FI80340C - Stroemningsregulator. - Google Patents

Description

1 80340

VIRTAUSSÄÄDIN - STRÖMNINGSREGULATOR

Keksinnön kohteena on virtauskanavaan asetettava virtaussäädin virtauksen määrän säätämiseksi.

5 Julkaisuista FI-30542 ja CH-588048 tunnetaan virtauksen mukaan automaattisesti toimivat virtaussää-timet. Näissä on olennaisesti pallomaiset säätöelimet, jotka olennaisesti poikkileikkaukseltaan ympyrämäisessä ja toiseen suuntaan kapenevassa kanavassa liikkuvat 10 painovoiman vaikutuksesta alaspäin mahdollistaen suuremman virtauksen ja virtauksen nopeuden kasvaessa kulkevat virtauksen mukana kohti virtauskanavan kapeampaa osaa kuristaen näin virtausta. Epäkohtana tällaisissa säätimissä on kuitenkin, että laitteet ovat 15 monimutkaisia ja hankalia asentaa varsinkin jo käytössä oleviin kanaviin kuten tuuletusilmakanaviin.

Julkaisussa FI-54742 on esitetty kaasumaisten virtausten säädin eli eräänlainen kanavaan asennettava käsikäyttöinen säätöpelti, jota säätämällä virtausmää-20 rät voidaan saada halutulle tasolle.

Keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin uudenlainen, virtauskanavan muodosta riippumaton, kanavaan asennettavissa oleva automaattisesti virtausnopeuden mukaan virtausta säätävä laite, joka on helposti ja 25 edullisesti asennettavissa sekä jo käytössä oleviin että uusiin virtauskanaviin.

Keksinnölle tunnusomaisten seikkojen osalta viitataan vaatimusosaan.

Keksinnön mukaiseen erääseen virtaussäätimeen 30 kuuluu useita levymäisiä, virtauskanavan poikkipinnan osittain peittäviä, virtauskanavan pituussuunnassa liikkuvia säätöelimiä, jotka liikkuvat ala- ja yläasentojen välillä virtauksen vaikutuksesta toiseen suuntaan ja painovoiman vaikutuksesta toiseen suuntaan. Levymäiset 35 säätöelimet voivat olla pyöreitä, kulmikkaita tms. aivan vapaasti muodoltaan valittavissa olevia edullisesti 2 80340 virtauskanavan poikki pinnan muodon mukaan.

Säätöelimet on järjestetty liikkumaan ylä- ja ala-asentojensa välillä vapaana kiinteästä kosketuksesta ympäristöönsä eli niitä ei ole kiinnitetty mihinkään, 5 vaan ne ilmavirtauksen tai muun virtauksen mukana tai painovoiman vaikutuksesta liikkuvat määrätyssä, rajoitetussa tilassa. Edullisesti tähän tilaan kuuluu johteet kuten piikit, urat, tangot tai vastaavat ylä- ja ala-asentojen välillä siten, että ne ohjaavat säätöelimiä 10 pitäen ne olennaisesti suunnassaan ja järjestyksessä. Näin säätöelimet pääsevät vapaasti liukumaan johteita pitkin ylä- ja ala-asentojen välillä.

Säätöelimet muodostavat päällekkäin ala- tai yläasennossa ollessaan toistensa päälle lomittuvan 15 säätöelinnipun niin, että aina kaksi vierekkäistä säätö-elintä osittain on toistensa päällä. Näin jokainen säätöelin muodostaa osan venttiilikanavan poikkipintaa pienentävästä säätöpinnasta.

Säätöelimet ovat kevyttä materiaalia, kuten 20 sopivaa muovia, paperia, pahvia, kartonkia tai jotain muuta materiaalia, jonka paino on riittävän vähäinen, jotta virtauskanavassa liikkuva virtaus pystyy niitä liikuttamaan.

Edullisesti päällekkäin pinottujen säätöelinten 25 teholliset pinta-alat eli ne pinta-alat, joihin virtauksen voima aina säätöelimessä kohdistuu muuttuvat portaittain pienentyen ylemmästä säätöelimestä alempaan niin, että virtauksen kasvaessa säätöelin kerrallaan siirtyy ala-asennosta yläasentoon kuristaen näin vir-30 tausta virtausnopeuden kasvaessa. Sama säätö voidaan myös toteuttaa olennaisesti saman tehollisen pinta-alan omaavilla säätöelimillä käyttämällä sopivasti eri painoisia säätöelimiä kevyimmän ollessa ylimpänä ja paina-vimman alimpana säätöelinnipussa. Edullisesti nämä 35 molemmat säätötavat on yhdistetty, jolloin sekä paino että tehollinen pinta-ala jokaisessa säätöelimessä vaikuttaa sen siirtymiseen ala-asennosta yläasentoon ii 3 80340 ja takaisin.

