NO313947B2

NO313947B2 - Apparatus for stage controlled ventilation

Info

Publication number: NO313947B2
Application number: NO20014094A
Authority: NO
Inventors: Odd Drage
Original assignee: Yit Building Systems As
Priority date: 2001-08-23
Filing date: 2001-08-23
Publication date: 2008-12-08
Also published as: NO313947B1; NO20014094D0

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et apparat for 2-trinns regulering av tilførte luftmengder i et VAV-ventilasjonssystem. The present invention relates to an apparatus for 2-stage regulation of supplied air quantities in a VAV ventilation system.

Et VAV-ventilasjonssystem (Variable Air Volume) er et mye brukt ventilasjonssystem for kontorbygg og lignende yrkesbygg. I en slik ventilasjon reguleres temperatur og fuktighet på ventilasjonsluften til hele bygget, eller til deler av det, i sentrale ventila-sjonsaggregat. Den mengden ventilasjonsluft som tilføres de enkelte kontorer eller rom i bygget varieres da etter behovet i de enkelte rom. Dette behovet er ikke konstant. Hoved-reglen er at varierende antall mennesker i rommet og/eller varierende kjølebehov krever tilførsel av varierende mengder ventilasjonsluft. A VAV ventilation system (Variable Air Volume) is a widely used ventilation system for office buildings and similar commercial buildings. In such ventilation, the temperature and humidity of the ventilation air to the entire building, or to parts of it, are regulated in central ventilation units. The amount of ventilation air that is supplied to the individual offices or rooms in the building is then varied according to the needs in the individual rooms. This need is not constant. The main rule is that varying numbers of people in the room and/or varying cooling needs require the supply of varying amounts of ventilation air.

Et problem med VAV-prinsippet er at den lokale reguleringen av mengden tilført luft kan medføre ubehagelig lyd. Et vanlig strupespjeld i tilførselskanalen gir hastig-hetsøking, trykkfall og en fresende eller pipende lyd ved nedregulering. Denne lyden er det meget vanskelig å dempe. A problem with the VAV principle is that the local regulation of the amount of supplied air can lead to unpleasant sound. A normal throttle valve in the supply channel causes an increase in speed, a drop in pressure and a grinding or beeping sound when down-regulating. This sound is very difficult to suppress.

En måte å løse dette på, er å gå bort fra kravet om automatisk mengderegulering, og satse på en engangs innregulering av luftmengden til hvert rom, evt. med mulighet for manuell etterjustering. Med denne løsningen kan det legges inn individuelle, men faste strupningsanordninger til de forskjellige rom, som i kombinasjon med en lyddemper i innblåsingen kan gi en meget lydsvak ventilasjon. Flere typer slike strupe- og lyddem-pingsanordninger blir anvendt. Et eksempel på en kombinert lydsvak strupeenhet er beskrevet i NO 307583, der innblåsingsorganet er en filterpose som samtidig struper og demper lyd. Men med slike løsninger blir ventilasjonsanlegget ikke et VAV-anlegg i egentlig forstand. One way to solve this is to move away from the requirement for automatic quantity regulation, and focus on a one-off adjustment of the air quantity to each room, possibly with the possibility of manual readjustment. With this solution, individual but fixed throttling devices can be installed in the different rooms, which in combination with a silencer in the intake can provide very quiet ventilation. Several types of such throat and sound dampening devices are used. An example of a combined low-noise throat unit is described in NO 307583, where the blowing-in device is a filter bag which simultaneously chokes and dampens sound. But with such solutions, the ventilation system does not become a VAV system in the true sense.

Den forutsetningsvis automatiske reguleringen av luftmengdene i et VAV-anlegg krever lokale automatiske reguleringsspjeld for å strupe luftmengdene, og slik struping medfører som nevnt ubehagelig lyd som vanskelig lar seg dempe effektivt. Det er særlig generende at luftlyden varierer når luftgjennomstrømmingen gjennom reguleringsspjeldet varieres. The presumably automatic regulation of the air volumes in a VAV system requires local automatic control dampers to throttle the air volumes, and such throttling causes, as mentioned, unpleasant sound which is difficult to dampen effectively. It is particularly annoying that the air sound varies when the air flow through the control damper is varied.

