SE510102C2 - Tilluftsapparat med trattformade flödespassager - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 510102 2 avsett resultat skall uppnås. En fallerande tilluftapparat påverkar således alla andra apparater i samma system och ger upphov till olägenheter eller ideliga omjusteringar. Ökade kylkrav vid fartygshytter gör att man numera har närmat sig gränsen för den tillförda luftmángd sonxkan tillföras en hytt från en enda apparat, utan att skapa drag. En ökning av antalet tilluftapparater är en oekonomisk lösning.

TEKNISKA PROBLEMET Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en tilluftsapparat med kompakta inbyggnadsmàtt, sonxger ett lågt egentryckfall för effektiv lufttillförsel, med noggrann strypning över ett stort flödesområde trots tryckvariationer pä apparatens ingångssida, och med låg ljudgenerering över hela nämnda flödesområde.

LösNINGEN Detta àstadkommes enligt uppfinningen med hjälp av att värmealstrande organet och till spjällorganet, det styrenheten anslutna givare är placerade i ett cylindriskt kanalparti, att varje flödespassage i spjällorganet i varje vridläge bildar en i flödesriktningen successivt avsmalnande tratt, så att spjällorganet i nästan helt stängt läge uppvisar spaltformade flödesöppningar med väggar som konvergerar i flödesriktningen, och att en av strypskivorna är tunn och placerad uppströms en annan av strypskivorna, samt är försedd med ett antal vingar motsvarande antalet flödespassager, vilka vingar är vinklade från skivplanet i riktning nedströms och skjuter in i flödespassagerna, för bildande av en sida i flödespassagen med huvudsakligen samma längd som övriga sidor och med flödesriktningen.Genom denna motsvarande avsmalning i utformning av tilluftdonet erhålles en noggrann, tyst strypning över ett stort flödesområde. 10 15 20 25 30 35 510102 ~ _* Vid användning av tryckoberoende flödesreglering underlättas injustering av tilluftapparaten.

Justeringen sker lämpligen med hjälp av differential- tryckgivare.

Ytterligare varianter av uppfinningen framgår av de efterföljande underkraven.

BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppfinningen kommer nedan att beskrivas med hänvisning till ett utföringsexempel som visas pà de bifogade ritningarna, på vilka Fig. 1 är ett snitt i längsled genom en tilluft- apparat enligt uppfinningen, Fig. 2 är en ändvy av tilluftapparaten i Fig. 1, och Fig. 3-5 visar tilluftapparatens spjäll i tre olika användningslägen.

BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL Den i Fig. J. och 2 visade tilluftapparaten omfattar ett cylindriskt rörhölje 10, vilket är monterat i en tilluftkanal via koniska ändanslutningar ll. Dessa ger möjlighet att ansluta till kanalsystem med tätningar antingen pà inner eller ytterröret. Monteringen sker medelst spännklämmor 12, vilka gör det enkelt att demontera tilluftapparaten fràn kanalsystemet som en komplett enhet för reparation eller underhåll. En avlàng kopplingsbox 13 för elutrustning är monterad längs med och på utsidan av rörhöljet 10.

Pilen 14 i. Fig. 1 anger flödesriktningen genom tilluft- apparaten som tillförs friskluft som torkats och kylts till en relativt làg temperatur, t.ex. +15 °C. 10 15 20 25 30 35 510102 4 Två i dubbelspiralform lindade värmeelementrör 15 är monterade vid imdoppssidan av rörhöljet 10 och uppvisar 900W, varierbar. Effektregleringen sker i en elektronisk styrenhet vardera en effekt på vilken effekt är steglöst 16 med hänsyn till luftflöde och temperaturansprák för det utrymme som tilluftenheten betjänar.

En spjällanordning 17 är monterad nedströms elementrören 15 i rörhöljet 10, och kommer att beskrivas mer detaljerat senare, men omfattar i stora drag en medelst skruvar 18 i rörhöljet monterad fast strypskiva 19 med axel 20. Axeln 20 bär upp en vridbart pà densamma lagrad strypskiva 21 och en likaledes vridbar, mellan de bàda strypskivorna 19, 21 lagrad slavskiva 22. Strypskivan 21 manövreras via ett kugghjul 23, en växellåda 24 och en stegmotor 25 som är ansluten till styrenheten 16.

Nedströms spjällanordningen 17 finns ett jämförelsevis långt utrymme 26 i rörhöljet 10, vilket har till uppgift att jämna ut flödet från ett antal passager i spjällanordningen, sä att turbulenser i flödet jämnas ut innan detta när det koniska rörpartiet 11 vid rörhöljets nedströmsände.

