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Title:
SUPPLY AND/OR DISCHARGE SYSTEM FOR SUPPLYING OR DISCHARGING FLUIDS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/074312
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a supply and/or discharge system (12) for supplying or discharging fluids, comprising a channel system (14) for conducting the fluids into an open space (28), wherein the channel system (14) has a channel (24) which feeds into the open space (28) or partially open system at an outlet (26). In order to improve the efficiency, according to the invention, the channel system (14) has a diffuser (30) with an optimum opening angle/jet angle (36') which is arranged upstream of the outlet (26).

Inventors:
ÖZTÜRK BÜLENT (DE)
KUGLER DORIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/076541
Publication Date:
April 16, 2020
Filing Date:
October 01, 2019
Export Citation:
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Assignee:
OEZTUERK BUELENT (DE)
KUGLER DORIAN (DE)
International Classes:
F24F7/02; F24F7/00; F24F7/06; F24F13/02; F24F13/062
Foreign References:
US20180066857A12018-03-08
CH377080A1964-04-30
GB2463973A2010-04-07
EP2375177A22011-10-12
Attorney, Agent or Firm:
BRP RENAUD UND PARTNER MBB (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Ver- und/oder Entsorgungssystem (12) zum Zuführen oder Abführen von Flui- den

mit einem Kanalsystem (14) zum Leiten der Fluide in einen Freiraum (28), wobei das Kanalsystem (14) einen Kanal (24) aufweist, der an einer Mündung (26) in den Freiraum (28) mündet,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Kanalsystem (14) einen Diffusor (30) aufweist, der stromauf der Mün- dung (26) angeordnet ist.

2. Ver- und/oder Entsorgungssystem nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Diffusor (30) angrenzend zu der Mündung (26) angeordnet ist.

3. Ver- und/oder Entsorgungssystem nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass sich der Diffusor (30) in Strömungsrichtung erweitert.

4. Ver- und/oder Entsorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

dass der Diffusor (30) einen Runden oder viereckigen Querschnitt aufweist.

5. Ver- und/oder Entsorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor (30) einen Öffnungswinkel (36) zwischen 6° und 8°, vorzugs- weise 7° aufweist.

6. Ver- und/oder Entsorgungssystem nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Öffnungswinkel (36) über die gesamte Länge (34) des Diffusors (30) konstant ist.

7. Ver- und/oder Entsorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

dass das Verhältnis einer Eintrittsöffnungsfläche (37) einer Eintrittsöffnung (38) des Diffusors (30) und einer Austrittsöffnungsfläche (39) einer Austrittsöffnung (41 ) des Diffusors (30) vorzugsweise zwischen 1 :2 und 1 :3 liegt.

8. Ver- und/oder Entsorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,

dass das Kanalsystem (14) eine Verbindungseinrichtung (40) aufweist, mit wel- cher der Diffusor (30) an dem Kanal (24) gehalten ist.

9. Ver- und/oder Entsorgungssystem nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Verbindungseinrichtung (40) einen Flansch (42) am Diffusor (30) auf- weist,

dass die Verbindungseinrichtung (40) einen Flansch (42) am Kanal (24) aufweist, und

dass der Diffusor (30) und der Kanal (24) über die Flansche (42) miteinander ver- bunden sind.

10. Ver- und/oder Entsorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,

dass die Verbindungseinrichtung (40) eine Steckverbindung aufweist, über die der Diffusor (30) mit dem Kanal (24) verbunden ist, wobei vorzugsweise ein Dichtelement (44) vorgesehen ist, das die Verbindung zwischen dem Diffusor (30) und dem Kanal (24) abdichtet, oder

dass die Verbindungeinrichtung (40) eine Schraubverbindung umfasst, wo- bei an dem Diffusor (30) und dem Kanal (24) komplementäre Gewinde an- geordnet sind, über welche der Diffusor (30) an den Kanal (24) geschraubt werden kann, oder

dass die Verbindungseinrichtung (40) eine Bajonettverbindung (48) um- fasst, über die der Diffusor (30) an dem Kanal (24) gehalten ist, oder dass die Verbindungseinrichtung (40) mehrere Verbindungselemente (54) aufweist, die jeweils mit dem Diffusor (30) und dem Kanal (24) verbunden sind.

11. Ver- und/oder Entsorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,

dass das Ver- und/oder Entsorgungssystem (12) eine Klimaanlage, eine Hei- zungsanlage, eine Lüftungsanlage, eine Sprinkleranlage, eine Druckluftanlage, eine Kälte- oder Kühlanlage, eine Wasserverteilanlage, eine Kühlschmierstoffan- lage, eine Prozessabluftanlage, eine Vakuum-Späne-Absauganlage oder eine Rückpumpstation ist.

