EP2154439B1 - Volumenstromregler, insbesondere für klima-und lüftungstechnische Anlagen - Google Patents

Volumenstromregler, insbesondere für klima-und lüftungstechnische Anlagen Download PDF

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EP2154439B1
EP2154439B1 EP08013967A EP08013967A EP2154439B1 EP 2154439 B1 EP2154439 B1 EP 2154439B1 EP 08013967 A EP08013967 A EP 08013967A EP 08013967 A EP08013967 A EP 08013967A EP 2154439 B1 EP2154439 B1 EP 2154439B1
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EP
European Patent Office
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volume flow
flow regulator
flow
regulator according
wall
Prior art date
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EP08013967A
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English (en)
French (fr)
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EP2154439A1 (de
Inventor
Thomas Dr. Sefker
Gregor Baumeister
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Gebrueder Trox GmbH
Original Assignee
Gebrueder Trox GmbH
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Publication date
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Priority to PL08013967T priority patent/PL2154439T3/pl
Priority to EP08013967A priority patent/EP2154439B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/08—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates
    • F24F13/10—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers
    • F24F13/14—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers built up of tilting members, e.g. louvre
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/72—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
    • F24F11/74—Control 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/02—Ducting arrangements
    • F24F13/029—Duct comprising an opening for inspection, e.g. manhole

Definitions

  • the invention relates to a volumetric flow controller, in particular for air conditioning and ventilation systems, according to the preamble of claim 1.
  • a volumetric flow controller is made FR 2 644 243 known.
  • volumetric flow controllers are known.
  • the control valve is pivoted under the action of the fluid flowing against the control valve against a restoring force from an open position to a closed position and swung back at decreasing volume flow of the flowing medium by the restoring force back into the open position.
  • Such volumetric flow controllers work mechanically automatically, because the flow-related control valve torque is compensated by the restoring force, which is usually generated by a spring.
  • the pivot position of the control valve changes, so that the volume flow is automatically controlled in the flow channel.
  • volumetric flow controller with actuators are also known volumetric flow controller with actuators.
  • a disadvantage of known volumetric flow controllers is that at low valve closing angles of about 15 ° only a small restriction can be achieved, but with increasing valve closing angles, the throttle effect increases sharply.
  • the object of the invention is to avoid the aforementioned disadvantages and to provide a volumetric flow controller, the throttle effect increases more uniformly with increasing flap closing angle.
  • the cross section of the channel can be square or round.
  • the flow barrier can be configured circumferentially. But it is also quite possible that, for example, in the case of quadrangular channels, a flow barrier is arranged only in the region of one side.
  • the flow barrier can be arranged on the outside, ie in contact with the inside of the channel wall, and thus at least partially surround the control flap. In order to the butterfly valve is about as large as the free remaining flow area in the flow barrier area. If the channel has a round configuration, the annular flow barrier completely surrounds the control flap. In another embodiment, for example in a rectangular configuration of the channel, only a partial enclosure of the control flap through the flow barrier is possible.
  • the flow barrier can be arranged on the inside and be enclosed by the, in particular ring-shaped, control flap.
  • the flow barrier is mounted on the same shaft as the control flap.
  • the flow barrier is also mounted pivotably.
  • the volume flow controller according to the invention can be operated on the one hand like an already known volume flow controller.
  • the flow barrier and the control flap can be pivoted equally. However, if only the control flap and not the flow barrier is pivoted, on the other hand, the aforementioned advantages in terms of throttling can be achieved.
  • the control flap can be changed by means of an actuator, for example by means of a motor, in their orientation.
  • the volumetric flow regulator has a measuring device for detecting differential pressures of the medium flowing in the flow channel with at least two discharge openings arranged at a distance one behind the other in the flow direction on. Since the measuring device is integrated directly in the volumetric flow controller, so that the volume flow controller according to the invention due to the short length a compact design. Due to the short length only a small space is needed, so that such flow regulators are particularly suitable, for example, for use in laboratory fume hoods. By means of the measuring device differential pressures in flow channels are determined. The measuring device has two discharge openings arranged one behind the other at a mutual distance in the flow direction. From the determined pressure difference, which is a measure of the flow per unit time, for example, the volume flow or the flow rate can be determined.
