FI72383C - Stroemningsregulator. - Google Patents

Description

72383

Virtaussäädin

Strömningsregulator

Keksinnön kohteena on kaasumaisille aineille, erityisesti ilmastointi-ja ilmanvaihtolaitoksissa ilmalle tarkoitettu virtaussäädin kaasumaisen aineen tilavuusvirran pitämiseksi halutun suuruisena riittävällä tarkkuudella virtaussäätimen yli vaikuttavan paine-eron vaihdellessa määrätyissä 5 rajoissa, johon virtaussäätimeen kuuluu vaippa ja vaipan rajoittamaan virtauskanavaan kiertymään pääsevästi sovitettu säätöelin, joka paine-eron kasvaessa kiertyy virtaussuuntaan nähden enemmän poikittain, jolloin kaasumaisen aineen virtauksen säätöelimeen aikaansaama vääntömomentti ja toisaalta säätöelimen asennosta riippuva vastamomentti aikaansaavat vir-10 tauskanavassa kiertyvän säätöelimen asettumaan sellaiseen tasapainoasemaan, että saavutetaan tarvittava painehäviö tilavuusvirtauksen pitämiseksi ennalta valitun suuruisena.

Tunnetuissa matalapainesäätimissä, joiden tilavuusvirran asetusarvoa voi-15 daan säätää suhteellisen laajasti, alapaine, jolla laite alkaa toimia, nousee tilavuusvirran suuruuden kasvaessa. Pienilläkin tilavuusvirroilla alapaine on yleensä suhteellisen korkea. Myöskin yläpaine kasvaa tilavuus-virran asetusarvon myötä.

20 Korkeasta ja/tai tilavuusvirran asetusarvosta riippuvasta alapaineesta johtuen tunnetut säätimet vaativat toimiakseen ylimääräistä puhallinener-giaa ja mahdollisesti suuremman puhaltimen, aiheuttavat paineen suurenemisen johdosta helposti ääniongelmia tai tarvetta vaimennukseen, vaikeuttavat suunnittelua sekä aiheuttavat vaikeuksia laitoksen toteutusvaiheessa.

25

Yleensä virtaussäätimissä tilavuusvirran asettelu asennuspaikalla tarkasti ja portaattomasti, etenkin jos säädin on jo asennettuna, on erittäin hankalaa ja usein käytännössä mahdotonta eikä myöskään tilavuusvirran asetusarvoa voida lukea suoraan. Tunnetuissa säätimissä ei voida myöskään lukea 30 kuristuspainetta, jolla säädin kuristaa. Eräissä tunnetuissa säädinratkai-suissa toiminta-alueella oleminen on tosin ulkopuolelta havaittavissa, mutta niiden tilavuusvirtaa ei voida säätää.

2 72383 Säätimen sarjavalmistuksen, varastoinnin, jakelun ja kätevän käytön edellytyksenä on, että säätimet pystytään säätämään asennuspaikalla helposti ja tarkasti asennuksen jälkeenkin. Ilmastointilaitoksen tasapainoituksen ja tarkastuksen kannalta on tärkeää, että säätimen ulkopuolelta voidaan 5 todeta, mikä on tilavuusvirran asetusarvo, onko säädin toiminta-alueella ja paljonko säädin kuristaa.

Säätimen peruskonstruktion ja valmistustekniikan tulee lisäksi olla sellainen, että tarvittavat kalibrointitoimenpiteet ovat mahdollisimman yk-XO sinkertaisia ja vähäisiä ja tilavuusvirran asettelusta riippumattomia. Nykyisin tunnetuissa säätimissä säätöelimen liikettä ei voida rajoittaa portaattomasti. Tämän johdosta tunnettuja säätimiä ei voida käyttää ensinkään pelkästään ns. kertasäätöön perustuvaan tasapainoitukseen, jolloin ei olisi laitteiden jumittumisvaaraa. Toiseksi tunnettuja säätimiä ei 15 voida käyttää rajoitettuun ja hallittuun korjaukseen. Kolmanneksi tunnettuja säätimiä ei voida käyttää parhaalla tavalla ilmastointilaitoksissa, joissa vaihdellaan ilmamääriä, kuten esim. eri suuruiset ilmamäärät päivä- ja yökäytössä.