12. Ver- und/oder Entsorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet,

dass das Ver- und/oder Entsorgungssystem (12) eine Einrichtung (22) zum An- treiben der Fluide aufweist, beispielsweise eine Pumpe oder einen Verdichter, dass die Einrichtung (22) zum Antreiben der Fluide in dem Kanalsystem (14) an- geordnet ist.

13. Ver- und/oder Entsorgungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprü- che, dadurch gekennzeichnet,

- dass der Diffusor (30) mit einer, insbesondere in Strömungsrichtung nachgela- gerten, Funktionseinheit (102) ausgerüstet ist, und/oder

- dass die Funktionseinheit (102) von einer Deflektorhaube oder einer ergono- misch gestalteten Deflektorhaube oder einem Regenschutz gebildet ist, und/oder

- dass zwischen Diffusor (30) und Funktionseinheit (102) am Diffusor (30) und/oder der Funktionseinheit (102) ein Aufnahmeadapter (101 ) angeordnet ist, mittels dem die Funktionseinheit (102) am Diffusor (30) lösbar oder unlösbar fi- xierbar ist,

Description:
Ver- und/oder Entsorgungssystem zum Zuführen oder Abführen von Fluiden

Die Erfindung betrifft ein Ver- und/oder Entsorgungssystem zum Zuführen oder Abführen von Fluiden mit einem Kanalsystem zum Leiten der Fluide in einen Frei- raum, insbesondere gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Solche Ver- und/oder Entsorgungssysteme weisen mindestens einen Kanal auf, der an einer Mündung in den Freiraum mündet. Die Mündung stellt somit eine Systemgrenze zwischen dem Kanal und einem Freiraum dar, also einen Über- gang von einem geschlossenen zu einem offenen oder teiloffenen System. Unter teiloffenen Systemen zählen beispielsweise atmosphärisch offene Behälter, Re- genschutzsysteme mit offenem Auslass oder geschlossene Behälter mit ausrei- chenden Freiströmungsbedingungen. Solche Ver- und/oder Entsorgungssysteme benötigen häufig eine Einrichtung zum Antreiben des Fluids (Geblä- se/Unterdruckerzeuger/Pumpe), welche Energie benötigt, um das Fluid entspre- chend dem Zweck des Versorgens oder Entsorgens anzutreiben.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte oder zumindest andere Ausführungsform eines Ver- und/oder Entsorgungssystems be- reitzustellen, die sich insbesondere durch einen geringeren Energieverbrauch auszeichnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass durch einen Diffusor bedingt durch seine Konstruktionsmerkmale eine Reduktion des Energieverbrauchs bei Ver- und/oder Entsorgungssystemen ermöglicht wird. Durch einen Diffusor kann im Mündungsbereich die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids abgesenkt und dadurch eine Druckreduktion erzielt werden, so dass die von der Einrichtung zum Antreiben des Fluids aufzubringende Druckdifferenz verringert wird. Erfindungs- gemäß ist daher vorgesehen, dass das Kanalsystem einen Diffusor aufweist, der stromauf der Mündung angeordnet ist. Dadurch strömt das durch das Kanalsys- tem geleitete Fluid durch den Diffusor, in welchen es abgebremst wird, wodurch sich entlang der Strömungsrichtung der Druck erhöht. Da am freien Ende auf- grund der Freistrahlbedingung Umgebungsdruck herrscht, entsteht somit stromauf des Diffusors ein Unterdrück gegenüber dem Umgebungsdruck. Dadurch redu- ziert sich die zu überwindende Druckdifferenz, welche die Einrichtung zum An- treiben des Fluids (Gebläse/Unterdruckerzeuger/Pumpe) aufbringen muss. Im Er- gebnis kann auf diese Weise entweder die Förderleistung des Fluids erhöht wer- den oder der Energieverbrauch verringert werden. Je nach Volumenstrom sind Energieeinsparungen von 15% bis 20% möglich.

