DE2647995A1

DE2647995A1 - Luftverteilventil mit veraenderbarem auslass

Info

Publication number: DE2647995A1
Application number: DE19762647995
Authority: DE
Inventors: Mark Charlton
Original assignee: Hawker Siddeley Aviation Ltd
Current assignee: Hawker Siddeley Aviation Ltd
Priority date: 1975-10-24
Filing date: 1976-10-21
Publication date: 1977-05-05
Also published as: GB1547973A; US4102357A; FR2328610A1; FR2328610B3

Description

PATENTANWALTS BÜRO

BERLIN — MÜNCHEN

PATENTANWÄLTE

DIPL-ING. W. MEISSNER (BLN) DIPL.-ING. P. E. MEISSNER (MCHN) D1PL.-ING. H.-J. PRESTING (BLN)

1 BERLIN 33, HERBERTSTR. 22

Ihr Zeichen Ihr Schreiben vom Unser Zeichen Berlin, den 21. OfU. 1976

Hd-27071

Hawker Siddeley Aviation Limited

Richmond Road, Kingston-upon-Thames, Surrey, England

Luftverteilventil mit veränderbarem Auslaß

Die Erfindung bezieht sich auf Auslaßventile zur Luftverteilung, im allgemeinen, und auf ein Ventil, das variabel Luftmengen mit geringster Geräuschentwicklung bei Klimaanlagen liefert, im besonderen.

Bei bekannten Luftverteilventilen kann die Strömung des Strömungsmittels durch selektives Ändern des Gebietes der Zuführleitung durch Einführen einer veränderbaren Verengung verändert werden, wie sie bei Kegelventilen, Drosselventilen, Ring- und Absperrventilen verwendet wird. Aber ein einer solchen Verengung geschieht dies, während sie den gewünschten M_engenstrom durch Verändern des Strömungsdrucks liefert, durch Wirbelwirkung, die Geräusche erzeugt und z.B. in der Umgebung eines Flugzeugcockpits ablenkt und daher unerwünscht ist. Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung eine Lösung dieses Problems anzugeben.

709818/0335

BORO MÖNCHEN:	TELEX:	TELEGRAMM:	TELEFON:	BANKKONTO:	POSTSCHECKKONTO:
8 MÖNCHEN 22	1-856 44	INVENTION	BERLIN	BERLINER BANK AG.	W. MEISSNER, BLN-W
ST. ANNASTR. 11	INVEN d	BERLIN	030/885 60 37	BERLIN 31	122 82-109
TEL.: 089/22 35 44			030/088 23 82	3695716000

- ι -u

Nach der Erfindung enthält ein veränderbares Luftverteilauslaßventil sich relativ drehenden Teils und die Strömung am Auslaß des Ventils wird durch Verändern der Größe des viskosen Zuges eingestellt, dem der Luftstrom ausgesetzt ist, wenn er vom Einlaß zum Auslaß durch das Ventil geht. Die Veränderung dieses viskosen Zuges wird dabei durch relatives Drehen der Ventilteile erzeugt, die die Länge des Strömungsweges durch das Ventil verändert, wodurch die Strömungsverringerung am Auslaß im wesentlichen ohne Induzieren eines geräuscherzeugenden Wirbels erhalten wird.

Wenn die Strömung durch eine Zuleitung verengt werden kann, um einer ständig anwachsenden Strömung zu folgen, wird der Druck progressiv am Ende des Strömungsweges infolge des viskosen Druckverlusts als Funktion des viskosen Zuges und des geringeren Verlusts an turbulentem Druck verringert. Durch Verringern der Wirbelwirkung wird aber auch das erzeugte Geräusch verringert.

Eine Anordnung nach der Erfindung wird mit Hilfe der Zeichnungen beschrieben.
In diesen ist:

Figur 1 eine bildliche Darstellung eines Ventils; und

Figur 2 eine weitere bildliche Darstellung des Ventils, bei dem aber die Innenmuffe vom Ventilkörper abgenommen ist, um den Aufbau besser zeigen zu können.

