SK8137Y1 - Nastaviteľný regulátor prietoku tekutín, najmä vzduchu vo vzduchotechnických prvkoch - Google Patents

Abstract

Regulátor má vnútri kanálu umiestnené tlakové sondy (2, 3) s otvormi (4). Prvá tlaková sonda (2) je umiestnená na nábehovej strane listu (1) v jeho zadnej časti, druhá tlaková sonda (3) je umiestnená na protiľahlej strane listu (1) v jeho prednej časti. Tlakové sondy (2, 3) sú pomocou hadíc prepojené s prvkom na hodnotenie rozdielu tlakov, ktorý je umiestnený na vonkajšej strane kanálu. Otvory (4) oboch tlakových sond (2, 3) sú orientované rovnobežne s povrchom listu (1) a smerujú proti sebe na os (7) listu (1), v podstate do stredu listu (1). Umiestnenie otvorov (4) prvej a druhej tlakovej sondy (2, 3) je vymedzené prvým a druhým obdĺžnikom (8, 9) účinnej polohy, ktoré určujú vzdialenosť otvoru (4) od okraja listu (1) a tiež od roviny listu (1) a ktoré sa nachádzajú v pozdĺžnej osovej rovine kanálu, ktorá je kolmá na os otáčania listu (1).

Description

Oblasť techniky

Technické riešenie sa týka regulátora s klapkou, pri ktorej sa meria prietok tekutiny, a kde sa s využitím spätnej väzby nastavuje natočenie listu klapky, a to predovšetkým pri regulácii prietoku vzduchu vo vzduchotechnických prvkoch, systémoch, v rozvodoch rôznych prierezov a rozmerov. Zariadenie reguluje prietok v súčinnosti s elektrickým a/alebo elektronickým nastavovacím mechanizmom, ktorý môže prijímať pokyny aj na diaľku.

Doterajší stav techniky

Na reguláciu prietoku vzduchu a podobných plynov alebo tekutín sa používajú škrtiace klapky, ktoré zasahujú do toku tekutiny a podľa uhla natočenia kladú rôzny odpor pretekajúcej tekutine. Na nastavenie správneho uhla listu škrtiacej klapky sa môžu použiť rôzne mechanizmy s pružinami alebo elektrické, resp. elektronické riadiace systémy. Prietok tekutiny sa meria pomocou hodnotenia tlaku na rôznych miestach zariadenia. Je známy spôsob merania tlaku na dvoch miestach v prúde tekutiny, napríklad pred listom a za listom klapky umiestnenej v potrubí, kedy sa z rozdielu tlakov dá určiť rýchlosť, resp. prietok tekutiny.

Zverejnený patentový spis EP 2669592 BI, US 2013/0319545 Al opisuje klapku, ktorá má dve oddelené komory so skupinou otvorov. Jedna skupina otvorov je orientovaná na nábehovej strane proti smeru prúdenia vzduchu, druhá skupina otvorov je umiestnená na protiľahlej strane klapky. Pri prúdení vzduchu sa vďaka otvorom vytvára v komorách odlišný tlak, ktorý sa meria a z rozdielu tlakov sa vyhodnotí prietok vzduchu. Účelom tohto riešenia je dosiahnuť vysoký tlakový rozdiel aj pri malom prietoku vzduchu, ale toto riešenie vedie ku komplikovanej konštrukcii klapky a v rámci jednej komory dochádza k vyrovnávaniu tlakov z rôznych otvorov príslušnej skupiny.

Zverejnenie EP 2662637 Al objasňuje vytvorenie dvoch separátnych meracích bodov na meranie tlaku priamo na liste klapky. Meranie tlaku priamo v rovine listu klapky však vedie k nepresnostiam pri hodnotení prietoku a nastavenie požadovaného prietoku je nestabilné.

Úžitkový vzor DE 20217571 U1 opisuje snímač na zistenie tlakového rozdielu, ktorý má dve tlakové sondy, obe sú umiestnené v rovine klapky. Tlaková sonda na nábehovej strane klapky môže mať zahnutý tvar, ktorým s a nasmeruje proti prúdeniu vzduchu. Toto riešenie čiastočne odstraňuje nedostatky predchádzajúcich zariadení, stále však poskytuje malú citlivosť pri nízkych prietokoch a vedie k vysokej nepresnosti regulácie. Takéto a podobné riešenia sú tiež veľmi citlivé na presné vodorovné umiestnenie v rozvode, nepres né alebo odlišné umiestnenie vedie k nepresnostiamregulácie.