Mit anderen Worten kann die Erfindung auf die Erkenntnis zurückgreifen, dass durch einen Diffusor bedingt durch seine Konstruktionsmerkmale eine Reduktion des Energieverbrauchs bei Ver- und/oder Entsorgungssystemen ermöglicht wird. Durch einen Diffusor wird zweckmäßigerweise der Querschnitt eines Roh- res/Kanals entlang der Strömungsrichtung aufgeweitet, wobei sich die Geschwin- digkeiten eines hindurchströmenden Fluids reduziert. Durch die kontinuierliche Senkung der Geschwindigkeit des Fluids im Mündungsbereich kann ein Teil des dynamischen Drucks in statischen Druck umgewandelt, wodurch sich entlang der Strömungsrichtung der Druck erhöht. Da am freien Ende aufgrund der Freistrahl- bedingung Umgebungsdruck herrscht, entsteht somit stromauf des Diffusors ein Unterdrück gegenüber dem Umgebungsdruck. Dadurch reduziert sich die zu überwindende Druckdifferenz, welche die Einrichtung zum Antreiben des Fluids (Gebläse/Unterdruckerzeuger/Pumpe) aufbringen muss. Der Effekt kann für eine Druckreduktion im Rohrleitungs-/Kanalsystem genutzt werden, so dass die von der Einrichtung zum Antreiben des Fluids aufzubringende Druckdifferenz verrin- gert wird. Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, dass das Kanalsystem einen Diffusor aufweist, der stromauf der Mündung angeordnet ist. Im Ergebnis kann auf diese Weise entweder die Förderleistung des Fluids erhöht werden oder der Energieverbrauch verringert werden. Je nach Volumenstrom sind Energieeinspa- rungen von 15% bis 20% möglich.

In der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen wird unter einem, insb. op- timalen, Freiraum ein Raum verstanden, dessen Ausdehnung größer ist als das Zehnfache der größten Kanalbreite an der Mündung. Zweckmäßigerweise bei eingeschränktem Freiraum reduziert sich entsprechend der Energierückgewinn.

Fluide, die von dem Ver- und/oder Entsorgungssystem geleitet werden können, sind insbesondere Gase, Gasgemische, Flüssigkeiten, Flüssigkeitsgemische so- wie Gasflüssigkeitsgemische, sogenannte Aerosole oder Emulsionen, Gasfest- stoffgemische, sogenannte Stäube als auch Feststoffflüssigkeitsgemische. Es versteht sich, dass alle fluiden Medien in Reinform oder Gemisch, ob löslich oder nicht löslich unter den Begriff Fluide fallen.

Eine günstige Möglichkeit sieht vor, dass der Diffusor angrenzend zu der Mün- dung angeordnet ist. Durch die Anordnung des Diffusors direkt an der Mündung, also direkt am Übergang in den Freiraum, können zusätzlich Turbulenzen redu- ziert werden, so dass ein Übergang von einer turbulenten Strömung im Kanal in eine laminare Strömung in den Freiraum ermöglicht ist. Durch die Erreichung der laminaren Strömung im Freiraum können zusätzlich Verluste reduziert werden.

Eine weitere besonders günstige Möglichkeit sieht vor, dass sich der Diffusor in Strömungsrichtung erweitert. Ein solcher Diffusor für kompressible Gase, die mit einer Strömungsgeschwindigkeit strömen, die unterhalb der Schallgeschwindig- keit liegt, erzielt den gewünschten Effekt.

Eine weitere günstige Möglichkeit sieht vor, dass der Diffusor einen runden Quer- schnitt aufweist. Besonders bevorzugt ist dabei ein kreisrunder Querschnitt, so dass der Diffusor in bestehende kreisrunde Rohrleitungssysteme und Kanalsys- teme integriert werden kann.

Eine weitere besonders günstige Möglichkeit sieht vor, dass der Diffusor einen viereckigen Querschnitt aufweist. Dies kann beispielsweise bei viereckigen Ka- nalquerschnitten, wie sie beispielsweise bei Gebäudebelüftungsanlagen verwen- det werden, nützlich sein, so dass kein Übergang zwischen dem Kanal des Ka- nalsystems und dem Diffusor notwendig ist.

Eine bevorzugte Variante sieht vor, dass der Diffusor einen Öffnungswinkel zwi- schen 6° und 8° aufweist. Öffnungswinkel in diesem Größenordnungsbereich ha- ben sich als besonders vorteilhaft erwiesen. In diesem Bereich kann die Bildung von Turbulenzen bzw. von zusätzlichen Turbulenzen reduziert werden. Gleichzei- tig kann dadurch die gewünschte Druckerhöhung erreicht werden.