Temperaturgivare 27 är monterade som genomföringar i rörhöljet 10, spjällanordningen 17. Temperaturgivarna 27 är anslutna till bäde pá uppströms- och nedströmssidan av styrenheten 16 . En differentialtryckgivare 28 är monterad med avkänningssonder 29 uppströms och nedströms spjällanordningen 17. Även differentialtryckgivaren 28 är ansluten till styrenheten 16.

Spjällanordningens 17 fasta strypskiva 19 har normal tunnplàttjocklek och är försedd med fem flödesöppningar 30, som är fördelade med lika delning längs omkretsen pà den cirkulära skivan. Var och en av passagerna 30 är utformad som en cirkelsektor med stympad spets. Varje sådan sektor har en vinkelbredd av cirka 36°. Den ena raka sidan på varje sektor 10 15 20 25 30 35 510102 f. är försedd med en fràn skivplanet, i nästan rät vinkel med flödesriktningen bockad vinge 31. Vingarna 31 skjuter ut drygt 25 mm frän skivplanet.

Spjällanordningens 17 vridbara strypskiva 21 har à sin sida en tjocklek av cirka 25 mm. Fem flödespassager 32 är pä samma sätt fördelade med lika delning längs skivans 21 omkrets. Var och en av passagerna 32 är utformad som en cirkelsektor med stympad spets. Varje sådan sektor har en vinkelbredd av cirka 36°, varvid de raka sidorna lutar nàgot koniskt i flödesrikt- ningen, sä att flödesöppningen successivt smalnar av med ett par graders lutning i nämnda riktning. Vingarna 31 på den fasta strypskivan 19 skjuter ned i passagerna 32, så att deras ändkanter 33 är parallella med en av de raka, nedströms belägna kantsidorna på dessa passager.

Strypskivan 21 påverkas av en icke visad vridfjäder, vilken har till uppgift att päföra en vridkraft som tar upp eventuellt glapp i drevingreppet med drevet 23. Genom att vridfjädern strävar att vrida skivan 21 i riktning mot fullt öppet läge, befinner sig fjädern i sitt maximalt spända läge då spjället är helt stängt. Detta är fördelaktigt eftersom spjället är reglermässigt känsligast i närheten av läge helt stängt.

Slavskivan 22 är också tillverkad av tunnplåt och försedd med flödesöppningar 34 som helt och hållet motsvarar formen pä passagerna 30 i den fasta strypskivan 19.

Såsom framgår av Fig. 3-5 som visar spjällets tvä ändlägen och ett mellanläge, påverkas slavskivan 22 av den vridbara strypskivans 21 vridning, sä att den medbringas under slutfasen av denna vridning, dvs. under vridning fràn fullt öppet till fullt stängt läge. Härvid används de öppningarna 34 avgränsande armarna 35 för avskärmning' av' den fasta strypskivans 19 flödespassager 30, så att dessa inte blottar nästföljande passage 32 i den vridbara strypskivan 21. 10 15 20 25 30 35 510102 o När spjâllet 17 är nästan helt stängt sker flödet genom spjâllet via làngsmala, trattformade, radiellt anordnade slitsöppningar, vilka var och en avgränsas av väggsidor, som konvergerar i flödesriktningen och bildar en passage vars längd är betydligt större än spaltöppningens vidd. Lämpligen motsvarar denna längd minst en àttondel av flödespassagens största omkrets.

Denna utformning har visat sig ge en betydande reducering av det ljud som alstras när luften passerar genom spjâllet.

Detta reglertillstánd ger annars normalt upphov till buller- alstrande turbulens i ett spjäll.

När spjâllet är helt stängt är slitsöppningarna slutna. Vid manövrering till fullt öppningsläge medbringas slavskivan 22 av den vridbara strypskivan 21, tills slavskivans armar 35 återigen överlappas av de armar som avgränsar den fasta strypskivans 19 öppningar 30.

Genom användning av temperaturgivare 27 och differential- tryckmätare som registrerar både temperaturskillnad och tryckskillnad uppströms och nedströms spjâllet 17, kan styrenheten arbeta mycket exakt och säkert. Exempelvis kan styrenheten, kompensera för 'variationer i. pàlagt tryck i kanalsystemet, vilka.kan.orsakas av varierande luftuttag fràn övriga anslutna apparater, av variationer i vindtryck vid fläktars tryckförändringar kan annars ge upphov till tröghet och betjänande intag/utlopp, med mera. Dessa insvängningsproblem pà hela reglersystemet, vilket i sin tur leder till temperaturvariationer i utrymnæt samt till onödigt slitage pä hög energiförbrukning samt organ för volymflödesreglering.

