SE442669B - Tilluftsdon der luftledarelementen er formade av porosa absorbentmaterial - Google Patents

Description

"8105242-5 10 l5 20 25 30 35 Det första luftledarelementet l - i det följande benämnt säte - består av en väsentligen ringformig, höggradigt porös kropp 3 av något lämpligt absorbentmaterial, såsom mineralull, glasull, porös plast eller liknande. Kroppen 3 har en invän- dig, krökt luftledaryta eller -vägg 4. Utvändigt är kroppen 3 innesluten i en cylindrisk mantel 5 av plåt, plast eller annat lämpligt material.

För elementets l anslutning till en tilluftskanal 6 är man- teln 5 försedd med en ändvägg 7, som uppvisar en ringformig anslutningsstuts 8, vars innerdiameter ansluter till kroppens 3 luftledaryta 4.

För elementets 1 och därmed tilluftsdonets fästande i exempel- vis ett tak 9 är manteln 5 försedd med en ringformig fäst- fläns 10.

Det andra luftledarelementet 2 - i det följande benämnt käg- la - består av en väsentligen konisk, rotationssymmetrisk- kropp ll, som är koncentriskt anordnad i förhållande till sätet l och har en krökt luftledaryta eller -vägg l2. Liksom säteskroppen 3 är kroppen ll höggradigt porös och består av samma eller liknande absorbentmaterial som den förra.

Kroppen ll är upptagen i ett väsentligen skålformigt hölje med en plan, cirkulär botten l3 och en cylindrisk mantelvägg 14 av samma diameter som kroppens 3 mantel 5. Höljet 13, 14 är företrädesvis av samma material som manteln 5.

De båda porösa kropparna 3 och ll är så formade, att deras varandra motstående luftledarytor 4 och 12 tillsammans bildar en utloppskanal i form av en ringformig dysa, vars - i tvär- snittet enligt fig. l - symmetrilinjer S bågformigt - före- trädesvis cirkelbâgformigt - kröker sig ut mot tilluftsdonets periferi, så att luftflödet lämnar tilluftsdonet radiellt och vinkelrätt mot dess symmetriaxel samt parallellt med an- slutande tak 9. ___...__..__._____._..__._... 10 15 20 25 30 35 8105242-5 Dysan avslutas i luftströmningsriktningen med tvära kanter 15 och 16 (visas till höger i fig. l), varigenom luften dis- 'tinkt släpper dysans sidor 4, l2 och fritt tillåts expandera i det ventilerade rummet.

För att uppnå god inblandning av rumsluft i den genom till- luftsdonet tillförda luften, kan lämpligen käglan 2 vara för- sedd med ett ledorgan 17 (visas endast till vänster i fig. l), som ringformigt sträcker sig runt manteln 14. Ledorganet 17 tjänar till att dels förlänga luftledytan l2 och dels rikta medejekterad rumsluft i väsentligen samma riktning som den ur dysan utströmmande luften.

För axiell inställning av käglan 2 i förhållande till sätet l och därmed av spaltbredden mellan luftledarytorna 4 och l2 kan käglan 2 exempelvis vara försedd med en centralt belägen och axiellt utskjutande gängad stång 18, vars gängor ingriper i motsvarande gängor i ett över anslutningsstutsen 8 sig sträckande organ. Detta organ kan vara en separat stång eller kan med fördel kombineras med ett enligt uppfinningen anord- nad strypdon, bestående av en i detta fall cirkelformig, per- forerad plåt 19 med små hål och ett filtermaterial 20 med lågt strömningsmotstånd. Filtermaterialet 20, vilket exem- pelvis kan vara av märket "Viledon", kan vara anordnat på bå- da sidorna av plåten 19 eller endast på dess ena sida och därvid företrädesvis på den mot tilluftsdonet vettande sidan.

Syftet med filtermaterialet är att det skall absorbera en del av den turbulens, som uppstår när luftströmmen lämnar stryphålen i den perforerade plåten 19.

Den perforerade plåten 19 i kombination med filtermaterialet 20 medför att laminär strömning erhålls i hela det hastighets- område, som normalt är aktuellt för tilluftsdon av denna typ.

Som bekant ger laminär luftströmning en helt försumbar egen- ljudalstring jämfört med den ljudavstrålning, som erhålls för fullt utbildad turbulens. '81Û5242-5 l0 15 20 25 30 35 Enligt uppfinningen skall absorbentkropparna 3 och ll, vilka t.ex. är formpressade av mineralull, ha så låg densitet, Lex. 30-90 kg/m3 för mineraiull eller 15-45 kg/m3 för gles- ull, att tryckfluktuationer i det turbulenta fältet absorbe- ras. Till skillnadfrânnormalaporösadissipativa absorben- ter, vars strömningsmotstând normalt väljs så i förhållande till tjocklek och önskad absorptionsförmåga vid viss frekvens, attstörstamöjliga absorption av mot absorbenten infallande akustisk energi erhålls,'är absorbenterna enligt uppfinningen i stället valda med ett endast högst hälften så stort effek- tivt strömningsmotstånd, så att i stället själva det turbu- lenta fältet (turbulenta tryckpulsationer) absorberas av absørbenterna. Detta utgör ett helt nytt koncept, som även kan tillämpas för bullerdämpning i andra sammanhang.

