NO780754L

NO780754L - Anordning for innbyrdes regulering av minst to stroemmende media

Info

Publication number: NO780754L
Application number: NO780754A
Authority: NO
Inventors: Curt Arnold Bjoerklund
Original assignee: Curt Arnold Bjoerklund
Priority date: 1978-03-06
Filing date: 1978-03-06
Publication date: 1979-09-07
Also published as: ES478360A1; SE442900B; DK92079A; CH640925A5; IT7983343A0; FI790611A; CA1119075A; BE874623A; SE7901677L; FR2419447B1; FR2419447A1; IT1125328B; GB2027849B; DE2907919A1; DE2907919C2; GB2027849A; JPS54125384A; NL7901666A; AU4486479A

Description

Anordning for innbyrdes regulering av minst to

strømmende media.

Oppfinnelsen vedrører en anordning for innbyrdes regulering av minst to strømmende media, nærmere bestemt en anordning av det slag som er angitt i innledningen til patentkrav 1.

Kjente blandere for eksempelvis vannvarmere, med lineært virkende shunt^regulering har den store ulempe, at den regu-lerende, d.v.s. bevegelige, delen må foreta storeef f ektkrev-ende bevegelser for eksempelvis ved motorshunter og jevne ut et konstant varmtvannsuttak i løpet av en ofte kort tidsperiode. Slike blandere er ofte meget kostbare og kompliserte, med f.eks. elektriske tilkoblinger osv., hvilke gjør dem også kostbare å vedlikeholde. Svingningene i temperaturen på det utgående vannet kan tross dette gå opp i 5<-15°C.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å frambringe

en anordning av det angitte slag, som arbeider med korte, effekt-besparende reguleringsbevegelser, holder meget lave innstilte temperaturmarginaler, er enkel og billig å tilvirke, er forholds-vis ufølsom for forstyrrelser og har stor levetid samt krever lite vedlikehold og gir en hurtig og effektiv blanding av de ulike strømmene.

Dette formål kan ifølge oppfinnelsen realiseres ved at en anordning av det slag som er beskrevet i innledningen utformes i samsvar med patentkrav 1. En slik anordning kan tilvirkes for en betydelig lavere pris enn sammenlignbare kjente anordninger og krever ikke elektrisk tilkobling, samtidig som den er praktisk talt vedlikeholdsfri og under flere års praktiske forsøk har vist seg de ofte kompliserte system som finnes i handelen helt overlegen. I forbindelse med dette ligger det en stor fordel i ulikt store tilførselsåpninger, som med ytterst små reguleringsbevegelser og eventuelt med ulikt utformete reguleringsorgan -

kan gi alle ønskete blandingseffekter og med en følsomhet

på den utgående, samlete strømmen, som ofte ligger godt innenfpr

1°C, samt som kan følge for eksempel, varmebehovet med føler såvel inne som ute, idet disse følere også kan være koblet og gir da en noe mindre variasjon i utløpsledningen og noe hurtig-ere reaksjon. Dersom følelegemet kobles til utløpsledningen straks foran anordningen ifølge oppfinnelsen, kan den gi en. meget nøyaktig temperatur, som blant annet er ønskelig ved termo-statregulerte radiatorer. Alle tenkbare reguleringskurver eller karakteristika kan oppnås ved at åpningene gis ulike former.

Styreorganet eller en del som samvirker med dette kan være koblet til et av- og påslag av en sirkulasjonspumpe, slik at for eksempel gjennomstrømning av kaldvann ikke skjer under en viss temperatur.

Dersom hvirveldannelse ønskes og/eller øvrige hvirveldannels-er er for lav, kan kanalenes plassering gi denne ønskete effekten.

Ulikt store åpninger og korte reguleringsbevegelser gir små, kompakte enheter samt mulighet for på en enkel måte med ulikeformete åpninger eller ulikeformete reguleringsorgan å få hver ønsket reguleringskarakteristikk, til tross for at styreorganets arbeidsmåte er helt eller nesten lineær. Samme korte reguleringsbevegelser kan selvsagt utnyttes på en sylinderformet enhet med dreiebevegelser for reguleringsorganet.

