NO132003B

NO132003B -

Info

Publication number: NO132003B
Application number: NO3934/72A
Authority: NO
Inventors: S Wallin
Original assignee: Svenska Flaektfabriken Ab
Priority date: 1971-11-02
Filing date: 1972-11-01
Publication date: 1975-05-26
Also published as: DE2251085C3; BE790530A; FI55084C; FI55084B; FR2158393B1; GB1408623A; DE2251085B2; NO132003C; FR2158393A1; DE2251085A1; SE362490B

Description

Oppfinnelsen angår en stromningsregulator som er be-regnet på å muliggjore opprettholdelse av en konstant, innstill- The invention relates to a flow regulator which is designed to enable the maintenance of a constant, set

bar luftstrom i en ventilasjonskanal uavhengig av trykket foran regulatoren. Stromningsregulatoren omfatter en kappe som utgjor en del av ventilasjonskanalen og rommer en trykkplate som utgjor trykkfolende del og et bueformet ventilblad som utgjor reguleringsorgan for luftstrommen, idet trykkplaten og ventilbladet danner en enhet som er dreibart lagret i et nav vinkelrett på stromnings-retningen, og hvor kappen rommer en, eksempelvis fra kappens nedre vegg fremspringende, fast terskel som er parallell med og har tilsvarende bueform som ventilbladet, idet det mellom navet og kappens motsatte, eksempelvis ovre, vegg er dannet en strupe- bare airflow in a ventilation duct regardless of the pressure in front of the regulator. The flow regulator comprises a jacket which forms part of the ventilation channel and houses a pressure plate which forms the pressure-following part and an arc-shaped valve blade which forms the regulating means for the air flow, the pressure plate and the valve blade forming a unit which is rotatably stored in a hub perpendicular to the direction of flow, and where the casing contains a fixed threshold, e.g. protruding from the casing's lower wall, which is parallel to and has a similar arch shape to the valve blade, as a throat is formed between the hub and the casing's opposite, for example upper, wall

spalte med et spjeldorgan for innstilling av luftstrømmen, mens reguleringsorganet sammen med den faste terskel og kappens nevnte ovre vegg danner en reguleringsspalte for luftstrommen, idet trykkplaten og ventilbladet er slik orientert og forbundet med hverandre at de danner en åpen lomme som vender mot luften som strommer fra strupespalten til reguleringsspalten i rommet over trykkplaten. gap with a damper device for setting the air flow, while the regulating device, together with the fixed threshold and the aforementioned upper wall of the casing, forms a regulating gap for the air flow, the pressure plate and the valve leaf being oriented and connected to each other in such a way that they form an open pocket facing the air that flows from the throat gap to the regulation gap in the space above the pressure plate.

De stromningsregulatorer for luft og andre gassformige medier som nå finnes på markedet, oppfyller bare delvis de krav som man bor kunne stille til stromningsregulatorene. Disse er ofte utfort slik at funksjonen er avhengig av monteringsretningen, og en omstilling av strommen er omstendelig og krever dessuten inngående instruksjoner. Initialtrykket eller starttrykket, dvs. det trykk ved hvilket regulatoren begynner å arbeide, påvirkes ved omstilling av strommen. Vitale deler for regulatorens funksjon som skal bevege seg automatisk, er anbrakt på yttersiden av regulatorens kappe, og formidlende elementer passerer derfor vegger med store trykkdifferanser. Når en endring av strommen utfores ved endring av styrekraften eller styremomentet, uansett om det benyttes tyngdekraft eller fjærkraft, oppnås en endring av starttrykket og regulatoren trer i funksjon ved forskjellige trykknivåer. Basistrykket (det trykk som viften i anlegget må The flow regulators for air and other gaseous media that are currently on the market only partially meet the requirements that could be placed on flow regulators. These are often designed so that the function depends on the direction of installation, and changing the current is cumbersome and also requires detailed instructions. The initial pressure or starting pressure, i.e. the pressure at which the regulator starts to work, is affected by changing the current. Vital parts for the regulator's function, which must move automatically, are placed on the outside of the regulator's casing, and mediating elements therefore pass walls with large pressure differences. When a change in the current is carried out by changing the control force or the control torque, regardless of whether gravity or spring force is used, a change in the starting pressure is achieved and the regulator comes into operation at different pressure levels. The base pressure (the pressure that the fan in the system must