  • the measuring device can be connected to the actuating drive with a signal acting evaluation and / or control device.
  • the evaluation device may be a display such as e.g. a pressure gauge, be provided which indicates the pressure difference. But it can also be used transmitters that convert the determined pressure difference into an electrical signal, which is then optionally forwarded to a control device.
  • the measuring device determines a pressure difference and from this an actual value is determined. If a control device is provided, the actual value is compared with a stored setpoint. In the event of deviations, the actuator receives a corresponding signal via a data connection.
  • the flow barrier which reduces the flow cross section by a partial area, is arranged between the removal openings.
  • the flow barrier may be formed as a circumferential aperture provided on the edge of the channel wall, whose outer edge is sealed off from the channel wall.
  • At the inner edge of the aperture may be provided both on the outflow side and in the direction of the adjacent channel wall facing circumferential annular wall which each form together with the diaphragm and the channel wall on and a downstream and annular chamber, wherein the on the inlet or outflow-side free edge of the walls, at least in partial areas distributed along the circumference, in particular on the entire circumference to form a completely circumferential gap, is spaced from the inside of the channel wall.
  • Each of these chambers has at the inflow or outflow-side free edge of the wall either over the entire circumference of a circumferential gap between the wall and the channel wall. But it is also quite possible that the wall is in some areas in contact with the duct wall. But then at least over the circumference distributed portions of the inflow or outflow-side free edge of the wall are spaced from the channel wall.
  • the removal openings in the horizontal orientation of the channel are to be arranged in the upper region, so that even with a collection of dirt particles or condensate in the lower region via the removal opening, the pressures can be determined at any time.
  • the shape of the upstream and downstream wall is to be determined so that a pressure difference can be measured.
  • the inflow-side wall viewed at least in a partial region in the flow direction, can be designed to converge in a funnel-like manner while reducing the free flow cross-section.
  • the contour of the upstream wall can be curved at least in a partial area. But there are also other contours possible.
  • the region of the downstream wall adjoining the inner edge of the diaphragm is designed as a cylinder which is bent at its free end in the direction of the duct wall.
  • the free end can be angled away from one another approximately at right angles to the cylinder in the direction of the channel wall or else in a funnel-like manner in the flow direction.
  • the free end can be angled away from one another approximately at right angles to the cylinder in the direction of the channel wall or else in a funnel-like manner in the flow direction.
  • a collar may be formed, which may protrude either only on one side of the panel or on both sides. This edge serves as adjustment and alignment, so that an unwanted tilt is avoided.
  • Other embodiments are of course conceivable.
  • a groove into which the outer edge of the aperture is introduced can be formed from two mutually klippsten channel sections.
  • a stop consisting of two partial areas is provided on the inside of the channel wall, against which the control flap rests with its edge area in the closed position. If each subregion extends approximately over half of the circumference, it makes sense if the subregions are approximately at the thickness of the Control valve are arranged offset from each other so that the control valve can assume an open position in which the control flap is aligned approximately parallel to the flow direction. Each partial area of the stop corresponds approximately to the area of the circumference of the channel to be sealed by the respective half of the control flap.
  • the single FIGURE shows a volumetric flow regulator with a channel 2 having a channel wall 1 inside a swivel-mounted control flap 5 on a shaft 4 arranged transversely to the flow direction 3.
  • the shaft 4 divides the control flap 5 into two control flap parts of approximately equal size.
  • the shaft 4 is located in the plane of the control flap 5 or is attached directly to the side of the control flap 5.
  • a flow barrier 6 which reduces the flow cross section of the channel 2 by a partial region is provided.
  • the shaft 4 of the control flap 5 is arranged in the region of the reduced flow cross section.
  • the flow barrier 6 is arranged on the outside and thus encloses the control flap 5 completely.