Der Ventilaußenkörper 1 enthält konzentrische, zylindrische Körper 2 und 3» wobei der dazwischenliegende Raum 4

709818/0335

mit einem porösen zusammengedrücktem Material 5 ausgefüllt ist ο

Ein Ende des Ventilkörpers 1 ist durch eine Endplatte 6 abgedichtet, während am Auslaßende eine entsprechende Dichtung 7 den dazwischenliegenden Raum 4 verschließt. Mit dem Raum 4 steht eine Lufteinlaßleitung 8 in Verbindung und ergibt mittels einer rechtechigen Öffnung 9 im Innenzylinderkörper 3 einen direkten Luftdurchgang in die Innenleitung 13· Die Öffnung 9 ist eine von mehreren solchen mit konstanter Geschwindigkeit mit den Bezeichnungen 10, 11 und 12. Jedes ist radial in Längsrichtung gegenüber seiner benachbarten Öffnung versetzt und alle Öffnungen stehen mit dem Zwischenraum 4 in Verbindung.

Eine rohrförmige Auslaßmuffe 14 besitzt den Durchmesser, der praktisch dem Innendurchmesser des zylindrischen Körpers 3 entspricht, so daß die Auslaßmuffe 14 in den Hauptkörper 1 eingepaßt ist, der, wie es Figur 1 zeigt, sich aber ohne besonderen Druckverlust zwischen den beiden Flächen drehen kann.

Die Auslaßmuffe 14 enthält ferner einen gerändelten Druckwählflansch 15, der bei zusammengesetztem Ventil einen Längsanschlag ergibt. Dadurch wird sichergestellt, daß in der Muffe 14 ein abgestufter Schlitz die richtige Längsbeziehung zu den Öffnungen 9 bis 12 einhält, wobei die Länge einer jeden Stufe 9a bis 12a der Länge jeder Öffnung entspricht.

Bei einem nach Figur 1 zusammengesetztem Ventil steht durch Drehen der Auslaßmuffe 14 eine veränderbare Luftquelle zur Verfügung« Wenn Strömung hohen Drucks erfor-

- 4 709818/0335

— if —

derlich ist, wird die Muffe gedreht, bis das Teil 9a des Schlitzes 16 mit der Öffnung 9 ausgerichtet ist. Dadurch wird ein direkter Strömungsweg von der Luftzuführung 8 in die Yentilleitung 13 und von dort durch den Ventilauslaß gewährleistet. Wenn eine Quelle geringeren Drucks verlangt wird, kann dies durch weiteres Drehen erreicht werden, wobei jede Öffnung einer besonderen Mengenströmung zugeordnet ist. Beispielsweise muß die Muffe zum Erhalten einer Strömung mit dem niedrigst möglichen Druck gedreht werden, bis der Teil 12a des Schlitzes 16 mit der Öffnung 12 fluchtet. In dieser Lage sind die öffnungen 9, 10 und 11 verschlossen und die unter hohem Druck stehende Einlaßluft wird verengt, um durch das poröse Material 15 gefiltert zu werden, bevor sie durch die Öffnung 12 in die Auslaßmuffe 14 gelangt. Die Wirkung des viskosen Zuges des porösen Materials verringert die Druckströmung, aber es gibt eine geringe Wirbelwirkung und auch die Geräuschbildung wird verringert. Wie zum porösen Material ist der Bereich der zu verwendenen Stoffe sehr weit und das Material wird dann am besten so gewählt, daß es den TJmweltbedingungen entspricht, denen das Ventil ausgesetzt ist. Grundsätzlich gibt es zwei Kategorien:

a) Metallschaum oder Drahtwolle oder auch metallisierter Kunststoff für den Betrieb bei hohen Temperaturen;

b) billigere Formen zur "Verwendung für Kühlzwecke aus Polystryren oder Polyurethan oder ähnliche Materialien.