gi for at regulatorene i anlegget skal fungere) som tilkommer for stromningsreguleringen, blir da i alminnelighet lik det hoyeste starttrykk for noen av stromningsregulatorene i anlegget, med okede driftsomkostninger som resultat. En redusert styrekraft resulterer i redusert driftssikkerhet. Stromningsendringen er dessuten proporsjonal med kvadratroten av trykkendringen. Stromningsendringen blir derfor i slike tilfeller meget begrenset. provide for the regulators in the plant to function) which is added for the flow regulation, then generally equals the highest starting pressure for some of the flow regulators in the plant, with increased operating costs as a result. A reduced steering force results in reduced operational reliability. The flow change is also proportional to the square root of the pressure change. The flow change is therefore very limited in such cases.

Et formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en stromningsregulator som ikke er beheftet med de ovenfor omtalte ulemper og som har et stort arbeidsområde med bibeholdt initialtrykk eller starttrykk. Samtidig er det et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe en stromningsregulator som er velegnet for serieproduksjon, men som på tross av dette er meget noyaktig under drift innenfor hele arbeidsområdet. One purpose of the invention is to provide a flow regulator which is not affected by the disadvantages mentioned above and which has a large working area with maintained initial pressure or starting pressure. At the same time, it is an aim of the invention to provide a flow regulator which is suitable for serial production, but which, despite this, is very accurate during operation within the entire working area.

Stromningsregulatoren ifolge oppfinnelsen er kjenne-tegnet ved at det mellom trykkplaten og ventilbladet er anordnet en åpning for kompensasjon av lekkasje mellom den dreibare enhet og den faste terskel, og utjevning av trykket på den kant av ventilbladet som vender mot reguleringsspalten, ved hjelp av et tilsvarende trykk mot den kant av ventilbladet som vender mot den nevnte åpning. The flow regulator according to the invention is characterized by the fact that an opening is arranged between the pressure plate and the valve blade for compensation of leakage between the rotatable unit and the fixed threshold, and equalization of the pressure on the edge of the valve blade that faces the regulation gap, by means of a corresponding press against the edge of the valve blade that faces the aforementioned opening.

En fordelaktig utforelse av oppfinnelsen er kjenne-tegnet ved at den faste terskel ved den ende som vender mot kappens ovre vegg, er omboyd til en flens hvis fremspringende kant sammen med det bueformede ventilblad danner en trang spalte, mens trykkplaten er forlenget slik at den sammen med den bueformede del av terskelen likeledes danner en trang spalte, og at åpningen er utfort med et areal av størrelsesorden tre ganger arealet av hver av de nevnte trange spalter. An advantageous embodiment of the invention is characterized by the fact that the fixed threshold at the end facing the upper wall of the casing is reshaped into a flange whose protruding edge together with the arc-shaped valve blade forms a narrow gap, while the pressure plate is extended so that together with the arched part of the threshold likewise forming a narrow slit, and that the opening is extended with an area of the order of magnitude three times the area of each of the aforementioned narrow slits.

Trykkplaten er ifolge en fordelaktig utforelse utfort med et areal som i hovedsaken er av samme størrelsesorden som kappens tverrsnittsareal. According to an advantageous embodiment, the pressure plate has an area which is essentially of the same order of magnitude as the cross-sectional area of the jacket.

Ifolge en annen utforelse er den dreibare enhet ut-balansert med en motvekt og nodvendig styremoment i åpnende retning er tilveiebrakt med en fjær, fortrinnsvis utformet som en i navet beliggende, lang vridningsfjaer. According to another embodiment, the rotatable unit is balanced with a counterweight and the necessary steering torque in the opening direction is provided with a spring, preferably designed as a long torsion spring situated in the hub.