Zweckmäßigerweise kann der Diffusor einen Öffnungswinkel von exakt 7° aufwei- sen. Allerdings kann es nötig sein, den Diffusor mit einem von 7° abweichenden, insbesondere mit einem größeren, Öffnungswinkel auszustatten, insbesondere aus baurechtlichen Gründen, beispielsweise 7,5°, 8°, 8,5°, 9°, 9,5° oder 14°. Wei- terhin kann eine Länge des Diffusors, insbesondere die Länge in Strömungsrich- tung, an vorgegebene oder vorgebare baurechtliche Vorgaben angepasst sein. Eine weitere bevorzugte Variante sieht vor, dass der Öffnungswinkel über die ge- samte Länge des Diffusors konstant ist. Somit können gerade Wandabschnitte verwendet werden, die besonders einfach herstellbar sind.

Eine vorteilhafte Möglichkeit sieht vor, dass das Verhältnis zwischen einer Ein- trittsöffnungsfläche und einer Austrittsöffnungsfläche einer Austrittsöffnung des Diffusors zwischen 1 :2 und 1 :3 liegt. Es hat sich herausgestellt, dass dieses Ver- hältnis besonders günstig für die gewünschte Wirkung ist.

Eine vorteilhafte Lösung sieht vor, dass das Kanalsystem eine Verbindungsein- richtung aufweist, mit welcher der Diffusor an dem Kanal gehalten ist. Eine solche Verbindungseinrichtung erleichtert die Montage des Diffusors an dem Kanal.

Eine besonders vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Verbindungseinrichtung jeweils einen Flansch am Diffusor und am Kanal aufweist. Mit Hilfe der Flansche kann der Diffusor beispielsweise mit Hilfe von Klammern an dem Kanal ange- bracht werden. Eine Verbindung über solche Flansche ermöglicht eine sichere, dichte und stabile Verbindung

Eine weitere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Verbindungseinrichtung eine Schraubverbindung umfasst, wobei der Diffusor ein Gewinde, beispielsweise ein Innengewinde oder Außengewinde aufweist, mit welchen der Diffusor an einem entsprechenden ausgebildeten Kanalende angeschraubt werden kann.

Eine weitere günstige Lösung sieht vor, dass die Verbindungseinrichtung eine Steckverbindung aufweist, über die der Diffusor mit dem Kanal verbunden ist. Vorzugsweise ist ein Dichtelement vorgesehen, das die Verbindung zwischen dem Diffusor und dem Kanal abdichtet. Solche Steckverbindungen sind beson- ders einfach zu montieren. Dadurch kann der Diffusor in einfacher Art und Weise in ein Kanalende oder auf ein Kanalende aufgesteckt werden, um den Diffusor in das Kanalsystem zu integrieren

Eine weitere besonders günstige Lösung sieht vor, dass die Verbindungseinrich- tung eine Bajonettverbindung aufweist, über die der Diffusor an dem Kanal gehal- ten ist. Bajonettverbindungen ermöglichen eine einfache Montage und bieten gleichzeitig einen Formschluss, so dass ein versehentliches Lösen der Verbin- dung nahezu ausgeschlossen werden kann.

Eine bevorzugte Variante sieht vor, dass die Verbindungseinrichtung, die mehrere Verbindungselemente aufweist, die jeweils mit dem Diffusor und dem Kanal ver- bunden sind. Durch die Verwendung von separaten Verbindungselementen kann eine einfache und platzsparende Verbindung ermöglicht werden.

Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit sieht vor, dass das Ver- und/oder Entsor- gungssystem eine Klimaanlage, eine Heizungsanlage, eine Lüftungsanlage, eine Sprinkleranlage, eine Druckluftanlage, eine Kälteanlage, eine Kühlanlage, eine Wasserverteilanlage, eine Kühlschmierstoffanlage, eine Prozessabluftanlage, ei- ne Vakuumspäneabsauganlage oder eine Rückpumpstation ist. Der erfindungs- gemäße Gedanke lässt sich bei den genannten Anlagen besonders günstig aus- nutzen. Insbesondere ist die Reduktion des Energieverbrauchs bei den genann- ten Anlagen besonders wünschenswert.

Eine günstige Lösung sieht vor, dass das Ver- und/oder Entsorgungssystem eine Einrichtung zum Antreiben der Fluide aufweist, beispielsweise eine Pumpe oder einen Verdichter, dass die Einrichtung zum Antreiben der Fluide in dem Kanalsys- tem angeordnet ist. Bevorzugt wird der Diffusor aus Stahlblech, verzinkten Stahlblech oder aus Wi- ckelfalzrohren hergestellt. Alternativ kann der Diffusor auch aus Kunststoff, bei- spielsweise Polyethylen hergestellt werden.