En løsning på dette lydproblemet er beskrevet i SE 9703936-6, der luftmengden gjennom en innblåsingspose varieres automatisk ved å variere posens størrelse ved en innsnevringsanordning. Det finnes også andre måter å oppnå det samme på, for eksempel ved opprulling av posen fra enden og innover. Disse reguleringsanordningene er meget effektive mht. struping og luftlyd. Men disse anordningene er dyre, og selve mekanikken i anordningene er såvidt komplisert at det lett oppstår feil. En annen ulempe er at motor og reguleringsanordning lager en rent mekanisk lyd (det surrer) under reguleringen. A solution to this sound problem is described in SE 9703936-6, where the amount of air through a blow-in bag is automatically varied by varying the size of the bag by means of a narrowing device. There are also other ways to achieve the same thing, for example by rolling up the bag from the end inwards. These regulating devices are very effective in terms of strangulation and wind noise. But these devices are expensive, and the actual mechanics of the devices are so complicated that errors easily occur. Another disadvantage is that the motor and regulation device make a purely mechanical sound (it buzzes) during regulation.

Den foreliggende oppfinnelsen er basert på den erfaringen at en trinnløs regulering av ventilasjonsluftmengden til de forskjellige rommene i en bygning vanligvis ikke er nødvendig. En høy/lav-regulering av lufttilførselen til de enkelte forbrukssteder i et VAV-system gir en fullt ut tilfredsstillende regulering av ventilasjonen i de aller fleste tilfeller, basert på temperaturstyring, eller på andre typer av styringssystemer for VAV-anlegg. The present invention is based on the experience that stepless regulation of the amount of ventilation air to the various rooms in a building is usually not necessary. A high/low regulation of the air supply to the individual points of consumption in a VAV system provides a fully satisfactory regulation of the ventilation in the vast majority of cases, based on temperature control, or on other types of control systems for VAV systems.

Et apparat i henhold til oppfinnelsen for høy/lav-regulering av den lokale lufttil-førselen i et VAVanlegg er utstyrt med to separate lydsvake strupeenheter, nedenfor kalt dempere, for luftinnblåsning. An apparatus according to the invention for high/low regulation of the local air supply in a VAV system is equipped with two separate low-noise throttle units, hereinafter called dampers, for air intake.

Apparatets funksjon skal forklares i sammenheng med tegningen hvor den eneste figuren skjematisk viser et apparat ifølge foreliggende oppfinnelse.. The function of the device must be explained in connection with the drawing, where the only figure schematically shows a device according to the present invention.

Apparatet er tilknyttet tilførselskanalen for ventilasjonsluft i et VAV-system, og luften trykkes inn gjennom inntaket 1. Apparatet har to dempere for luftinnblåsing 2 og 3. Det går alltid luft ut gjennom demperen 2, tilsvarende lavt ventilasjonsbehov. The device is connected to the supply channel for ventilation air in a VAV system, and the air is pressed in through intake 1. The device has two dampers for air intake 2 and 3. Air always exits through damper 2, corresponding to low ventilation requirements.

Spjeldet 4 er helt stengt når regulatoren for ventilasjonen, som kan være en rom-termostat eller en annen type føler signaliserer lavt ventilasjonsbehov. Ved behov for høy ventilasjon åpnes spjeldet 4 helt, og ventilasjonsmengden økes da med den fulle kapasite-ten til demperen 3. En spjeldmotor 5 har bare en enkel av/på funksjon. Damper 4 is completely closed when the regulator for the ventilation, which can be a room thermostat or another type of sensor, signals a low ventilation demand. If high ventilation is required, the damper 4 is opened completely, and the amount of ventilation is then increased by the full capacity of the damper 3. A damper motor 5 only has a simple on/off function.

Fordelen med dette apparatet er at spjeldet 4 ikke genererer noen luftlyd i helt åpen stilling, ettersom det da ikke skjer noen struping av lufttilførselen til demperen 3. Videre fordeler er at et apparat i henhold til oppfinnelsen blir kostnadsmessig langt rime-ligere med en mye enklere og derfor langt mer robust og driftssikker reguleringsmeka-nisme enn et apparat med trinnløs regulering. En av/på spjeldmotor 5 er langt sjeldnere i drift, og avgir da bare en kort summelyd, i forhold til den mer langvarige og oftere fore-kommende, mekaniske reguleringslyden fra en trinnløs aktivatormekanisme. The advantage of this device is that the damper 4 does not generate any air noise in the fully open position, as there is then no throttling of the air supply to the damper 3. Further advantages are that a device according to the invention is far more cost-effective with a much simpler and therefore a far more robust and reliable regulation mechanism than a device with stepless regulation. An on/off damper motor 5 is far less often in operation, and then emits only a short buzzing sound, compared to the longer and more frequently occurring, mechanical regulation sound from a stepless activator mechanism.

