FI122181B - Portaittain säädettävä paineventtiili - Google Patents

Description

Portaittain säädettävä paineventtiili

Esillä oleva keksintö liittyy laitteeseen ilmastointi-ilman syöttämiseksi olennaisesti äänettömästi ylipaineella kanavajärjestelmästä käyttöpaikkaan 5 patenttivaatimuksen johdanto-osan mukaisesti.

Yllämainitun tyyppiset laitteet on erityisesti suunniteltu ilmastointi-ilman olennaisesti äänettömäksi syöttämiseksi keskitetyistä ilmastointiaggre-gaateista yksittäisiin tiloihin tai käyttöpaikkoihin rakennuksissa, joissa on CAV-(Constant Air Volume) tai VAV- (Variable Air Volume) tyyppinen ilmastointijär-10 jestelmä.

CAV-järjestelmässä on ilman syöttö vakio, mutta sen on oltava säädettävissä käyttöpaikalla koetun normaalitarpeen mukaan. VAV-järjestelmässä ilmastointi-ilmamäärät muuttuvat automaattisesti tarpeen mukaan, tavallisesti huonetermostaatin antaman signaalin mukaan. Liikesensoreita käytetään 15 myös paljon. Ilmansyöttölaitteessa täytyy siksi olla kapasiteetinsäätö.

Jotta ilmastointi-ilma saataisiin perille kaikkiin käyttöpaikkoihin, täytyy tietyn kokoisessa ilmastointilaitteessa olla kanavajärjestelmä, jossa on tietty ilman ylipaine. Tämä ei koske vähiten VAV-järjestelmiä, jotka voidaan dimen-sioida maksimaalista ilmankäyttöä varten järjestelmän kauimpana sijaitsevissa 20 käyttöpaikoissa. Ilmapaine ilmastointikanavissa on edullisesti 200 - 250 Pa suurissa järjestelmissä.

Ongelmana sekä CAV- että VAV-järjestelmissä on ääni. Jos ilma puhalletaan huoneeseen sellaisesta paineesta, saavutetaan ilmannopeus 20 m/s tai yli, ja vastaava tuulen ääni. Jos ilmamäärä asetetaan (CAV) tai säädetään 25 (VAV) säätöventtiilin avulla, joka vähentää ilman syöttöä, niin muodostuu vastaava tai vielä korkeampi ääni venttiilin turbulenssin johdosta. Tällaiset ääni-5 tasot ovat erittäin häiritseviä ja täysin mahdottomia hyväksyä moderneissa il-

CM

. mastomtilaitteistoissa.

'sT

9 Tunnettu menetelmä vähentää ääntä ilman sisäänpuhalluksessa on

CM

30 etabloida paineen pudotus ja samanaikainen äänen vaimentaminen siten, että | ilmaa puhalletaan hyvin ohuita, rinnakkaisia putkia sisältävän nipun läpi, joiden ^ halkaisija on vain mm-luokkaa, tai rinnakkaisten levyjen muodostamassa rivisen sä olevien ohuiden rakojen läpi, jotka mieluiten ovat ääntä vaimentavasta πίθο teriaalista. Muut täytemateriaalit ovat myös mahdollisia. Ahtaat kanavat aiheut- ^ 35 tavat suurta vastusta itse ilman liikettä vastaan alhaisilla nopeuksilla siten, että muodostuu olennaisesti äänetön ilmavirtauksen jarrutus. Syynä on se, että vir- 2 tausmuodostus tällaisten ahtaiden kanavien läpi muodostuu olennaisesti la-minoiduksi. Usean tyyppiset laitteet ilman syöttämiseksi puhaltavat ilman sisään tällaisten ääntä vaimentavien laitteiden läpi.

Ilmamäärän asetus tai säätö tällaisella laitteella ilman sisään puhal-5 tamiseksi voi tapahtua peittämällä isompi tai pienempi osa siitä osan tai tiivisteen läpivirtauspoikkileikkauksesta, joka on asetettu suunnilleen äänettömän ilmavirtauksen jarruttamiseksi. Jos ylipaine ennen on vakio - kuten suunnilleen on CAV ja VAV-laitteissa, pyrkii ilmansyöttö vaihtelemaan suhteessa avoimeen, ei-peitettyyn tiivisteen poikkileikkaukseen. Yksinkertainen säätöventtiili 10 kanavassa ennen laitetta ei sitä vastoin yleensä toimi tyydyttävästi mitä tulee ääneen, sillä turbulenssin takia ilman ääni venttiilissä ei vaimennu riittävästi tiivisteen läpi.

Sisäänvirtauslaitteen suoritusmuotoja, jotka perustuvat suunnilleen äänettömään ilmavirran jarrutukseen tiivisteiden läpi kuten edellä on kuvattu, 15 on kuvattu julkaisussa NO 99 202. Patentti kuvaa tällaisen laitteen, jossa ka-pasiteetinsäätö saavutetaan siten, että levy (tasomainen suoritusmuoto) tai sylinteri (sylinterimäinen suoritusmuoto), joka on tiiviisti vasten tiivisteen yläpintaa, liikkuu tai kääntyy edestakaisin, ja siten peittää suuremman tai pienemmän osan tiivisteen läpivirtauspinta-alasta. Täten saavutetaan portaaton kapa-20 siteetin tasaus tai portaaton kapasiteetin säätö 0-100 %, joka on mukautettu halutun jatkuvan säätökäyrän mukaan.