Sofern der Diffusor ohne einen separaten Regenschutz (Funktionseinheit) verbaut wird, kann in dem druckseitigen Rohr-/Kanalsystem ein separater Wasserablauf vorgesehen sein.

Zweckmäßigerweise kann der Diffusor, insbesondere wenn er in prozessabluft- und/oder in klimatechnischen Anwendungsbereichen zum Einsatz kommt, mit ei- nem in Strömungsrichtung nachgelagerten Aufnahmeadapter zum Aufnehmen ei- ner Funktionseinheit ausgerüstet sein. Um den Aufnahmeadapter am Diffusor festzumachen, kann dort eine lösbare oder unlösbare Verbindung eingesetzt sein, beispielsweise eine unlösbare Klebeverbindung, eine unlösbare Schweißverbin- dung oder eine lösbare Schraub- oder Bajonettverbindung, die dort jeweils an ei- nem Adapterflansch des Diffusors realisiert ist. Am so fixierten Aufnahmeadapter kann eine in Strömungsrichtung nachgelagerte separate Funktionseinheit befes- tigt sein, beispielsweise eine Deflektorhaube, eine ergonomisch gestaltete Deflek- torhaube, ein Regenschutz, eine handelsübliche Deflektorhaube, eine handelsüb- liche und ergonomisch gestaltete Deflektorhaube oder ein handelsüblicher Re- genschutz.

Um den Diffusor hinsichtlich seiner aerodynamischen Fließeigenschaften zu ver- bessern, beispielsweise um seinen Durchströmwiderstand herabzusetzen, können am Diffusor ein oder mehrere Leitbleche angeordnet werden. Die Leitbleche wir- ken mit einem durch den Diffusor hindurch strömenden Fluid zusammen und kön- nen im Inneren des Diffusors angeordnet und winkelig, insbesondere schräg oder quer, bezüglich der Strömungsrichtung des Fluids oder bezüglich einer Längs- achse des Diffusors ausgerichtet sein. Das hat den Vorteil, dass sich die zu überwindende Druckdifferenz, welche die Einrichtung zum Antreiben des Fluids (Gebläse/Unterdruckerzeuger/Pumpe) aufbringen muss, reduziert.

Ein erfindungsgemäßer Diffusor kann die nachfolgenden Vorteile generieren:

- Senkung der elektrischen Energiekosten bei Nachregulierung geregelter Antrie- be, alternativ die Erhöhung der Antriebsleistung.

- Erhöhung der Lebensdauer von Antrieben: Die Druckreduzierung am Antrieb kann zu einer Senkung der benötigten Antriebsleistung führen. Insbesondere bei frequenzgeregelten Antrieben kann die Drehzahl reduziert werden, was zu einem geringeren Verschleiß und daher zu einer längeren Lebensdauer der Anlage füh- ren kann.

- Traglastminimierung: Durch die Verwendung eines erfindungsgemäßen Dif fusors kann eine Druckrückgewinnung bewirkt werden. Diese kann zumindest teilweise dazu verwendet werden, um die druckseitigen Rohrleitungen kleiner, insbesondere durchmessermäßig kleiner, zu gestalten. Kleinere Rohrleitungen bedeuten geringeres Bauteilgewicht, wodurch die Traglasten an Träger- oder Stützkonstruktionen reduziert werden. Insbesondere lassen sich durch kleinere Bauteile geringere Störkonturen realisieren.

- Einfachere Montage: kleinere, insbesondere durchmessermäßig kleinere, Rohr- leitungen können im Betrieb einfacher und schneller montiert und gewartet wer- den, als größere, insbesondere im Durchmesser größere, Rohrleitungen.

- Senkung der Materialkosten: Bei der Verwendung kleinerer Rohrleitungssyste- me sind Materialeinsparungen möglich, beispielsweise bei Rohren und/oder Ka- nälen, Formteilen, Dichtungen, Flanschverbindungen, Adapter, Deflektorhauben, Dämmungen, Sensorik/Aktorik, Ventile usw. möglich. Zudem kann die Bauhöhe mit kleineren Deflektorhauben minimiert werden.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Un- teransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, son- dern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, oh- ne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Die Figuren zeigen jeweils schematisch:

Fig. 1 eine Prinzipskizze eines Industriegebäudes mit einem Ver- und/oder

Entsorgungssystem,

Fig. 2 eine Seitenansicht auf einen erfindungsgemäßen Diffusor gemäß einer ersten Ausführungsform,

Fig. 3 eine Ansicht auf den Diffusor aus Fig. 2, der mit einem Kanalende ver- bunden ist,