Ytterligere fordelaktige trekk ved oppfinnelsen går fram av underkravene og dessuten av den etterfølgende eksempelbeskrivelse, hvor det henvises til tegningene, hvor: Fig. 1 viser et system hvor en anordning ifølge oppfinnelsen

inngår,

fig. 2 viser et lengdesnitt gjennom en første utførelsesform av en anordning ifølge oppfinnelsen,

fig. 3 viser et snitt etter linjen A-A i fig. 2,

fig. 4 og 5 viser riss som tilsvarer fig. 3 av modifiserte utførelsesformer av munningen til innløpskanaler henholdsvis utformingen av et reguleringsorgan,

, fig. 6 viser et lengdesnitt gjennom en modifisert utførelses-form av en anordning ifølge oppfinnelsen,

fig. 7 viser et snitt etter linjen C-C i fig. 6,

fig. 8 viser et snitt etter linjen D-D i fig. 6,

fig. 9 viser et lengdesnitt gjennom en ytterligere modifisert utførelsesform av en anordning ifølge oppfinnelsen,

fig. 10 viser et snitt etter linjen E-E i fig. 9, for en

annen reguleringsstilling, idet også de ulike regulerj;n.gsmid-* lene er noe modifisert,

fig. 12 viser et riss fra høyre i fig, 9,

fig. 13 viser en ytterligere modifisert utførelsesform av en anordning ifølge oppfinnelsen i et lengdesnitt,

fig. 14 viser et snitt etter linjen H-H i fig. 13,

fig, 15 viser et snitt etter linjen I-l i fig. 13,

fig, 16 viser et lengdesnitt gjennom ytterligere en modifisert utførelsesform av en anordning ifølge oppfinnelsen,

fig. 17 viser et snitt etter linjen J-J i fig. 16, mens fig. 18 viser et sideriss som tilsvarer snittet i fig. 16.

I tegningsfigurene vises utførelsesformer av oppfinnelsen, som er særlig egnet for bruk i et varmtvannssystem. Oppfinnelsen kan imidlertid tilpasses for alle slags væske- og gassformete media.

I tegningsfigurene "betegnes med følgende henvisningstall følgende deler:

Anordningen ifølge fig. 2 og enkelte av fig, 3~5 arbeider

på følgende måte:

I fig. 2 kommer varmvann inn gjennom 2 og kaldt vann gjennom 5 ved hjelp av for eksempel en sirkulasjonspumpef45, suges eller presses opp mot 4 henholdsvis 6, hvor 9 med anleggsflaten 10 tetter av mot 7 ved hjelp av bladfjæren 12, som holdes i stilling av 13. Forspenningen i 12 overvinner reguleringsorganets 9 forsøk på å følge med væskestrømmen. En mindre flate av bladfjæren 12 ligger da an mot anleggsflaten 11. Munningene 4 og 6 er kalibrerte, i det følgende ka lii i: A-munningen og B-munningen, hvor munningen 4 er større for å tillate et maksimalt effektuttak om og når dette kreves. Reguleringsorganet 9 flyttes fram og tilbake ved hjelp av reguleringsbélgen 24 i styreenheten 19, som gjennom kapillarrøret 23 står i forbindelse med for eksempel 42 eller 43 eller en kombinasjon av 42 og 43. Følelegemet 44 monteres på hensiktsmessig sted i utløpsledningen, d.v.s. i forlengelsen av 18 og styrer da for å oppnå en jevn temperatur, som er passende, for eksempel for system for termo-statregulerte radiatorer. 24 påvirker ved fram- og tilbakegående bevegelser som avføles ved hjelp av følerne 42-43-44 en styr-aksel 20 som er festet i reguleringsorganet 9 ved hjelp av hullet 36 og'holdes i lengdestilling av flensene 21 på styreakselen 20. Reguleringsorganet 9 styres i sideretning av styre-kantene 8. 28 er anslag på styreakselen 20 inne i styreenheten

for minst én endestilling av styreakselen og kan ved visse ut-førelsesformer være nødvendig.