  • the flow barrier 6 is stationary.
  • the flow barrier 6 is formed as a peripherally provided on the channel wall 1 circumferential aperture 7, whose outer edge is sealed against the channel wall 1.
  • a circumferential annular wall 8 pointing in the direction of the adjacent channel wall 1, 9 is provided, each forming together with the diaphragm 7 and the channel wall 1 each on and downstream and annular chamber 10, 11.
  • the inflowing or outflow-side free edge of the wall 8, 9 is spaced from the inside of the channel wall 1 in partial regions 12, 13 distributed along the circumference.
  • the respective free edge of the wall 8, 9 also has a supporting function. But it is also quite possible that at least a portion 12, 13 is formed as each extending over the entire circumference, circumferential gap.
  • the inflow-side wall 8, seen in the flow direction 3, is designed to converge in a funnel-like manner at least at a partial region 8a while reducing the free flow cross-section.
  • the adjacent to the inner edge of the aperture 7 region 9a of the downstream wall 9 is formed as a cylinder which is angled at its free end 9b in the direction of the channel wall 1.
  • the wall 9 can also be configured differently.
  • the free end 9b-like the partial region 8a- is formed like a funnel-like curve.
  • the wall 9 seen along its entire length in the flow direction 3 can be designed to taper apart.
  • each have a removal opening 14, 15 of a measuring device is arranged. This can be in the respective chamber 10, 11 itself adjusting pressure determined and a corresponding differential pressure can be determined.
  • the removal openings 14, 15 are connected to an evaluation and / or control device, not shown. This acts on an actuator, also not shown, which is in communication with the control valve 5, with a signal corresponding to the specific pressure difference.
  • the control flap 5 rests with its edge region on a stop 16, which is located in the region of the reduced flow cross-section. Due to the central arrangement of the shaft 4, the stop 16 is divided into two parts, wherein the one half of the control flap 5 rests against the one partial area 16a of the stop 16 and the other half of the control flap 5 against the other partial area 16b of the stop 16.
  • the stop 16 is integrally formed on the channel 2.
  • Each portion 16a, 16b of the stop 16 corresponds approximately to the region of the circumference of the channel 2 to be sealed by the respective half of the control flap 5.
  • the two partial areas 16a, 16b of the stop 16 are approximately offset by the thickness of the control flap 5 in the direction of flow 3 to each other and arranged so that the control flap 5 can assume an open position in which the control flap 5 is aligned approximately parallel to the flow direction 3.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Volumenstromregler, insbesondere für klima- und lüftungstechnische Anlagen, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Ein derartiger Volumenstromregler ist aus FR 2 644 243 bekannt.
  • Aus der Praxis sind beispielsweise selbsttätige Volumenstromregler bekannt. Die Regelklappe wird unter Einwirkung des die Regelklappe anströmenden Mediums gegen eine Rückstellkraft aus einer Offenstellung in eine Schließstellung verschwenkt und bei sich verringerndem Volumenstrom des strömenden Mediums durch die Rückstellkraft wieder in die Offenstellung zurückgeschwenkt. Derartige Volumenstromregler arbeiten mechanisch selbsttätig, weil das strömungsbedingte Regelklappendrehmoment durch die Rückstellkraft, die üblicherweise durch eine Feder erzeugt wird, kompensiert wird. Bei Änderung der Strömungsverhältnisse ändert sich auch die Schwenkstellung der Regelklappe, so dass so der Volumenstrom selbsttätig in dem Strömungskanal geregelt wird. Es sind aber auch Volumenstromregler mit Stelltrieben bekannt.
