RU2808073C1 - Air flow stabilizer - Google Patents
Air flow stabilizer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2808073C1 RU2808073C1 RU2023126130A RU2023126130A RU2808073C1 RU 2808073 C1 RU2808073 C1 RU 2808073C1 RU 2023126130 A RU2023126130 A RU 2023126130A RU 2023126130 A RU2023126130 A RU 2023126130A RU 2808073 C1 RU2808073 C1 RU 2808073C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air flow
- housing
- fixed
- stabilizer
- smoothly
- Prior art date
Links
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 abstract description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
Abstract
Description
Стабилизатор относится к системам вентиляции зданий различного назначения, и в частности к естественной вытяжной вентиляции.The stabilizer refers to ventilation systems for 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 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 movement 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 to the plunger, and the other to the tension adjustment screw installed on the stand. The tension screw regulates the required tension of the elastic element (RF patent No. 2547602, publ. 04/10/2015).
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 difficulty in developing and manufacturing an elastic element with a predetermined nonlinear stiffness characteristic that exactly corresponds to the changing influence 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, имеющей 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 an air flow stabilizer containing a housing, a diaphragm fixed in the housing and a plunger mounted on an axis with limiters and with a protrusion, which has the ability to move reciprocatingly in bushings mounted on racks fixed in the housing, the stabilizer is equipped with a sequence elastic rods with specified stiffness characteristics, one end of each elastic rod is fixed to the body, and on the opposite side it can touch the protrusion on the axis when it moves (RF patent No. 2773592, publ. 06.06.2022).
Недостатком данного изобретения является малая чувствительность к воздействию воздушного потока при его небольшой скорости, особенно характерной для систем естественной вентиляции.The disadvantage of this invention is its low sensitivity to the effects of air flow at low speeds, especially characteristic of natural ventilation systems.
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 большей чувствительный к небольшой скорости набегающего воздушного потока. 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 the use of an external energy source; contains an elastic element that meets the required stiffness characteristics and is more sensitive to the low speed of the oncoming air flow.
Технический результат - использование плавно сужающегося канала на стороне входа воздушного потока в корпуса стабилизатора, использование плавно расширяющегося канала на выходе воздушного потока из диафрагмы. Такая форма проточной части стабилизатора позволяет в суженной части стабилизатора, где перемещается плунжер, создавать повышенную скорость воздушного потока по сравнению со скоростью на входе в устройство. При этом плавное сужение корпуса, а затем плавное расширение снижают начальное аэродинамическое сопротивление устройства, расширяя возможный диапазон его применения. А также исключение пространственной ориентированности стабилизатора расхода воздуха, работа без внешнего источника энергии, возможность встраивания в каналы без выступающих частей устройства, наличие составного упругого элемента, обеспечивающего требуемую характеристику жесткости упругого элемента.The technical result is the use of a smoothly tapering channel on the side where the air flow enters the stabilizer housing, and the use of a smoothly expanding channel at the exit of the air flow from the diaphragm. This shape of the flow part of the stabilizer makes it possible to create an increased air flow speed in the narrowed part of the stabilizer, where the plunger moves, compared to the speed at the entrance to the device. At the same time, a smooth narrowing of the body, and then a smooth expansion, reduces the initial aerodynamic resistance of the device, expanding the possible range of its application. And also the exclusion of spatial orientation of the air flow stabilizer, operation without an external energy source, the possibility of being built into channels without protruding parts of the device, the presence of a composite elastic element that provides the required characteristic of the rigidity of the elastic element.
Результат достигается тем, что в стабилизаторе расхода воздуха, содержащем корпус закрепленную в корпусе диафрагму, плунжер, закреплен на оси с ограничителями и с выступом, имеющей возможность перемещаться возвратно-поступательно во втулках, установленных на стойках, одна стойка закреплена в корпусе, стабилизатор снабжен последовательностью упругих стержней с заданными характеристиками жесткости, одним концом каждый упругий стержень может касаться выступа на оси при ее перемещении, к корпусу прикреплен плавно сужающийся канал, к диафрагме прикреплен плавно расширяющийся канал, другая стойка закреплена в плавно расширяющемся канале, каждый упругий стержень с противоположной стороны закреплен в плавно расширяющемся канале.The result is achieved by the fact that in an air flow stabilizer containing a housing, a diaphragm fixed in the housing, a plunger mounted on an axis with limiters and a protrusion, which has the ability to move reciprocatingly in bushings mounted on racks, one rack is fixed in the housing, the stabilizer is equipped with a sequence elastic rods with specified stiffness characteristics, one end of each elastic rod can touch the protrusion on the axis when it moves, a smoothly tapering channel is attached to the body, a smoothly expanding channel is attached to the diaphragm, the other post is fixed in a smoothly expanding channel, each elastic rod is fixed on the opposite side in a smoothly expanding channel.