Genom att turbulensabsorbenterna 3, ll enligt uppfinningen är placerade på utströmningskanalens båda sidor 4, l2 erhålls en symmetrisk hastighetsprofil i kanalen. Detta medför sär- skilda fördelar vid turbulensabsorption, eftersom tryckstör- ningar (turbulensvirvlar) utefter hela kanaltvärsnittet kommer att påverkas.

Enligt uppfinningen sker vidare luftens acceleration i utlopps- kanalen enligt en exponentialfunktion _ _ ax H V - V0 e , dar V är luftflödets hastighet i m/s i en godtycklig punkt (x) utefter den båglinje (S), som utgör luftflödets huvud- krökningslinje; V0 är luftflödets hastighet vid anslutningen till till- luftsdonet; a är en accelerationskonstant; x är koordinaten utefter båglinjen S.

Detta medför att den annars kraftiga avlösningen och turbu- lensbildningen vid riktningsändringen av luftflödet inuti 10 15 20 25 30 8105242-5 tilluftsdonet väsentligt reduceras. Dessutom kommer det 'kritiska värdet på Reynolds tal för omslag från laminär till turbulent strömning att väsentligt höjas något som också kraftigt påverkar den turbulens, sonxutvecklas.

Genom att sålunda turbulensgraden hålls låg, dels genom de två absorbentkropparna 3 och ll med låg densitet och lågt strömningsmotstånd och dels genom det sätt varpå luften acce- lereras genom tilluftsdonet, kan relativt hög lufthastighet tillåtes genom donet, vilket medför att det även utan extra strypdon för erhållande av högt tryckfall kan fås att ge väsentligt högre tryckfall än motsvarande kända produkter.

De två absorbentkropparna kommer att utöver den omtalade tur- bulensdämpningen också väsentligt öka tilluftsdonets egen ljuddämpning jämfört med kända tilluftsdon. Den ljudgenerering, som till följd av viss, men kraftigt reducerad turbulensbild- ning eventuellt kan uppstå, kommer sålunda att dämpas av ab~ sorbenterna. Det kan synas som en motsägelse att de absorben- ter, som enligt uppfinningen är konstruerade för att ge turbu- lensabsorption, även skulle kunna ge viss grad av ljudabsorp~ tion. Även om absorptionseffekten i någon grad är nedsatt till följd av optimeringen för turbulensabsorption, är den ljudabsorptionseffekt som absorbenterna ändå har på intet sätt betydelselös. Denna effekt kommer särskilt i de delar av kanalen, som vetter mot luftutsläppet, att bli särskilt intressant eftersom man där har litet avstånd mellan absor-' bentytorna, vilket medför hög ljudabsorptionseffekt och låg turbulensbildning i denna zon. De i tilluftsdonet befintliga absorbentkropparna får på detta sätt en dubbel effekt, dels en nedsättning av den allmänna turbulensnivån och dels en dämpning av den kanalöverförda ljudavstrålning, som denna re- ducerade turbulens ändå ger upphov till.

Genom att den cirkelskivformade luftstråle, som lämnar till- luftsdonets dysmynning, ges en distinkt släppning erhålls ä '8105242-5 10 15 dels en förhöjning av egenljuddämpningen (gynnsammare förhål- lande mellan den akustiska impedansen för tilluftsdonet och för ljudutstrålning ut mot rummet) och dels en förhöjd effekt av det absorptionsmaterial, som monterats i donet, jämfört med om släppningsområdet utförts t.ex. koniskt.

Absorbentmaterialets medeltjocklek bör ligga i storleksordning- en 25% av tilloppskanalens 6 diameter.

Av fig. l framgår att i den tidigare angivna exponentialfunk- tionen är i det visade utföringsexemplet x = 0 vid början av kurvan S och x = l .vid slutet av densamma, dvs i dysmynningen och efter 90° krökning.

I fig. 2 visas ett exempel på hastighetsuppsättningen från punkten x = 0 där V0 = V = l, till punkten x = 1, där luft- hastigheten i detta fall trefaldigats.

Claims (3)

1. , 8105242-5 P A T E N T K R A V l. Tilluftsdon, innefattande ett första, med avseende på en central axel symmetriskt luftledarelement (1) med in- vändig luftledaryta (4) och ett inuti det första åtminstone delvis beläget och med detta koncentriskt andra luftledar- element (2) med utvändig luftledaryta (12), varvid de två elementens luftledarytor (4,l2) är vända mot varandra och så formade, att de bildar en i luftflödesriktningen avsmal- nande, ringformig spalt, k ä n n e t e c k n a t a v attbådaluftledarelementens mot varandra vända ytor (4,l2) är formade av höggradigt porösa absorbentmaterial med en mångfald inbördes kommunicerande porer eller kanaler, och att den ringformiga spalten har ett divergerande, ungefär i klockform krökt förlopp.

2. Tilluftsdon enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t a v att absorbentmaterialen har strömningsmotstånd vinkel- rätt in mot materialen av högst 20-lO3Ns/m4 och lägst 5- 1o3Ns/m4. '

3. Tilluftsdon enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k - n a t a v att det i flödesriktningen före de båda luft- ledarelementen uppvisar ett stryporgan i form av en perfo- rerad plåt (19), på vars åtminstone ena sida är placerat ett poröst material (20).