  • Nachteilig bei bekannten Volumenstromreglern ist, dass bei geringen Klappenschließwinkeln von etwa 15° nur eine geringe Drosselung erzielt werden kann, jedoch bei zunehmenden Klappenschließwinkeln die Drosselwirkung stark ansteigt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und einen Volumenstromregler anzugeben, dessen Drosselwirkung gleichmäßiger mit steigendem Klappenschließwinkel zunimmt.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Schon in der Offenstellung der Regelklappe ist damit in Abhängigkeit von der Ausgestaltung der Strömungsbarriere ein Druckverlust zu verzeichnen. Wird die Regelklappe aus ihrer Offenstellung mehr und mehr in ihre Schließstellung verlagert, kann bereits bei geringen Klappenschließwinkeln eine stärkere Drosselung herbeigeführt werden. Damit ergibt sich ein günstigerer Verlauf des Widerstandsbeiwerts, der sich aus dem Quotienten des Gesamtdrucks zum dynamischen Druck zusammensetzt.
  • Der Querschnitt des Kanals kann eckig oder auch rund sein. Die Strömungsbarriere kann dabei umlaufend ausgestaltet sein. Es ist aber auch durchaus möglich, dass beispielsweise bei viereckigen Kanälen nur im Bereich einer Seite eine Strömungsbarriere angeordnet ist.
  • Die Strömungsbarriere kann außenseitig angeordnet, d.h. in Kontakt mit der Innenseite der Kanalwandung, sein und die Regelklappe damit zumindest teilweise umschließen. Damit ist die Regelklappe in etwa so groß wie der freie verbleibende Strömungsquerschnitt im Bereich der Strömungsbarriere. Sofern der Kanal eine runde Ausgestaltung aufweist, umschließt die ringförmig ausgebildete Strömungsbarriere die Regelklappe damit vollständig. Bei einer anderen Ausgestaltung, z.B. bei einer rechteckförmigen Ausgestaltung des Kanals, ist auch nur eine teilweise Umschließung der Regelklappe durch die Strömungsbarriere möglich.
  • Die Strömungsbarriere kann innenseitig angeordnet sein und von der, insbesondere ringförmig ausgebildeten, Regelklappe umschlossen sein.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Strömungsbarriere auf der gleichen Welle gelagert wie die Regelklappe. Vorzugsweise ist die Strömungsbarriere ebenfalls verschwenkbar gelagert. Damit kann der erfindungsgemäße Volumenstromregler einerseits wie ein bereits bekannter Volumenstromregler betrieben werden. Die Strömungsbarriere und die Regelklappe können gleichermaßen verschwenkt werden. Sofern jedoch nur die Regelklappe und nicht die Strömungsbarriere verschwenkt wird, können andererseits die eingangs genannten Vorteile hinsichtlich der Drosselung erzielt werden.
  • Die Regelklappe kann mittels eines Stelltriebes, beispielsweise mittels eines Motors, in ihrer Ausrichtung veränderbar sein.
  • Der Volumenstromregler weist eine Messeinrichtung zur Erfassung von Differenzdrücken des in dem Strömungskanal strömenden Mediums mit zumindest zwei in Strömungsrichtung im Abstand hintereinander angeordneten Entnahmeöffnungen auf. Da die Messeinrichtung direkt in die Volumenstromregler integriert ist, kommt damit dem erfindungsgemäßen Volumenstromregler aufgrund der kurzen Baulänge eine kompakte Bauweise zu. Aufgrund der kurzen Baulänge wird nur ein geringer Platz benötigt, so dass derartige Volumenstromregler in besonderem Maße beispielsweise für den Einsatz in Laborabzugshauben geeignet sind. Mittels der Messeinrichtung werden Differenzdrücke in Strömungskanälen ermittelt. Die Messeinrichtung weist zwei in gegenseitigem Abstand in Strömungsrichtung hintereinander angeordnete Entnahmeöffnungen auf. Aus der ermittelten Druckdifferenz, die ein Maß für den Durchfluss pro Zeiteinheit ist, kann beispielsweise der Volumenstrom oder auch die Strömungsgeschwindigkeit bestimmt werden.
