199969. lajstromszámú szabadalom • Örvényes légfúvást alkalmazó, légcserét biztosító berendezés
1 HU 199969 B 2 A találmány tárgya örvényes légbefúvást alkalmazó, légcserét biztosító berendezés. Mind az ipari, mind a kommunális létesítmények légtechnikai rendszerei a friss levegő befúvását, valamint az elhasznált, szennyezett levegő eltávolítását egymástól jól elkülönített befúvó és elszívó anemosztátok alkalmazásával oldja meg. Különös problémát jelentenek azok a nagy koncentrációjú szennyező források, melyek megszüntetése helyi elszívással nem oldható meg. Ezekben az esetekben a zárt tér általános szennyezettségi koncentráció fokát kell megengedett értéken tartani. Az önállóan alkalmazott örvényes befúvók a keletkező szenyező anyagot a befújt primer sugarak segítségével jól elkeverik, igy egyenletes koncentrécióelosztást hoznak létre a térben. A friss és a távozó levegő arányát szabályozva, egy különálló az elszívó anemosztáton keresztül lehet ezt az átlagos koncentrációjú szennyezett levegőt eltávolítani a térből. Az örvényes légbefúvó szerkezetekre az axiális és radiális légsugár áramlás jellemző, ahol vagy a tangenciális bevezetés -következtében, vagy egy örvénykeltó elem - lapátsor - hatására a bevezetett légsugár tengelykörüli forgómozgása örvényteret hoz létre. Az örvényterek tulajdonsága, hogy az örvénytér magjában depresszió alakul ki. Ezt a tulajdonságot a HU 170 824 számú szabadalmi leírásban ismertetett szerkezet úgy aknázza ki, hogy az örvénytér magjába visszaáramló levegőt - elsődleges indukció - a primer közeghez keveri, a szerkezetből kilépő nagy energiájú sugár másodlagos vagy sugár indukciót hoz létre. A HU 175 366 számú szabadalmi leírásban ismertetett megoldás az axiális légsugarakat radiálisán széttereli és egy alkalmas lapátsorral örvénylő mozgásra kényszeríti. Ez az örvénylő légsugár a terem levegőjében jól elkeveredik és rohamos sebességcsökkenés mellett hőmérséklet- és koncentráció kiegyenlítődést eredményez. Ismert továbbá a DE 2 421 120 számú szabadalmi leírás, amely szerint a légsugár irányába terelőlapot állítva lehet biztosítani a légörvény kialakulását. Örvényes légbefúvó szerkezetek egy más változatát mutatja be az SU 231 085 számú szabadalmi leírás, amelynél egy csigaelem segítségével hoznak létre örvényteret és a szétterítést egy kúpos elemmel végzik. Az SU 589 508 számú szabadalmi leírás szerint egy harang alakú forgástestbe tangenciálisan bevezetett légsugárral hoznak létre örvényteret és idézik elő a depressziós mag révén a visszaáramlást. A SU 661 196 számú szovjet szabadalmi leírásban ismertetett szerkezet nyakrészében axiál perdítőelemmel hoznak létre örvényteret és igy kúpos kiáramlást biztosítanak. Az SU 675 280 számú szabadalmi leírás szerint egy örvénykeltó belső centrikus kúppal ellátott plattendiffúzor, melynek palástján állítható terelő lapát van, hozza létre az örvényteret. A fent ismertetett szerkezetek közös hátránya, hogy az örvény terek depressziós magját csak a közeg visszakeverésére használják fel és nem alkalmasak a depressziós maghoz érkező szennyezett közeg elszívására, valamint igen nagy levegómennyiséget kell mozgatniuk egy már elfogadható levegő tisztasági szint eléréséhez. A találmány célja egy olyan légtechnikai berendezés kialakítása, mellyel révén nemcsak a tiszta levegő befúvása, hanem a szennyezett levegő elszívása is megoldható és emellett szabályozni lehet mind a befúvatott tiszta levegő, mind az elszívott szenynyezett levegő mennyiségét is. A találmány szerinti berendezésnél azt a fizikai törvényt használjuk fel, hogy az örvénytér magjában elhelyezett nyelő az örvénytér áramlási körét úgy bontja meg, hogy mód van arra, hogy az örvénytérból szabályozott mennyiségű elvételt úgy valósítsunk meg, hogy a már kialakult külső áramlási kép ne változzon meg. Az örvénytér depressziós magjába beáramló szennyezett levegő megfelelő mennyiségi szabályozás esetén, problémamentesen elvezethető. A találmány szerinti berendezés működtetésénél az örvénytér depressziós magjánál a szennyezett levegőt úgy szívjuk el, hogy az elszívott szennyezett levegő és a befújt tiszta levegő tömegaránya msz--------< 50 mb legyen, majd a szennyezett levegőt a kívánt esetben megtisztitjuk és visszavezetjük. A találmány tárgyát képező berendezésnek - kívánt esetben lapátsorral ellátott - örvénykamrájában szabályzószerkezettel rendelkező befúvó csonkja van. A berendezésre az jellemző, hogy örvénykamrájának tengelyében elhelyezkedő szabályzószerkezettel ellátott szívó csonkja és kívánt esetben légtisztitó egysége és tiszta levegőt visszacirkuláltató vezetéke van. Az elszívott, szennyezett levegő tömegének (msz) és a befújt tiszta levegő tömegének (mb) aránya a találmány szerinti legfeljebb 50 lehet. Kísérleteket végezve állapítottuk meg ezt a kritikus arány határértéket. A kisérletsorozat első kísérletét úgy végeztük, hogy a tömegarányt 1-es értéken, a második kísérletnél a tömegarányt 48-a6 értéken, a harmadik kísérletnél pedig az elszívott és befújt levegő tömegarányát 80-as értéken tartottuk. Az első és második kísérlet esetében, amelynél tömegarányt a találmány szerinti értékhatáron belüli értékre állítottuk be, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
