CZ305753B6 - Zařízení pro regulaci hmotnostního toku - Google Patents

Zařízení pro regulaci hmotnostního toku Download PDF

Info

Publication number
CZ305753B6
CZ305753B6 CZ2014-492A CZ2014492A CZ305753B6 CZ 305753 B6 CZ305753 B6 CZ 305753B6 CZ 2014492 A CZ2014492 A CZ 2014492A CZ 305753 B6 CZ305753 B6 CZ 305753B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
mass flow
turbine
pin
shaft
axis
Prior art date
Application number
CZ2014-492A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2014492A3 (cs
Inventor
Jiří Malášek
Original Assignee
Vysoké Učení Technické V Brně
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vysoké Učení Technické V Brně filed Critical Vysoké Učení Technické V Brně
Priority to CZ2014-492A priority Critical patent/CZ305753B6/cs
Publication of CZ2014492A3 publication Critical patent/CZ2014492A3/cs
Publication of CZ305753B6 publication Critical patent/CZ305753B6/cs

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00Ventilation
    • F24F7/02Roof ventilation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; CARE OF BIRDS, FISHES, INSECTS; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K1/00Housing animals; Equipment therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/70Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/72Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
    • F24F11/74Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity
    • F24F11/745Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity the air flow rate increasing with an increase of air-current or wind pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/08Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates
    • F24F13/10Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers
    • F24F13/105Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers composed of diaphragms or segments
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/08Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates
    • F24F13/10Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers
    • F24F13/14Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers built up of tilting members, e.g. louvre
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/08Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates
    • F24F13/10Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers
    • F24F13/14Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers built up of tilting members, e.g. louvre
    • F24F13/1426Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers built up of tilting members, e.g. louvre characterised by actuating means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00Ventilation
    • F24F7/02Roof ventilation
    • F24F7/025Roof ventilation with forced air circulation by means of a built-in ventilator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/08Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates
    • F24F13/10Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers
    • F24F13/14Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers built up of tilting members, e.g. louvre
    • F24F13/1426Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers built up of tilting members, e.g. louvre characterised by actuating means
    • F24F2013/146Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers built up of tilting members, e.g. louvre characterised by actuating means with springs

Abstract

Zařízení pro regulaci hmotnostního toku tekutiny v kanálu o kruhovém průřezu ústícím do větrné turbíny, jehož regulačním orgánem je plochý pohyblivý prvek. Zařízení je tvořeno hřídelem (3) uloženým v ose kanálu (2) a poháněným turbínou (1), na jehož konstrukci je kolem čepu (4, 10) otočně uložen alespoň jeden hřídelem (3) unášený odpružený plochý regulační prvek opatřený s odstupem od osy čepu (4, 10) závažím (6).