Ved hjelp av anordningen ifolge oppfinnelsen, hvor trykkplaten og ventilbladet. er flyttet fra hverandre, oppnås nbyaktig regulering ved at lekkasjen mellom den dreibare enhet og den faste terskel registreres på trykkplaten, samtidig som det kompenseres for trykket på ventilbladets kant ved reguleringsspalten, slik at dette trykk ikke påvirker enhetens moment. By means of the device according to the invention, where the pressure plate and the valve blade. are moved apart, close regulation is achieved by the leakage between the rotatable unit and the fixed threshold being registered on the pressure plate, while at the same time compensating for the pressure on the edge of the valve blade at the regulation gap, so that this pressure does not affect the unit's torque.

Ved at regulatoren er utformet slik at lufthastigheten holdes konstant i hele det uforanderlige tverrsnittsareal i regulatorens innlop, sikres at luftstrommen gjennom regulatoren blir konstant innenfor et så stort område som fra trykk av størrelsesorden 10 mm vannsøyle opp til trykk av størrelsesorden 150 mm vannsøyle i ventilasjonskanalen foran regulatoren. By the fact that the regulator is designed so that the air velocity is kept constant throughout the unchanging cross-sectional area in the regulator's inlet, it is ensured that the air flow through the regulator remains constant within such a large area as from a pressure of the order of 10 mm water column up to a pressure of the order of 150 mm water column in the front ventilation duct the regulator.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det fdlgende under henvisning til tegningene som viser to utforelsesformer av stromningsregulatoren, og der fig. 1 viser et lengdesnitt av regulatoren og fig. 2 viser et tilsvarende lengdesnitt av en regulator som er forsynt med motvekt og fjær. The invention will be described in more detail below with reference to the drawings which show two embodiments of the flow regulator, and where fig. 1 shows a longitudinal section of the regulator and fig. 2 shows a corresponding longitudinal section of a regulator which is provided with a counterweight and spring.

På tegningene betegner 1 en kappe som helt inneslutter regulatorens forskjellige bevegelige deler. Kappens ovre vegg er betegnet med la og den tilsvarende nedre vegg er betegnet med lb. En fra den nedre vegg fremspringende terskel er betegnet med 2. Med h er betegnet en bevegelig konstruksjonsenhet som be-står av en trykkplate eller et trykkplan 7 som gjor tjeneste som trykkfoiende del, et bueformet ventilblad 5 som gjor tjeneste som reguleringsorgan og i det viste tilfelle er anordnet i en avstand fra den bueformede terskel 2, samt avstivninger 12. Konstruksjonsenheten er dreibar om en aksel 13 i et nav 11. Ved In the drawings, 1 denotes a casing which completely encloses the various moving parts of the regulator. The cap's upper wall is denoted by la and the corresponding lower wall is denoted by lb. A threshold protruding from the lower wall is denoted by 2. By h is denoted a movable structural unit consisting of a pressure plate or a pressure plane 7 which serves as a pressure-reducing part, an arc-shaped valve blade 5 which serves as a regulating device and in the shown case is arranged at a distance from the arc-shaped threshold 2, as well as stiffeners 12. The construction unit is rotatable about an axle 13 in a hub 11. By

at navet 11 er- beliggende i hovedsaken i kappens midtplan, er regulatoren-, oppdelt i et ovre rom som er betegnet med 8, og et nedre rom som er betegnet med 9« Navet 11 danner sammen med den ovre vegg la en strupespalte 10 som kan varieres ved hjelp av et stillbart spjeldorgan 16 hvis aksel er betegnet med 17. Mellom kappens ovre vegg la og det bevegelige ventilblad 5 er anordnet en reguleringsspalte 6. For å lette fremstillingen og monteringen av trykkplaten 7? ventilbladet 5 og terskelen 2, har man i stedet for en jevnbred, trang spalte mellom ventilbladet 5 og terskelen 2, foretrukket å anbringe terskelen 2 i en viss avstand fra ventilbladet 5 °g å forsyne terskelens ovre ende med en omboyning i form av en avstivende flens 2a for dannelse av en trang spalte 3 mellom ventilbladet 5 og den ytre kant 2b'av den nevnte flens, og dessuten er trykkplaten 7 forsynt med ■ en forlengelse 7a for frem-bringelse av en tilsvarende trang spalte 3a« that the hub 11 is located mainly in the middle plane of the casing, the regulator is divided into an upper space designated by 8, and a lower space designated by 9. The hub 11 together with the upper wall forms a throat gap 10 which can be varied by means of an adjustable damper member 16, the shaft of which is denoted by 17. Between the casing's upper wall 1a and the movable valve blade 5, a regulating gap 6 is arranged. To facilitate the manufacture and assembly of the pressure plate 7? the valve blade 5 and the threshold 2, instead of an even width, narrow gap between the valve blade 5 and the threshold 2, it has been preferred to place the threshold 2 at a certain distance from the valve blade 5 and to provide the upper end of the threshold with a bend in the form of a stiffening flange 2a for forming a narrow gap 3 between the valve blade 5 and the outer edge 2b of said flange, and furthermore the pressure plate 7 is provided with an extension 7a for producing a corresponding narrow gap 3a