Fig. 4 eine Darstellung eines Verbindungsbereichs zwischen dem Diffusor und dem Kanal gemäß einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 5 eine Darstellung eines Verbindungsbereichs zwischen dem Diffusor und dem Kanal gemäß einer dritten Ausführungsform,

Fig. 6 eine Darstellung eines Verbindungsbereichs zwischen dem Diffusor und dem Kanal gemäß einer vierten Ausführungsform, und Fig. 7 und 8 eine Darstellung zweier Varianten einer Verbindungseinrichtung zur Verbindung des Diffusors mit dem Kanal,

Fig. 9 eine Seitenansicht auf einen Diffusor einer ersten Ausführungsform gemäß Fig. 2,

Fig. 10 eine Seitenansicht auf einen Diffusor mit Funktionseinheit gemäß einer weiteren Ausführungsform.

Ein in Figur 1 dargestelltes Industriegebäude 10 weist beispielsweise ein Ver- und/oder Entsorgungssystem 12 auf, das beispielhaft als Prozessabluftsystem 13 ausgeführt ist. Das Prozessabluftsystem 13 saugt Prozessabluft, im Folgenden Abluft genannt, ab, die bei einem Prozess, beispielsweise einem Herstellungspro- zess, in dem Industriegebäude 10 entsteht und führt diese aus dem Industriege- bäude 10 heraus. Dazu weist das Prozessabluftsystem 13 ein Kanalsystem 14 zum Leiten der Fluide, in diesem Fall also Abluft, in einem Freiraum 28 auf.

Das Kanalsystem 14 weist einen Ansaugbereich 16 auf, welcher im Bereich der Fertigungsanlage angeordnet ist, so dass dort die Abluft abgesaugt werden kann. Der Ansaugbereich 16 kann eine Absaughaube aufweisen, durch welchen die Fluide, beispielsweise die Abluft, in das Kanalsystem 14 gesaugt werden können. Von dem Ansaugbereich 16 aus führt ein erster Kanal 18 zu einem Luftfilter 20 und von dort schließlich zu einer Einrichtung 22 zum Antreiben der Fluide, bei- spielsweise einem Kompressor, Ventilator oder Pumpe. Stromab der Einrichtung zum Antreiben der Fluide ist ein weiterer Kanal 24 angeordnet, welcher die ange- triebenen Fluide, in diesem Fall Abluft, aus dem Industriegebäude 10 herausführt.

Der Kanal 24 mündet an einer Mündung 26 in den Freiraum 28. Der Freiraum 28 ist in dem Fall die Umwelt. An der Mündung 26 ist ein Diffusor 30 angeordnet, welcher die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids reduziert und den Druck inner- halb des Fluids im Diffusor 30 erhöht. Da der Druck im Freiraum 28 gegeben ist, verringert sich somit der Druck im Kanal 24. Dadurch kann die benötigte

Pumpleistung der Einrichtung 22 zum Antreiben des Fluids reduziert werden.

Der Diffusor 30 weist einen in Strömungsrichtung sich erweiternden Querschnitt auf. Dadurch ist ein Öffnungswinkel 36 gegeben, der zwischen 6 und 8° liegt. Ein Öffnungswinkel 36 im Bereich zwischen 6 und 8° hat sich als besonders günstig für die gewünschte Druckerhöhung erwiesen. Besonders günstig ist ein Öff- nungswinkel von 7°.

Eine zur Fierstellung günstige Variante des Diffusors 30 weist einen über die ge- samte Länge 34 des Diffusors 30 konstanten Öffnungswinkel 36 auf.

Der Querschnitt des Diffusors 30 ist dabei an den Querschnitt des vorhandenen Kanalsystems 14 angepasst. Bei einem Kanalsystem 14 mit rundem Querschnitt weist auch der Diffusor 30 einen runden Querschnitt auf. Bei einem Kanalsystem 14 mit einem viereckigen Querschnitt weist auch der Diffusor 30 einen vierecki- gen Querschnitt auf.

Der Diffusor ist bei Kanalsystemen 14 mit gängigen Durchmessern verwendbar. So sind insbesondere Standard-Nenndurchmesser von Rohren von DN 45 mm bis DN 1400 mm oder größer möglich.

Das Verhältnis zwischen einer Eintrittsöffnungsfläche 37 einer Eintrittsöffnung 38 des Diffusors 30 und einer Austrittsöffnungsfläche 39 einer Austrittsöffnung 41 des Diffusors 30 liegt vorzugsweise zwischen 1 :2 und 1 :3. Bei einem solchen Verhältnis ist die energieeffizienteste Wirkung des Diffusors 30 gegeben. Durch dieses Verhältnis, insb. zwischen Eintritts- zu Austrittswinkel, ergibt sich die Län- ge 34 des Diffusors 30.

