RU2796726C1

RU2796726C1 - Air flow stabilizer

Info

Publication number: RU2796726C1
Application number: RU2022131875A
Authority: RU
Inventors: Владимир Аронович Бройда
Filing date: 2022-12-07
Publication date: 2023-05-29

Abstract

FIELD: natural exhaust ventilation.

SUBSTANCE: air flow stabilizer comprises a housing, a diaphragm fixed in the housing, a plunger that perceives the pressure of the air flow, fixed on the axle, with limiters at one end and at the other end of the axle, with protrusion 13 on the axle, moving reciprocating in bushings mounted on racks, fixed in the housing. The stabilizer is equipped with a block of elastic rods, the elastic rods with specified stiffness characteristics are placed in the channels of the block. Each elastic rod has a slider capable of moving along the elastic rod in the channel of the block. The required (adjustable) position of the slider is fixed with a retainer. At one end, each elastic rod is fixed in the block of rods, and on the opposite side it can touch the protrusion on the axis when it is moved.

EFFECT: using, instead of a sequence of elastic rods with given stiffness characteristics, a block of elastic rods with rods of given stiffness characteristics with the possibility of adjusting their stiffness, as well as eliminating the spatial orientation of the air flow stabilizer, operation without an external energy source, the possibility of embedding in channels without protruding parts of the device.

1 cl, 1 dwg

Description

Стабилизатор относится к системам вентиляции зданий различного назначения, и в частности к естественной вытяжной вентиляции.The stabilizer refers to ventilation systems of buildings for various purposes, and in particular to natural exhaust ventilation.

Известно устройство для стабилизации расхода воздуха, содержащее корпус с регулирующим клапаном в виде цилиндра с прорезями в боковой поверхности и плунжера с ограничителем перемещения, установленного в цилиндр с возможностью возвратно-поступательного перемещения. Плунжер воспринимает давление воздушного потока, под действием которого он перемещается в цилиндре. Цилиндр установлен на диафрагме, неподвижно закрепленной на корпусе. Упругий элемент закреплен одним концом на плунжере, а другим на винте настройки натяжения, установленном на стойке. Винт натяжения регулирует необходимое натяжение упругого элемента (патент РФ №2547602, опубл.10.04.2015).A device for stabilizing the air flow is known, containing a housing with a control valve in the form of a cylinder with slots in the side surface and a plunger with a travel limiter installed in the cylinder with the possibility of reciprocating movement. The plunger perceives the pressure of the air flow, under the influence of which it moves in the cylinder. The cylinder is mounted on a diaphragm fixedly fixed to the body. The elastic element is fixed at one end on the plunger, and at the other end on the tension adjustment screw mounted on the rack. The tension screw regulates the required tension of the elastic element (RF patent No. 2547602, publ. 10.04.2015).

Недостатком данного изобретения является: сложность в разработке и изготовлении упругого элемента с заранее определенной нелинейной характеристикой жесткости, в точности отвечающей изменяющемуся воздействию воздушного потока. The disadvantage of this invention is: the complexity in the development and manufacture of an elastic element with a predetermined non-linear stiffness characteristic that exactly matches the changing effects of the air flow.

Наиболее близким по своей технической сути является стабилизатор расхода воздуха, содержащий корпус, закрепленную в корпусе диафрагму и плунжер, закрепленный на оси с ограничителями и с выступом, имеющую возможность перемещаться возвратно-поступательно во втулках, установленных на стойках, закрепленных в корпусе, стабилизатор снабжен последовательностью упругих стержней с заданными характеристиками жесткости, одним концом каждый упругий стержень закреплен на корпусе, а с противоположной стороны может касаться выступа на оси при ее перемещении. (патент РФ № 2773592, опубл.06.06.2022).The closest in its technical essence is the air flow stabilizer, containing a housing, a diaphragm fixed in the housing and a plunger, fixed on an axis with limiters and with a ledge, having the ability to move reciprocally in bushings mounted on racks fixed in the housing, the stabilizer is equipped with a sequence elastic rods with specified stiffness characteristics, with one end each elastic rod is fixed on the body, and on the opposite side it can touch the protrusion on the axis when it is moved. (RF patent No. 2773592, publ. 06.06.2022).

Недостатком данного изобретения является: сложность расчета и изготовления последовательности упругих стержней с заданными характеристиками жесткости, невозможность их настройки, отвечающей воздействию воздушного потока в конкретных условиях.The disadvantage of this invention is: the complexity of the calculation and manufacture of a sequence of elastic rods with given stiffness characteristics, the impossibility of their adjustment, corresponding to the impact of the air flow in specific conditions.