Spjeldet 4 må være meget tett for ikke å avgi en generende hvislelyd pga. luft-lekkasje i lukket stilling. Ifølge oppfinnelsen er spjeldet bygd som en tallerkenventil, som vist på figuren. Apparatet i denne utførelsen skal forklares i henhold til figuren som viser et snitt av et apparat. The damper 4 must be very tight so as not to emit an annoying hissing sound due to air leakage in closed position. According to the invention, the damper is built as a poppet valve, as shown in the figure. The apparatus in this embodiment shall be explained according to the figure showing a section of an apparatus.

Spjeldet 4 er en flat, noe fleksibel skive som i lukket stilling trykkes mot en pak-ningsring 6 slik at spjeldet tetter helt mot demperen 3. Både trykket fra den lineære spjeldmotoren 5 og overtrykket på ventilasjonsluften i luftinntaket 1 bidrar til tetnings-trykket på spjeldet 4, som med dette har null lekkasje og følgelig ikke avgir lekkasjelyd. The damper 4 is a flat, somewhat flexible disc which, in the closed position, is pressed against a sealing ring 6 so that the damper seals completely against the damper 3. Both the pressure from the linear damper motor 5 and the excess pressure on the ventilation air in the air intake 1 contribute to the sealing pressure on the damper 4, which thus has zero leakage and consequently does not emit a leakage sound.

Stengt spjeld tilsvarer reguleringstrinn "lav". Ved behov for trinn "høy" åpnes spjeldet 4 helt, idet det trekkes helt over mot høyre, stilling 4a på figuren. Det gir da ing-en hindring for luften som strømmer lydløst også inn i demperen 3, og ut i rommet gjennom begge demperne. Closed damper corresponds to control step "low". If step "high" is required, the damper 4 is opened completely, as it is pulled all the way over to the right, position 4a in the figure. It then creates an obstacle for the air that flows silently also into the damper 3, and out into the room through both dampers.

Spjeldmotoren 5 sitter inne i selve apparatet, slik at ganglyden fra motoren filtre-res gjennom demperne 2 og 3 før den kommer ut i rommet. Apparatet i denne utførelsen blir derfor praktisk talt helt lydløst også under regulering. The damper motor 5 sits inside the device itself, so that the running sound from the motor is filtered through the dampers 2 and 3 before it is released into the room. The device in this version is therefore practically completely silent even during regulation.

Det forekommer ofte ominnredninger og varige bruksendringer av rom i VA V-ventilerte bygg. Det betyr at det kan være ønskelig å endre ventilasjonsluftmeng-dene både på høyt og lavt nivå. Med et apparat i henhold til oppfinnelsen kan slik endring oppnås ved å skifte ut de to demperne 2 og 3 med tilsvarende som har annen ønsket kapa-sitet. Disse demperne er lett utskiftbare. Redecoration and permanent changes of use of rooms in VA V-ventilated buildings often occur. This means that it may be desirable to change the ventilation air volumes at both high and low levels. With an apparatus according to the invention, such a change can be achieved by replacing the two dampers 2 and 3 with corresponding ones that have a different desired capacity. These dampers are easily replaceable.

Claims

1. Apparatus for 2-stage regulation of supplied air quantities in a VAV ventilation system, where the ventilation air is supplied through 2 separate, low-noise throttle units (2, 3), one of which (3) is designed to either be completely closed or to be completely open , characterized in that the closing damper (4) is a poppet valve (4, 6) which provides airtight closure in the closed position.

2. Apparatus according to the preceding claim, characterized in that a damper motor (5) with a linear function for activating the closing damper (4) is placed in the air chamber of the apparatus for dampening walking noise.

3. Apparatus according to the preceding claim, characterized in that the damper motor's (5) pressure against the closing damper (4) interacts with the excess pressure in the valve.