Fig. 2 viser en normalstilling, hvor reguleringsorganet etterlater omtrent like store munningsavsnitt av munningene 4

og 6. Dette motsvarer et effektuttak som er nødvendig ved omtrent 0°C utendørstemperatur. Reguleringsorganet 9 kan helt

dekke over A-munningen 4, idet B-munningen 6 er helt åpen. Behovet for dette kan være: Høy utendørstemperatur har gjennom 42-43 påvirket reguleringsbélgen gjennom kapillarrøret 23, slik at reguleringsbélgen 24 gir maksimalt utslag dg båré (shunt) returvann via 6 sirkulerer rundt i systemet. Når følerlegemet 42 og/eller 43 avføler en lavere lufttemperatur, minsker væsken

i belgen 24 og 9 forflyttes mot styreenheten, slik at det be-gynner å skje en blanding med varmvann fra 6 tilsvarende det av-følte behov. Volumet på varmtvannsmengden øker først, når 4 er

helt stengt og går ut med den største temperatur som Kjelen med andre reguleringsorganer er innstilt på. c

Fullstendig avskjerming av B-munningen motsvarer en betydelig kapasitetsøkning på grunn av det større areal av A-munningen, som da får full effekt. Ved helt utskrudd innstillingsskrue 25 avlast-

er denne reguleringsbélgen 24, slik at reguleringsorganet kan innta denne stilling for eksempel ved starting av systemet, for hurtig å komme opp i temperatur, eller av andre årsaker hvor et mafljelt påvirkbart effektuttak trenges. Låseorganet 26 muliggjør tilbake-

gang til en tidligere innstilt kalibrering, som ved hjelp av inn-still ingsakselen 27 påvirker reguleringsbélgen 24.

Fig. 3 viser blant annet munningene 4 og 6 samt en del andre detaljer. Praktiske forsøk gir den effektkurve som tilsvarer be-

hovet på våre breddegrader på tilfredsstillende måte ved normale temperaturer på det varmtvann som kommer ut av kjelen 47.

Fig. 4 viser oversiden av reguleringsflaten med regulerings-

organet fjernet for å vise et eksempel på utformingen av A-munning-

en, som påvirker effektkurven i sluttfasen av stengningen av B-munningen. Alle andre karakteristika kan oppnås ved å endre B-

munningen eller begge.

Fig. 5 viser et snittplan mellom fig. 3 og 4 med bunndelen

10 av reguleringsorganet 9 mot reguleringsflaten 7. Utsparingen

30 i reguleringsorganet 9 gir her en karakteristikk som er til-

siktet. Også eller bare den del av reguleringsorganet 9 som dekker A-munningen 4 kan gis en utforming som likner utsparingen 30. Med

andre ordy når 9-10 dekker 4 helt, går den største dybde på utspar-

ingen 30 i kant med kanalveggen 4, som vender mot skilleveggen 3.

Man kan her innenfor tykkelsen av skilleveggen 3 utforme utspar-

inger 30 med ulike størrelser og form, slik at alle nødvendige karakteristika kan oppnås ved forsinket åpning - stAiping av kaldt-varmtvannsstrømmen. I stengt stilling av B-munningen 6 overlapper en viss del av 9-10 nevnte munning med tykkelsen av 3 inn på flaten 7. Dybden på utsparingen 30 kan også være mindre og 6 er helt av-

stengt. Utsparingen 30 i reguleringsorganet 9 er enkel, lett og billig å framstille.

Fig. 6 viser en utførelsesform som er helt forskjellig i opp-bygningen. Kammeret 32 deles her opp av reguleringsorganet 9, som er sylinderformet og som flyttes aksielt av styreorganet. Fordelen med denne utformingen er at den nødvendige innstillingskraft blir meget lav, idet reguleringsorganet 9 er helt avlastet med like mot- trykk i begge delene av reguleringskammeret 32, som påvirker flatsidene av reguleringsorganet 9. 31 er ribber eller "gjeller" som kan være framstilt i ett med reguleringsorganet 9, som i sin tur hensiktsmessig er av plast. Dette gjør at den totale anleggsflate mot huset 1 blir meget lav og bidrar ytterligere til å redusere den nødvendige innstillingskraft. Avstanden mellom ribbene 31 er alltid mindre enn bredden på skilleveggen 3, hvilket hindrer all normal lekkasje. Fravær av fjærtrykk senker også innstillingskraften. Denne anordningen er meget enkel å framstille, rimelig og driftsikker og har bare én bevegelig del. Den kan også utformes som innsats med bare de vitale delene finbearbeidet og kan plasseres i et legeme med meget enkel utforming. Den kan også gjøres firkantformet, hvor reguleringsorganet kan ha denne form. I dette tilfelle skjer reguleringen og blandingen ved utgangen av kammeret 32. Fig. 9 viser en utførelsesform hvor reguleringsorganet er eksentrisk lagret og svinger over 4 og 6, idet innstillingsbeveg-elsen skjer over et reduksjonsdrev slik at en styreenhet med kort slag er tilstrekkelig. Brikken 37 kan også inneholde en spiralfjær som medvirker til å opprettholde et passende trykk mellom reguleringsflaten 7 den nederste anleggsflate av reguleringsorganet. Den skallformete styreakselenden 39 er forsynt med et rektangulært hull 40 som tillater tappen 38 å beskrive en vandrende bevegelse ved svingning av reguleringsorganet 9. Fig. 10 viser munningene 4 og 6 utformet til passende "kurver"