Der Ausbau des Schaums muß der offenen Zellen sein, so wie er für Beckennaßrieseler verwendet wird. Eine besondere Art heißt Netzschaum. In diesem Fall werden die

- 5 -709818/0335

— ar —

Wände der Zellen entfernt und es bleiben nur biegsame Fasern aus Material übrig, die den Zellenblock bilden, so daß die Zellen von offenem Aufbau sind. Dieser Schaum wird neuerdings zur Verwendung in Brennstofftanks zum Verhindern von Explosionen (Expamet/Explosafe von der Firma The Expanded Metal Company Limited) hergestellt. Obwohl er aus vielen Stoffen bestehen kann, ist er im allgemeinen unter der Bezeichnung Netzschaum bekannt. Ein Ventil nach der Erfindung dient zur Verwendung die— ses Netzschaums, der in die Ventilkamroer 4- gepreßt wird.

- Patentansprüche -

709818/0335

Claims

Hd-27071 Patentansprüche:

M.J Luftverteilventil mit veränderbarem Auslaß mit sich relativ drehenden Teilen, bei dem die Strömung am Luftauslaß des Ventils durch Verändern der Größe des viskosen Zugs eingestellt wird, dem die Strömung beim Durchgang durch das Ventil vom Einlaß zum Auslaß ausgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung des viskosen Zugs durch relatives Drehen der Ventilteile (2,3) erzeugt wird, die die Länge des Strömungsweges durch das Ventil dem die Luft folgt, verändert, wodurch die Verringerung der Strömung am Auslaß praktisch ohne Induzieren von Geräusche erzeugender Wirbelwirkung erhalten wird.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil poröses oder schaumiges Material enthält, durch das die Luftströmung hindurch geht, und daß ein relatives Drehen der Ventilteile (2,3) die Länge des Strömungsweges durch das poröse Material verändert.
3. Ventil nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß ein äußerer Ventilkörper (1) ein zylindrisches Innen- und Außenwandungsteil (2,3) mit einem Zwischenraum (4)

709818/0335

— 7 —

BORO MÖNCHEN: TELEX: TELEGRAMM: TELEFON: BANKKONTO: POSTSCHECKKONTO: 8 MÖNCHEN 22 1-85844 INVENTION BERLIN BERLINER BANK AG. W. MEISSNER, BLN-W ST. ANNASTR. 11 INVEN d BERLIN 030/885 60 37 BERLIN 31 122 82-109 TEL.: 089/228644 030/886 23 82 3695716000

ORIGINAL INSPECTED

zwischen dem porösem Füllmaterial (5) und einem Lufteinlaß (8), der an einem Ende mit dem Zwischenraum (4) in Verbindung steht, und der Innenmuffe (14-), die in das innere Zylinderteil des Außenkörpers (2) paßt und einen Luftauslaß vom Muffeninneren an einem Ende der Muffe (14·) besitzt, daß sich zusammenarbeitende Teile in der Muffenwandung und in dem inneren zylindrischen Teil des Außenkörpers (2) befinden, so daß ein relatives Drehen der Innenmuffe und des Außenkörpers die axiale Lage an Körper und Muffe verändert, an der der mit porösem Material gefüllte Zwischenraum im Außenkörper (2) mit dem Inneren der Muffe (14) in Verbindung steht.
4. Ventil nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das innere zylindrische Teil des Ventilaußenkorpers (2) eine Reihe von Öffnungen (9,10,11 und 12) an seiner Länge aufweist, die sowohl axial als auch am Umfang versetzt angeordnet sind, und daß die Innenmuffe (14) eine einzige axialverlaufende Öffnung besitzt, die eine Reihe von Stufen an ihrer Länge an axialen Stellen besitzt, die den axialen Stellen der Reihe der öffnungen des Ventilkörpers entsprechen.
5. Ventil nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenmuffe (14) aus dem äußeren Ventilkörper (2), an dessen Ende herausragt, das vom Lufteinlaß entfernt ist, und daß das herausragende Ende der Muffe (14) den Luftauslaß bildet und einen gerändelten Flansch zum Drehen der Muffe aufweist.
6. Ventil nach den Ansprüchen 2 bis 5? dadurch! gekennzeichnet, daß das poröse Material vernetzter

^ist·

709818/0 335