DK148698B - Luftstroemsregulator til anvendelse i et lufttilfoerselssystem - Google Patents

Description

o 1 148698

Den foreliggende opfindelse angår en luftstrømsregulator til anvendelse i et lufttilførselssystem og af den i indledningen til krav 1 anførte art.

Der er ved luftkonditioneringsanlæg ofte behov 5 for f.eks. med henblik på at holde temperaturen i et lokale konstant at kunne indstille den luftstrøm, der indblæses i lokalet gennem de enkelte luftindblæsningsåbning-er. Samtidig er der naturligvis behov for at kunne holde den indstillede luftstrøm konstant uafhængigt af drift-10 betingede trykvariationer i lufttilførselskanalerne.

Britisk patentskrift nr. 1.269.527 omhandler en luftstrømsregulator, med hvilken man har søgt at løse disse problemer, og som omfatter en første regulatordel med et par klapper, som kan indstilles af en fluidumdrevet cylin-15 der-stempelenhed, der f.eks. styres af en termostat, og som indstiller regulatordelens gennemstrømningstværsnit.

I strømningsretningen efter denne regulatordel er der anbragt en anden regulatordel bestående af et par klapper, der under påvirkning af den gennemstrømmende luft og imod 20 virkningen af en fjeder kan svinge ud fra en stilling, i hvilken de ikke hindrer luftstrømningen gennem regulatoren, til en stilling, hvor kraftpåvirkningen fra luftstrømmen på klapperne er i ligevægt med fjederkraften på disse, idet formålet med denne anden regulatordel er at 25 konstantholde luftstrømmen gennem regulatoren uafhængigt af trykket i lufttilførselskanalerne.

Denne luftstrømsregulator er kompliceret opbygget, idet den omfatter to særskilte og særskilt virkende regulatordele, af hvilke den anden regulatordel til dels mod-30 virker og ophæver virkningen af en indstilling af den første regulatordel.

Formålet for den foreliggende opfindelse er at tilvejebringe en luftstrømsregulator af den i indledningen til krav 1 anførte art, som er enkelt opbygget og robust, og 35

O

2 148698 hvor indstilling af en ønsket luftgennemstrømning og konstantholdelsen af denne ved varierende tryk af luften i tilførselskanaleme sker ved hjælp af en enkelt, integreret mekanisme, og som bedre end den kendte regulator 5 er i stand til at opfylde de stillede krav.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved, at luftstrøms-regulatoren er indrettet som angivet i den kendetegnende del af krav 1.

Ved således at gøre lejringsakselen eller drej-10 ningspunktet for vægtstangen forskydelig, kan dennes vægtstangsforhold ændres og dermed den kraft, hvormed belastningsorganerne påvirker styremekanismen til forhænget, der udgør et trykpåvirkeligt spjæld, der indstiller sig i en ligevægtsstilling mellem denne kraft og den af trykket 15 i tilførselskanalen udøvede. Forhængets reaktion på trykket i tilførselskanalerne vil derfor ændres med indstillingen af vægtstangens lejringsaksel, mens dets reaktion på variationer af dette tryk ændres proportionalt med den øjeblikkelige gennemstrømning.

20 Yderligere udførelsesformer for og konstruktive træk hos luftstrømsregulatoren ifølge opfindelsen er angivet i de uselvstændige krav.

Opfindelsen vil i det følgende blive nærmere forklaret under henvisning til tegningen, som viser udførel-25 sesformer for regulatoren ifølge opfindelsen, idet fig. 1 viser set fra siden en foretrukken udførelsesform, der er en omvendt virkende mekanisme, som er vist monteret på et traditionelt luftstrømsregulatorhus, der er vist med stiplede streger, 30 fig. 2 det samme som fig. 1, set fra enden, fig. 3 det samme, set ovenfra, og fig. 4 set fra siden en del af en regulator ifølge opfindelsen i form af en direkte virkende mekanisme.

I de forskellige figurer angiver samme henvis-35 ningsbetegnelser samme dele.

Tegningen viser et typisk luftstrømsregulatorhus 10,

O

3 148698 der normalt er placeret i terminalenden af et ikke vist kanalsystem.

Huset har udad og nedad divergerende sideplader 11, der normalt er perforeret som vist ved 12, og luft strømmer 5 normalt ind fra den nederste ende 13 og afgår gennem per-forationerne 12 for at strømme ud på sædvanlig måde.

Normalt er der tilvejebragt to fleksible forhæng 14, som er svingeligt lejret nær husets overside 15, og som er fremstillet af neopren eller lignende materiale. De 10 er indrettet til at svinge udad eller indad i de med en dobbeltpil 16 angivne retninger og bestemmer den luftstrøm, som passerer gennem huset i afhængighed af lufttrykket ved husets nederste ende 13.