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, перемещающейся возвратно-поступательно во втулках 6, установленных на стойках 7-1,7-2, одна из стоек 7-1 закреплена в корпусе 1, стабилизатор снабжен последовательностью упругих стержней 8-1 … 8-3 (может состоять из другого количества упругих стержней, на рисунке их показано 3) с заданными линейными характеристиками жесткости, каждый стержень может касаться выступа 9 на оси 4 при ее перемещении. К корпусу 1 прикреплен плавно сужающийся канал 10, к диафрагме 2 прикреплен плавно расширяющийся канал 11. Другая стойка 7-2 закреплена в плавно расширяющемся канале 11. Другими концами каждый упругий стержень (8-1 … 8-3) закреплен в плавно расширяющемся канале 11.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 that perceives the pressure of the air flow, mounted on an axis 4, with limiters 5 at one end and at the other end, moving back and forth in bushings 6 mounted on racks 7 -1.7-2, one of the racks 7-1 is fixed in housing 1, the stabilizer is equipped with a sequence of elastic rods 8-1 ... 8-3 (may consist of another number of elastic rods, there are 3 of them shown in the figure) with given linear stiffness characteristics , each rod can touch the protrusion 9 on the axis 4 when it moves. A smoothly tapering channel 10 is attached to the body 1, a smoothly expanding channel 11 is attached to the diaphragm 2. Another rack 7-2 is fixed in a smoothly expanding channel 11. The other ends of each elastic rod (8-1 ... 8-3) are fixed in a smoothly expanding channel 11 .
Стабилизатор расхода воздуха работает следующим образом.The air flow stabilizer works as follows.
Воздушный поток проходит через плавно сужающийся канал 10, увеличивает скорость и скоростное давление на плунжер 3. При расчетном расходе воздуха скоростное давление воздушного потока, действующее на плунжер 3, компенсируется начальным натяжением первого из последовательности упругого стержня 8-1. 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 9 будет растягивать (отгибать) стержень 8-1 с меньшей жесткостью, пока этот стержень 8-1 растянется до расчетного положения. Это положение задается вертикальным расположением стержня 8-2. Дальнейшее повышение давления воздушного потока и соответствующее перемещение плунжера с осью и фиксатором будет растягивать стержни 8-1 и 8-2, 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, растягивая последовательность 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 8-1…8-3 и местами их закрепления на плавно расширяющемся канале 11. При снижении давления воздушного потока работа стабилизатора происходит в обратном порядке: упругие стержни сжимаются (разгибаются), передавая свое воздействие на выступ 9 и перемещая ось с плунжером, открывая большую площадь для прохода воздуха, снижая сопротивление стабилизатора и возвращая расход воздуха к расчетной величине. За счет плавно сужающегося канала 10 возрастает скорость и скоростное давление воздействующее на плунжер, по сравнению с меньшей скоростью и скоростным давлением на входе в стабилизатор - повышается чувствительность устройства. Плавно сужающийся канал 10 и плавно расширяющийся канал 11 снижают потери давления в стабилизаторе при расчетном расходе воздуха.The air flow passes through a smoothly tapering channel 10, increases the speed and velocity pressure on the plunger 3. At the calculated air flow rate, the velocity pressure of the air flow acting on the plunger 3 is compensated by the initial tension of the first elastic rod 8-1 in the sequence. 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 the passage of the calculated air flow. With increasing air flow, the air flow pressure acting on the plunger 3 increases; it moves along with the axis 4 along the body 1, reducing the air passage area in this space (increasing resistance), which reduces the air flow, returning it to a value close to the calculated one expense. When the plunger 3 moves together with the axis 4 in the bushings 6, the protrusion 9 will stretch (bend) the rod 8-1 with less rigidity until this rod 8-1 stretches to the calculated position. This position is determined by the vertical position of rod 8-2. A further increase in the air flow pressure and the corresponding movement of the plunger with the axis and the lock will stretch the rods 8-1 and 8-2, which have greater rigidity. In this case, there is a further reduction in the air passage area between the plunger housing and the diaphragm, which returns the air flow to the calculated value. With a further increase in pressure, the plunger moves, stretching the sequence of elastic rods, reaching the extreme position corresponding to the calculated stretch of all elastic rods. The movement of the plunger with the axis in the housing 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 rigidities of the elastic rods 8-1...8-3 and the places where they are fixed on the smoothly expanding channel 11. When the air flow pressure decreases, the stabilizer operates in in reverse order: the elastic rods are compressed (unbent), transferring their impact to protrusion 9 and moving the axis with the plunger, opening a larger area for air passage, reducing the resistance of the stabilizer and returning the air flow to the calculated value. Due to the smoothly tapering channel 10, the speed and velocity pressure acting on the plunger increases, compared to the lower speed and velocity pressure at the entrance to the stabilizer - the sensitivity of the device increases. The smoothly tapering channel 10 and the smoothly expanding channel 11 reduce pressure losses in the stabilizer at the design air flow.