Je žiadané také riešenie regulátora s klapkou, ktoré zabezpečí vysokú citlivosť merania prietoku tekutín, najmä vzduchu, aj pri nízkych prietokoch a zároveň bude poskytovať opakovane presnú reguláciu požadovaného prietoku pri rôznych hydrodynamických podmienkach v rozvode. Riešenie má byť použiteľné na rôzne veľkosti prietokových prierezov a bez obmedzenia montážnej polohy.

Podstata technického riešenia

Uvedené nedostatky v podstatnej miere odstraňuje nastaviteľný regulátor prietoku tekutín, najmä vzduchu vo vzduchotechnických prvkoch, kde regulátor má kanál na prúdenie tekutiny, v telese kanálu je výkyvné uložená škrtiaca klapka, ktorá má mimo kanálu nastavovací mechanizmus, nastavovací mechanizmus zahŕňa akčný člen na zmenu uhla listu klapky a prvok na hodnotenie rozdielu tlakov v dvoch miestach vnútri kanálu, kde sú umiestnené tlakové sondy s otvormi, s ktorými je prvok na hodnotenie rozdielu tlakov prepojený pomocou hadíc, a kde tlakové sondy sú umiestnené na liste klapky pri jej okrajoch, prvá tlaková sonda je umiestnená na nábehovej strane listu klapky v jej zadnej časti, druhá tlaková sonda je umiestnená na protiľahlej strane listu klapky v jej prednej časti, pričom nastavovací mechanizmus zahŕňa tiež riadiacu jednotku na ovládanie akčného člena, kde riadiaca jednotka je vybavená pamäťou a je prepojená s prvkom na hodnotenie rozdielu tlakov, podľa tohto technického riešenia, ktorého podstata spočíva v tom, že otvory oboch tlakových sond sú orientované rovnobežne s povrchom listu klapky a smerujú do stredu listu klapky, otvor prvej tlakovej sondy je vzdialený od roviny klapky vo vzdialenosti vymedzenej prvým obdĺžnikom účinnej polohy a otvor dmhej tlakovej sondy je vzdialený od roviny klapky vo vzdialenosti vymedzenej druhým obdĺžnikom účinnej polohy.

Prvý a druhý obdĺžnik účinnej polohy vymedzujú priestor, v ktorom má byť umiestnený otvor prvej a dmhej tlakovej sondy, aby sa dosiahli požadované účinky. Obe tlakové sondy sú umiestnené v pozdĺžnej osovej rovine kanálu, táto pozdĺžna osová rovina je pritom kolmá na os otáčania listu klapky. Prvý a druhý obdĺžnik účinnej polohy sa teda nachádzajú v uvedenej pozdĺžnej osovej rovine, viažu sa prítomna list klapky a vyjadrujú mieru voľnosti návrhu presnej polohy otvoru príslušnej tlakovej sondy, teda určujú, v ktorom

S K 8137 Yl mieste v rámci pozdĺžnej osovej rovine kanálu môže byť otvor tlakovej sondy umiestnený, aby sa dosahoval výsledok podľa tohto technického riešenia.

Prvý a druhý obdĺžnik účinnej polohy sú ohraničené dvoma navzájom kolmými pármi línií. Prvý obdĺžnik účinnej polohy je ohraničený rovnobežnými líniami, ktoré sú kolmé na rovinu listu a sú od okraja listu vzdialené 15 a 24 mm a zároveň je prvý obdĺžnik účinnej polohy ohraničený rovnobežnými líniami, ktoré sú rovnobežné s rovinou listu a sú pritom od roviny listu vzdialené 6 a 18 mm Okrajom listu je pritom okraj listu klapky aj s prípadným tesnením Rovinou listu s a označuje vonkajší povrch listu klapky.

Druhý obdĺžnik účinnej polohy je ohraničený rovnobežnými líniami, ktoré sú kolmé na rovinu listu a sú od okraja listu vzdialené rovnako ako v prípade prvého obdĺžnika účinnej polohy a to vo vzdialenosti 15 a 24 mm Vzdialenosť ohraničujúcich línií druhého obdĺžnika účinnej polohy, ktoré sú rovnobežné s rovinou listu, sú aspoň dvojnásobné oproti prvému obdĺžniku účinnej polohy a to 24 a 36 mm To znamená, že otvor prvej tlakovej sondy je umiestnený vo výške 6 až 18 mm od roviny listu a pritom vo vzdialenosti 15 až 24 mm od okraja listu (vzdialenosť v pôdorysnom priemete na rovinu listu). Otvor druhej tlakovej sondy je umiestnený v rovnakej vzdialenosti 15 až 24 mm od okraja listu (vzdialenosť v pôdorysnom priemete na rovinu listu), ale vo výške (vo vzdialenosti) 24 až 36 mm

Uvedený vzťah prvého a druhého obdĺžnika účinnej polohy, ktoré majú rovnaké ohraničenie od okraja listu, ale kde druhý obdĺžnik účinnej polohy je od roviny listu vzdialený aspoň dvojnásobok vzdialenosti prvého obdĺžnika účinnej polohy, vedie dôležitou mierou k dosiahnutiu vysokej opakovanej presnosti merania v rôznych režimoch prúdenia.