Täysin portaaton ilmastointi-ilmamäärän säätö CAV-laitoksen jokaisessa yksittäisessä huoneessa tai käyttöpaikassa tai ilmamäärän portaaton jatkuva säätö VAV-laitoksessa on kallista ja useimmissa tapauksissa tarpee-25 tonta.

Tämän keksinnön mukainen sisäänvirtauslaite CAV-ilmastointia var-5 ten saa aikaan olennaisesti äänettömän ilmastointi-ilman syötön, ja sitä voi- C\1 ^ daan yksinkertaisesti säätää ottaen huomioon ilmamäärät useissa kapasiteet- ° tiasteissa yksinkertaisesti ja edullisesti käyttämättä liikutettavia levyjä tai vent-

<M

30 tillejä tai muita liikkuvia osia, kuten kuvataan patenttivaatimuksissa esitetyissä g piirteissä.

lq Esillä olevan keksinnön mukainen sisäänvirtauslaite VAV-ilmastoin- g tia varten saa aikaan myös olennaisesti äänettömän ilmastointi-ilman syötön, o automaattisesti kahdella tai kolmella tasolla säädettävällä kapasiteetilla, ja il- ^ 35 mamäärä jokaisella tasolla voidaan säätää useammalla pienemmällä tasolla 3 yksinkertaisesti ja edullisesti, kuten kuvataan patenttivaatimuksissa esitetyissä piirteissä.

Piirustuksessa kuvio 1 esittää kaavamaisesti poikkileikkausta tämän keksinnön mukaisesta CAV-venttiilistä, kuvio 2 esittää poikkileikkausta keksin-5 nön mukaisesta VAV-venttiilistä, jossa on kaksitasoinen säätö, kuvio 3 keksinnön mukaista VAV-venttiiliä, jossa on kolmetasoinen säätö ja kuvio 4 esimerkkinä poikkileikkausta perspektiivikuvana eräästä tiivistetyypistä olennaisesti äänetöntä ilmavirran jarrutusta varten, jota voidaan käyttää keksinnön mukaisissa laitteissa.

10 Keksinnön edullisissa suoritusmuodoissa on tiivisteen sisältävän laitteen osan poikkileikkaus suorakaiteen muotoinen. Muut poikkileikkausmuo-dot, esimerkiksi pyöreä poikkileikkaus on mahdollinen, mutta vain tuskin käytännöllinen huomioon ottaen keksinnön mukaisen kapasiteetin säädön. Kaikki tiivistemuodot ovat mahdollisia mikäli ne ovat ilmaa läpäiseviä ja aikaansaavat 15 olennaisesti äänettömän ilmavirran jarrutuksen.

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista CAV-laitetta vakiona mutta asteittain säädettävää ilmamäärää varten. Laite on kytketty yhteiskanavaan ilmastointi-ilman syöttämiseksi, jolloin nuolet indikoivat ilman virtaussuuntaa. Laitteen ulkovaipan 1 sisään on asetettu tiiviste 2, joka on kuviossa 4 esitetyn 20 tyyppinen tai muuntyyppinen, ja joka saa aikaan olennaisesti äänettömän ilmavirran jarrutuksen. Tiiviste on jaettu osiin useilla ilmatiiviillä erottavilla levyillä 3, jotka tuottavat vastaavan lukumäärän erillisiä ilmavirtauksia tiivisteen läpi. Erottavat levyt 3 on pidennetty taaksepäin laitteen ulosvirtauspuolella siten, että muodostuu vastaava lukumäärä avoimia ulosvirtaustiloja 4 tiivisteestä ulos tu-25 levälle ilmalle. Keksinnön mukainen laite toimitetaan varustettuna tarpeellisella lukumäärällä joustavia ja mukautettuja liuskoja 5, jotka voi puristaa ulosvirtaus-5 tiloihin 4 ja muodostaa jokaisesta ulosvirtaushan, kuten on esitetty. Tällöin tu-

(M

leva ilmavirta pysähtyy tehokkaasti, ja ilmamäärä laitteen läpi pienenee vas-° taavasti. Tämä pätee mikäli ilman ylipaine yhteiskanavassa on vakio, niin kuin C\1 30 yleensä on CAV-laitoksessa. Laitteen ulosvirtauspuoli on avoin ja helposti ta-| voitettavissa ulkopuolelta, mikä helpottaa portaittaista ilmamäärän asetusta ja LO uudelleenasetusta tarpeen mukaan kun liuskoja 5 asennetaan tai poistetaan.