Detta undviks genom att även förse styrenheten 13 med information om karaktäristiken hos organen för volymflödes- regleringen beträffande position - pàlagt tryck - erhållet 10 15 20 510102 7 volymflöde, så att positionsförändringar kan genomföras snabbare och mer exakt.

Genom de ovan beskrivna givarna och styrenheten 16 kan man ställa upp olika säkerhetsvillkor, som därvid blir fysiskt inbyggda i tilluftapparaten. Detta ger en betydligt mera intelligent fungerande tilluftapparat än tidigare kända apparater som endast fungerar i samverkan med en övervak- ningscentral. Exempelvis kan man som villkor ange att någon elektrisk effekt ej får pàföras elementen 15 om det inte finns ett visst minsta flöde genom spjället.

Materialen i spjället är valt med hänsyn till att apparaten skall kunna fungera som brandspjäll.

Uppfinningen âr ej begränsad till ovan beskrivna utföringsexempel, utan flera varianter är tänkbara inon1ramen för efterföljande krav. Exempelvis kan spjället 17 utformas med annorlunda öppningar än visat.

Claims (6)

10 15 20 25 30 35 510102 1 ~«~«fw~ -. \ 'w -\ PATENTKRAV

1. Tilluftapparat för lufttillförsel och temperatur- reglering av utrymmen, t.ex. på fartyg, omfattande ett till ventilationskanal anslutet inlopp (ll), minst ett i nämnda utrymme mynnande utlopp (ll), mellan inloppet och utloppet placerat spjällorgan (17) för volymreglering av luftflödet till utrymmet via minst två samverkande strypskivor (19, 21) med flödespassager (30, 32), vilkas flödesareor är varierbara genom vridning av minst en av strypskivorna (21) kring en axel (20) som är koaxiell med kanalpartiets (10) längdaxel, samt värmealstrande organ (15) för temperatur- reglering av luftflödet till utrymmet, och en styrenhet (16) för styrning av flöde och temperatur, för anpassning till önskad temperaturnivà, k ä n n e t e c k n a d därav, att spjällorganet (17), det värmealstrande organet (15) och till styrenheten (16) anslutna givare (27, 28) är placerade i ett cylindriskt kanalparti (10), att varje flödespassage (30, 32) i spjällorganet i varje vridläge bildar en i flödesriktningen successivt avsmalnande tratt, så att spjällorganet (17) i nästan helt stängt läge uppvisar spaltformade flödesöppningar med väggar som konvergerar i flödesriktningen, och att en av strypskivorna (19) är tunn och placerad uppströms en annan av strypskivorna (21), samt är försedd med ett antal vingar (31) motsvarande antalet flödespassager (32), vilka vingar är vinklade från skivplanet i riktning nedströms och skjuter in i flödespassagerna, för bildande av en sida i flödespassagen med huvudsakligen samma längd som övriga sidor och med motsvarande avsmalning i flödesriktningen.

2. Tilluftapparat enligt kravet l, k ä n n e t e c k n a d därav, att flödespassagerna (30, 32) sträcker sig med en längd motsvarande minst en åttondel a _ .,_.,.\- '1 10 15 20 25 iaf; f=í1 510 102 av flödespassagens största omkrets, i kanalpartiets (10) längdriktning.

3. Tilluftapparat enligt kravet l, k ä n n e t e c k n a d därav, att strypskivorna är två, varav den ena skivan (21) utgörs av en platta med viss antal cirkelsegmentformade godstjocklek och med ett flödespassager (32) som sträcker sig i huvudsak parallellt genom plattan i kanalpartiets (10) längdriktning.

4. Tilluftapparat enligt kravet 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att en slavskiva (22) är placerad mellan de båda strypskivorna (19, 21), och anordnad att medbringas av den vridbara strypskivan (21).

5. Tilluftapparat enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att det cylindriska kanalpartiet (10) är försett med organ (12) som möjliggör enkel löstagbar fastsättning vid rörändar (ll).

6. Tilluftapparat enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att de värmealstrande organens (15) uteffekt styrs av styrenheten (16) medelst återkoppling av en givarsignal som karaktäriserar flödet genom apparaten, oberoende av tryckvariationer i tilluft- kanalen.