Задача изобретения – сконструировать стабилизатор расхода воздуха, который может работать при любой пространственной ориентации; может встраиваться в каналы без выступающих частей; работает без привлечения внешнего источника энергии; содержит упругий элемент, отвечающий требуемой характеристике жесткости; обладает возможностью уточняющей настройки, отвечающей воздействию воздушного потока в конкретных условиях.The objective of the invention is to design an air flow stabilizer that can operate in any spatial orientation; can be built into channels without protruding parts; works without attraction of an external source of energy; contains an elastic element that meets the required stiffness characteristic; has the ability to fine-tune the effect of the air flow in specific conditions.

Технический результат – использование вместо последовательности из упругих стержней с заданными характеристиками жесткости, блока упругих стержней, со стержнями заданных характеристик жесткости, с возможностью регулирования их жесткости, а также исключение пространственной ориентированности стабилизатора расхода воздуха, работа без внешнего источника энергии, возможность встраивания в каналы без выступающих частей устройства.EFFECT: instead of using a sequence of elastic rods with given stiffness characteristics, a block of elastic rods with rods of given stiffness characteristics, with the ability to control their stiffness, as well as the exclusion of the spatial orientation of the air flow stabilizer, operation without an external energy source, the possibility of embedding in channels without protruding parts of the device.

Результат достигается тем, что в стабилизаторе расхода воздуха, содержащем корпус, закрепленную в корпусе диафрагму, плунжер, закрепленный на оси, имеющей ограничители на одном и другом концах и выступ, свободно возвратно-поступательно перемещающейся во втулках, установленных на стойках, закрепленных в корпусе, согласно изобретению, имеется блок упругих стержней, закрепленный на корпусе, содержащий упругие стержни с заданными характеристиками жесткости, помещенные в каналы блока, с установкой на упругих стержнях ползунов, способных перемещаться по стержням, с фиксаторами, закрепляющими их требуемое положение на стержнях, одним концом каждый упругий стержень закреплен в блоке стержней, а с противоположной стороны может касаться выступа на оси.The result is achieved by the fact that in the air flow stabilizer, containing a housing, a diaphragm fixed in the housing, a plunger fixed on an axis having limiters at one and the other ends and a protrusion that freely reciprocates in bushings mounted on racks fixed in the housing, according to the invention, there is a block of elastic rods fixed on the body, containing elastic rods with specified stiffness characteristics, placed in the channels of the block, with sliders installed on the elastic rods, capable of moving along the rods, with clamps fixing their desired position on the rods, one end of each the elastic rod is fixed in the block of rods, and on the opposite side it can touch the protrusion on the axis.

На чертеже схематично показана конструкция предлагаемого стабилизатора. Стабилизатор расхода воздуха содержит корпус 1, закрепленную в корпусе диафрагму 2, плунжер 3, воспринимающий давление воздушного потока, закрепленный на оси 4, с ограничителями 5 на одном конце и на другом конце оси, перемещающейся возвратно-поступательно во втулках 6, установленных на стойках 7, закрепленных в корпусе, стабилизатор снабжен блоком упругих стержней 8, в каналы 9-1...9-3 блока помещены упругие стержни с заданными характеристиками жесткости 10-1…10-3 (блок может включать в себя другое количества упругих стержней и каналов, на рисунке их показано 3), на каждом упругом стержне имеется ползун 11-1…11-3, способный перемещаться по упругому стержню в канале блока, требуемое (настраиваемое) положение ползуна закрепятся фиксатором 12-1…12-3, одним концом каждый упругий стержень закреплен в блоке стержней, а с противоположной стороны может касаться выступа 13 на оси 4 при ее перемещении.The drawing schematically shows the design of the proposed stabilizer. The air flow stabilizer contains a housing 1, a diaphragm 2 fixed in the housing, a plunger 3, which perceives the pressure of the air flow, fixed on the axis 4, with limiters 5 at one end and at the other end of the axis moving reciprocating in the bushings 6 mounted on the racks 7 fixed in the body, the stabilizer is equipped with a block of elastic rods 8, in the channels 9-1 ... 9-3 of the block are placed elastic rods with specified stiffness characteristics 10-1 ... 10-3 (the block may include a different number of elastic rods and channels , they are shown in the figure 3), each elastic rod has a slider 11-1 ... 11-3, capable of moving along the elastic rod in the channel of the block, the required (adjustable) position of the slider the elastic rod is fixed in the block of rods, and on the opposite side it can touch the protrusion 13 on the axis 4 when it is moved.

Стабилизатор расхода воздуха работает следующим образом.The air flow stabilizer works as follows.

