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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine verbesserte
Luftströmungsregler-Vorrichtung für eine Belüftungs-, Klimaanlage oder
ähnliches, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine derartige Vorrichtung ist aus der Druckschrift US A 5251 654
bekannt. Diese Vorrichtung weist den Nachteil auf, daß die Klappe sich nur
unter Schwierigkeiten anhebt und nur schwer eine Gleichgewichtsposition
findet, was Pumpphänomene hervorruft. Weiterhin kann selbst ein nur
unsicheres Gleichgewicht nur in einem relativ begrenzten Druckbereich
erreicht werden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten
Reglervorrichtung zu beheben.
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Diese Aufgabe wird durch das in dem charakterisierenden Teil des
Anspruchs 1 genannte Merkmal erreicht.
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Andere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen 2 bis 7. Andere Vorteile und Merkmale der Erfindung in der
nachfolgenden detaillierten Beschreibung werden unter Bezugnahme auf die
beigefügten, lediglich beispielhaft angeführten Zeichnungen klarer ersichtlich,
in denen:
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Fig. 1 eine schematische Ansicht im Längsschnitt einer
Reglervorrichtung gemäß dem erfindungsgemäßen Prinzip ist.
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Fig. 2 ebenfalls eine schematische Ansicht im Längsschnitt ist, jedoch
eine andere Ausbildungsart der Reglervorrichtung zeigt.
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Fig. 3 eine den vorherigen ähnliche Ansicht ist, jedoch in
schematischer Darstellung noch eine andere Ausbildungsart dieser
Vorrichtung zeigt.
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Fig. 4 noch eine schematische Ansicht einer anderen Ausbildungsart
der Reglervorrichtung gemäß dieser Erfindung ist.
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Fig. 5 eine Perspektivansicht einer Reglervorrichtung gemäß dieser
Erfindung ist, deren Struktur der in Fig. 1 schematisch dargestellten
entspricht ist.
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Fig. 6 eine Schnittperspektive deutlich gemäß der Linie Vi-VI der Fig.
5 ist.
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Fig. 7 eine Schnittperspektive einer anderen Ausbildungsart der
Reglervorrichtung gemäß dieser Erfindung ist, die deutlich der in Fig. 3
schematisch dargestellten entspricht.
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In den beigefügten Figuren sieht man, daß eine Reglervorrichtung für
eine Luftströmung gemäß dieser Erfindung im wesentlichen einen Körper 1
umfaßt, der mit einem Eingang versehen ist, der den Teil oberhalb 2 des
Körpers 1 bildet und einen Ausgang, der den Teil unterhalb 3 des Körpers
bildet, wobei dieser Körper folglich den Durchgang der Luft gemäß den mit F
bezeichneten Pfeilen erlaubt und dessen Durchsatz automatisch geregelt wird.
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Somit bildet der Körper 1 eine Leitung, die zum Beispiel in einer
Kanalisation angebracht sein kann, die zu einer Belüftungs- oder Klimaanlage
gehört, wobei diese Kanalisation in den Fig. 1 bis 4 und in Fig. 7 mit 4
bezeichnet ist.
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Erfindungsgemäß ist der Körper 1 mit einer Einzelklappe 5 ausgerüstet,
die artikuliert auf dem oberen Teil 2 des Körpers 1 angebracht ist. Die
Artikulationsachse der Klappe 5 auf dem Teil oberhalb 2 des Körpers 1 ist in
den Figuren mit 6 bezeichnet.
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In diesem Körper 1 ist gegenüber der artikulierten Klappe 5 eine mit
dem Körper 1 fest verbundene Wand 7 vorgesehen, die mit der Klappe 5 einen
Kanal 8 für den Durchgang der Luft vom Teil oberhalb 2 aus zum Teil
unterhalb 3 des Körpers 1 definiert, wie durch die Pfeile F dargestellt. Wie klar
und deutlich in den Figuren ersichtlich, erstreckt sich die Wand 7 gemäß einer
zur Achse des Kanals 8 vom oberen zum unteren Teil des Körpers 1
geneigten Richtung, wobei besagte Achse in den Fig. 1 bis 4 mit X-X'
bezeichnet ist.