I en første udførelsesform er disse forhæng nor-15 malt i den åbne stilling, mens de ved den direkte virkende arbejdsgang normalt befinder sig i den helt lukkede stilling.

Mekanismen til styring af luftstrømmen er i sin helhed betegnet 17 og er vist anbragt på oversiden af huset 20 1°·

En U-formet monteringskanal 18 er befæstet til nævnte overside ved hjælp af møtrikker og bolte 19, og en banekanal 20 er ved hjælp af bolte anbragt over de øvre ender af denne kanal 18 eller fastgjort f.eks. ved hjælp 25 af nitter eller på en hvilken som helst traditionel måde.

En kanal 21 for et bevægeorgan er fastgjort til kanalen 18 mellem dennes ender og strækker sig lodret opad for på sin ene side at bære et bevægeorgan 22 til indstilling af et drejningspunkt, hvilket bevægeorgan er 30 i og for sig kendt og er luftaktiveret via en lufttilslutning 23.

Anbragt på den modsatte side af kanalen 21 og vinkelret på denne findes et bæreorgan 24 for grænsestop, hvilket bæreorgan i det væsentlige forløber parallelt med 35 kanalen 18, men ligger i afstand derfra, som det tydeligt fremgår af fig. 1.

O

4 168698

To grænsestoporganer 25 er fastgjort til bæreorganet 24 og kan bevæges langs dette, så at de kan fastspændes i ønsket indbyrdes stilling, som det vil blive beskrevet i det følgende.

5 En hovedvægtstang 26 er ved sin ene ende syinge- ligt forbundet, f.eks. ved hjælp af et hængselled 27, med den øvre ende af et vægtstangsregulatorled 28, som selv ved sin nedre ende 29 er svingeligt forbundet med den øvre ende af en aktiveringsstang 30, som er forbundet 10 med nævnte forhæng 14 med henblik på åbning og lukning af disse, idet lodret bevægelse af stangen 30 åbner og lukker forhængene 14 ved hjælp af en i fig. 2 vist ledforbindelse 31.

Vægtstangen 26's anden ende er ved hjælp af en 15 drejetap 32 svingeligt forbundet med den øvre ende af et fjedervægtstangsled 33, hvortil den øvre ende af en fjeder 34, som styrer luftstrømmens hastighed, er fastgjort som vist på tegningen. Den nedre ende af fjederen 34 er selv forblindet med en kalibreringsskrue 35, som strækker sig 20 gennem en faststående konsol 36 og kan indstilles ved hjælp af skruer 37 som vist på tegningen.

To stænger 38 til stabilisering af vægtstangen er svingeligt fastgjort på hver sin side af vægtstangen 26 nær omdrejningspunktet 32 på en tværgående drejetap eller 25 holdeaksel 39, og stabiliseringsstængerne 38's andre ender er svingeligt fastgjort ved de modstående sider af kanalen 18 ved hjælp af en drejetap eller holdeaksel 40. Et drejningspunkt, som er tilvejebragt for vægtstangen 26, er udformet som en rulle '41, der er monteret på en aksel 42, 30 der atter er fastgjort til to led 43 som vist på tegningen.

En stopaksel 44 for leddene 43 strækker sig ud gennem leddene 43's modsatte ender og gennem den yderste ende af en stempelstang 45, som strækker sig ud fra bevægeorganet 22 til drejningspunktets indstilling. Denne stopaksel 44 kom-35 mer til anlæg mod de ovenfor omtalte grænsestoporganer 25 og muliggør således langsgående forskydningsbevægelse af 148698

O

5 drejepunktet for vægtstangen 26 mellem disse, hyoryed vægtstangen 26's vægtstangsforhold ændres.

Lette trækfjedre 46, se fig. 1, strækker sig mellem tappe 47 ved vægtstangen 26's ene ende og et 5 forankringspunkt inden i kanalen 18 og betegnet 48. Disse fjedre tjener som returfjedre for regulatoren.

Regulatorreturfjedrene 46 sikrer forhængene 14's placering i lukkestillingen under normale forhold, og stabiliseringsstængerne 38 for vægtstangen stabiliserer 10 denne ved dens yderende og holder vægtstangen 26 i kontakt med rullen 41.

Som allerede omtalt er den i fig. 1, 2 og 3 yiste styremekanisme indrettet med henblik på en omvendt virkende styringsfunktion. Ved denne styringsfunktion er regulato-15 ren normalt åben og tilvejebringer den kalibrerede luftstrømningshastighed. Flytning af drejningspunktet ved hjælp af rullen 41 bevirker, at luftstrømmen aftager indtil en eller anden minimumsværdi eller til 0, dersom fuldstændig tillukning ønskes.