Číslovka „prvá“ a „druhá“ je použitá len na vzájomné odlíšenie tlakových sond, nevyjadruje dôležitosť alebo poradie hodnotenia výsledkov tlakových sond. Z uvedeného dôvodu sú tieto číslovky vzájomne zameniteľné, ak sa primerane zamenia v celom spise. Pojem predná časť listu klapky vyjadruje pozíciu listu klapky s ohľadom na smer prúdenia tekutiny pri plne otvorenej klapke, označuje teda časť listu klapky, ktorá sa v smere prúdenia nachádza pred osou otáčania listu klapky. Pojem zadná časť potompomenováva časť listu klapky, ktorá je za osou otáčania v smere prúdenia tekutiny.

Podstatným znakom predloženého technického riešenia je, že otvory, ktoré predstavujú ústie tlakových sond, sú orientované proti sebe a nie sú umiestené v rovine listu klapky, ale sú umiestnené nad plochou listu klapky, resp. pod ňou. Toto usporiadanie eliminuje vplyv rôznych nestabilných javov v medznej vrstve pri povrchu listu klapky, kde je prúdenie tekutiny ovplyvňované trením o povrch listu klapky, a kde pri zvýšenej rýchlosti dochádza k turbulentným javom pri povrchu listu klapky. Otvory tvoriace ústie tlakových sond sú smerované do stredovej zóny listu klapky, teda majú opačné smerovanie, otvor prvej tlakovej sondy ústi proti smeru prúdiacej tekutiny, do tohto otvoru je natláčaná tekutina prúdiaca okolo tlakovej sondy. Otvor druhej tlakovej sondy ústí do smeru prúdiacej tekutiny a tá je unášaná z otvoru von. Týmto sa zvyšuje tlaková diferencia medzi miestami, kde satlakové sondy nachádzajú podľa uhla natočenia listu klapky.

Ako výhodné sa ukázalo usporiadanie, pri ktorom sú tlakové sondy tvorené zaslepenými rúrkami. Rúrky vychádzajú v podstate kolmo z plochy klapky, ich konce sú zaslepené a ústie sondy je tvorené otvorom na obvode rúrky. Toto vyhotovenie sa ukázalo ako výhodné aj z dôvodu, že hrana ústia má malú hrúbku, ktorá zodpovedá hrúbke steny rúrky. Keď sa pri rôznom natočení listu klapky mení uhol medzi osou ústia tlakovej sondyasmerom prúdenia tekutiny, nemení s a podstatne prúdenie tekutiny v tesnej blízkosti ústia.

Aby sa dosiahol hladký povrch klapky a priebeh prúdenia n a jej nábehovej strane, teda na ploche, na ktorú nateká tekutina pri prietoku cez kanál, môže byť prvá tlaková sonda vedená a pripojená z protiľahlej, úbežnej strany listu klapky, kde na nábehovú stranu listu klapky cez otvor v liste vyčnieva sonda. Pružná hadica je k prvej tlakovej sonde pripojená na protiľahlej strane. Z tejto strany je napojená aj druhá tlaková sonda. Pri tomto usporiadaní list klapky tvorí aerodynamický zákryt na napojenie oboch tlakových sond a na hadice oboch tlakových sond. Za osou listu klapky a pod ňou sú v stene kanálu umiestnené prechody hadíc, ktoré spájajú tlakové sondy vnútri kanálu s prvkom na hodnotenie rozdielu tlakov, ktorý je umiestnený na vonkajšej strane kanálu.