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Es muß hier darauf hingewiesen werden, daß die Wand 7 auf dem
Körper 1 fest sein kann, wie in den Figuren dargestellt, oder auch einstellbar
auf diesem Körper sein kann, um die Einstellung der Luftströmung zu
erlauben, selbst wenn dies in den Figuren nicht dargestellt ist.
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Wie in allen Figuren ersichtlich, definieren die Wand 7 und die
artikulierte Klappe 5 von da an einen Kanal 8, der konvergierend ist, und der
ständig in der Abströmrichtung der Luft gemäß den Pfeilen F für jede
Öffnungsposition der Klappe konvergierend gehalten wird. Es ist ersichtlich,
daß der in Fig. 1 mit α bezeichnete Konvergenzwinkel bevorzugt relativ groß
ist und daß der konvergierende Kanal 8 relativ lang ist. Doch im allgemeinen
wurde erstaunlicherweise festgestellt, daß das durch das Ausschlagen der die
Regelung ermöglichenden Klappe 5 erzeugte Geräusch minimal ist, und zwar
unabhängig von dem Wert und den Variationen des Konvergenzwinkels α, das
heißt, unabhängig von der Position der Klappe 5 in dem Körper 1. Das heißt,
daß die von der Vorrichtung gemäß dieser Erfindung gebotene Regelung bei
einer festgelegten Strömung in einem vorbestimmten Druckbereich ein
ausgezeichnetes akustisches Verhalten aufweist.
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Weiterhin ist es wichtig festzustellen, daß das Fehlen eines
Hindernisses in dem Abströmkanal 8, vor allem auf der Höhe des Teils
oberhalb 2 des Körpers 1, gerade aufgrund der konvergierenden Form des
Kanals 8 dafür sorgt, daß die Geräusche erzeugenden Wirbel und das
Zurückströmen der Luft vorteilhaft unterbunden werden.
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Gemäß einem anderen wichtigen Merkmal dieser Erfindung, und wie
dies klar und deutlich in den Figuren ersichtlich ist, erstreckt sich die Klappe 5
über den minimalen Abschnitt des Kanals 8 hinaus. In den Figuren wird die
Verlängerung oder die Ausdehnung des Klappe 5, über den besagten
minimalen Abschnitt hinweg, das heißt über das äußere Ende 7a der Wand 7
hinweg, mit 5a bezeichnet.
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Somit wird die Ausdehnung 5a der Klappe, die sich über den minimalen
Abschnitt des Kanals 8 hinweg erstreckt, dem Druckgefälle
oberhalb/unterhalb ausgesetzt, das heißt dem maximalen Druckgefälle. Im Gegensatz
dazu wird der Teil der Klappe 5 außerhalb des minimalen Abschnitts einem
geringeren Druckgefälle ausgesetzt, das entlang der Abströmung der Luft
anwächst. Von da an wird das auf die Klappe 5 ausgeübte Moment unter
Beschränkung der schädlichen Wirkungen, wie Reibung und Schwankungen
des Drucks, maximiert.
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Auf dem Strukturplan der Vorrichtung gemäß dieser Erfindung ist
weiterhin ersichtlich, daß, wie an sich bekannt, die Klappe 5 permanent durch
eine Feder 9 in Richtung einer maximalen Öffnungsposition des Kanals 8
angesprochen wird.
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Der Teil oberhalb 2 des Körpers 1 umfaßt eine Öffnung oder ein
Luftloch 10, derart, daß ein Luftdruck oberhalb in einer unter der artikulierten
Klappe 5 gebildeten Druckkammer 11 zwischen dieser Klappe und dem
Körper 1 erhalten wird, auf dem eines der äußeren Enden der Feder 9
befestigt ist.
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Die Ausdehnung oder Verlängerung 5a der Klappe 5 endet in einem
eingeknickten Rand 12, der mit einer Wand 13 des Körpers 1 zusammenwirkt,
der nach innen vorspringt, wobei dieser eingeknickte Rand 12 und diese Wand
13 in gewisser Weise die Druckkammer 11 begrenzen.
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In dieser Hinsicht ist es wichtig anzumerken, daß die artikulierte Klappe
5, wie dies in den Fig. 5 und 7 gut ersichtlich ist, laterale Schürzen 14
umfaßt, die geeignet sind, die Luft-Undichtigkeiten zu minimieren und somit
den Druck oberhalb unter der artikulierten Klappe 5 aufrecht zu erhalten.