Mellom trykkplaten 7 og ventilbladet- 5 er anordnet Between the pressure plate 7 and the valve blade 5 is arranged

en spalte eller åpning 18. Som. foran omtalt, oppnår man ved hjelp av denne åpning at den kraft som forårsakes av det statiske trykk på ventilbladets ovre kant, utbalanseres av en like stor motsatt rettet kraft på ventilbladets nedre kant. Ifolge en foretrukket utforelse er åpningen 18 utfort med et areal av størrelsesorden tre ganger arealet av hver av de nevnte trange spalter 3 og 3a. Derved har regulatoren vist seg å kunne arbeide med novendig noyaktighet ved alle forekommende innstillinger av spjeldorganet 16. Spjeldorganets helt åpne hhv. helt stengte stilling har vist seg å tilsvare en variasjon av de luftmengder som kan slippes frem gjennom regulatoren, mellom ca. k:l - ved ufor-andret starttrykk. På fig. 2 er vist anordnet en motvekt 1^- for utbalansering og en fjær 15 for oppnåelse av nodvendig styremomént i åpnende retning. Fjæren 15'kan f.eks. være en torsjons- eller a slit or opening 18. As. mentioned above, with the help of this opening, it is achieved that the force caused by the static pressure on the upper edge of the valve blade is balanced by an equally large, oppositely directed force on the lower edge of the valve blade. According to a preferred embodiment, the opening 18 is extended with an area of the order of three times the area of each of the aforementioned narrow slits 3 and 3a. Thereby, the regulator has proven to be able to work with sufficient accuracy at all possible settings of the damper element 16. The fully open or fully closed position has been shown to correspond to a variation of the air volumes that can be released through the regulator, between approx. k:l - at unchanged starting pressure. In fig. 2, a counterweight 1^- for balancing and a spring 15 for obtaining the necessary steering torque in the opening direction is shown. The spring 15' can e.g. be a torsion or

vridningsfjaer. Stromningsregulatoren kan være forsynt med en dempningsanordning 19 av konvensjonell type, f.eks. et stempel som arbeider i en sylinder. torsion bars. The flow regulator can be provided with a dampening device 19 of a conventional type, e.g. a piston working in a cylinder.

Virkemåten for stromningsregulatoren er følgende: The operation of the flow regulator is as follows:

Kappen 1 antas innkoplet i en ventilasjonskanal der The cover 1 is assumed to be connected to a ventilation channel there