Vo výhodnom usporiadaní je tlaková sonda vyrobená z kovovej rúrky, napríklad z medenej rúrky, ktorá je na jednom konci zaslepená, napríklad je zaslepená stlačením konca alebo nalisovaním záslepky. Vblízkosti tohto uzavretého konca, výhodne mimo deformovanej časti zaslepenia, je vytvorený otvor, ktorý tvorí ústie tlakovej sondy. Rúrka ďalej smerom k povrchu listu pokračuje 90° ohybom, ktorým sa rúrka dostáva do roviny listu klapky. Na rúrke nasleduje druhý ohyb, ktorý je vedený v rovine klapky, čím sa vytvorí podstavec rúrky, ktorým sa rúrka lepšie fixuje na liste klapky v určenej polohe. Podstavec zabezpečuje kolmú polohu rúrky vyčnievajúcej z povrchu klapky. Na druhý, otvorený koniec rúrky je pripojená hadica, hadička, resp. pružné potrubie, ktoré prenáša tlak z ústia tlakovej sondy do prvku na hodnotenie rozdielu tlakov. Je vhodné, ak je ohnutá rúrka pripevnená k listu klapky pomocou tvarovanej príložky, ktorá zároveň pridržiava hadicu na konci rúrky.

Ako akčný člen môže byť použitý elektrický motor s prevodovkou, krokový elektromotor alebo pneumatický, alebo hydraulický motor. Zvyčajne bude akčný člen, prvok na hodnotenie rozdielu tlakov a riadiaca jednotka s pamäťou umiestnené v jednom telese, ktoré bude pripojené na vonkajšej strane kanála.

S K 8137 Yl

Podstatnou výhodou predloženého technického riešenia je dosiahnutie vysokej citlivosti merania aj pri nízkych prietokoch, pričom je dosiahnutá relatívne vysoká opakovaná presnosť požadovaného prietoku. Aj pri použití komerčne dostupného nastavovacieho mechanizmu s bežným prvkom na hodnotenie rozdielu tlakov sa dosiahne lepší aplikačný rozsah regulátora. Regulátor podľa tohto technického riešenia sa stáva použiteľným už pri rýchlosti prúdenia 0,2 ms¹. Pri rýchlosti prúdenia 2,5 ms¹ je presnosť nastavenia objemového prietoku 8 %.

Dôležitou výhodou je možnosť umiestniť regulátor do rozvodu v akejkoľvek uhlovej polohe, pri jeho montáži do potrubia nejestvuje žiadne obmedzenie, ako má byť regulátor natočený svojou pozdĺžnou osou, resp. orientáciou osi listu. To je dôležitá inštalačná výhoda, ktorú umožňuje práve usporiadanie podľa tohto technického riešenia. Použitý princíp vytvárania tlakového rozdielu a umiestnenie otvorov tlakových sond vedie k stabilným výsledkom merania bez ohľadu na orientáciu regulátora proti zvislej a vodorovnej rovine. Vo výhodnom usporiadaní môže byť list klapky spolu s tlakovými sondami vyvážený proti osi otáčania. Vysoká presnosť merania je dosiahnutá aj pri umiestnení regulátora za kolenom, teda v rozvodoch za prvkami, ktoré menia smer prúdenia regulovanej tekutiny, predovšetkým vzduchu.

Predložené technické riešenie má pritom jednoduchú a prevádzkovo spoľahlivú konštrukciu a dá sa zostaviť s využitím existujúcich prvkov a subsystémov. Výhodou je tiež, že sa podstatne nezužuje prietokový prierez v mieste listu klapky, klapka má bežnú, jednoduchú konštrukciu a do prietokového prierezu nie je potrebné umiestňovať pevné deflektory na umiestnenie tlakovej sondy.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Technické riešenie je bližšie vysvetlené pomocou obrázkov 1 až 11. Vyobrazené konštrukčné detaily ako aj pomer medzi priemerom kanálu a ostanými prvkami sú len príkladom a nemajú byť vysvetľujúce ako znaky obmedzujúce rozsah ochrany. Šípka s písmenom A vyjadruje smer prúdenia tekutiny, predovšetkým vzduchu. Šípka s písmenom BL vyjadruje smer otáčania listu klapky. DN označuje priemer potrubia kanálu.

Na obrázku 1 je zobrazený pohľad na vnútro kanála s kruhovým prierezom, kde klapka je čiastočne natočená. Mínus a plus vo štvorčekoch znázorňujú podtlakovú a pretlakovú zónu v tlakových sondách. Kóty a, b vyznačujú vzdialenosť línií prvého a druhého obdĺžnika účinnej polohy od okraja listu. Kóty hl, h2 vyznačujú výšku línií prvého obdĺžnika účinnej polohy od povrchu listu. Kóty h3, h4 vyznačujú vzdialenosť línií druhého obdĺžnika účinnej polohy od povrchu listu.

Obrázok 2 vyobrazuje detail prvej tlakovej sondy vyhotovenej z medenej rúrky, ktorá prechádza zo spodnej strany listu na nábežnú stranu.