При расчетном расходе воздуха давление воздушного потока, действующее на плунжер 3, компенсируется начальным натяжением первого из упругих стержней 10-1 блока 8. Плунжер 3 находится в расчетном крайнем положении, максимально открывая проход для воздуха в пространстве между собой, корпусом 1 и диафрагмой 2 для прохода расчетного расхода воздуха. С возрастанием расхода воздуха увеличивается давление воздушного потока, воздействующее на плунжер 3, он перемещается вместе с осью 4 вдоль корпуса 1, сокращая площадь прохода воздуха в этом пространстве (повышая сопротивление), чем уменьшает расход воздушного потока, возвращая его к величине, близкой к расчетному расходу. При перемещении плунжера 3 вместе с осью 4 во втулках 6, выступ 13 будет растягивать (отгибать) стержень 10-1 с меньшей жесткостью, пока этот стержень 10-1 растянется до расчетного положения. Это положение задается вертикальным расположением стержня 10-2. Дальнейшее повышение давления воздушного потока и соответствующее перемещение плунжера с осью и фиксатором будет растягивать стержни 10-1 и 10-2, имеющий большую жесткость. При этом происходит дальнейшее сокращение площади прохода воздуха между корпусом плунжером и диафрагмой, что возвращает расход воздуха к расчетной величине. При дальнейшем повышении давления плунжер перемещается, последовательно растягивая, упругие стержни, достигая крайнего положения, соответствующего расчетному растяжению всех упругих стержней. Перемещение плунжера с осью в корпусе ограничено положениями ограничителей 5. Постоянство стабилизируемого расхода воздуха достигается правильным (расчетным) выбором жесткостей упругих стержней 10-1…10-3, местами их закрепления на блоке, шириной каналов блока, местом закрепления блока в корпусе. С помощью перемещения ползунов 11 в каналах 9 блока 8 регулируется длина отгибаемой части стержней 10, чем настраивается их жесткость. Нужное положение ползуна 11-1..11-3 закрепляется с помощью фиксатора 12-1…12-3. При снижении давления воздушного потока работа стабилизатора происходит в обратном порядке: упругие стержни сжимаются (разгибаются), передавая свое воздействие на выступ 13 и перемещая ось с плунжером, открывая большую площадь для прохода воздуха, снижая сопротивление стабилизатора и возвращая расход воздуха к расчетной величине. At the estimated air flow rate, the air flow pressure acting on the plunger 3 is compensated by the initial tension of the first of the elastic rods 10-1 of the block 8. The plunger 3 is in the calculated extreme position, maximally opening the passage for air in the space between itself, the housing 1 and the diaphragm 2 for passage of the calculated air flow. With an increase in air flow, the pressure of the air flow increases, acting on plunger 3, it moves along with axis 4 along body 1, reducing the area of air passage in this space (increasing resistance), which reduces the flow of air flow, returning it to a value close to the calculated value. consumption. When the plunger 3 moves together with the axis 4 in the bushings 6, the protrusion 13 will stretch (bend) the rod 10-1 with less rigidity until this rod 10-1 is stretched to the calculated position. This position is given by the vertical arrangement of the rod 10-2. A further increase in the pressure of the air flow and the corresponding movement of the plunger with the axis and the retainer will stretch the rods 10-1 and 10-2, which has a greater rigidity. This further reduces the air passage area between the plunger body and the diaphragm, which returns the air flow to the calculated value. With a further increase in pressure, the plunger moves, successively stretching the elastic rods, reaching the extreme position corresponding to the calculated stretching of all elastic rods. The movement of the plunger with the axis in the body is limited by the positions of the limiters 5. The constancy of the stabilized air flow is achieved by the correct (calculated) choice of the rigidity of the elastic rods 10-1 ... By moving the sliders 11 in the channels 9 of the block 8, the length of the bent part of the rods 10 is adjusted, which adjusts their rigidity. The desired position of the slider 11-1..11-3 is fixed with the help of the latch 12-1…12-3. When the pressure of the air flow decreases, the stabilizer works in the reverse order: the elastic rods are compressed (unbend), transferring their impact to the protrusion 13 and moving the axis with the plunger, opening a large area for the passage of air, reducing the resistance of the stabilizer and returning the air flow to the calculated value.

Предложенная конструкция стабилизатора расхода воздуха достигает поставленных целей: конструкция не требует определенной пространственной ориентированности, обеспечивает работу стабилизатора без внешнего источника энергии и возможность встраивания его в каналы без выступающих частей, обладает возможностью уточняющей настройки жесткости упругих стержней, отвечающей воздействию воздушного потока в конкретных условиях.The proposed design of the air flow stabilizer achieves its goals: the design does not require a certain spatial orientation, ensures the operation of the stabilizer without an external energy source and the possibility of embedding it into channels without protruding parts, and has the ability to fine-tune the stiffness of the elastic rods, corresponding to the impact of the air flow in specific conditions.

Claims

An air flow stabilizer comprising a housing, a diaphragm fixed in the housing and a plunger mounted on an axis having stops at one and the other ends and a protrusion freely reciprocating in bushings mounted on racks fixed in the housing, characterized in that there is a block elastic rods, fixed on the body, containing elastic rods with specified stiffness characteristics, placed in the channels of the block, with the installation of sliders on the elastic rods that can move along the rods, with clamps that fix the required position of the sliders on the rods, with one end each elastic rod is fixed in the block rods, and on the opposite side it can touch the protrusion on the axis when it is moved.