20 Tunnetuissa säätimissä käytetään säätöelimen vastavoimana joko massaa tai jousta tai jousta sekä paljetta yhdessä. Näillä kaikilla ratkaisuilla on omat hyvät ja huonot puolensa. Jousien käytön huonoja puolia ovat mm. kuoleentuminen, valmistusepätarkkuus, vaurioalttius jne. Vastavoimana käytetyn massan huonoja puolia on ollut, että säädintä ei voida asentaa 25 muualle kuin vaakasuoraan kanavaan, akselin tulee aina olla virtaussuun- taan nähden vaakasuorassa ja massan tulee aina olla samalla puolella kanavaa. Vastapainona käytetyn massan hyviä puolia ovat puolestaan käyttövarmuus, valmistustarkkuus sekä muuttumattomuus. Jousen ja palkeen huonoja puolia ovat ne, että ratkaisu on häiriöalttiimpi ja kalliimpi kuin pelkkä 30 jousi sekä lyhytikäisempi.

Tunnetuissa säätimissä vaaditaan säätöelimen värähtelyjen eli pumppaus-liikkeen vaimentamiseksi erityinen vaimennuslaite. Eräissä tunnetuissa ratkaisuissa käytetään mäntätyyppistä vaimennusta. Eräässä toisessa tun-35 netussa säätimessä käytetään paljetyyppistä vaimennusta. Edellä kuvattujen vaimennusratkaisujen huonoja puolia ovat mm. ne, että vaimennusratkai-sut saattavat ajanmittaan jumittua tai tukkeutua tai rikkoontua, ratkaisut

It: 72383 vaativat huoltoa ja ne saattavat heikentää tarkkuutta.

Keksinnön päämääränä on aikaansaada parannus nykyisin tunnettuihin säädin-ratkaisuihin. Keksinnön yksityiskohtaisempana päämääränä on aikaansaada 5 virtaussäädin, jossa on voitettu nykyisin tunnetuissa säätimissä esiintyvät epäkohdat.

Keksinnön päämäärät saavutetaan virtaussäätimellä, jolle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että virtaussäätimen toiminta-alue on muutettavissa 10 säätämällä säätöelimen eri kiertymisasentoja vastaavan säätöelimen ja vir-tauskanavan välisen tehollisen virtausaukon suuruutta.

Eräässä keksinnön edullisessa suoritusmuodossa virtaussäätimelle on tunnusomaista se, että säätöelimen tehollinen koko on muutettavissa teholli-15 sen virtausaukon suuruuden muuttamiseksi. Eräässä edullisessa suoritusmuodossa säätöelin on muodostettu toistensa suhteen limittäin sijoitetuista osista, jotka on sovitettu liikkumaan siten, että säätöelimen tehollinen koko on muutettavissa. Eräässä edullisessa suoritusmuodossa tehollinen virtausaukko on muutettavissa siirtämällä säätöelintä poikkipinta-alaltaan 20 muuttuvassa virtauskanavassa kaasumaisen aineen virtaussuunnassa. Eräässä edullisessa suoritusmuodossa tehollinen virtausaukko on muutettavissa virtauskanavaan sijoitetun erillisen yksi- tai useampiosaisen säätöelimen avulla. Tällaisena säätöelimenä voidaan käyttää esim. erityyppisiä iris-säätimiä.

25

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa virtaussäätimen toiminta-alue on muutettavissa säätöelimen asennosta riippuvan vastamomentin aiheuttavan siirrettävän massan avulla.

30 Useille keksinnön edullisille suoritusmuodoille on tunnusomaista se, että säätöelin on kaarevahko levy. Säätöelimen alku- ja loppuasennon välinen kiertymiskulma on olennaisesti samaa suuruusluokkaa erisuuruisilla tila-vuusvirroilla paine-eroalueen ollessa sama. Säätöelimen alku- ja loppuasen-not ovat riippuvaisia tilavuusvirran suuruudesta paine-eroalueen ollessa 35 sama. Virtaussäädin on edullisesti varustettu säädettävillä ja/tai itsestään säätyvillä rajoituselimillä virtaussäätimen paine-eroalueen rajoittamiseksi rajoituselimien ollessa sovitettu rajoittamaan säätöelimen käänty- 4 72383 misliikettä.