Предложенная конструкция стабилизатора расхода воздуха достигает поставленных целей: конструкция не требует определенной пространственной ориентированности; обеспечивает возможность встраивания в каналы без выступающих частей; обеспечивает работу стабилизатора без внешнего источника энергии; содержит составной упругий элемент, отвечающий требуемой характеристике жесткости; обладает большей чувствительный к небольшой скорости набегающего воздушного потока.The proposed design of the air flow stabilizer achieves its goals: the design does not require a specific spatial orientation; provides the ability to be built into channels without protruding parts; ensures operation of the stabilizer without an external energy source; contains a composite elastic element that meets the required stiffness characteristics; is more sensitive to low speed of incoming air flow.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2808073C1 true RU2808073C1 (en) | 2023-11-22 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2847017B1 (en) * | 1978-10-28 | 1979-11-08 | Schako Metallwarenfabrik | Supply air outlet for the ceiling of rooms to be ventilated and air-conditioned |
DE3429710A1 (en) * | 1984-08-11 | 1986-02-13 | Turbon-Tunzini Klimatechnik GmbH, 5060 Bergisch Gladbach | AIR OUTLET WITH A CYLINDRICAL SHEATH |
RU2541295C2 (en) * | 2013-05-28 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | Device of stabilisation of air flow rate |
RU2547602C1 (en) * | 2013-11-21 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | Air consumption stabilisation device |
RU2773592C1 (en) * | 2021-10-19 | 2022-06-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский государственный архитектурно-строительный университет» (КазГАСУ) | Air flow stabilizer |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2847017B1 (en) * | 1978-10-28 | 1979-11-08 | Schako Metallwarenfabrik | Supply air outlet for the ceiling of rooms to be ventilated and air-conditioned |
DE3429710A1 (en) * | 1984-08-11 | 1986-02-13 | Turbon-Tunzini Klimatechnik GmbH, 5060 Bergisch Gladbach | AIR OUTLET WITH A CYLINDRICAL SHEATH |
RU2541295C2 (en) * | 2013-05-28 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | Device of stabilisation of air flow rate |
RU2547602C1 (en) * | 2013-11-21 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | Air consumption stabilisation device |
RU2773592C1 (en) * | 2021-10-19 | 2022-06-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский государственный архитектурно-строительный университет» (КазГАСУ) | Air flow stabilizer |
RU2796726C1 (en) * | 2022-12-07 | 2023-05-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) | Air flow stabilizer |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107002809B (en) | Orifice valve and buffer | |
JPH0243051B2 (en) | ||
CN100526674C (en) | Hydraulic shock absorber | |
RU2808073C1 (en) | Air flow stabilizer | |
US4132153A (en) | Metering control valve and fluid power system | |
CN106662193A (en) | Valve for hydraulic damper | |
KR101565051B1 (en) | Bypass flow path open/close type active engine mount device using air chamber | |
US9829061B2 (en) | Valve arrangement | |
US20120211318A1 (en) | Real-Time Variable Damping Module Using Magnetic Shape Memory Material | |
CN107850168A (en) | Orifice valve and the buffer for possessing orifice valve | |
CN103032179A (en) | Timing control system and method for variable valve | |
US11739809B2 (en) | Throttle point with a valve body with a changing diameter | |
RU2796726C1 (en) | Air flow stabilizer | |
RU2773592C1 (en) | Air flow stabilizer | |
US7055661B2 (en) | Hydraulic shock absorber with adjusting of shock absorbing type | |
RU2689295C1 (en) | Air flow stabilizer | |
JP2000120752A (en) | Valve device | |
CN216951054U (en) | Multistage speed regulation hydraulic system | |
US20190143789A1 (en) | Refrigerant hammer arrestor and refrigerant loop incorporating that refrigerant hammer arrestor | |
RU2547602C1 (en) | Air consumption stabilisation device | |
US5099875A (en) | Fluid flow regulator | |
KR102137146B1 (en) | Mr damper consisting of the sma spring capable of controlling damping force | |
CN209340596U (en) | A kind of adjustable shut-off valve | |
US3835501A (en) | Actuators | |
RU98114638A (en) | METHOD FOR REGULATING THE HYDRAULIC DAMPER RESISTANCE FORCE AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION (OPTIONS) |