en luftstrom strommer i retning av de viste piler. Luftstrømmen passerer gjennom innlopet i strupespalten 10 til rommet 8 for å avgå via utlopet i reguleringsspalten 6 til ventilasjonskanalens etterfølgende del. På grunn av hastighetsøkningen i innlopet. 10 oppstår et statisk undertrykk i rommet 8 i forhold til rommet 9. Over trykkplaten 7 oppstår således en trykkforskjell som forårsaker at enheten k utsettes for et moment om akselen 13, hvilket moment forsoker å stenge åpningen 6 med ventilbladet 5« Enheten ^f, dvs. trykkplaten 7 og ventilbladet 5, forårsaker på den annen side på grunn av sin tyngde et moment i motsatt retning. Enheten k- vil derfor innta en sådan stilling at de to innbyrdes motvirkende momenter opphever hverandre. Dersom strommen skulle ha en tendens til å endres på grunn av en trykkendring i ventilasjonskanalen foran eller etter stromningsregulatoren, vil denne endring påvirke lufthastigheten over innlopet 10. På den foran beskrevne måte resulterer dette umiddelbart i et nytt stengende moment som forer trykkplaten 7 og ventilbladet 5 til en ny stilling der de to momenter igjen kompenserer hverandre, og dermed blir hastigheten over innlopet 10 gjenopprettet. Ved at lufthastigheten holdes konstant.i det uforanderlige innlop 10, forblir således luft-strømmen gjennom regulatoren konstant. an air current flows in the direction of the arrows shown. The air flow passes through the inlet in the throat gap 10 to the room 8 to leave via the outlet in the regulation gap 6 to the subsequent part of the ventilation duct. Due to the increase in velocity in the inlet. 10, a static negative pressure occurs in the chamber 8 in relation to the chamber 9. A pressure difference thus occurs above the pressure plate 7 which causes the unit k to be subjected to a moment about the shaft 13, which moment tries to close the opening 6 with the valve blade 5« The unit ^f, i.e. .the pressure plate 7 and the valve blade 5, on the other hand, due to their weight, cause a torque in the opposite direction. The unit k- will therefore assume such a position that the two mutually counteracting moments cancel each other out. If the flow should tend to change due to a pressure change in the ventilation channel before or after the flow regulator, this change will affect the air velocity over the inlet 10. In the manner described above, this immediately results in a new closing moment that guides the pressure plate 7 and the valve blade 5 to a new position where the two moments again compensate each other, and thus the speed over the inlet 10 is restored. As the air speed is kept constant in the unchanging inlet 10, the air flow through the regulator thus remains constant.

Claims

1. Flow regulator, preferably for air and other gaseous media, for maintaining a constant, adjustable air flow in a ventilation duct regardless of the pressure in front of the regulator, comprising a jacket (1) which forms part of the ventilation duct and houses a pressure plate (7) which forms a pressure-sensing part and an arc-shaped valve blade (5) which forms a regulating device for the air flow, the pressure plate and the valve blade forming a unit (k) which is rotatably stored in a hub (11) perpendicular to the direction of flow, and where the jacket accommodates one, for example from the cape (1)

lower wall (lb) projecting, fixed threshold (2) which is parallel to and has a corresponding arc shape as the valve blade (5), since between the hub (11) and the casing (1) opposite, for example upper, wall (la) is formed throat gap (10) with a damper device (16) for setting the air flow, while the regulating device (5) together with. the fixed threshold (2) and the aforementioned upper wall (la) of the cover (1) form a regulation slot (6) for the air flow, the pressure plate (7) and the valve blade (5) being oriented and connected to each other in such a way that they form an open pocket which faces the air that flows from the throat gap (10) to the regulation gap (6) in the space (8) above the pressure plate (7) >. characterized in that an opening (18) is arranged between the pressure plate (7) and the valve blade (5) for compensation of leakage between the rotatable unit (1+) and the fixed threshold (2), and equalization of the pressure on the edge of the valve blade (5) which faces the regulation slot (6), by means of a corresponding pressure against the edge of the valve blade (5) which faces the aforementioned opening (18).

2. Flow regulator according to claim 1, characterized in that the fixed threshold (2) at the end facing the upper wall (la) of the casing (1) is reshaped into a flange (2a) whose protruding edge (2b) together with the arc-shaped valve blade (5) forms a narrow gap (3), while the pressure plate (7) is extended (7a) so that together with the arc-shaped part of the threshold (2) it also forms a narrow gap (3a), and that the opening ( 18) is extended with an area of the order of three times the area of each of the aforementioned narrow gaps (3 and 3a respectively)"

3. Flow regulator according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure plate (7) is extended with an area which is essentially of the same order of magnitude as the cross-sectional area of the jacket (1). h. Flow regulator according to one of claims 1 - 3, characterized in that the rotatable unit (h) is balanced with a counterweight (1<*>+) and that the necessary control torque in the opening direction is provided by a spring, preferably designed as a long torsion spring (15) located in the hub (11).