Keksinnön mukaisella virtaussäätimellä saavutetaan lukuisia merkittäviä etuja. Ensinnäkin virtaussäätimen asetusarvo on säädettävissä suhteellisen 5 laajalla tilavuusvirta-alueella, esim. kanavanopeus 2-8 m/s ilman, että painealue, jolla virtaussäädin toimii, muuttuisi. Lisäksi virtaussäädin toimii pienemmällä paine-erolla, kuten esim. noin 20 Pa, kuin mikään muu aikaisemmin tunnettu säädin, jossa toiminta-alue on kauttaaltaan 20-200 Pa. Keksinnön mukaisessa säätimessä on oivallettu käyttää hyväksi 10 noin 90°:n suuruista säätöelimen kiertymiskulmaa, jolloin säätämällä lisäksi tehollista virtausaukkoa saadaan säätöelimelle suuri liike suhteessa paine-eron muutokseen ja suhteellisen laaja toiminta-alue.

Toiseksi keksinnön mukaisessa säätimessä tilavuusvirtaa voidaan säätää 15 portaattomasti ja yksinkertaisesti asennuspaikalla, vaikka säädin olisi jo asennettu paikalleen, kääntämällä yksinkertaisesti virtaussäätimessä olevaa säätönuppia. Tilavuusvirta on luettavissa suoraan asteikolta ja samoin se, paljonko säädin kuristaa ja onko säädin toiminta-alueella, ts. meneekö virtaussäätimen läpi oikea määrä ilmaa, liikaa ilmaa vai liian 20 vähän.

Kolmanneksi keksinnön mukaisessa virtaussäätimessä säätöelimen liikettä voidaan rajoittaa tai säätöelimen liike voidaan tarvittaessa lukita myös kokonaan. Tämän tunnuspiirteen ansiosta keksinnön mukaista virtaussää-25 dintä voidaan käyttää myös sellaisissa ratkaisuissa, kuten pelkästään ns. kertasäätöön perustuvassa tasapainotuksessa ja toiseksi virtaussää-dintä voidaan käyttää pieneen hallittuun korjaukseen ja kolmanneksi vir-taussäädintä voidaan käyttää menestyksellisesti ilmastointilaitoksissa, joissa halutaan muuttaa keskitetysti ilmavirtoja.

30

Keksinnön mukaisessa virtaussäätimessä vastavoimana käytetään edullisesti massaa. Kuitenkin keksinnön mukaisessa säätimessä massan huonot puolet on käytännössä eliminoitu. Keksinnön mukainen virtaussäädin voidaan asentaa minkä suuntaiseen kanavaan tahansa ja vastavoimana käytetty massa 35 kummalle puolelle kanavaa tahansa. Tämä perustuu siihen, että säätöelimen kiertymisakseli asennetaan vaakasuoraan virtaussäätimessä olevan vaaituslaitteen avulla ja massa asemoidaan lisäksi siten, että massaa kierretään ti 5 72383 säätöelimeen nähden saman verran, mutta vastakkaiseen suuntaan kuin kulloinenkin asennustapaus poikkeaa erikseen määritetystä perusasennuksesta.

Keksinnön mukainen virtaussäädin ei myöskään vaadi erillistä värähtelyjen 5 estolaitetta eikä ainakaan jumittuvaa tai likaantuvaa ja tukkeutuvaa värähtelyjen estolaitetta, vaan yleensä pelkkä kanaviston vastapaine pitää säätöelimen vakaana. Tähän edulliseen ominaisuuteen vaikuttavat lähinnä se, että säätöelln on kaarevahko ja säätöelin ei sulje kanavaa missään asennossa läheskään kokonaan. Tämän johdosta ilma pääsee virtaamaan joka 10 puolelta säätöelintä säätöelimen ollessa "kiinni"-asennossakin. Edellä kuvattuun edulliseen ominaisuuteen vaikuttavat lisäksi esim. säätöelimen koko ja muoto, säätöelimen kiertymisakselin paikka säätöelimeen nähden, vastapainon suuruus ja paikka sekä säätöelimen rajoittimet.

15 Se, että ilmaa pääsee virtaamaan joka puolelta säätöelintä, on muutoinkin ilmanjako- ja ääniteknisesti edullista.

Kaarevahkon säätöelimen ansiosta virtaussäädin saadaan tarkaksi, äänettömäksi ja tällainen kaarevahko säätöelin liikkuu juoheasti ääriasennos-20 ta toiseen.

Keksintöä selitetään yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisien piirustuksien kuvioissa esitettyyn keksinnön erääseen edulliseen suoritusmuotoon, johon keksintöä ei kuitenkaan ole tarkoitus yksinomaan rajoittaa.