Eräässä keksinnön sovellutuksessa yhteen tai useampaan säätöelimeen kuuluu lisäaukkoja, jotka on sovitettu niin, että kaikkien säätöelinten ollessa 5 yläasennossaan olennaisen tiiviisti toisiaan vasten näiden aukkojen kautta virtaus pääsee jossain määrin kulkemaan. Tällä tavoin estetään tietyissä sovellutuksissa virtauksen täydellinen katkeaminen.

Eräässä toisessa keksinnön mukaisessa virtaus-10 säätimessä säätöelimen muodostaa kevyttä levymäistä materiaalia kuten esim. paperia oleva spiraalimainen suikale, joka on järjestetty virtauskanavaan pystysuunnassa siten, että se yläpäästään riippuu sopivassa virtauskanavan osassa spiraalin kiertyessä alaspäin 15 tasaisesti. Ilmavirtauksen kiihtyessä kanavassa spiraali alkaa virtauksen mukana nousta ja muodostaa säätötilan yläpäähän sitä suuremman sulkevan esteen virtaukselle mitä suuremmaksi virtauksen voima kasvaa. On huomattava, että spiraali voi olla kiinnitettynä yläasemaan joko 20 spiraalin keskeltä tai reunasta. Myös on mahdollista, että spiraali ei ole kiinnitettynä mihinkään, vaan se lepoasennossa on levymäisenä säätötilan ala-asemassa ja virtauksen kiihtyessä kierteisenä nousee kohti ylä-asentoa kuristaen virtausta portaattomasti virtauksen 25 voimakkuuden kasvun mukaan.

Keksinnön etuna tunnettuun tekniikkaan verrattuna on erittäin yksinkertainen ja käyttövarma, täysin automaattisesti säätyvä virtaussäädin, joka on helposti asennettavissa sekä käytössä oleviin venttiileihin, 30 kuten tuuletusventtiileihin ja uusiin asennettaviin venttiileihin ja vastaaviin.

On myös huomattava, että vaikka keksintö on kehitetty pääasiassa ilmanvaihtokanavissa käytettäväksi virtaussäätimeksi ja sielläkin pääasiassa luonnolliseen 35 ilmankiertoon perustuviin tuuletusjärjestelmiin, keksintöä voidaan myös soveltaa muunlaisten kaasuvirtausten säädössä sekä myös nestemäisten virtauksien ohjauksessa.

4 80340

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa kuva 1 esittää keksinnön erään sovellutuksen rakennetta aukaistussa muodossa, ja 5 kuva 2 vastaavaa kuvaa keksinnön toisesta sovellutuksesta.

Kuvassa 1 keksinnön mukainen virtaussäädin on asetettuna tavallisen lautasventtiilin 3 yhteyteen.

Tähän venttiiliin kuuluu tavanomainen ilmastointikana-10 vaan kiinteästi liitettävä runko 4, jonka ristikkomai-seen keskitukeen 5 lautasventtiili on kierteisen tappin-sa 6 avulla kierrettävissä eri korkeuksille. Näin vir-tausaukkoa lautasen 3 ja rungon 4 välillä voidaan säätää. Keksinnön mukainen virtaussäädin on asennettu 15 lautasen 3 ja rungon 4 väliin koostuen viidestä rengasmaisesta sekä uiko- että sisähalkaisijoiltaan eri suuruisesta säätölevystä 1 niin, että suurin, päällimmäinen säätöelin peittää rengasmaisen alueen tuuletuskanavan ulkoreunalta ja aina seuraavat säätöelimet peittävät 20 keskelle päin seuraavan pienemmän rengasmaisen alueen painautuessaan edellistä säätöelintä vasten osittain lomittain, viimeisen, alimmaisen säätöelimen peittäessä keskelle jäävän aukon. Näin viimeisessä säätöelimessä on vain pieni reikä keskellä, josta lautasventtiilin 3 25 kierteinen tappi 6 pääsee läpi.

Alimman säätöelimen 7 ja lautasventtiilin 3 väliin kuuluu kolmesta haarasta 8 koostuva symmetrinen johdetuki 9, johon, sen jokaiseen haaraan, on kiinni tetty kolme pystysuoraa piikkimäistä johdetta 2. Jokai-30 sessa säätöelimessä on johteita vastaavat reiät niin, että säätöelimet pääsevät liikkumaan olennaisen vapaasti vain ilmavirtauksen ohjaamina johteita pitkin pystysuorassa suunnassa. Tässä sovellutuksessa kahdella ylimmäisellä säätöelimellä on yhteiset johteet, kahdella seu-35 raavalla säätöelimellä on yhteiset johteet ja alimmalla säätöelimellä on omat kolme johdetta.