Obrázok 3 zachytáva detail druhej tlakovej sondy vyhotovenej z medenej rúrky, ktorá je uložená na úbežnej strane lis tu.

Na obrázku 4 je vonkajší pohľad na regulátor s nastavovacím mechanizmom, ktorý je v spoločnom tele s prvkom na hodnotenie rozdielu tlakov. V čiastočnom reze je zobrazené uloženie osi listu. Zobrazenie s písmenom C je potom následne v detaile na obrázku 7. Na obrázku 4 je písmenami D-D znázornená rezová pohľadovárovina, ktorá je potom samostatne zobrazená na obrázku 5.

Na obrázku 5 je vnútorný rezový pohľad, kde je vidieť napojenie hadičiek na tlakové sondy.

Obrázok 6 predstavuje regulátor pri vonkajšom priestorovom pohľade, kde je vidieť umiestnenie nastavovacieho mechanizmu a prvku na hodnotenie rozdielu tlakov na vonkajšej strane potrubia kanálu.

Na obrázku 7 je detail uloženia listu s tesnením po obvode.

Na obrázku 8 je graf znázorňujúci rozsah použiteľnosti regulátora podľa tohto technického riešenia s priemermi od 100 mm do 400 mm v porovnaní s regulátormi podľa stavu techniky. Šírka pásu znázorňuje objemovú odchýlku nastaveného prietoku. Pásy označené písmenom x patria regulátorom podľa tohto technického riešenia. Ostatné pásy pri jednotlivých priemeroch potrubia patria regulátorom zo stavu techniky.

Obrázok 9 detailnejšie vyobrazuje nameraný pás regulačného rozsahu regulátora podľa tohto technického riešenia s priemerom 250 mm (označený písmenom x) v porovnaní s konkurenčným regulátorom zo stavu techniky. Pás ilustruje aplikačné pole, v ktorom je regulátor využiteľný.

Na obrázkoch 10 a 11 sú grafy s výsledkami merania presnosti nastaveného prietoku pri rôznom tlaku vzduchu. Obe merania prebiehali na regulátore s priemerom 100 mm. Ckaf na obrá/ku 10 je pre nastavenie na stupnici 4 nťs rýchlosti prúdenia, čo zodpovedá prietoku 113,1 m³/h. Gral'na obrázku 11 je pre nastavenie na stupnici 6nťs íýchlosti prúdenia, čo zodpovedá prietoku 169,3 m³/h.

S K 8137 Yl

Príklady uskutočnenia

Príklad 1

V tomto príklade podľa obrázkov 1 až 9 je teleso kanála regulátora tvorené kruhovou oceľovou pozinkovanou rúrou s tesneniami na koncoch, ktoré sú určené na pripojenie do potrubia vzduchotechnického rozvodu. V rúre, v tomto príklade s priemerom 160 mm, je na plastových puzdrách výkyvné osadený list 1 z plechu. List X má kruhový pôdorys. Os 7 listu X je tvorená štvorhranným hriadeľom, na ktorý je zhora priskrutkovaný list χ.

K osi 7 listu X je na vonkajšej strane kanálu pripojený nastavovací mechanizmus 5. V spoločnom telese je akčný člen na zmenu uhla listu X, prvok 6 na hodnotenie rozdielu tlakov, riadiaca jednotka na ovládanie akčného člena a pamäť na uchovávanie regulačných kriviek. Nastavovací mechanizmus 5 je ovládaný a napájaný bezpečným jednosmerným napätím 24V. V inom príklade môže byť použité striedavé nízke napätie. Akčný člen je elektrický motor s prevodom, ktorý je schopný vyvinúť dostatočný krútiaci moment aj na manipulovanie listov X vo väčších kanáloch.

Regulátor má prvú tlakovú sondu 2, ktorá je umiestnená na nábehovej strane listu X v jej zadnej časti a druhú tlakovú sondu 3, ktorá je umiestnená na protiľahlej strane listu X v jeho prednej časti.

Tlakové sondy 2, 3 sú umiestnené na liste X pri jeho okrajoch, pričom sú umiestnené v pozdĺžnej osovej rovine kanálu, ktorá je kolmá na os otáčania listu klapky. Prvok 6 na hodnotenie rozdielu tlakov je prepojený s prvou tlakovou sondu 2 a druhou tlakovou sondu 3 pomocou dvoch pružných hadičiek. Nastavovací mechanizmus 5 zahŕňa tiež riadiacu jednotku na ovládanie akčného člena. Riadiaca jednotka je vybavená pamäťou a je prepojená s prvkom 6 na hodnotenie rozdielu tlakov.