Der Diffusor 30 kann aus verschiedenen Materialien hergestellt werden, bevor- zugt sind aber Stahlblech, verzinktes Stahlblech, Wickelfalzrohre oder Polyethyl- en.

Der Diffusor 30 ist dabei ein einstückiges Bauteil, das beispielsweise aus einem Stahlblech hergestellt wird. Alternativ sind auch spritzgegossene Diffusoren 30 aus Polyethylen denkbar.

Der Diffusor 30 kann in verschiedenen Wandstärken, abhängig der geforderten Druckstufe, hergestellt werden.

Des Weiteren kann der Diffusor 30 unterschiedliche Farben aufweisen.

Ferner kann eine Deflektorhaube vorgesehen sein, welche Regen davon abhält, in das Kanalsystem 14 einzudringen. Ein Wetterschutz vor Regen oder Schnee lässt sich optional mit Hilfe einer automatisch verfahrbaren Abdeckung ausstat- ten. Alternativ kann auch ein Ablassventil 32 für Regenwasser unterhalb der Mündung 26 vorgesehen sein, durch welches Regenwasser, das in das Kanalsys- tem 14 eindringt, wieder abgelassen werden kann.

Der Diffusor 30 ist über eine Verbindungseinrichtung 40 mit dem Kanalsystem 14, insbesondere mit dem Kanal 24 verbunden. Wie beispielhaft in den Figuren 2 und 3 dargestellt ist, kann die Verbindungseinrichtung 40 jeweils an dem Diffusor 30 und an dem Kanal 24 einen Flansch 42 aufweisen, mit welchen der Diffusor 30 und der Kanal 24 aneinander befestigt werden können. Die Flanschart (Fest- oder Losflansch), die Flanschgröße, Form und ein Lochmaß richtet sich zweckmäßigerweise nach den anwendungsspezifischen Anforderun- gen, die baurechtlich oder nach anzuwendender Norm definiert sind.

Alternativ hierzu können der Diffusor 30 und der Kanal 24 über Klemmen, die an den Flanschen 42 angreifen aneinander gehalten werden. Des Weiteren können in den Flanschen 42 Löcher vorgesehen sein, über welche die Flansche ver- schraubt werden können.

Weitere Alternative Verbindungseinrichtungen 40 sind beispielhaft in den Figuren 4 bis 8 dargestellt. Dabei zeigen die Figuren 4 bis 6 einfache Steckverbindungen. Bei der in Fig. 4 dargestellten Variante kann der Diffusor 30 in den Kanal 24 ein- gesteckt werden. Ein Dichtelement 44, das an einer Innenseite des Kanals 24 an- geordnet ist, dichtet die Verbindung ab und kann zusätzlich durch Kraftschluss den Diffusor 30 in dem Kanal 24 halten. Bei der in Fig. 5 dargestellten Variante ist das Dichtelement an einer Außenseite des Diffusors 30 angeordnet.

Die Fig. 6 zeigt beispielhaft eine Variante, bei welcher die Verbindungseinrichtung 40 ein zusätzliches Verbindungselement 46 aufweist, das sowohl in den Diffusor 30 als auch in den Kanal 24 gesteckt wird. An dem Verbindungselement 46 sind an der Außenseite zwei Dichtelemente 44 angeordnet. Wobei jeweils eins an dem Diffusor 30 und eins an dem Kanal 24 anliegt, wenn der Diffusor 30, das Verbin- dungselement 46 und der Kanal 24 ineinander gesteckt sind.

Zur Fixierung des Diffusors 30 an dem Kanal 24 kann auch ein Bajonettver- schluss 48, wie er beispielhaft in Fig. 7 dargestellt ist, vorgesehen sein. Dazu sind an dem Diffusor 30 und/oder an dem Kanal 24 Ausnehmungen 50 angeordnet, die mit Vorsprüngen 52, die an dem jeweils anderen Teil angeordnet sind, zusam- menwirken. Die Ausnehmungen 50 sind dabei zu einem Endrand 53 des Diffusors 30 offen, der die Eintrittsöffnung 38 des Diffusors 30 umgibt. Die Ausnehmungen verlaufen mindestens einmal, vorzugsweise zweifach umgelenkt.