sj- g Kuvio 2 esittää poikkileikkausta keksinnön mukaisesta kaksi säätö- o astetta käsittävästä säädettävästä VAV-laitteesta. Ulkovaipan 1 sisäpuolella on ^ 35 tiiviste 2 jaettu useisiin erillisiin osiin, keksinnön edullisessa suoritusmuodossa 10 osaan, välissä olevilla tiiviillä levyillä 3. Yksi levyistä on pidennetty eteen- 4 päin siten, että laitteen edessä tiiviste on jaettu kahteen erilliseen sisäänvir-taustilaan 6 ja 7. Sisäänvirtaus toiseen tilaan 6 voidaan lukita yhdellä tiiviillä, moottorilla ohjatulla venttiilillä 8. Tämän laitteen edullisessa suoritusmuodossa tila 6 täyttää noin 30 % koko läpivirtauspinta-alasta, ja tila 7 noin 70 %. Venttii-5 Iillä 8 on vain kaksi asentoa: täysin auki tai täysin kiinni. Kun venttiili on täysin auki, on laitteen ilmakapasiteetti 100 %, ja kun venttiili on suljettu noin 70 %. Vaippa 1 ja välilevyt 3 on niin kuin CAV-laitettakin varten pidennetty matkan verran laitteen ulosvirtauspuolella yli tiivisteen siten, että ulosvirtaustila jakaantuu vastaavaan lukumäärään tiloja 4. Laitteen helposti tavoitettavalta ulosvir-10 tauspuolelta voidaan helposti työntää mukautetut ja joustavat liuskat 5, jotka erottavat yhden tai useampia tiloja 4, ja siten vastaavasti pienentävät ilman lä-pivirtauspinta-alaa. Jos esimerkiksi yksi tiloista 4 sen tiivisteen osan takana, joka saa ilmaa läpi tilan 7, suljetaan tällä tavoin, aikaansaadaan laitteessa kapasiteetit 90 % ja 60 % auki olevalla ja vastaavasti kiinni olevalla venttiilillä 8. 15 Ilmamäärä molemmissa säätöasteissa voidaan tällä tavoin yksinkertaisesti muuttaa laitteen ulosvirtauspuolelta.

Kuvio 3 esittää poikkileikkausta vastaavasta VAV-laitteesta kuin kuviossa 2, mutta siinä on kolme erillistä sisäänvirtaustilaa ja kaksi venttiiliä kolmea säätöastetta varten. Keksinnön edullisessa suoritusmuodossa on tässä 20 laitteessa myös 9 välilevyä, jotka jakavat tiivisteen 10 erilliseen ulosottoon, ja jokainen venttiilillä suljettava tila ennen tiivistettä kattaa 30 % läpivirtauspoikki-leikkauksesta. Tämä aikaansaa siis säätöasteen kapasiteeteille 100 %, 70 % ja 40 % kun ei kumpikaan, yksi tai vastaavasti kumpikin venttiili on suljettu. Tässä laitteessa on myös, vastaavasti kuin laitteessa, jossa on kaksi säätöas-25 tetta, taaksepäin pidennetyt erotinlevyt ulosvirtauspuolella, jossa ne muodostavat tilat, jotka voidaan erotella liuskoilla, ja jotka siten voivat vähentää ja so- o peuttaa kapasiteetin tarpeen mukaan kaikissa säätöasteissa.

cv ^ Kuvio 4 esittää perspektiivinä ja suurennettuna poikkileikkauksena ° esimerkin yhden tyyppisestä tiivisteestä, jota voidaan käyttää keksinnön mu-

(M

30 kaisissa laitteissa, ja joka aikaansaa olennaisesti äänettömän ilmavirtauksen g jarrutuksen, kuten aikaisemmin kuvattiin.

tn sj-

(M

o sj- o o

(M

Claims (6)

1. Laite olennaisesti äänettömäksi ilmastointi-ilman syöttämiseksi kanavajärjestelmästä ylipaineella käyttöpaikkaan, käsittäen ilmaa läpäisevän, jarruttavan ja ääntä vaimentavan tiivisteen (2), joka on useilla erotinlevyillä (3) 5 jaettu osastoihin ilman virtaussuunnassa, tunnettu siitä, että erotinlevyt (3) on pidennetty tiivisteen (2) takana ilmavirran suunnassa katsoen ja ne muodostavat useita tiloja (6), joista haluttu lukumäärä voidaan eristää ja tiivistää laitteen läpi kulkevan ilmavirran sopeuttamiseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että tilat 10 (6) voidaan eristää ja tiivistää joustavilla liuskoilla (5).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että vähintään yksi erotinlevy (3) on pidennetty eteenpäin ilmavirtauksen suuntaan siten, että laitteen poikkileikkaus ennen tiivistettä (2) on jaettu vähintään kahteen erilliseen tilaan (6), jotka voidaan lukita ja avata erikseen kääntöventtiilillä (8) 15 laitteen läpi kulkevan ilmamäärän säätämiseksi.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että jokaista venttiiliä (8) voidaan operoida automaattisesti venttiilimoottorilla.

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että jokaista venttiiliä (8) voidaan operoida manuaalisesti laitteen ulkopuolella olevilla 20 kahvoilla.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnet-t u siitä, että tiiviste (2) koostuu muovista tai aaltopahvista ja siinä on suuri lukumäärä kapeita ja erillisiä kanavia ilmavirran suunnassa. δ CM O CM X X 0- LO ^J· CM O O O CM 6