20 Ved en direkte virkende styringsfunktion som den, der delvis er illustreret i fig. 4, er regulatoren imidlertid normalt lukket, og der forekommer ingen luftstrømning.

I dette tilfælde vil en flytning af drejningspunktet eller rullelejet 41A åbne regulatoren og tillade, at luftstrøm-25 ningshastigheden tiltager indtil den kalibrerede maksimale strømningshastighed eller regulatorens maksimale kapacitet.

Af fig. 4 vil det ses, at aktiveringskanalen 21A er anbragt modsat den ovenfor omtalte, og at bevægeorganet 22A for drejningspunktets indstilling er anbragt omvendt i 30 forhold til det i fig. 1 viste.

Under disse omstændigheder er leddene mellem drejningspunktet og bevægeorganet, hvilke led i den første udførelsesform er betegnet 43, udført som en vinkelbøjet arm 43A, der som vist er forbundet med stempelstangen 45A 35 og med rullelejet 41A.

6

O

146698 1 fig. 4 er der anvendt tilsvarende henvisningsbetegnelser som i fig. 1, men forsynet med tilføjelsen "A".

Inden regulatoren installeres, kalibreres den på en prøvestand i fabrikken. Den kalibreres ved indstilling 5 af kalibreringsskruen 35 og stillemøtrikkerne 37, indtil den angivne luftstrømning er opnået, og en kalibrerings-skala kan da anbringes på siden af bæreorganet 24 for grænsestop, og grænsestoporganerne placeres svarende til maksimums- og minimumsstillingerne. Regulatoren kontrolleres 1 q derpå ved forskellige statiske tryk ved tilførselen til sikring af, at luftstrømningen ligger inden for det tilladelige område, hvorefter regulatoren på sædvanlig måde kan monteres i en terminalenhed eller et regulatorhus 10.

Det styrende instrument er i den her omhandlede 15 udførelsesform en ikke vist, pneumatisk termostat, som er anbragt i det rum eller område, der forsynes med luft fra luftkonditioneringsanlægget. Luftens strømning gennem rummet styres af terminalenheden eller -enhederne, der hver indeholder en indstillelig regulator ifølge opfindelsen 20 til styring af konstantholdt luftstrømning. Den ikke viste rumtermostat tilfører trykluft til bevægeorganet 22 til drejningspunktets indstilling, når en forøgelse af luftstrømningen er påkrævet, eller aftager luft fra bevægeorganet 22, når der er brug for en reduktion af luftstrøm-25 ningen. Dette gælder for den direkte virkende arbejdsgang.

Ved omvendt virkende styringsfunktion er den beskrevne arbejdsgang omvendt.

Bevægeorganet 22 til drejningspunktets indstilling er et pneumatisk bevægeorgan, som drives af komprime-30 ret luft, hvis tryk normalt ikke overstiger 1,4 kg/cm .

Det egentlige arbejdstryk ligger almindeligvis ved 2 0,35 kg/cm . Det pneumatiske bevægeorgan kan eksempelvis o have et arbejdsområde fra 0,35 til 0,7 kg/cm eller fra 0,55 til 0,91 kg/cm^. Dette betyder, at bevægeorganet vil 35 begynde at bevæge sig ved det laveste tryk, og at den ved det højeste tryk vil have fuldført sin bevægelse.

o 7 148698 Når lufttrykket ikke længere påvirker det pneumatiske bevægeorgan, fører en ikke vist, indvendig fjeder stempelstangen 45 tilbage til dens normale stilling.

Ved et luftkonditioneringsanlæg med enkeltkanal 5 og indrettet til at tilføre luft til et antal terminalenheder, som indeholder den indstillelige regulator til styring af konstantholdt luftstrøm, er virkemåden følgende:

Under fuld belastning tilfører terminalenhederne den fornødne luftmængde til de rum eller områder, der 10 konditioneres. En eller flere terminalenheder kan styres ved hjælp af en enkelt rumtermostat, og under fuld belastning vil der være brug for den maksimale luftstrømning fra enhver af terminalenhederne, og termostaten vil tilføre fuldt styrelufttryk til terminalenhedens bevægeorgan 22 15 til drejningspunktets indstilling, og dette organ indstiller drejningspunktet således, at fjederbelastningen reguleres af forhængene 14 på en sådan måde, at den ønskede luftstrømning opnås.

Når behovet for lufttilførsel til rummet formind-20 skes, vil rumtermostaten afføle denne forandring og aftage luft fra bevægeorganet 22 til indstilling af drejningspunktet, så at drejningspunktet flyttes, og derved justerer forhængene 14's stilling således, at luftstrømningen gennem regulatoren reduceres.