25

Kuvio 1 esittää keksinnön erästä edullista suoritusmuotoa osittain leikattuna sivukuvana.

Kuvio 2 esittää leikkausta pitkin kuvion 1 viivaa II-I1.

30

Kuvio 3A esittää keksinnön mukaisen virtaussäätimen säätöelimen alku- ja loppuasentoa suurella tilavuusvirralla sivukuvana.

Kuvio 3B esittää keksinnön mukaisen virtaussäätimen säätöelimen alku- ja 35 loppuasentoa pienellä tilavuusvirralla sivukuvana.

Kuvio AA esittää keksinnön mukaisen virtaussäätimen tehollista virtaus- 72383 aukkoa pienimmillään säätöelimen ollessa säädettynä siten, että tehollinen virtausaukko on suuri, virtaussuunnasta katsottuna.

Kuvio 4B esittää keksinnön mukaisen virtaussäätimen tehollista virtausauk-5 koa pienimmillään säätöelimen ollessa säädettynä siten, että tehollinen virtausaukko on pieni, virtaussuunnasta katsottuna.

Kuvio 4C esittää keksinnön mukaisen virtaussäätimen tehollisen virtausau-kon muuttamista poikkipinnaltaan muuttuvassa virtauskanavassa sivukuvana.

10

Kuvio 4D esittää keksinnön mukaisen virtaussäätimen tehollisen virtausau-kon muuttamista erillisellä säätoelimellä sivukuvana.

Kuvio 5 esittää keksinnön mukaisen virtaussäätimen paine-eroalueen rajoit-15 tamisperiaatetta kaaviomaisena sivukuvana.

Kuvio 6 esittää kuvion 5 yksityiskohtaa suuremmassa mittakaavassa suunnasta 5A nähtynä.

20 Kuvio 7 esittää keksinnön mukaisen virtaussäätimen toiminta-alueen erästä muuttamistapaa kaaviomaisena sivukuvana.

Kuvio 8 esittää kuvion 1 mukaista virtaussäädintä suojakotelon kannen suunnasta nähtynä mainittu kansi poistettuna.

25

Kuvio 9 esittää graafisena esityksenä keksinnön mukaisen virtaussäätimen toiminta-alueen.

Kuvio 10 esittää graafisena esityksenä keksinnön mukaisen virtaussäätimen 50 käyttösovellutuksia.

Kuvioiden 1 ja 2 mukaisessa suoritusmuodossa keksinnön mukaista vakiovir-taussäädintä on merkitty yleisesti viitenumerolla 10. Säätimeen 10 kuuluu vaippa 11 sekä vaipan 11 sisälle sovitettu säätöelin 12. Tässä suori-55 tusmuodossa säätöelin 12 on kaareva läppämäinen säätöelin, joka on muodostettu kahdesta limittäin sijoitetusta kaarevasta läpästä 12a ja 12b. Säätöelin 12 on kiinnitetty kiertyvään akseliin 13 säätö- ja kiinnitysmutte- il 7 72383 rin 14 sekä yhdistetyn holkki-, säätö- ja kiinnitysmutterin 16 avulla. Akseli 13 on laakeroitu vaippaan 11 laakerelden 15 ja 18 avulla. Säätöelin 12 kääntyy vaipan 11 rajoittamassa virtauskanavassa virtaavan ilmanvirran vaikutuksesta ja painon 23 aiheuttama vastamomentti on sovitettu saatta-5 maan säätöelin 12 tarvittavan kuristuksen aikaansaavaan asentoon. Paino 23 on kiinteässä yhteydessä säätöelimeen 12 holkki-, säätö- ja kiinnitys-mutterin 16 ja siihen kiinnitetyn pyörimään pääsevästi sovitetun elimen 19 ja kannen 20 välityksellä ja kiertyy säätelimen 12 kiertymisliikkeen mukana. Akseli 13 asennetaan vaakasuoraan suojakotelossa 32 olevan 10 vaa'an ja vaaituskuulan 31 avulla.