Piirustuksen esittämä laite toimii seuraavas-

II

5 80340 ti. Kun virtausta ei kanavassa ole, kaikki säätöelimet ovat ala-asennossaan eli lähellä lautasventtiiliä 3. Venttiilin 3 paikkaa säätämällä voidaan säätää se perus-säätöalue, millä venttiilin halutaan toimivan. Kun 5 virtaus virtauskanavassa kiihtyy, se tempaa mukaansa ensimmäisen eli uloimman säätöelimen, joka liikkuu johteiden varassa yläasentoonsa eli runkoa 4 vasten.

Näin se yläasennossa ollessaan pienentää ilmanvaihtokanavan virtauspoikkipinta-alaa ja estää virtauksen koho-10 amisen haluttua suuremmaksi. Mikäli virtaus kuitenkin tästä suurenee yhä useampi säätöelin yksi kerrallaan nousee ala-asennostaan yläasentoonsa rajoittaen näin virtausta. Mikäli imu virtauskanavassa kasvaa suureksi, kaikki säätöelimet nousevat yläasentoon ja olennaisesti 15 kokonaan sulkevat virtauskanavan. Tällöin siitä pääsee läpi vain tiettyjä vuotovirtoja tai eräissä sovellutuksissa säätöelimiin tai muualle järjestettyjen aukkojen läpi tiettyjä ohivirtauksia.

Koska johdintuki 9 on vapaasti pyörivä ja myös 20 pystysuunnassa vapaasti liikkuva kierretapin 6 suhteen, se ei estä lautasventtiilin täydellistä sulkemista, vaan tällöin johteet lautasventtiilin 3 painautuessa runkoa 4 vasten liikkuvat rungossa 4 olevien sektorin muotoisten aukkojen läpi tuuletuskanavaan.

25 Kuvan 2 esittämässä keksinnön sovellutuksessa virtaussäädin on sijoitettu kuvaa 1 vastaavalla tavalla tavanomaisen lautasventtiilin 3 yhteyteen. Tässä sovellutuksessa säätöelimen muodostaa spiraalimaisesti leikattu kevyestä materiaalista koostuva levy 10, jonka 30 ulkoreuna 11 on kiinnitetty säätötilan yläasemaan 12, runkoon 4. Spiraalin toisessa päässä, keskellä 13, on reikä 14, jolla spiraali on sovitettu venttiilin kierteiseen tappiin 6 tukeutuvaksi. Näin spiraali pääsee vapaasti liikkumaan lautasventtiilin 3 ja rungon 4 välissä 35 ja kuristamaan ja avaamaan virtauskanavaa virtauksen itsensä ohjaamana.

Edellä keksintöä on selostettu sitä mitenkään

Claims (9)

1. 6 80340 rajoittamatta viittaamalla eräisiin sen edullisiin sovellutuksiin. Täten keksinnön eri sovellutukset voivat vaihdella oheisten patenttivaatimusten rajaaman keksinnöllisen ajatuksen puitteissa. 5
2. 1. Virtaussäädin asetettavaksi virtauskanavaan virtauksen määrän säätämiseksi, johon säätimeen kuuluu 10 ainakin yksi levymäinen virtauskanavan poikkipinnan osittain peittävä virtauksen vaikutuksesta virtauskanavan suunnassa liikkuva säätöelin (1), tunnettu siitä, että säätöelin (1) koostuu kevyttä materiaalia olevista rengasmaisista levyistä, jotka on järjestetty 15 liikkumaan ylä- ja ala-asentonsa välillä vapaana kiinteästä kosketuksesta ympäristöön ja jotka muodostavat osittain toistensa päälle lomittuvan säätöelinnipun, jolloin virtauksen muuttuessa säätöelimet yksi kerrallaan siirtyvät ala-asennon ja yläasennon välillä.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen virtaussää din, tunnettu siitä, että säätimeen kuuluu johteet (2) ylä- ja ala-asennon välillä ohjaamaan säätö-elimien liikettä.
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen vir-25 taussäädin, tunnettu siitä, että säätöelinten tehollinen eli virtauskanavaa rajoittava pinta-ala on suurin ylimmällä säätöelimellä ja pienenee elin elimeltä ollen pienin alimmalla elimellä.
5. 4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen 30 virtaussäädin, tunnettu siitä, että säätöelimeen kuuluu aukko virtauksen vapaan läpipääsyn mahdollistamiseksi.
6. 5. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen virtaussäädin, tunnettu siitä, että levymäisen 35 säätöelinnipun muodostaa spiraalimaisesta suikaleesta (10) koostuva levy.
7. 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen virtaussää- 7 80340 din, tunnettu siitä, että spiraalimainen suikale (10) on järjestetty osittain lomittain levyasen-nossa muodostamaan virtauksen sulkeva este virtauskana-vaan.
8. 7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen vir- taussäädin, tunnettu siitä, että suikaleen (10) toinen pää (11) on kiinnitetty säätötilan yläasemaan (12) .
9. 10 PATENTKRAV