25 Denne flytning af drejningspunktet for vægtstan gen 26 vil fortsætte under påvirkning af styretrykket fra den pneumatiske termostat, efterhånden som luftkonditioneringsbehovet i rummet ændres.

Det vil forstås, at der, når et antal terminal-30 enheder arbejder på denne måde, vil ske en variation af luftstrømning og tryk i kanalsystemet.

Hvor disse lufttrykændringer forekommer ved de enkelte terminalenheder, vil styreraekanismen lade forhængene 14 reagere på disse trykændringer, og hvor trykket 35 formindskes, vil forhængene 14 åbne sig med henblik på tilførsel af den fornødne luftmængde.

148698 δ ο

Men i de tilfælde, hvor lufttrykket forøges, reagerer forhængene 14 på denne forøgelse af trykket i kanalerne og lukker sig og opretholder den krævede luftstrømning. Forhængene 14 vil til stadighed reagere på 5 disse trykvariationer og opretholde en konstant luftstrømning ved enhver indstilling af drejningspunktet inden for faste variationsgrænser, der er fastlagt ud fra konstruktionsparametre .

Denne regulator kan anvendes i forbindelse med 10 terminalenheder, som indeholder varmespiraler, idet regulatoren bringes til at fungere svarende til behovet for varme fra de ikke viste varmespiraler. Med en varmespiral er den normale arbejdsgang den, at luftstrømningen reduceres til en minimumsværdi, før varmespiralen træder i 15 funktion.

I anlæg med dobbeltkanaler antages det, at et luftkonditioneringssystem består af to kanaler, hvor den ene kanal leverer kold luft, og den anden kanal varm luft, og hvor kanalerne er forbundet med et antal terminalenhe-20 der, der indeholder den indstillelige regulator til styring af konstantholdt luftstrømning. Da sådanne luftkonditioneringssystemer er velkendte, skal kanalarrangementet ikke omtales nærmere.

Ændringer i luftbehov i rummene eller zonerne vil 25 bevirke trykvariationer i kanalerne og deraf følgende ændringer af den luftmængde, som strømmer gennem kanalerne.

I anlæg med dobbeltkanaler kan strømningen i kold- og varm-luftkanalerne i vidt omfang variere under påvirkning af behovet i rummene eller zonerne og kan derfor resultere i 30 store trykvariationer. Den indstillelige regulator til styring af konstantholdt luftstrømning vil reagere på lignende måde som ovenfor beskrevet i forbindelse med enkeltkanalanlæg for at opretholde en konstant luftstrømning uanset trykvariationer.

35

Claims (4)

148698 o Patentkrav.

1. Luftstrømsregulator til anvendelse i et lufttilførselssystem, som omfatter mindst én terminalenhed med et volumenregulatorhus (10), et bevægeligt, fleksibelt 5 forhæng (14), som er anbragt i huset, en styremekanisme (17) til forhænget (14), en styreluftkilde for regulatoren og en aktiveringsstang (30) for styremekanismen (17) og forbundet med denne, kendetegnet ved, at styremekanismen (17) til styring af det fleksible forhæng (14) 10 omfatter en vægtstang (26), som ved sin ene ende er svin-geligt forbundet med aktiveringsstangen (30), en på en understøttende konstruktion (18) anbragt, forskydelig lejringsaksel (42) for vægtstangen (26) og indstillelige belastningsorganer (33,34,35), som er forbundethed vægt-15 stangens (26) anden ende ved en lejetap (32), idet lejringsakselen (42) er indstillelig indenfor visse grænser i forhold til vægtstangen (26) med henblik på at styre vægtstangsvirkningen af vægtstangen (26) og derved regulere indvirkningen af de indstillelige belastningsorganer 20 (33,34,35) på styremekanismen (17).

2. Regulator ifølge krav 1, kendetegnet ved, at de indstillelige belastningsorganer (33,34,35) omfatter en trækfjeder (34), der strækker sig mellem nævnte anden ende (32) af vægtstangen (26) og et forankringspunkt 25 (36), og organer (35,37) til indstilling af fjederspændingen.

3. Regulator ifølge krav 1 eller 2, k endete g n e t ved, at den omfatter mindst én stabiliseringsstang (38), der ved sin ene ende (40) er svingeligt forbundet med den understøttende konstruktion (18) og ved sin 30 anden ende (39) er svingeligt forbundet med vægtstangen (26) i en stilling nær dennes anden ende.

4. Regulator ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at den omfatter organer (44,45) til indstilling af den forskydelige aksels (42) yderposi- 35 tioner i samvirke med to stoporganer (24,25) til begrænsning af indstillingen, hvilke indstillelige stoporganer (25) er monteret selektivt og fastspændeligt til justering