Vakiovirtaussäätimen 10 toiminta-aluetta tilavuusvirran osalta voidaan muuttaa kääntämällä säätönuppia 24, jolloin tässä suoritusmuodossa läppä-mäisen säätöelimen 12 koko ja samalla tehollinen virtausaukko, painon 15 paikka sekä säätöelimen 12 alku- ja loppuasennot muuttuvat. Läppämäisen säätöelimen 12 puoliskot 12a ja 12b liikkuvat toistensa suhteen eri suuntiin akselissa 13 ja säätömuttereissa 14,16 olevien eri kätisten kierteiden ansiosta. Akselin 13 toinen pää on lukittu sivusuunnassa laakeriin 15, jolloin säädön vaikutuksesta myöskin hoikin 16 välityksellä läppämäi-20 seen sulkuelimeen 12 sen toiseen puoliskoon 12b kiinnitetty pyörimään pääsevästi sovitettu elin 19 samoin kuin mainittuun elimeen 19 kiinnitetty kansi 20 liikkuvat akselin 13 suuntaisesti. Kanteen 20 kiinnitetty hammaspyörä 22 on kosketuksessa akseliin 13 ja hammaspyörä 22 joutuu akselissa 13 olevien urien ja pyörimään pääsevästi sovitetun elimen 19 sivuit-25 taisliikkeen johdosta pyörimisliikkeeseen, jolloin hammaspyörä 22 liikut taa samalla hammastangon 34 välityksellä painoa 23.

Kuvioista 3A ja 3B havaitaan, että suurella tilavuusvirralla toiminta-alueen pienimmällä paine-erolla säätöelin 12 on vaakasuoremmassa asennos-30 sa kuin pienellä tilavuusvirralla vastaavalla paine-erolla.

Vastaavasti havaitaan, että pienellä tilavuusvirralla toiminta-alueen suurimmalla paine-erolla säätöelin 12 on pystysuoremmassa asennossa kuin suurella tilavuusvirralla vastaavalla paine-erolla. Säätöelimen 12 asento 35 suurimmalla tilavuusvirralla toiminta-alueen pienimmällä paine-erolla poikkeaa edullisesti noin 90° säätöelimen 12 asennosta pienimmällä tilavuusvirralla toiminta-alueen suurimmalla paine-erolla. Sen sijaan kierty- 8 72383 miskulma on olennaisesti samaa suuruusluokkaa kuin suurella tilavuusvir-ralla vastaava kiertymiskulma paine-eroalueen ollessa sama. Keksinnön mukaisessa säätimessä 10 säätöelimen 12 minimi- ja maksimipaine-erojen kiertymiskulma on s*is olennaisesti samaa suuruusluokkaa eri tila- 5 vuuvirroilla. Samoilla paine-eron minimi- ja maksimiarvoilla kiertymiskulma on edullisesti n. 60°.

Kuvioiden 4A ja 4B mukaisesssa suoritusmuodossa keksinnön mukaisessa vir-taussäätimessä 10 virtauskanavan tehollista virtausaukkoa 37 muutetaan 10 säätämällä säätöelimen 12 kokoa. Tässä suoritusmuodossa tehollisen virta-usaukon 37 koko muutetaan liikuttelemalla säätöelimen 12 puoliskoja 12a ja 12b kuviossa 4Λ nuolella A esitetyllä tavalla.

Kuvion 4C mukaisessa suoritusmuodossa tehollista virtausaukkoa 37 muute-15 taan liikuttamalla säätöelintä 12 poikkipinnaltaan muuttuvassa virtauska-navassa 11,11a nuolella B osoitetulla tavalla, toisin sanoen siirtämällä säätöelintä 12 virtaussuunnassa.

Kuvion 4D mukaisessa suoritusmuodossa tehollista virtausaukkoa 37 muute-20 taan säätämällä virtausaukkoa virtauskanavaan asetetun yksi tia useampiosaisen erillisen säätöelimen 36 avulla. Säätöelimien 36 akseleita on merkitty viitenumerolla 35. Säätöelimiä 36 voidaan kiertää akseleiden 35 ympäri nuolella C osoitetulla tavalla.