Z nábehovej plochy listu X vyčnieva v jeho zadnej časti medená rúrka, ktorá tvorí prvú tlakovú sondu 2. Medená rúrka je pripevnená na úbežnej strane listu X a na nábehovú stranu prechádza cez otvor v liste X. Medená rúrka je na vyčnievajúcom konci uzavretá zalisovanou zátkou a je okolo otvoru v klapke X utesnená gumovým tesnením Vonkajší priemer rúrky v tomto príklade je 4 mm. Do rúrky je vytvorený otvor 4, ktorý je orientovaný smerom k stredu listu 1, pričom os otvoru 4 je rovnobežná s povrchom listu X. Tento otvor 4 tvorí ústie prvej tlakovej sondy 2. Otvor 4 prvej tlakovej sondy 2 je od povrchu listu X vzdialený 9 mm a od okraja listu X je vzdialený 20 mm Toto usporiadanie zabezpečuje, že pri plne otvorenom liste X prúdiaci vzduch nateká do otvoru 4 v prvej tlakovej sonde 2 a nie je podstatne ovplyvnený trením vzduchu pri povrchu listu X. Otvor 4 prvej tlakovej sondy 2 sa nachádza vnútri prvého obdĺžnika 8 účinnej polohy, ktorý je vymedzený rozmermi a = 15 mm, b = 24 mm, hl = 6 mm, h2 = 18 mm

Na úbežnej ploche listu X je pri jeho okraji pripevnená druhá medená rúrka, ktorá tvorí druhú tlakovú sondu 3. Medená rúrka je pripevnená na úbežnej strane listu X pomocou prinitovaného príložníka. Medená rúrka je na vyčnievajúcom konci uzavretá zalisovanou zátkou. Vonkajší priemer rúrky v tomto príklade je 4 mm Do rúrky je vytvorený otvor 4, ktorý je orientovaný smerom k stredu listu 1, pričom os otvoru 4 je rovnobežná s povrchom listu X. Tento otvor 4 tvorí ústie druhej tlakovej sondy 3. Otvor 4 druhej tlakovej sondy 3 je od povrchu listu X vzdialený 28 mm a od okraja listu X je vzdialený 20 mm. Toto usporiadanie zabezpečuje, že pri rôznom natočení listu X sa v druhej tlakovej sonde 3 vytvára podtlak, pričom sú obmedzené nelineárne turbulentné prejavy prúdenia. Otvor 4 druhej tlakovej sondy 3 sa nachádza vnútri druhého obdĺžnika 9 účinnej polohy, ktorý je vymedzený rozmermi a = 15 mm, b = 24 mm, h3 = 24 mm, h4 = 36 mm Vnútro prvého a druhého obdĺžnika 8, 9 účinnej polohy určuje vzdialenosť otvorov 4 od okraja listu X a tiež od roviny listu X, a oba obdĺžniky 8, 9 účinnej polohy sa nachádzajú v pozdĺžnej osovej rovine kanálu, kolmej na os otáčania listu X.

Hadičky tlakových sond 2, 3 majú prechodky cez teleso kanálu, ktoré sú umiestnené za úrovňou osi 7 listu X a podňou.

Príklad 2

V tomto príklade podľa obrázkov 10 a 11 má regulátor kanál s kruhovým prierezom s priemerom 100 mm Tomuto rozmeru zodpovedá aj list X klapky. Nastavovací mechanizmus 5, prvok 6 na hodnotenie rozdielu tlaku, prvá a druhá tlaková sonda 2, 3 sú rovnaké ako v predchádzajúcom príklade s väčším priemerom regulátora. V riadiacej jednotke sú uložené priebehy tlakových rozdielov, ktoré zodpovedajú priemeru 100 mm a ktoré boli overené sériou meraní.

Grafy na obrázkoch 10 a 11 dokladujú vysokú presnosť regulácie pri rôznych tlakoch na vstupe regulátora.

Príklad 3

V tomto príklade boli regulátory podľa predloženého technického riešenia s priemermi 100 mm až 400 mm porovnávané s konkurenčnými regulátormi zo stavu techniky (skratka rst). Výsledky sú zaznamenané do tabuľky.

S K 8137 Υί

Z meraní vyplýva schopnosť regulátora podľa tohto technického riešenia regulovať prietok aj pri veľmi malej rýchlosti, a to už od 0,2 rrťs, pričom regulátory známe zo stavu techniky sú schopné prevádzky až pri rýchlosti 0,6 nťs.