Description

(54) Název vynálezu:
Zařízení pro regulaci hmotnostního toku (57) Anotace:
Zařízení pro regulaci hmotnostního toku tekutiny v kanálu o kruhovém průřezu ústícím do větrné turbíny, jehož regulačním orgánem je plochý pohyblivý prvek. Zařízení je tvořeno hřídelem (3) uloženým v ose kanálu (2) a poháněným turbínou (1), na jehož konstrukci je kolem čepu (4, 10) otočně uložen alespoň jeden hřídelem (3) unášený odpružený plochý regulační prvek opatřený s odstupem od osy čepu (4, 10) závažím (6).
Zařízení pro regulaci hmotnostního toku
Oblast techniky
Vynález se týká zařízení pro regulaci hmotnostních toků tekutin, především vzduchu a plynů v kruhovém kanále. Příkladem aplikace může být regulace výkonu střešní ventilace při odvětrávání obytných, výrobních, technologických, hospodářských i skladovacích budov, prostor, objektů, při odvětrávání bytových domů. V takovém případě se předpokládá návaznost zařízení na větrnou ventilační turbínu.
Dosavadní stav techniky
Odtahu vzduchu z budov napomáhají větrné turbíny umístěné na konci odtahového potrubí, zpravidla na střeše budovy. Je známa řada typů takových turbín jako např. Hurricane, Lomanco, Edmonds. U současných provedení střešních ventilací se průtok odsávaného vzduchu většinou nereguluje, ve velmi málo případech se reguluje klasickou vzduchotechnickou klapkou s ručním nebo s elektrickým ovládáním, nebo tzv. hybridním elektromotorem, který udržuje otáčky ventilační turbíny ve vhodných mezích.
Ze spisu US 6 402 609 je znám tlumič větrné turbíny umístěné na střeše budovy, který je tvořen trubicí určenou k nasazení do otvoru pod turbínou a opatřenou plochým regulačním orgánem klapkou, jež je otočně uložena na trubici a ovládána dálkově lankem procházejícím bowdenem.
Ve spisu US 5 183 435 je popsána ventilační turbína, v jejímž přiváděcím potrubí o kruhovém průřezu je uložena kruhová klapka upevněná na vodorovné ose, procházející středem průřezu potrubí a uložené na obou koncích v plášti potrubí. Klapka se ovládá klikou umístěnou vně potrubí.
Nevýhodou obou uvedených řešení je, že nemají samoregulační schopnost.
Při bezvětří se ventilační turbína neotáčí, tok odsávaného vzduchu se blíží k nule. To je nežádoucí zejména při vysokých teplotách v letních měsících. Pak může roztáčet ventilační turbínu hybridní elektromotor, případně může být doplněna poháněným ventilátorem.
Naopak při silném větru má ventilační turbína vysoké otáčky a tok odsávaného vzduchu může dosahovat hodnot řádově tisíců m3/h. V zimním období je takový výkon nežádoucí, neboť teplo odváděné ve vzduchu představuje z hlediska větraného objektu velké tepelné ztráty. Zde je proto regulace průtoku velmi důležitá.
Vynález si klade za úkol navrhnout jednoduché zařízení pro regulaci hmotnostního toku, které by samočinně omezovalo průtok tekutiny při otáčkách hnacího motoru překračujícího danou mez.
Podstata vynálezu
Uvedený úkol řeší zařízení pro regulaci hmotnostního toku tekutiny v kanálu o kruhovém průřezu ústícím do větrné turbíny, přičemž regulačním orgánem je plochý pohyblivý prvek. Podstata zařízení spočívá v tom, že je tvořeno hřídelem uloženým v ose kanálu a poháněným turbínou, na jehož konstrukci je kolem čepu otočně uložen alespoň jeden hřídelem unášený odpružený plochý regulační prvek opatřený s odstupem od osy čepu závažím.
Regulačním prvkem může být klapka otočně uložená na čepu postaveném kolmo k hnacímu hřídeli, přičemž je klapka opatřena pružinou k zaujmutí otevřené polohy.
- 1 CZ 305753 B6
Regulačním prvkem mohou rovněž být odpružené segmenty otočně uložené kolem čepů upevněných rovnoběžně s hnacím hřídelem po obvodu konstrukce unášené hnacím hřídelem.
Objasnění výkresů
Vynález bude dále objasněn pomocí výkresů, na němž je na obr. 1 v řezu schematické vyobrazení příkladného provedení regulačního zařízení poháněného ventilační turbínou v podobě regulační klapky unášené hřídelem turbíny. Na obr. 2 až 4 je provedení regulačního zařízení podle vynálezu v podobě rotujícího segmentového ventilu, a to na obr. 2 boční pohled na opláštění ventilu, na obr. 3 v řezu A-A podle obr. 2 půdorys ventilu v otevřeném stavu při nízkých otáčkách a na obr. 4 půdorys ventilu v uzavřeném stavu při vysokých otáčkách hřídele.
Příklady uskutečnění vynálezu
V provedení regulačního zařízení podle obr. 1 větrná turbína 1 na konci svislého odtahového potrubí 2 unáší svislý centrální hřídel 3 procházející odtahovým potrubím 2 o kruhovém průřezu. Na svislém hnacím hřídeli 3 je upevněn vodorovný čep 4 a je spolu s ním unášen turbínou 1. Na vodorovném čepu 4 je otočně uložena kruhová klapka 5 opatřená na protilehlých stranách závažími 6. Klapka 5 je dotlačována do otevřené polohy pružinou 7.
Klapka 5, která má regulační i uzavírací funkci, rotuje kolem osy otáčení turbíny 1 shodné s osou potrubí a leží ve směru translace regulovaného hmotnostního toku vzdušiny. Odstředivé síly, které působí proti silám pružiny 7, způsobují změnu polohy klapky 5. Tím dochází k uzavírání, otevírání a regulaci hmotnostního toku vzdušiny potrubím 2. K regulaci translace hmotnostního toku může docházet i při současné rotaci hmotnostního toku, přičemž tato rotace může být málo rozdílná od rotace klapky 5. Klapka 5 jako mechanický prvek pro regulaci toku hmoty může být navíc ovládána teplotou prostřednictvím termostatického ovladače, který může např. přestavovat její výchozí polohu nebo předpětí pružiny 7 působící proti odstředivým silám závaží 6 klapky 5.
V provedení regulačního zařízení podle obr. 2 až 4 tvoří regulační prvek segmenty 8 uložené otočně na čepech 10 upevněných rovnoběžně s hnacím hřídelem 3 na třech otočných ramenech na obvodu konstrukce 9 spojené s hnacím hřídelem 3. Segmenty 8 jsou opatřeny pružinami 7, které je udržují v otevřeném stavu. Proti účinku pružin 7 působí odstředivá síla otáčejících se závaží 6 upevněných na segmentech 8 s odstupem od os čepů 10. Jakmile otáčky dosáhnou určité hodnoty, překonají účinky odstředivých sil působících na závaží 6 předpětí pružin 7 a segmenty 8 se začnou natáčet do uzavřené polohy.
Větrná ventilační zařízení různých typů a konstrukčních provedení, tzv. ventilační turbíny např. typu Hurricane, Lomanco, Edmonds, dále větrné turbíny na principu vrtule, dále rotor Savoniův nebo Darrierův, využívají ke svému pohonu přírodní vítr. Je to proud vzduchu i vodních kapek různých převážně horizontálních směrů, různých rychlostí od nuly až do cca 240 km/h a různých teplot - převážně v rozmezí od -30 do +40 °C.
Rychlost větru, který roztáčí rotory ventilačních turbín, je dle výkonových charakteristik ventilačních turbín přibližně úměrná toku odsávaného vzduchu v hrdle ventilační turbíny na konci vzduchotechnického potrubí.
Je reálné si představit, že při silném větru v zimě při -20 °C proudí ze vzduchotechnických potrubí stupaček kvalitně zateplených bytových vícepatrových domů v odváděné vzdušině zcela enormní množství tepelné energie, které je nutno do budov zase dodávat. Hromadné zavedení regulačního zařízení podle vynálezu v rámci Evropské unie by znamenalo velké finanční úspory a přínos k ochraně prostředí.