25 Keksinnön mukaisessa virtaussäätimessä 10 paine-eroaluetta rajoitetaan rajoituselimillä 25 ja 26a,26b. Rajoittimia 26a ja 26b liikuteltaessa kuviossa5 nuolilla D osoitetulla tavalla säätöelimen 12 liike rajoittuu. Rajoittimet 26a ja 26b ovat edullisesti itsestään valitun tilavuusvirran mukaan säätyviä, kuten kuviossa 6 on esitetty. Tällöin rajoittimissa 26a 30 ja 26b on viistot pinnat. Rajoittimet 26a ja 26b säätyvät itsestään rajoi-tintapin 25 liikkuessa tilavuusvirtaa säädettäessä kuviossa 6 nuolella E osoitetulla tavalla. Vakiovirtaussäätimen 10 läppämäisen säätöelimen 12 liike voidaan myös lukita kokonaan tai osittain aseteltavien rajoittimien 26a ja 26b avulla. Rajoitintappi 25 ja suojakotelossa 32 oleva asetteluas-35 teikko 39 osoittavat vakiovirtaussäätimen 10 yli vaikuttavan paine-eron Δρ. Rajoitintapin 25 ollessa rajoittimessa 26a paine-ero on pienimmillään ja rajoittimessa 26b suurimmillaan (kuvio 6). Rajoitintapin 25 ollessa 9 72383 rajoittimien 26a ja 26b välissä laite on toiminta-alueellaan, muulloin ilmaa menee joko liikaa tai lilan vähän.

Kuvion 7 mukaisesti virtaussäätimen 10 toiminta-aluetta voidaan muuttaa 5 siirrettävän massan tai painon 23 avulla siirtämällä painoa 23 nuolella F osoitetulla tavalla.

Paino 23 ja rajoituselimet 26a,26b ja 25 antavat automaattisesti läppämäi-selle säätöelimelle 12 eri suuruisilla tilavuusvirroilla eri lähtö- ja 10 loppuasennot.

Kuten kuvioissa 1,2 ja 8 on esitetty, keksinnön mukaisessa vakiovirtaus-säätimessä 10 painovoiman vaikutus saadaan samaksi säätimen asennustapa-uksesta riippumatta säätöelimen 12 kiertymisakselin 13 suhteen aseteltavan 15 lukittavan kannen 20, suojakotelossa 32 olevan kuulan kotelon 29 ja kotelossa 29 liikkuvan kuulan 30 avulla. Vakiovirtaussäädin 10 tasapainotetaan tasapainotuspainolla 38 valmistuksen yhteydessä ensin ilman painon 23 aiheuttamaa vastamomenttia. Kuula 30 ja kotelossa 29 oleva asteikko 40 osoittavat missä asennossa laite on. Kansi 20 käännetään kuulan 30 ilmoit-20 tamaa asentoa vastaavaan asentoon kannessa 20 olevan asteikon 41 avulla ja lukitaan lukitusruuvilla 21.

Keksinnön mukaisen virtaussäätimen 10 toiminta-aluetta tilavuusvirran V osalta voidaan säätää portaattomasti siten, että paine-eroalue, jolla 25 virtaussäädin 10 toimii, ei muutu, kuten kuviossa 9 on esitetty tai saadaan muuttumaan jollain halutulla tavalla. Kuviossa 9 viivoitettu alue tarkoittaa sitä aluetta, jolla keksinnön mukainen virtaussäädin 10 toimii. Kuvion 9 mukaisessa esimerkissä toiminta-alueen ylä- ja alapineen suhde on 1:10 eli esim. 20-200 Pascalia ja pienimmän ja suurimman tilavuusvirran 30 V suhde 1:4 on sellainen, että se vastaa esim. ilmavirtauksen nopeutta 2-8 m/s. Vakiovirtaussäätimen 10 toiminta-aluetta säädetään, kuten edellä on jo esitetty, kääntämällä säätönuppia 24. Pyörimään pääsevästi sovitetussa elimessä 19 oleva rajoitintappi 25, akselin 13 suunnassa muuttuvat rajoit-timet 26a, 26b ja paino 23 antavat säätöelimelle 12 eri tilavuusvirroilla 35 eri lähtö- ja loppuasennot. Hammastangon 34 pää ja kannessa 20 oleva tila-vuusvirta-asteikko 42 osoittavat ilmavirran, jolle vakiovirtaussäädin 10 on säädetty. Rajoitintappi 25 ja suojakotelossa 32 rajoitintapin 25 kohdal- 10 72383 la oleva asteikko 39j toisin sanoen rajoittimien 26a ja 26b asetteluasteik-ko, osoittavat säätimen 10 yli vallitsevan paine-eron Δρ. Jos rajoitintap-pi 25 ottaa kiinni jompaankumpaan rajoittimeen 26a tai 26b virtaussäädin 10 ei ole toiminta-alueella, vaan virtaussäätimen 10 läpi menee joko liian 5 vähän tai liian paljon ilmaa. Rajoitintapin 25 asema asteikkoon 39 ja rajoittimiin 26a ja 26b nähden voidaan todeta laitteen ulkopuolelta.

