (m ≥ 2);

    an: Einlassbreite des n-ten Teilkanals (a0 bezeichnet den Krümmungsradius der Innenseitenwand (4), und am bezeichnet den Krümmungsradius der Außenseitenwand (8));

    r: Seitenverhältnis der Teilkanäle, wobei r = a0/p0;

    bn: Auslassbreite des n-ten Teilkanals;

    wobei die flache Platte an der Auslassseite jedes Leitflügels eine Länge an–1 hat und eine Rechtecklänge pn jedes n-ten Teilkanals an der Einlassseite pn = pn–1 + bn beträgt, und ein Ableitgebläse, das so eingerichtet ist, dass es einen Strom von dem Einlass zu dem Auslass auslöst, mit dem Auslass des wenigstens einen Ansaugknies verbunden ist.
  2. Ansaugvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Verringerungsverhältnis f f = 1 beträgt und die Querschnittsform des Knies ein Kreis ist.
  3. Ansaugvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei schalldämpfende Elemente an der Innenfläche des Knies und beiden Flächen der Leitflügel haften.
  4. Ansaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die des Weiteren ein zweites Ansaugknie (25) umfasst, das mit Leitflügeln nach einem der Ansprüche 1 bis 3 versehen ist und das in Reihe zwischen dem Ansaugknie (22) und dem Gebläse angeordnet ist, wobei der Einlass (26) des zweiten Ansaugknies, das mit Leitflügeln versehen ist, an dem Auslass des Ansaugknies (22) anliegt, das mit Leitflügeln versehen ist, und der Auslass (27) des zweiten Ansaugknies (25), das mit Leitflügeln versehen ist, im rechten Winkel zum Einlass (23) des Ansaugknies (22) gerichtet ist, das mit Leitflügeln versehen ist.
  5. Ansaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die ein Paar gleichgroßer Ansaugknie umfasst, das mit Leitflügeln nach einem der Ansprüche 1 bis 3 versehen ist und die ein Parallel-Ansaugknie (28) bilden, wobei das Paar Ansaugknie (29, 30), das mit Leitflügeln versehen ist, spiegelsymmetrisch angeordnet ist und der Einlass eines der Ansaugknie (29) sowie der Einlass der anderen Ansaugknie (30) bündig zueinander angeordnet und miteinander verbunden sind, und der Auslass eines der Ansaugknie (29) sowie der Auslass des anderen der Ansaugknie (30) miteinander verbunden und mit dem Ableitgebläse verbunden sind.
  6. Ansaugvorrichtung nach Anspruch 5, die des Weiteren ein zweites Parallel-Ansaugknie (37), das mit Leitflügeln versehen ist, nach Anspruch 5 umfasst, wobei der Einlass des zweiten Parallel-Ansaugknies (37), das mit Leitflügeln versehen ist, mit dem Auslass des Parallel-Ansaugknies (36) verbunden ist, das mit Leitflügeln versehen ist, und wobei das zweite Parallel-Ansaugknie (37) zwischen dem Parallel-Ansaugknie (36) und dem Ableitgebläse angeordnet ist.
  7. Ansaugvorrichtung nach Anspruch 1, das ein Paar gleichgroßer Ansaugknie umfasst, die mit Leitflügeln nach einem der Ansprüche 1 bis 6 versehen sind, wobei das Paar Ansaugknie (112, 113), das mit Leitflügeln versehen ist, voneinander beabstandet ist und die Einlasse des Paars Ansaugknie (112, 113), das mit Leitflügeln versehen ist, einander gegenüber angeordnet sind, wobei eines der Ansaugknie (112), das mit Leitflügeln versehen ist, als Ausblas-Knie dient und das andere der Ansaugknie (113), das mit Leitflügeln versehen ist, als ein Ansaugknie dient.
  8. Ansaugvorrichtung nach Anspruch 1, die ein erstes Ansaugknie (112), das mit Leitflügeln versehen ist, nach Anspruch 1 und ein zweites Ansaugknie (113), das mit Leitflügeln versehen ist und den gleichen Aufbau hat wie das erste Ansaugknie (112), umfasst, wobei das erste Ansaugknie (112), das mit Leitflügeln versehen ist, und das zweite Ansaugknie (113), das mit Leitflügeln versehen ist, voneinander beabstandet angeordnet sind und der Einlass des ersten Ansaugknies (112), das mit Leitflügeln versehen ist, sowie der Einlass des zweiten Ansaugknies (113), das mit Leitflügeln versehen ist, einander gegenüberliegend angeordnet sind, wobei eines der Ansaugknie (112) als Ausblas-Knie dient und das andere der Ansaugknie (113) gleichzeitig als Ansaugknie dient.
Es folgen 21 Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
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H Elektrotechnik

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