DN (mm)		presnosť AccuracyAV (± %)
0,2 m/s	0,4 m/s	0,6 m/s	2,5 m/s	4,5 m/s	6 m/s
100 125 140	DN125 ±2,2 m3/h 50 % (±1,5 % Vnom)	22 % (±1,5 % Vnom)	15 % (±1,5 % Vnom)	8 %	5 %	5 %
160 180 200
250 315 400
rst 125 rst 160 rst 200 rst 250			DN125 ±3,9 m3/h 15 %	12 %	8 %	5 %

Priemyselná \yužiteľnosť

Priemyselná využiteľnosť je zrejmá. Podľa tohto technického riešenia je možné priemyselne a opakovane 10 vyrábať a používať regulátor prietoku tekutín, najmä vzduchu vo vzduchotechnických prvkoch, napríklad v klimatizačných, vetracích alebo vykurovacích systémoch alebo rozvodoch, pričom na meranie prietoku sa využívajú optimálne umiestnené tlakové sondy, ktoré zabezpečujú merateľnú tlakovú diferenciu aj pri nízkom prietoku tekutiny.

S K 8137 Υί

Zoznam vzťahových značiek a skratiek
	1	- list
	2	- prvá tlaková sonda
5	3	- druhá tlaková sonda
	4	- otvor
	5	- nastavovacímechanizmus
	6	- prvok na hodnotenie rozdielu tlakov
	7	- os listu
10	8	- prvý obdĺžnik účinnej polohy
	9	- druhý obdĺžnik účinnej polohy
	A	- smer prúdenia tekutiny
	BL	- smer otáčania listu klapky
	DN	-priemer potrubia kanálu
15	a, b	- vzdialenosť línií obdĺžnikov účinnej polohy od okraja listu
	h 1, h2	-výška línií prvého obdĺžnika účinnej polohy od povrchu listu
	h3, h	- vzdialenosť línií druhého obdĺžnika účinnej polohy od povrchu listu
	Q	- prietok tekutiny
	AQ	- odchýlka prietoku tekutiny
20	ADB	- ActuatorDead Bánd