Claims (3)

1. Zařízení pro regulaci hmotnostního toku tekutiny v kanálu o kruhovém průřezu ústícím do 5 větrné turbíny, přičemž regulačním orgánem je plochý pohyblivý prvek, vyznačující se tím, že je tvořeno hřídelem (3) uloženým v ose kanálu (2) a poháněným turbínou (1), na jehož konstrukci je kolem čepu (4, 10) otočně uložen alespoň jeden hřídelem (3) unášený odpružený plochý regulační prvek opatřený s odstupem od osy čepu (4,10) závažím (6).
ίο
2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že regulačním prvkem je klapka (5) otočně uložená na čepu (4) postaveném kolmo k hnacímu hřídeli (3), přičemž je klapka (5) opatřena pružinou (7) k zaujmutí otevřené polohy.
3. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že regulačním prvkem jsou odpru15 žené segmenty (8) otočně uložené kolem čepů (10) upevněných rovnoběžně s hnacím hřídelem (3) po obvodu konstrukce (9) unášené hnacím hřídelem (3).
CZ2014-492A 2014-07-16 2014-07-16 Zařízení pro regulaci hmotnostního toku CZ305753B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2014-492A CZ305753B6 (cs) 2014-07-16 2014-07-16 Zařízení pro regulaci hmotnostního toku

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2014-492A CZ305753B6 (cs) 2014-07-16 2014-07-16 Zařízení pro regulaci hmotnostního toku

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2014492A3 CZ2014492A3 (cs) 2016-03-02
CZ305753B6 true CZ305753B6 (cs) 2016-03-02

Family

ID=53761925

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2014-492A CZ305753B6 (cs) 2014-07-16 2014-07-16 Zařízení pro regulaci hmotnostního toku

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ305753B6 (cs)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3401621A (en) * 1965-07-08 1968-09-17 Aaberg Carl Peter Noe Plant for ventilation of rooms, more particularly in stables
US5183435A (en) * 1992-01-13 1993-02-02 Galvez Bennie R Seasonal attic turbine ventilator
US6402609B1 (en) * 2001-07-31 2002-06-11 Neil Mangia Seal vent

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3401621A (en) * 1965-07-08 1968-09-17 Aaberg Carl Peter Noe Plant for ventilation of rooms, more particularly in stables
US5183435A (en) * 1992-01-13 1993-02-02 Galvez Bennie R Seasonal attic turbine ventilator
US6402609B1 (en) * 2001-07-31 2002-06-11 Neil Mangia Seal vent

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2014492A3 (cs) 2016-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20110316279A1 (en) Wind Turbines with Diffusers for the Buildings or Structures
CN205100841U (zh) 多回转卷帘联动式户外遮阳百叶防护栏
CZ305753B6 (cs) Zařízení pro regulaci hmotnostního toku
WO2016016777A1 (en) Ventilation system and components thereof
CN203857647U (zh) 用于空调的联动式双层格栅出风口
CN201779046U (zh) 圆锥形调节门
CN203571959U (zh) 一种通风量可控的自然通风装置
EP3124886B1 (de) Volumenstromregler
CZ305754B6 (cs) Větrná ventilační turbína
CN211262656U (zh) 一种建筑模型室内自然通风测试装置
CN209485654U (zh) 一种带有调流段的直流吸式阵风风洞
RU2439442C1 (ru) Система вентиляции воздуха в помещении
RU2369805C1 (ru) Приточное устройство системы естественной вентиляции животноводческого помещения
CN109799060B (zh) 一种带有调流段的直流吸式阵风风洞
CN204572567U (zh) 一种空冷发电机组的防冻空冷风机
KR101342010B1 (ko) 등속 운전성이 개선된 수직축 방식의 풍력발전장치
CN103603821B (zh) 一种发动机风扇研究装置
US257649A (en) Windmill
RU2697245C2 (ru) Ветроэлектростанция
RU177794U1 (ru) Клапан приточной вентиляции
CN207049342U (zh) 核电站用防龙卷风阀门
CZ27823U1 (cs) Větrná elektrárna s nízkotlakým radiálním ventilátorem
WO2017140315A1 (en) Wall fan construction including diffuser unit, suspension for motor and damper
RU172970U1 (ru) Устройство отбора воздуха на предпусковую систему подогрева газотурбинного двигателя
CZ32678U1 (cs) Klapka uzavírací, zejména pro sací ústí radiálního ventilátoru

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20220716