NO137331B - Lyddemper, spesielt for vannledninger. - Google Patents

Description

Nærværende oppfinnelse vedrører en anordning for lyddempning og strømningsregulering av et gjennom en ledning strømmende medium, hvilken anordning er av den i ingressen til patentkrav 1 angitte type.

Det er f.eks. et kjent problem at det i et vannledningsnett oppstår trykkbølger, som ved tapping forårsaker både lyddannelse og en ujevn vannstrømning, hvorved vannet med ujevn kraft og således i ujevne mengder strømmer ut av f.eks. en tappekran. En annen sanitær ulempe består i at såkalt vannledningsbrusning fremkalles av tappekranene. På grunn av den ujevne vannstrømningen ved trykk-variasjoner i vannledningsnettet erholder man dessuten øket vann-forbruk, som kan oppgå til ca. 10$, og hvis man dessuten går ut

fra at en betydelig vannmengde er oppvarmet, erholdes på denne måte et betydelig energitap, d.v.s. energi som ikke kan brukes

til noe nyttig.

Det er således prinsipielt ønskelig, at f.eks. vann strømmer ut av tappekraner i jevn mengde uavhengig av ledningstrykket. Dette er særlig viktig når ledningstrykket er relativt høyt, hvorved man ellers må være meget forsiktig ved åpning av tappekraner. Et annet problem består i å unnvike den nevnte ledningsbrusning, slik at brusningslyd i det minste dempes på en effektiv måte. I og med at disse problemer oppstår hovedsaklig innenfor samme område, nemlig ved eller i nærheten av tappekraner,så er man stilt overfor det store problemet å fremskaffe en anordning for både lyddempning og strømningsregulering av et gjennom en ledning strømmende medium. Nærværende oppfinnelse har således til oppgave å fremskaffe en slik anordning.

Det nevnte problem er riktignok kjent, og ifølge US påtent nr..

2.781 061 foreslås en strømningskontroll-anordning, som i grove trekk overenstemmer med den innledningsvis angitte anordningen. Den prinsipielle arbeidsmåten for denne tidligere kjente anordning må også fullt ut anerkjennes som et utviklingstrinn i retning av å løse de nevnte problemer. Som noe mer kan man ikke karakterisere den nevnte anordning, hvor installasjonen av et kort fleksibelt rørformet legeme har skjedd på bekostning av at den nødvendige og garanterte minimumsstrømningeh er redusert til et vanligvis fullstendig uakseptabelt minimum, som imidlertid kan være til-strekkelig for vaskemaskiner e.1., som denne nevnte kjente - anordning er tiltenkt.For installasjon i nærheten a.v, f.eks. en vanlig tappekran 1 et vannledningsnett må denne kjente anordning anses være helt, ubrukbar. En ytterligere.ulempe er at installasjonen av et fast organ i mediepassasjen innenfor det fleksible legemet og i kontakt med dette, utelukker nevneverdig aktivitet av det fleksible legemet, slik at både strømningsreguleringen og lyd-dempningen blir nærmest ubetydelig og således, helt ineffektiv. Videre medfører den ytterst korte utførelsen av det fleksible legemet at det er nødvendig å foreta en regulering resp. dempning innenfor en nærmest punktlignende sone, hvilket i praksis har vist seg å være ikke gjennomførbart hvis man vil oppnå et noen-lunde tilfredsstillende resultat.

Formålet med nærværende oppfinnelse er således å motvirke og så langt som mulig å eliminere de ovenfor nevnte ulemper, samt å fremskaffe både hva.gjelder lyddempning og strømningsregulering en effektivt virkende anordning av den beskrevne type. Dette må sies å utgjøre en.fordelaktig videreutvikling av teknikkens stand på området.