Um die Verbindung herzustellen, wird der Diffusor 30 und der Kanal 24 so zuei- nander ausgerichtet, dass die Vorsprünge 52 in die Ausnehmungen 50 eintreten können. Daraufhin wird der Diffusor 30 auf den Kanal 24 aufgesteckt und ver- dreht. Durch die Umlenkung im Verlauf der Ausnehmungen 50 entsteht ein Form- schluss, der den Diffusor 30 an dem Kanal 24 hält.

Die in der Fig. 8 dargestellte Variante der Verbindungseinrichtung 40 weist meh- rere plattenförmige Verbindungselemente 54 auf, die jeweils sowohl mit dem Dif fusor 30 als auch mit dem Kanal 24 verbunden werden und somit den Diffusor 30 an dem Kanal 24 hält. Die Verbindungselemente 54 werden vorzugsweise von außen an den Diffusor 30 bzw. den Kanal 24 geschraubt. Andere Verbindungs- möglichkeiten, wie Nieten, Schweißen oder Kleben sind ebenfalls möglich.

Es versteht sich, dass die Varianten der Fig. 4 bis 5 mit den Varianten der Fig. 7 und 8 kombiniert werden können.

Anderen nicht dargestellten Ausführungsformen der Ver- und/oder Entsorgungs- einrichtung sind beispielsweise Klimaanlagen, Fleizungsanlagen, Lüftungsanla- gen, Sprinkleranlagen, Druckluftanlagen, Kälte- und Kühlanlagen, Wasserverteil- anlagen, Kühlschmierstoffanlagen, zweckmäßigerweise Kühlschmierstoffaufberei- tungsanlagen, Vakuumspäne-Absauganlagen und Rückpumpstationen.

Entsprechend können die zugeführten bzw. abgeführten Fluide Gase, Gasgemi- sche, Flüssigkeiten und Flüssigkeitsgemische umfassen. Insbesondere können die zugeführten oder abgeführten Fluide Mischungen aus Gasen oder Flüssigkei- ten mit Feststoffen, Gasen oder Flüssigkeiten, wie beispielsweise Aerosole, Stäu- be oder Emulsionen sein.

Die Fig. 9 zeigt in einer Seitenansicht den Diffusor 30 gemäß Fig. 2. Im Unter- schied zur Fig. 2 ist statt des Steigungswinkels 36 ein Öffnungswin- kel/Strahlwinkel 36' eingefügt. Alternativ kann der Öffnungswinkel 36' dem dop- pelten Steigungswinkel 36 entsprechen.

Die Fig. 10 zeigt in einer Seitenansicht eine bevorzugte weitere Ausführungsform eines Diffusors 30 mit daran angeordneter Funktionseinheit 102. Der Einfachheit halber sind in dieser Ausführungsform funktionsgleiche oder funktionsähnliche Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wie in den vorherge- henden Ausführungsformen. Eine erneute Beschreibung funktionsgleicher oder funktionsähnlicher Komponenten wird nicht vorgenommen, um Wiederholungen zu vermeiden. Im Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsformen ist gemäß Fig. 10 vorgesehen, am Diffusor 30 eine Funktionseinheit 102 anzuord- nen. Flierzu ist am Diffusor 30 ein in Strömungsrichtung nachgelagerter Flansch 101 festgemacht, der gemäß Fig. 10 durch eine punktierte Linie angedeutet ist. Zweckmäßigerweise kann der Diffusor 30 einen Adapterflansch 100 zum Festma- chen des Flansches 101 aufweisen, wobei zum Festmachen des Flansches 101 statt des Flansches 101 beispielsweise auch eine Klebung, eine Schweißung o- der eine Verschraubung vorgesehen sein kann. Bevorzugt ist der Adapterflansch 100 wie der Flansch 42 gestaltet. Der Flansch 101 dient seinerseits zum lösbaren oder unlösbaren Aufnehmen der in Fig. 10 durch gestrichelte Linien angedeuteten Funktionseinheit 102. Beispielsweise kann die Funktionseinheit 102 von Hand in oder an den Aufnahmeadapter 100 gesteckt werden. Zweckmäßigerweise handelt es sich bei der Funktionseinheit 102 um eine handelsübliche Deflektorhaube, eine handelsübliche und ergonomisch gestaltete Deflektorhaube oder um einen han- delsüblichen Regenschutz. Die Funktionseinheit 102 kann mit einer Austrittsöff- nung 103 ausgerüstet sein, so dass Fluid abströmen kann. Weiterhin kann die Länge 34 des Diffusors 30 variabel gestaltet werden.

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