Keksinnön mukaisessa virtaussäätimessä 10 voidaan säätöelimen 12 liikettä rajoittaa tai lukita säätöelin 12 kokonaan säädettävien rajoittimien 26a 10 ja 26b avulla, kuten edellä on jo todettu. Tämä antaa kuvion 10 mukaisesti erilaisia mahdollisuuksia.

Kuviossa 10 osoitettu tapaus a) kuvaa sitä, että virtaussäädintä 10 käytetään ainoastaan ilmastointilaitoksen tasapainottamiseen. Ilmastointi-15 laitosta tasapainotettaessa säätöelin 10 asettuu automaattisesti oikeaan asentoon. Tämän jälkeen säätöelin 10 lukitaan rajoituselimien 26a ja 26b avulla. Ilmastointilaitos voidaan virtaussäätimillä näin tasapainottaa, mikä tarkoittaa sitä, että ilmastointilaitoksen joka paikassa on oikeat ilmamäärät, mutta ilmastointilaitokseen asennetut säätimet 10 20 eivät pyri pitämään tilavuusvirtaa V ennallaan, jos se ulkopuolisesta vaikutuksesta pyrkii muuttumaan. Ilmavirta voidaan tällöin keskitetysti muuttaa. Lukitsemisen johdosta ei ole myöskään säätimien 10 jumittumisvaa-rasta.

25 Kuviossa 10 osoitettu tapaus b) kuvaa sitä, että virtaussäätimelle 10 annetaan pieni korjausmahdollisuus esim. +20 Pa. Säätöelimet 10 asettuvat tasapainotettaessa oikeaan asentoon. Virtaussäätimien 10 säätöelimiä 12 ei nyt lukita rajoittimien 26a ja 26b avulla täysin, vaan säätöelimelle 12 annetaan vähäinen liikemahdollisuus kumpaankin suuntaan. Tällöin vir-30 taussäädin 10 korjaa pienillä paineenvaihteluilla tilavuusvirtaa, jos tilavuusvirran suuruus pyrkii muuttumaan. Toisaalta, jos virtaussäädin 10 jostakin syystä jumittuu, ei se tällöinkään aiheuta olennaisen suurta virhettä.

35 Kuviossa 10 osoitettu tapaus c) kuvaa sitä, että ilmastointilaitos tasapainotetaan suurimmalla ilmamäärällä. Virtaussäädintä 10 käytetään il-mastointilaitoksissa, joissa käytetään suuruudeltaan erilaisia ilmavir- ti 11 72383 toja. Yleensä esim. päiväkäytössä käytetään suurempaa tilavuusvirtaa. Ilmastointilaitosta tasapainotettaessa säätöelimen 12 liikettä rajoitetaan alapaineen rajoittimellä 26a. Tällä aikaansaadaan se, että säätöelin 12 estää päiväkäytössä ilmamäärän kasvun, mutta ei aiheuta minkäänlaisia 5 ongelmia yökäytössä, kun ilmamäärää keskitetysti pudotetaan. Jos säätö-elin 12 pääsisi kääntymään täysin auki-asentoon, saattaisi yökäytössä johonkin paikkaan ilmastointilaitoksessa tulla lähes yhtä paljon ilmaa kuin päiväkäytössä ja vastaavasti johonkin muuhun paikkaan tulisi hyvin vähän.

10

Kuviossa 10 osoitettu tapaus d) kuvaa sitä, että virtaussäädintä 10 käytetään ilmastointilaitoksissa, joissa käytetään suuruudeltaan erilaisia ilmavirtoja. Laitos tasapainotetaan pienemmällä ilmamäärällä. Virtaussää-timen 10 säätöelimen 12 liikettä rajoitetaan yläpaineen rajoituselimellä 15 26b. Säätöelin 12 ei pääse kääntymään kiinni-asentoon, jolloin säätöelin 12 ei aiheuta ongelmia, kun ilmavirtaa keskitetysti suurennetaan.

Kuviossa 10 osoitettu tapaus e) tarkoittaa sitä, että virtaussäädin 10 saa korjata ilmavirtaa koko sillä paine-eroalueella, millä virtaussäädin 20 io toimii. Rajoituselimet 26a ja 26b ovat ääriasennossaan.