Disse formål'er oppnådd ifølge nærværende oppfinnelse ved at en anordning av det innledningsvis beskrevne slaget i hovedsak er slik beskaffen som angis i den karakteriserende del av patentkrav 1. Prototypen av en slik anordning har laboråtoriemessig blitt utprøvet under flere måneder og vist seg å være høyeffektiv med hensyn til både lyddempning og strømningsregulering. Det har vist seg at selv trykkbølger har kunnet absorberes mykt, og strømningen har derved kunnet holdes i hovedsak konstant, d.v.s. upåvirket av slike trykkbølger. Praktiske prøver har vist at det ved hjelp av en anordning ifølge oppfinnelsen kan oppnås en total vannbespareIse på minst 10$, som igjen tilsvarer en energi-besparelse ved vannets oppvarming. Samtidig har man kunnet konstatere en meget effektiv lyddempning, som kan oppgå til 65$• På grunn av at anordningen ifølge oppfinnelsen arbeider høyeffektivt selv under meget vekslende forhold, kan den således settes inn på meget forskjellige punkter uten at form og dimensjoner må endres. Herved oppnås en vesentlig fordel med hensyn til forenklet prosjektering og lagerholdning. Man behøver ikke å beregne trykk-fallet over hver koplingsledning, da man kan anvende samme rør-dimensjon i hele bygglegemet. på denne måte erholdes også fordeler for f.eks. et helt vannledningsnett eller i det hele tatt slike nett, da man får en større(enhetlighet og da slike vannledningsnett i høy grad skånes ved hjelp av anordningen iføle oppfinnelsen.

Spesielt fordelaktig er det når det komprimerbare rørformige legemet består av gummielastisk materiale og når det gis relativt stor lengde, f.eks. ca. 750 mm. De gummielastiske egenskapene, garanterer at legemet arbeider selvstendig og holder elastisk imot opp til et visst trykknivå. Fremfor alt vil imidlertid den store lengden gjøre at en trykkredusering kan skje over en lengre strekning på en mer stille måte enn hvis trykkreduseringen skulle skje på et relativt kort eller punktformig område. På denne måte erholdes også en bedre trykkfordeling og dermed en jevnere strømning samt en sikker trykkredusering for oppnåelse av en i alt vesentlig konstant strømning. Trykkbølger får herved muligheten til å kunne ebbe ut mer langsomt, hvilket i flere heseende er en klar fordel. Når midlene for begrensning av legemets tverrsnittredusering forankres med den nedstrøms beliggende ende under frigjøring av en aksialt gjennomgående og i hovedsak ringformig passasje, fortrinnsvis i umiddelbar nærhet av et tappested innenfor området for legemets forankringssone, så har man en eneste forankringssone både for det nevnte spesielle middel og for legemet. Herved forenkles tilvirkning og montering, samtidig som god adkomst til samtlige deler garanteres. Videre erholdes herved en såkalt laminær strømning, hvorved f.eks. vannvirvler kan ebbe ut, og hvorved en mer homogen strømning erholdes. Ved å anordne forankringen i nærheten av et tappested erholdes den spesielle fordelen at f.eks. en vannkrans bevegelige deler i meget stor utstrekning avlastes fra f.eks. trykkstøter i vannledningsnettet.

Når de spesielle midlene for begrensning av legemets tverrsnittredusering er radialt åpne for gjennomstrømning av det passerende mediet,1 så erholder man en meget fordelaktig vekselvirkning mellom den av nevnte midler innesluttede passasjen og den utenfor nevnte midler og innenfor legemet beliggende medievegen på en .slik måte at trykkbølger, både negative og positive, kan utjevnes i radial retning foruten i aksial retning,' horved en enhetlig strømning og en effektiv lyddempning forbedres ytterligere. Med stor fordel kan midlene for begrensning av legemets tverrsnittredusering være dannet av en fortrinnsvis tettviklet skruefjær. En slik skruefjær garanterer en nesten perfekt radial gjennomstrømning av det passerende mediet, samtidig som den er høyfleksibel og høyelastisk, slik at hele anordningen kan settes inn resp. også trekkes gjennom de skarpeste bøyene.

Som forarikringsmidlef for de nedstrøms beliggende endene av legemet og nevnte midler for begrensning av legemets tverrsnittredusering foreslås en bøssfng, i hvis aksialt gjennomgående indre det skyter inn aksiale ribber for friksjonsarretering av begrensningsorganet mellom seg. På denne måte erholdes et eneste forankringsmiddel for både det spesielle begrensningsorganet og legemet, hvilket forankringsmiddel dessuten er utformet slik at det mellom det spesielle begrensningsorganet "og legemet strømmende mediet kan ta seg forbi forankringssoneri for det spesielle begrensningsorganet samt strømme ut gjennom f.eks. en vannkran.