  • Die Messeinrichtung kann mit einer den Stelltrieb mit einem Signal beaufschlagenden Auswerte- und/oder Regeleinrichtung verbunden sein. Als Auswerteeinrichtung kann im einfachsten Fall eine Anzeige, wie z.B. ein Druckmanometer, vorgesehen sein, das die Druckdifferenz anzeigt. Es können aber auch Transmitter eingesetzt werden, die die ermittelte Druckdifferenz in ein elektrisches Signal umwandeln, das dann gegebenenfalls an eine Regeleinrichtung weitergeleitet wird. Durch die Messeinrichtung wird eine Druckdifferenz bestimmt und hieraus ein Istwert ermittelt. Sofern eine Regeleinrichtung vorgesehen ist, wird der Istwert mit einem hinterlegten Sollwert verglichen. Im Falle von Abweichungen erhält der Stelltrieb über eine Datenverbindung ein entsprechendes Signal.
  • Die den Strömungsquerschnitt um einen Teilbereich verringernde Strömungsbarriere ist zwischen den Entnahmeöffnungen angeordnet.
  • Die Strömungsbarriere kann als eine randseitig an der Kanalwandung vorgesehene umlaufende Blende ausgebildet sein, deren äußerer Rand gegenüber der Kanalwandung abgedichtet ist.
  • An dem inneren Rand der Blende kann sowohl an- als auch abströmseitig jeweils eine in Richtung der angrenzenden Kanalwandung weisende umlaufende ringförmige Wandung vorgesehen sein, die jeweils zusammen mit der Blende und der Kanalwandung je eine an- und eine abströmseitige und ringförmige Kammer bilden, wobei der an- bzw. abströmseitige freie Rand der Wandungen zumindest in entlang des Umfangs verteilten Teilbereichen, insbesondere am ganzen Umfang unter Bildung eines vollständig umlaufenden Spaltes, von der Innenseite der Kanalwandung beabstandet ist. Durch die Abdichtung des äußeren Randes der Blende gegenüber der Kanalwandung entsteht je eine abströmseitige und je eine anströmseitige Kammer mit jeweils einer Entnahmeöffnung. Jede Kammer wird von der entsprechenden Wandung, der Blende und der Kanalwandung gebildet. Jede dieser Kammern weist an dem an- bzw. abströmseitigen freien Rand der Wandung entweder über den vollständigen Umfang einen umlaufenden Spalt zwischen der Wandung und der Kanalwandung auf. Es ist aber auch durchaus möglich, dass die Wandung in einigen Bereichen mit der Kanalwandung in Kontakt ist. Dann sind aber zumindest über den Umfang verteilte Teilbereiche des an- bzw. abströmseitigen freien Randes der Wandung von der Kanalwandung beabstandet.
  • In den Kammern selbst stellt sich der jeweilig anstehende Druck ein und es findet gleichzeitig in jeder Kammer eine Mittelung des Druckes statt. So können Druckunterschiede über den Umfang gesehen bei ungleichförmiger Anströmung des Sensors auftreten. Diese werden jedoch in der betreffenden Kammer gemittelt. Durch die an- und abströmseitige Entnahmeöffnung in der an- und abströmseitigen Kammer können dann jeweils direkt die er- und gemittelten Drücke abgegriffen und der entsprechende Differenzdruck bestimmt werden.
  • Auch bei hohem Schmutzanfall oder bei hoher Flüssigkeitsbelastung, beispielsweise in Folge von Kondensat, können nahezu unverfälschte Messergebnisse erzielt werden. So sammelt sich in die Kammern eintretender Schmutz bzw. eintretende Feuchtigkeit im unteren Bereich der jeweiligen Kammer bei horizontaler Ausrichtung des Kanals und kann insoweit allenfalls im unteren Bereich zu einem partiellen Verschließen des Spaltes zwischen der Wandung und der Kanalwandung führen, was jedoch die Druckerfassung aufgrund des ansonsten freien umlaufenden Spaltes keineswegs beeinträchtigt. Eventuell eintretende flüssige Partikel treten bei horizontaler Ausrichtung des Kanals im unteren Bereich des Spaltes wieder aus.