Edellä on esitetty ainoastaan keksinnön eräitä edullisia suoritusmuotoja ja alan ammattimiehelle on selvää, että niihin voidaan tehdä lukuisia modifikaatioita oheisissa patenttivaatimuksissa esitetyn keksinnöllisen 25 ajatuksen puitteissa. Ei ole esimerkiksi tarkoitus rajoittaa keksintöä pelkästään pyöreäpoikkipintaisiin kanaviin.

Claims (10)

12 , , v 72383 Fa t ent C ivaatimukse t

1. Kaasumaisille aineille, erityisesti ilmastointi- ja ilmanvaihtolaitok-sissa ilmalle tarkoitettu virtaussäädin kaasumaisen aineen tilavuusvirran pitämiseksi halutun suuruisena riittävällä tarkkuudella virtaussäätimen (10) yli vaikuttavan paine-eron (£p) vaihdellessa määrätyissä rajoissa, 5 johon virtaussäätimeen (10) kuuluu vaippa (11) ja vaipan (11) rajoitta maan virtauskanavaan kiertymään pääsevästi sovitettu säätöelin (12), joka paine-eron kasvaessa kiertyy virtaussuuntaan nähden enemmän poikittain, jolloin kaasumaisen aineen virtauksen säätöelimeen (12) aikaansaama vääntömomentti ja toisaalta säätöelimen (12) asennosta riippuva vasta-10 momentti aikaansaavat virtauskanavassa kiertyvän säätöelimen (12) asettumaan sellaiseen tasapainoasemaan, että saavutetaan tarvittava painehä-viö tilavuusvirtauksen pitämiseksi ennalta valitun suuruisena, tunnettu siitä, että virtaussäätimen (10) toiminta-alue on muutettavissa säätämällä säätöelimen (12) eri kiertymisasentoja vastaavaa säätö-15 elimen (12) ja virtauskanavan välisen tehollisen virtausaukon (37) suuruutta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen virtaussäädin, tunnettu siitä, että säätöelimen (12) tehollinen koko on muutettavissa tehollisen virtaus- 20 aukon (37) suuruuden muuttamiseksi.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen virtaussäädin, tunnettu siitä, että säätöelin (12) on muodostettu toistensa suhteen limittäin sijoitetuista osista (12a,12b), jotka on sovitettu liikkumaan siten, että säätö- 25 elimen (12) tehollinen koko on muutettavissa.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen virtaussäädin, tunnettu siitä, että tehollinen virtausaukko (37) on muutettavissa siirtämällä säätöelin-tä (12) poikkipinta-alaltaan muuttuvassa virtauskanavassa (11,11a) kaasu- 30 maisen aineen virtaussuunnassa.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen virtaussäädin, tunnettu siitä, että tehollinen virtausaukko (37) on muutettavissa virtauskanavaan sijoitetun erillisen säätöelimen (35) avulla. II 35 13 72383

6. Jonkin patenttivaatimuksien 1-5 mukainen virtaussäädin, tunnet-t u siitä, että tehollisen virtausaukon (37) muuttamiseen on yhdistetty säätöelimen (12) eri kiertymisasentoja vastaavien säätöelimen (12) asennosta riippuvien vastamomenttien muuttaminen. 5

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen virtaussäädin, tunnettu siitä, että säätöelimen (12) asennosta riippuva vastamomentti on aikaansaatu siirrettävän massan (23) avulla.

8. Jonkin patenttivaatimuksien 1-7 mukainen virtaussäädin, tunnet- t u siltä, että virtaussäädin (10) on varustettu säädettävillä ja/tai itsestään säätyvillä rajoittimilla (26a,26b) virtaussäätimen paine-eroalueen rajoittamiseksi mainittujen rajoituselimien (26a,26b) ollessa sovitettu rajoittamaan säätöelimen (12) kääntymisliikettä. 15

9. Jonkin patenttivaatimuksien 1-8 mukainen virtaussäädin, tunnet-t u siitä, että virtaussäätimen (10) toiminta-alueen muuttaminen on aikaansaatu tapahtuvaksi virtauskanavan ulkopuolelta päin.

10. Jonkin patenttivaatimuksien 1-9 mukainen virtaussäädin, tunnet- t u siitä, että ilma pääsee virtaamaan olennaisesti joka puolelta säätö-elimen (12) ohi. 72383