For- ytterligere å integrere bøssingens funksjon foreslås dens ytre diameter.redusert ved ene enden i og -for påtreing av legemets resp. ende.

En hensiktsmessig monteringsform kan bestå i at bøssingen innføres i en nippel e.l. sammen med de på bøssingen fastsatte endene av begrensningsorganet og legemet, hvorved nippelen anordnes fortrinnsvis mellom en ledningskran og et ledningsuttak. Herved erholdes også en integrert og lettadkomlig del.

For å sikre en brusningsfri og virvelfattig medieutstrømning foreslås videre at bøssingens. og/eller nippelens fra medie-strømningen vendte ende utvides innvendig mot resp. endeflate.

Endelig foreslås ifølge oppfinnelsen å anordne små åpninger i legemet nær fastgjøringsstedet. Herved unnviker man nemlig totalt stående vann utenfor legemet, hvilket skulle bety en hygienisk ulempe. Isteden oppnår man takket være'nevnte små åpninger en viss minimal strømning også gjennom rommet- mellom en médiepassasje bg legemet, hvilken minimal strømning på ingen måte truer funksjonen av anordningen ifølge oppfinnelsen.

Ytterligere trekk ved og fordeler med oppfinnelsen fremgår av etterfølgende beskrivelse og vedlagte tegning, hvor: _.

Fig. 1 viser et som eksempel valgt innbygningsskjerna' for:én lyddemper ifølge oppfinnelsen, delvis i aksialt snitt,

. Fig.2 viser en del av en lyddemper ifølge oppfinnelsen i diametralt lengdesnitt, og

Fig. 2 viser samme demper sett fra venstre i fig. 2.

I den ene ende av en metallnippel 1 med ytre gjenger er innført de ene ender av en elastisk slange 2 av plast eller gummi og en tettviklet skruefjær 5 av korrosjonsbestandig materiale, hvilke ender?er forankret ved hjelp av en bøssIng 4 av f.eks. plast.

" Fjærens og. slangens lengde kan i et praktisk utførélseseksempel

utgjøre f.eks. <7>50 mm, men er på ingen måte bundet til eh viss

. lengde. Som det, fremgår av fig. 1 er den i fig. 2 høyre .nippelende 5 Destemt.tll å settes inn i -en ledningsstuss, og den i fig. 2

venstre nippelende 6 for tilkopling av en tappekran til samme, idet der også kan forefinnes et distansestykke eller en til-koplingslednlng..

Som .det fremgår av fig. 2 er bøssingen 4 i et diametralt lengdesnitt hensiktsmessig T-formet, idet slangen 2 er tredd på den i diameter reduserte delen, som er presset inn i' nippelen sammen med slangen. Den i diameter grovere del og/eller nippelenden 6 kan med fordel være utvidet på innsiden i retning mot endens 6 frie endeflate, slik at vannvirvler ebber ut innenfor dette området. Bøssingen har indre aksiale ribber 7> mellom hvilke fjærenden er innskjøvet og sperret ved friksjon på en slik måte at et gjennomgående mellomrom mellom fjær og slange muliggjør gjennomstrømning av vann. Herved klemmer delene 2,3,4,5 og 7 fordelaktig hverandre fast. Lyddemperen ifølge oppfinnelsen arbeider på følgende måte: Alt ut av kranen tappbart vann må passere gjennom slangen; .hvorunder en del strømmer fremover gjennom f jæren-og en del mellom denne og slangen, hvorved slangeyt.tersiden er omgitt av stående vann. Tappes det vann ut av ledningen, befinner således strømmende vann seg i slangen og. stående utenfor denne,, hvorved det- oppstår en trykkforskjell, som presser slangen sammen utenfra. Denne trykkforskjell øker ved stigende nettrykk og forårsaker derved én i forhold til rådende trykk stående, meget fordelaktig strømnings-strupning..

Skruefjæren har til oppgave å forhindre en for sterk slange-sammenpressing, dels ved større trykkforskjeller og dels ved lyddemperens montering. I sistnevnte tilfelle kan det nemlig forekomme at. slangen må føres f.eks. gjennom rørbend.