1 forening med reguleringsorganets utforming.

Fig. 11 viser en liknende utførelsesform, dog med den for- . skjell, at reguleringsorganet 9 er forsynt med en kalibrert ut-sparing 30 for en annen passende "kurve" for å forsterke eventuelt ønsket hvirveidannelse = hurtigblanding, er innløpene 2 og 5 gitt en forskyvning i sideretning fra hverandre og en

hellning i motsatte retninger, hvilket gjør at munningene 4 og

6 ytterligere er forskjøvet slik, at en total dreie- eller

spiralbevegelse av væskes'trømmen som kommer inn i kammeret 32 hurtig medfører en effektiv og fullstendig blanding.

Fig. 12 viser forskyvningene og hellningene av innløp og munninger. Fig. 1 viser en oppbygning med noen av de anordninger og komponenter som er beskrevet her. 47 er en varmtvannskjel,

hvor plasseringen av en anordning ifølge oppfinnelsen er vist.

46 er en kontaktledning mellom 19-45 for av- og påslag av 45,

når utetemperaturen for eksempel er så høy, at det er helt unød-vendig å bare sirkulere kaldtvann. Kontaktelementene i 19-45 er ikke vist, siden de er kjente standardkomponenter. Følerlegemet 42 kan også plasseres i den inngående luftstrømmen til kjeleromm-et og avføler da i beskyttet stilling temperaturen på uteluften.

Samtlige utførelsesformer kan lett forsynes med manuell regulering .

Fig. 13-15 viser et snitt av en ytterligere anordning ifølge oppfinnelsen, hvor 9 er uten tetningsflenser og antas å tette tilstrekkelig, siden trykkforskjellen er praktisk talt ubetydelig og blandingen skjer etter reguleringskammeret. 3 og 4 og 6 er her plassert i siksakform i forhold til hverandre, hvilket gir en omløpsblanding der vannstrømmene hurtig får en homogen temperatur etter sammenstrålingen.

Anordningene i fig. 16-18 er utformet slik at reguleringsorganet 9, som er lagret i sentrum ved hjelp.av en gavl 61, på-virkes av forlengelsen av gavlen 61 til 64, slik at for eksempel stillingen ifølge figuren oppnås. Kammeret 32 har her alltid samme volummessige oppdeling, slik at trykket fra 2 og 5 opphever hverandre og innstillingskraften blir ubetydelig. Siden blandingen skjer på "topp" etter at reguleringen har funnet sted, kreves en meget enkel tetning av 9, som hensiktsmessig er av plast og forsynt med ribber 31 mot såvel 8 som mot de plane gavlene 60 og 61. Ingen nevneverdig overlekking vil skje. Også denne anordningen

kan gjøres meget enkel og kompakt. Den er også hensiktsmessig for store vannmengder, for eksempel i leiegårder og liknende. Manuell regulering kan da ved visse behov være tilstrekkelig.

De utførelsesformer som er beskrevet ovenfor og vist på tegningene må bare oppfattes som eksempler som kan modifiseres

og kompletteres på vilkårlig måte innenfor rammen av patentkravene. Således kan munningene 4 og 6 også helt eller delvis være utformet i selve reguleringsorganet, som da ved samvirke med de tilstøtende veggavsnitt i huset skaper den ønskete reguleringen. Særlig når reguleringsorganet skal framstilles av plast er en slik utforming mulig uten nevneverdige ekstra omkostninger.