Claims (13)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Nastaviteľný regulátor prietoku tekutín, najmä vzduchu vo vzduchotechnických prvkoch, kde regulátor má kanál na prúdenie tekutiny, v telese kanálu je výkyvné uložený list (1), ktorý má mimo kanálu nastavovací mechanizmus (5), nastavovací mechanizmus (5) zahŕňa akčný člen na zmenu uhla listu (1) a prvok (6) na hodnotenie rozdielu tlakov v dvoch miestach vnútri kanálu, kde sú umiestnené tlakové sondy (2, 3) s otvormi (4), s ktorými je prvok (6) na hodnotenie rozdielu tlakov prepojený pomocou pružných hadíc, a kde tlakové sondy (2, 3) sú umiestnené na liste (1) pri jeho okrajoch, pričom sú umiestnené v pozdĺžnej osovej rovine kanálu, ktorá je kolmá na os otáčania listu klapky, prvá tlaková sonda (2) je umiestnená na nábehovej strane listu (1) v jeho zadnej časti, druhá tlaková sonda (3) je umiestnená na protiľahlej strane listu (1) v jeho prednej časti, pričom nastavovací mechanizmus (5) zahŕňa tiež riadiacu jednotku na ovládanie akčného člena, kde riadiaca jednotka je vybavená pamäťou a je prepojená s prvkom (6) na hodnotenie rozdielu tlakov, vyznačujúci sa tým, že otvory (4) oboch tlakových sond (2, 3) sú orientované rovnobežne s povrchom listu (1) a oba otvory (4) smerujú na os otáčania listu (1), otvory (4) prvej a druhej tlakovej sondy (2, 3) sa nachádzajú vnútri prvého a druhého obdĺžnika (8, 9) účinnej polohy, ktoré určujú vzdialenosť otvoru (4) od okraja listu (1) a tiež od roviny listu (1) a ktoré sa nachádzajú v pozdĺžnej osovej rovine kanálu, pričom prvý a druhý obdĺžnik (8, 9) účinnej polohy majú rovnakú vzdialenosť od okraja listu (1) a druhý obdĺžnik (9) účinnej polohy je od roviny listu (1) vzdialený aspoň na dvojnásobok vzdialenosti prvého obdĺžnika (8) účinnej polohy.
2. 2. Nastaviteľný regulátor prietoku tekutín, najmä vzduchu vo vzduchotechnických prvkoch podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že prvý obdĺžnik (8) účinnej polohy je ohraničený rovnobežnými líniami, ktoré sú kolmé na rovinu listu (1) a sú od okraja listu (1) vzdialené 15 a 24 mm, a zároveň je prvý obdĺžnik (8) účinnej polohy ohraničený rovnobežnými líniami, ktoré sú rovnobežné s rovinou listu (1) a sú pritom od roviny listu (1) vzdialené 6 a 18 mm.
3. 3. Nastaviteľný regulátor prietoku tekutín, najmä vzduchu vo vzduchotechnických prvkoch podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že druhý obdĺžnik (9) účinnej polohy je ohraničený rovnobežnými líniami, ktoré sú kolmé na rovinu listu (1) a sú od okraja listu (1) vo vzdialeností 15 a 24 mm, a vzdialenosť ohraničujúcich línií druhého obdĺžnika (9) účinnej polohy, ktoré sú rovnobežné s rovinou listu (1), je 24 a 36 mm
4. 4. Nastaviteľný regulátor prietoku tekutín, najmä vzduchu vo vzduchotechnických prvkoch podľa ktoréhokoľvek z nárokov laž3, vyznačujúci sa tým, že tlakové sondy (2, 3) sú tvorené rúrkami, ktoré sú zaslepené na jednom konci a pri zaslepenom konci je otvor(4) na povrchu rúrky.
5. 5. Nastaviteľný regulátor prietoku tekutín, najmä vzduchu vo vzduchotechnických prvkoch podľa nároku 4, vyznačujúci sa tým, že rúrka tvoriaca prvú tlakovú sondu (2) je pripevnená z úbežnej strany listu (1), odkiaľ cez otvor v liste (1) prechádza na nábežnú stranu listu (1), výhodne je v mieste prechodu tesnenie medzi rúrkou a listom (1).
6. 6. Nastaviteľný regulátor prietoku tekutín, najmä vzduchu vo vzduchotechnických prvkoch podľa nárokov 4 alebo 5, vyznačujúci sa tým, že rúrka tvoriaca tlakovú sondu (2, 3) má prvý ohyb v pravom uhle, ktorým sa rúrka s otvorom (4) dostáva do roviny listu (1) a má druhý ohyb v rovine listu (1), výhodne v pravom uhle, ktorým satvorí základňa rúrky na stabilné umiestnenie rúrky na ploche listu (1).
7. 7. Nastaviteľný regulátor prietoku tekutín, najmä vzduchu vo vzduchotechnických prvkoch podľa ktoréhokoľvek z nárokov 4 až 6, vyznačujúci sa tým, že rúrka tvoriaca tlakovú sondu (2, 3) je k listu (1) pripevnená aspoň jednou tvarovanou príložkou, výhodne jedna príložka pritláča hadicu k rúrke.
8. 8. Nastaviteľný regulátor prietoku tekutín, najmä vzduchu vo vzduchotechnických prvkoch podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 7, vyznačujúci sa tým, že hadica na pripojenie prvej tlakovej sondy (2) je vedená z úbežnej strany listu (1).
9. 9. Nastaviteľný regulátor prietoku tekutín, najmä vzduchu vo vzduchotechnických prvkoch podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 8, vyznačujúci sa tým, že hadica na pripojenie druhej tlakovej sondy (3) je vedená z úbežnej strany listu (1).
10. 10. Nastaviteľný regulátor prietoku tekutín, najmä vzduchu vo vzduchotechnických prvkoch podľa ktoréhokoľvek z nárokov laž9, vyznačujúci sa tým, že list (1) je upevnený zhora na os (7) listu (1).
11. 11. Nastaviteľný regulátor prietoku tekutín, najmä vzduchu vo vzduchotechnických prvkoch podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 10, vyznačujúci sa tým, že hadice tlakových sond (2) a (3) majú prechodky cez teleso kanálu za úrovňou osi (7) listu (1).
12. 12. Nastaviteľný regulátor prietoku tekutín, najmä vzduchu vo vzduchotechnických prvkoch podľa ktoréhokoľvek z nárokov lažll, vyznačujúci sa tým, že list (1) spolu s tlakovými sondami (2, 3) í^e vyvážený proti osi (7).

    S K 8137 Yl
13. 13. Nastaviteľný regulátor prietoku tekutín, najmä vzduchu vo vzduchotechnických prvkoch podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 12, vyznačujúci sa tým, že nastavovací mechanizmus (5) s akčným členom na zmenu uhla listu (1), prvok (6) na hodnotenie rozdielu tlakov a riadiaca jednotka s pamäťou súumiestnené v spoločnom telese na vonkajšej strane telesa kanála.