  • Vorzugsweise sind dabei die Entnahmeöffnungen bei horizontaler Ausrichtung des Kanals im oberen Bereich anzuordnen, so dass selbst bei einer Ansammlung von Schmutzpartikeln oder Kondensat im unteren Bereich über die Entnahmeöffnung die Drücke jederzeit ermittelt werden können. Die Form der an- und abströmseitigen Wandung ist dabei so zu bestimmen, dass eine Druckdifferenz gemessen werden kann.
  • Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann die anströmseitige Wandung zumindest in einem Teilbereich in Strömungsrichtung gesehen trichterartig unter Verringerung des freien Strömungsquerschnittes zusammenlaufend ausgebildet sein.
  • Dabei kann die Kontur der anströmseitigen Wandung zumindest in einem Teilbereich gekrümmt ausgebildet sein. Es sind aber auch andere Konturen möglich.
  • Soweit es die abströmseitige Wandung betrifft, bietet sich an, wenn der an den inneren Rand der Blende angrenzende Bereich der abströmseitigen Wandung als Zylinder ausgebildet ist, der an seinem freien Ende in Richtung der Kanalwandung abgewinkelt ist.
  • Dabei kann das freie Ende in etwa rechtwinklig zu dem Zylinder in Richtung der Kanalwandung oder aber trichterartig in Strömungsrichtung auseinander laufend abgewinkelt sein. Insbesondere bei der rechtwinkligen Abwinklung findet ein deutlicher Strömungsabriss im Bereich der rechtwinkligen Abwinklung der abströmseitigen Wandung statt, so dass eine hohe Druckdifferenz messbar ist.
  • An dem äußeren Rand der Blende kann ein Kragen angeformt sein, der entweder nur an einer Seite der Blende oder aber auch beidseitig vorstehen kann. Dieser Rand dient als Justier- und Ausrichthilfe, so dass eine ungewollte Schräglage vermieden wird. Andere Ausführungsformen sind natürlich denkbar. So kann beispielsweise in dem Kanal eine Nut vorgesehen sein, in die der äußere Rand der Blende eingeführt wird. Die Nut kann dabei aus zwei gegeneinander geklippsten Kanalabschnitten gebildet sein.
  • Es bietet sich an, wenn an der Innseite der Kanalwandung ein aus zwei Teilbereichen bestehender Anschlag vorgesehen ist, an dem die Regelklappe in der Schließstellung mit ihrem Randbereich anliegt. Sofern sich jeder Teilbereich in etwa über die Hälfte des Umfanges erstreckt, bietet sich an, wenn die Teilbereiche in etwa um die Dicke der Regelklappe so zueinander versetzt angeordnet sind, dass die Regelklappe eine Offenstellung, in der die Regelklappe in etwa parallel zur Strömungsrichtung ausgerichtet ist, annehmen kann. Jeder Teilbereich des Anschlages entspricht in etwa dem durch die jeweilige Hälfte der Regelklappe abzudichtenden Bereich des Umfanges des Kanals.
  • Die einzige Figur zeigt einen Volumenstromregler mit einer im Inneren eines eine Kanalwandung 1 aufweisenden Kanals 2 auf einer quer zur Strömungsrichtung 3 angeordneten Welle 4 schwenkbar gelagerten Regelklappe 5. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel teilt die Welle 4 die Regelklappe 5 in zwei in etwa gleich große Regelklappenteile. Die Welle 4 befindet sich dabei in der Ebene der Regelklappe 5 oder ist unmittelbar seitlich an der Regelklappe 5 angebracht.
  • Im Bereich der Welle 4 der Regelklappe 5 ist eine den Strömungsquerschnitt des Kanals 2 um einen Teilbereich verringernde Strömungsbarriere 6. Die Welle 4 der Regelklappe 5 ist dabei im Bereich des reduzierten Strömungsquerschnitts angeordnet. Wie der Figur zu entnehmen ist, ist die Strömungsbarriere 6 außenseitig angeordnet und umschließt damit die Regelklappe 5 vollständig. Die Strömungsbarriere 6 ist dabei feststehend.
  • Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Strömungsbarriere 6 als eine randseitig an der Kanalwandung 1 vorgesehene umlaufende Blende 7 ausgebildet, deren äußerer Rand gegenüber der Kanalwandung 1 abgedichtet ist.
  • An dem inneren Rand der Blende 7 ist sowohl an- als auch abströmseitig jeweils eine in Richtung der angrenzenden Kanalwandung 1 weisende umlaufende ringförmige Wandung 8, 9 vorgesehen, die jeweils zusammen mit der Blende 7 und der Kanalwandung 1 je eine an- und abströmseitige und ringförmige Kammer 10, 11 bilden. Der an- bzw. abströmseitige freie Rand der Wandung 8, 9 ist in entlang des Umfangs verteilten Teilbereichen 12, 13 von der Innenseite der Kanalwandung 1 beabstandet. Hierdurch kommt dem jeweiligen freien Rand der Wandung 8, 9 auch eine Stützfunktion zu. Es ist aber auch durchaus möglich, dass zumindest ein Teilbereich 12, 13 als jeweils sich über den ganzen Umfang erstreckender, umlaufender Spalt ausgebildet ist.
  • Wie deutlich zu erkennen ist, ist die anströmseitige Wandung 8 in Strömungsrichtung 3 gesehen zumindest an einem Teilbereich 8a trichterartig unter Verringerung des freien Strömungsquerschnitts zusammenlaufend ausgebildet.
  • Der an den inneren Rand der Blende 7 angrenzende Bereich 9a der abströmseitigen Wandung 9 ist als Zylinder ausgebildet, der an seinem freien Ende 9b in Richtung der Kanalwandung 1 abgewinkelt ist.
  • Selbstverständlich kann die Wandung 9 auch anders ausgestaltet sein. So ist es beispielsweise denkbar, dass das freie Ende 9b - wie der Teilbereich 8a - trichterartig gekrümmt ausgebildet ist.
  • Auch kann die Wandung 9 auf ganzer Länge in Strömungsrichtung 3 gesehen konisch auseinander laufend ausgebildet sein.
  • In der an- und der abströmseitigen Kammer 10, 11 ist je eine Entnahmeöffnung 14, 15 einer Messeinrichtung angeordnet. Damit kann der in der jeweiligen Kammer 10, 11 sich einstellende Druck ermittelt und ein entsprechender Differenzdruck bestimmt werden.
  • Die Entnahmeöffnungen 14, 15 sind mit einer nicht dargestellten Auswerte- und/oder Regeleinrichtung verbunden. Diese beaufschlagt einen ebenfalls nicht dargestellten Stelltrieb, der mit der Regelklappe 5 in Verbindung ist, mit einem der bestimmten Druckdifferenz entsprechenden Signal.
  • In Schließposition liegt die Regelklappe 5 mit ihrem Randbereich an einem Anschlag 16 an, der sich im Bereich des reduzierten Strömungsquerschnitts befindet. Aufgrund der mittigen Anordnung der Welle 4 ist der Anschlag 16 zweigeteilt, wobei die eine Hälfte der Regelklappe 5 an dem einen Teilbereich 16a des Anschlages 16 und die andere Hälfte der Regelklappe 5 an dem anderen Teilbereich 16b des Anschlages 16 anliegt. Der Anschlag 16 ist innenseitig an dem Kanal 2 angeformt.
  • Jeder Teilbereich 16a, 16b des Anschlages 16 entspricht in etwa dem durch die jeweilige Hälfte der Regelklappe 5 abzudichtenden Bereich des Umfanges des Kanals 2. Die beiden Teilbereiche 16a, 16b des Anschlages 16 sind in Strömungsrichtung 3 gesehen in etwa um die Dicke der Regelklappe 5 versetzt zueinander und so angeordnet, dass die Regelklappe 5 eine Offenstellung, in der die Regelklappe 5 in etwa parallel zur Strömungsrichtung 3 ausgerichtet ist, annehmen kann.