Claims

1. Anordning for innbyrdes regulering av minst to fluider, eksempelvis varmt- og kaldvann eller returvann i et sentralvarmesystem, hvor anordningen omfatter et hus (1) med utløp (18), et første innløp (2) og tilhørende munning (4) samt et andre innløp (5) med tilhørende munning (6), hvilke munninger kan strupes og stenges ved hjelp av et reguleringsorgan (9), som utenfra og/eller innenfra kan på-virkes automatisk og/eller manuelt, karakterisert ved på kjent måte i det minste partielt lineært virkende reguleringsorganer (24; 42; 43; 64) i kombinasjon med ikke-lineært virkende reguleringsorganer (3; 4; 6; 30) som dannes av ulike store og/eller forskjelligeutformete og/eller innbyrdes ulikt anordnede munninger (4,6) til inn-løpene (2., 51 og ved at reguleringsorganet (9) fortrinnsvis er innrettet til, utover en stilling hvor den ene munningen (61 allerede er Helt avstengt, å kunne frilegge den andre munningen (4) -ytterligere.

2. Anordning i samsvar med krav 1, k a r a k t e r iv, s, ert ved at innløpenes (2,51 munninger (4, 6. 1_ ligger innenfor en reguleringsf late (71, langs hvilken reguleringsorganet (9) er fortrinnsvis tettende og glidbart anordnet med en anleggsflate (101, idet en skillevegg (31, som atskiller munningene, og/eller munningene og/eller regu^ lergingsorganet har utsparinger, kurver eller liknende (301 for å oppnå en ønsket re gul er ing skar akt er is tikk..

3. Anordning i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at innløpene (2,5)_ er innbyrdes forsatt i si.deretningen og/eller skråner til mot-satt side, for å gi. innmatede fluidumstrømmer en vridnings-' eller spi.ralbevegelse.

4. Anordning i samsvar med et av kravene 1-3, karakterisert ved at reguleringsorganet (9-)_ er utformet som en skive, søm er eksentrisk lagret for svingning over begge munningene, idet innstillingsBevegel-sen, som overføres til skiven av en styreaksel (201, utveks--les- omkring en svingaksel (291^.0 g at styreakselen i sin fortrinnsvis hodeformete indre ende (39) er forsynt med et langstrakt hull (40), som tillater at en tapp (38) som ra- ger opp fra skivene .(9) > kan foreta en bevegelse i hullet (40) under reguleringsorganets (9) svingning.

5. Anordning i samsvar med et av kravene 1-4, karakterisert ved at reguleringsorganet (9) som fortrinnsvis er utformet som et sylindrisk legeme, er. innrettet til aksial forflytning i et tilsvarende utformet kammer (32) av en styreenhet (19) under samtidig oppdeling og avskjerming av de således dannede kammerdeler, som kom-muniserer med utløpet (18) via munninger eller åpninger (4, 6), langs hvilket område reguleringsorganet er glidbart og tettende anordnet, idet nevnte munninger eller åpninger og/ eller en eventuell skillevegg (3) mellom disse og/eller reguleringsorganet er spesialutformet, eksempelvis utført med siksakform, for å forårsake ønsket oppdeling mellom strøm-mene og/eller intensiv blanding, fortrinnsvis omkastnings-blanding av disse.

6. Anordning i samsvar med et av kravene 1-5, karakterisert ved at reguleringsorganet under formpasning er lagret i et sylindrisk kammer (32) med plansidene i kammerets aksialretning, mens st <y> reakselen (20) strekker seg i samme retning, organets sentrum som svingeaksel lagret i kammergavlene (60,61), idet donets ut-advendte kortsider fortrinnsvis er forsynt med fliker eller rifler (311, mens styreakselen (20) fortrinnsvis er for-lenget utad i form av en sveiv (64).

7. Anordning i samsvar med et av kravene 1-6, karakterisert ved at styreakselen (20.1 er aksialt forskyvbar og/eller dreibar ved et utendørs føler-legeme (42) og/eller et innendørs følerlegeme (43) og/ eller en på styreakselen vridningsfast, men glidbart anord net stillarm (78] og/eller en reguleringsbelg (24) utenfor eller innenfor strømningsbanene.