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Die möglichen Differenzen in der Struktur der Regelvorrichtung gemäß
dieser Erfindung werden nun unter präziser und sukzessiver Bezugnahme auf
die Fig. 1 bis 7 erläutert.
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In der Ausbildungsart der Fig. 1 ist ersichtlich, daß die mit der Klappe
5 den konvergierenden Kanal 8 in die Richtung unterhalb zum Körper 1
definierende Wand 7 eben ist und mit dem Körper 1 durch einen Flansch
verbunden ist, dar orthogonal zur Achse X-X' des Kanals 8 ist und
selbstverständlich den Teil oberhalb oder den Eintrittsteil 2 des Körpers 1
bildet, sowie die Öffnung des Luftlochs 10. Es ist ersichtlich, daß die Achse X-
X' des Kanals 8 und des Körpers 1 hier dieselbe ist. Diese Ausbildungsart
entspricht der in Fig. 5 dargestellten praktischen Ausbildung.
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In der Ausbildungsart der Fig. 2 ist ersichtlich, daß der Teil oberhalb
des Körpers 1 ein Profil in Form eines Schwanenhalsventils aufweist, das in
dieser Figur mit 16 bezeichnet ist.
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In der in Fig. 3 dargestellten Variante findet man ebenfalls ein Profil 16
in Form eines Schwanenhalsventils in dem Teil oberhalb, das den Lufteintritt 2
des Körpers 1 bildet.
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Jedoch ist hier die Ausrichtung der artikulierten Klappe 5 und der Wand
7 des Körpers 1 derart, daß die Achse Z-Z' des konvergierenden Kanals 8 im
Verhältnis zur Achse X-X' des Körpers 1 geneigt ist. Wie bereits vorher
ausgeführt, ähnelt die Ausbildungsart der Fig. 3 der in Fig. 7 dargestellten
praktischen Ausbildung.
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In der Ausbildungsart der Fig. 4 findet man ein Profil 16 in Form eines
Schwanenhalsventils im Teil oberhalb oder Eintrittsteil 2 des Körpers 1, jedoch
ist dieses Profil nur auf einem Teilabschnitt des Teils oberhalb 2 vorgesehen,
wobei es sich von selbst versteht, daß die Komplementarität dieses Profils sich
auf der artikulierten Klappe 5 selbst wiederfindet.
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Es ist nämlich ersichtlich, daß die Klappe hier ein äußeres Ende
oberhalb 17 umfaßt, das ein Profil in Form eines Schwanenhalsventils aufweist
und das mit dem Körper 1 die Öffnung des Luftlochs 10 definiert, das mit der
Druckkammer 11 in Verbindung steht.
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Gemäß dieser Ausbildungsart ist die Klappe 5 hier als Referenz 6 auf
dem Körper 1 um seinen Schwerpunkt derart artikuliert, daß jeglicher mögliche
Einfluß des Gewichts und der Ausrichtung der Klappe 5 vorteilhaft
unterbunden ist.
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Erfindungsgemäß wird also eine Luftströmungsregler-Vorrichtung
realisiert, die in der aktiven Abströmzone keinerlei Hindernis aufweist und
deren akustisches Verhalten praktisch perfekt ist.
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Es ist weiterhin ersichtlich, daß der Chargenverlust progressiv ist und
daß die Flußlinien parallel sind, derart, daß beim Durchgang der Luft oberhalb
des minimalen Abschnitts des Kanals keinerlei Wirbel oder Abheben der
Grenzschicht entsteht.
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Selbstverständlich beschränkt sich die Erfindung keineswegs auf die
beschriebenen und dargestellten Ausbildungsarten, die lediglich beispielhaft
angeführt worden sind.
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So könnte man sich andere Formen für den durch die Klappe und die
Wand gegenüber dieser Klappe gebildeten Kanal vorstellen, selbstverständlich
unter der Voraussetzung, die unabdingbare Bedingung der Konvergenz des
Kanals in Richtung des Teils unterhalb oder des Ausgangs des Körpers
einzuhalten.
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Die Erfindung umfaßt daher alle technischen Äquivalente der
beschriebenen Mittel sowie ihre Verbindungen, wenn diese im Rahmen der
nachstehenden Ansprüche liegen.