Den lyddempende effekt- avstedkommes i. hovedsak ved at vannets trykkenergi strupes langs en forholdsvis lang strekning ved laminær strømning, idet: karakteristiske trekk ifølge.oppfinnelsen svarer, for hovedeffekten. Takket, vaare sin material- og struktur-elastisitet er lyddemperen ifølge oppfinnelsen stort sett selv-rensende.

Prøver har vist at demperen ifølge oppfinnelsen gir enestående verdier m.h;t. sin lyd- og strømningsdempende virkning i forhold til anlegg uten lyddempere.

Istedenfor skruefjæren > kan man anvende f.eks. bøyelig plast for et perforert eller ikke perforert legeme i rørform eller et av flere slanger eller kanaler oppbygget legeme. Dette kan eventuelt ha vesentlig kortere lengde. En av disse kanaler eller slanger kan inneslutte et annet medium, f.eks. luft, hvilket skulle øke demperens støtabsorberende virkning. For å unngå fullstendig stillestående vann mellom ledning og slangen kan i sistnevnte nær nippelen være anordnet små åpninger, som garanterer en liten strømning uten nevneverdig å påvirke egenskapene ifølge oppfinnelsen.

Claims (6)

1. Anordning for lyddempning og strømningsregulering av et medium som strømmer gjennom en ledning, og for montering i spesielt en vannledning i nærheten av en tappekran, omfattende et i radial retning komprimerbart rørformet legeme (2) av fleksibelt, fortrinnsvis gummielastisk materiale med mindre ytterdiameter enn ledningsinnerdiamter, hvorved det dannes et ringformet mellomrom mellom ledningen og det nevnte legeme, som har en lengde som er mange ganger større enn dets diameter, og som er forankret i ledningen med sin nedstrøms beliggende ende, hvor det nevnte ring-formede mellomrom er avsperret i aksial og nedstrøms retning, idet det i legemet er anordnet et organ (3) for begrensning av legemets tverrsnittsredusering ved komprimering og for opprettholdelse av en viss minimal basisstrømning, karakterisert ved at det nevnte organ (3) utgjøres av et i aksial retning gjennomgående hult organ, som i radial retning er gjennomslippbart for det pass-ende mediet, idet det mellom dette organ (3) og legemet (2) dannes et aksialt gjennomgående, i begge ender åpent og i tverrsnitt ringformet mellomrom, som således distanserer delene (2, 3) fra hverandre, og som danner passasje for en del av mediestrømmen, og hvorved det nevnte mellomrom blir gjenstand for reduksjon resp. helt forsvinner beroende på det trykk som appliseres på legemet.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte organ (3) for begrensning av legemets (2) tverrsnittsredusering er dannet av en fortrinnsvis tettviklet skruefjaer.

3. Anordning il følge krav 1 eller 2, karakterisert ved at som forankringsorgan for de nedstrøms beliggende endene av legemet (2) og nevnte organ (3.) for begrensning av legemets tverrsnittsredusering er anordnet en bøssing (4), i hvis indre gjennomgående åpning det rager inn aksiale ribber (7) for friksjonssperring av begrensningsorganet mellom seg.

4. Anordning ifølge krav 3, karakterisert ved at bøssingens (4) i motstrømsretning vendte ende er ment å forankre legemets (2) respektive ende ved påtredning, hvorved bøssingens nevnte ende fortrinnsvis er redusert med hensyn til ytterdiameter.

5. Anordning ifølge krav 3 eller 4, karakterisert ved at bøssingen (4) er ment til å innføres i en nippel eller lignende (l) sammen med de på bøssingen fastgjorte endene av nevnte organ (3) for begrensning av legemets tverrsnittsredusering og legemet (2), hvilken nippel er anordnet fortrinnsvis mellom en ledningskran og et ledningsuttak.

6. Anordning ifølge krav 5, karakterisert ved at bøssingens (4) og/eller nippelens (l) fra mediestrøm-ningen vendte ende er utvidet innvendig mot resp. endeflate.

7« Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved små radiale åpninger i legemet (2) i nærheten av innfest- ~ "" ningsstedet.