Claims (14)

  1. Volumenstromregler, insbesondere für klima- und lüftungstechnische Anlagen, mit einer im Inneren eines eine Kanalwandung (1) aufweisenden Kanals (2) auf einer quer zur Strömungsrichtung (3) angeordneten Welle (4) schwenkbar gelagerten Regel- und/oder Drosselklappe (5), wobei der Volumenstromregler zumindest eine den Strömungsquerschnitt um einen Teilbereich verringernde Strömungsbarriere (6) aufweist und die Welle (4) im Bereich des reduzierten Strömungsquerschnittes angeordnet ist, wobei der Volumenstromregler eine Messeinrichtung zur Erfassung von Differenzdrücken des in dem Strömungskanal strömenden Mediums mit zumindest zwei in Strömungsrichtung (3) im Abstand hintereinander angeordneten Entnahmeöffnungen (14, 15) aufweist dadurch gekennzeichnet, dass die den Strömungsquerschnitt um einen Teilbereich verringernde Strömungsbarriere (6) zwischen den Entnahmeöffnungen (14, 15) angeordnet ist.
  2. Volumenstromregler nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsbarriere (6) außenseitig angeordnet ist und die Regelklappe (5) zumindest teilweise umschließt.
  3. Volumenstromregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsbarriere (6) innenseitig angeordnet ist und von der, insbesondere ringförmig ausgebildeten, Regelklappe (5) umschlossen ist.
  4. Volumenstromregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsbarriere (6) auf der gleichen Welle (4) gelagert ist.
  5. Volumenstromregler nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsbarriere (6) verschwenkbar gelagert ist.
  6. Volumenstromregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelklappe (5) mittels eines Stelltriebes in ihrer Ausrichtung veränderbar ist.
  7. Volumenstromregler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung mit einer den Stelltrieb mit einem Signal beaufschlagenden Auswerte- und/oder Regeleinrichtung verbunden ist.
  8. Volumenstromregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsbarriere (6) als eine randseitig an der Kanalwandung (1) vorgesehene umlaufende Blende (7) ausgebildet ist, deren äußerer Rand gegenüber der Kanalwandung (1) abgedichtet ist.
  9. Volumenstromregler nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass an dem inneren Rand der Blende (7) sowohl an- als auch abströmseitig jeweils eine in Richtung der angrenzenden Kanalwandung (1) weisende umlaufende ringförmige Wandung (8, 9) vorgesehen ist, die jeweils zusammen mit der Blende (7) und der Kanalwandung (1) je eine an- und eine abströmseitige und ringförmige Kammer (10, 11) bilden, wobei der an- bzw. abströmseitige freie Rand der Wandungen (8, 9) zumindest in entlang des Umfangs verteilten Teilbereichen (12, 13), insbesondere am ganzen Umfang unter Bildung eines vollständig umlaufenden Spaltes, von der Innenseite der Kanalwandung (1) beabstandet ist.
  10. Volumenstromregler nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die anströmseitige Wandung (8) zumindest in einem Teilbereich (8a) in Strömungsrichtung (3) gesehen trichterartig unter Verringerung des freien Strömungsquerschnittes zusammenlaufend ausgebildet ist.
  11. Volumenstromregler nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur der anströmseitigen Wandung (8) zumindest in einem Teilbereich (8a) gekrümmt ausgebildet ist.
  12. Volumenstromregler nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der an den inneren Rand der Blende (7) angrenzende Bereich (9a) der abströmseitigen Wandung (9) als Zylinder ausgebildet ist, der an seinem freien Ende (9b) in Richtung der Kanalwandung (1) abgewinkelt ist.
  13. Volumenstromregler nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende (9b) in etwa rechtwinklig zu dem Zylinder in Richtung der Kanalwandung (1) abgewinkelt ist.
  14. Volumenstromregler nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende (9b) trichterartig in Strömungsrichtung (3) auseinanderlaufend abgewinkelt ist.
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