ВОЗДУШНЫЙ КЛАПАН ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА ВОЗДУХА В ВОЗДУХОВОДЕ Российский патент 2012 года по МПК F24F13/14 

Это изобретение касается устройства для регулирования потока воздуха в вентиляционной трубе, включающего поворотный воздушный клапан, который может принимать регулируемые положения открытия и который в закрытом положении перекрывает воздушный поток в вентиляционной трубе, и соединенный с воздушным клапаном привод вращения воздушного клапана, причем привод располагается внутри вентиляционной трубы.

Выражение «вентиляционная труба с постоянным поперечным сечением стенки» используется, в частности, для труб с внутренним круглым или эллиптическим поперечным сечением. Вентиляционные системы применяются в зданиях, в частности жилых, офисных, производственных и промышленных постройках, а также туннелях, как правило, в комбинации с устройствами пожаро- и дымозащиты, а также в автомобильной промышленности. Напротив, прямоугольное сечение не является «постоянным» в смысле этого определения.

В вентиляционных установках существенную роль играет регулирование расхода воздуха с помощью поворотного воздушного клапана. Расход воздуха измеряется соответствующим измерительным инструментом, например прибором NMV-D2M от Belimo Autotmation AG, CH-8340 Hinwil, выполненным в виде компактного блока, включающего привод, датчик давления и регулятор, причем этот прибор позволяет получить показание расхода воздуха в м³/ч. Это значительно упрощает регулировку и оптимизацию вентиляционной установки и позволяет снизить эксплуатационные расходы.

Геометрическая форма плоских воздушных клапанов согласуется с геометрией поперечного сечения канала, наиболее оптимальной является круглая, эллиптическая или прямоугольная форма. В закрытом положении плоскость клапана располагается, как правило, вертикально или под заданным углом от 50° до 90°. Поэтому для круглого вентиляционного канала оптимальным решением является клапан круглой или эллиптической формы.

US 6105127 A описывает воздушный клапан со структурой типа сэндвич. Два жестких круглых диска с диаметром, несколько меньшим, чем внутренний диаметр вентиляционного канала, удерживают третий находящийся внутри диск из мягкого материала, который кольцеобразно выступает по периферии и отгибается в конечном положении, располагающемся перпендикулярно к продольной оси вентиляционного канала. Так может быть обеспечено лучшее закрытие, чем при использовании двух наложенных друг на друга жестких материалов. Движение вращения обеспечивается шатуном, воздействующим на плечо рычага.

WO 2005/053975 A1 описывает принципиально новое устройство для регулирования воздушного потока в вентиляционной трубе с одним или несколькими синхронно приводимыми воздушными клапанами, которые перекрывают воздушный поток в закрытом положении. В продольной плоскости симметрии вентиляционной трубы во внутреннем пространстве располагается крепежная перемычка с подшипником вращения для приводной оси пакета и средства для передачи усилия и/или крутящего момента на соединенную с воздушным клапаном приводную ось. Одна и та же перемычка, оснащенная различными воздушными клапанами, может применяться для вентиляционных каналов с различными размерами поперечного сечения. Воздушный клапан имеет круглую или эллиптическую основную форму, приводная ось лежит на ее меньшем диаметре. Предпочтительным образом крепежная перемычка располагается под углом от 15° до 90° к продольной оси вентиляционной трубы.

В основе настоящего изобретения лежит задача создать устройство названного вначале типа, которое еще более улучшит эффективность воздушного клапана без расположенных снаружи приводов, систем рычагов или проходящих сквозь стенки трубы опорных узлов. Далее, это устройство должно иметь возможность встраивания в уже существующую вентиляционную трубу и замены в ней.

В соответствии с данным изобретением эта задача решается тем, что воздушный клапан имеет изогнутое и при этом находящееся под предварительным напряжением упругое плоское тело, которое в открытых положениях прилегает в вентиляционной трубе к двум опорным точечным областям, расположенным диаметрально противоположно относительно вертикальной оси плоского тела.

Таким образом, воздушный клапан или, соответственно, плоское тело (например, пластмассовый лист) зажат в вентиляционной трубе и опирается на две опорные точки, являющиеся точками поворота воздушного клапана.

Предпочтительным образом упругий, выпуклый симметрично или почти симметрично относительно продольной средней плоскости вентиляционной трубы, опирающийся под действием предварительного напряжения самостабилизирующимся образом на стенку трубы воздушный клапан в области своей вертикальной оси удерживается неподвижно с помощью отогнутого плеча на расстоянии «а» на приводном валу приводного двигателя. Таким образом, воздушный клапан удерживается в трех точках. Механическая связь с приводом может также осуществляться иным образом.

Тем самым достигается, что воздушный клапан всегда опирается на перемещающиеся вместе с положением клапана опорные точки на внутренней стенке трубы, самоцентрируясь приблизительно в середине, и в закрытом положении вдоль замкнутой, сплошной уплотняющей поверхности прилегает к внутренней стенке трубы, причем опорные точки лежат на виртуальных точках пересечения продольной оси приводного вала со стенкой трубы. Специальные и усовершенствованные варианты осуществления устройства являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.

Содержащий привод корпус привода установлен на внутренней стенке вентиляционной трубы в заданной вместе с вертикальной осью продольной средней плоскости вентиляционной трубы с возможностью свободного вращения. Приводной двигатель передает свой крутящий момент через понижающую передачу на приводной вал и через плечо на воздушный клапан. При совершении движения закрытия и открытия воздушного клапана угол корпуса привода относительно продольной средней оси трубы принудительно смещается с самоцентрированием. Соответственно точки опоры воздушного клапана перемещаются по внутренней стенке трубы. Движение закрытия заканчивается, когда воздушный клапан плотно прилегает к стенке трубы по всей периферии и образует уплотняющую поверхность. Максимальный расход воздуха достигается, когда вертикальная ось воздушного клапана располагается параллельно упомянутой продольной средней оси. Для регулирования расхода воздуха воздушный клапан может устанавливаться в любое положение между закрытым и максимальным открытым.

Предпочтительным образом воздушный клапан, если рассматривать его в пропускном направлении, то есть вверх по направлению потока, является вогнуто-изогнутым. Благодаря этому в зависимости от давления повышается усилие прижима к стенке канала под действием предварительного напряжения, а также усиливается эффект уплотнения. Другими словами, для регулируемого рабочего давления может применяться воздушный клапан с более низким собственным напряжением, что означает существенную экономию материала или возможность использования более дешевого материала.

В соответствии с изобретением вертикальная ось воздушного клапана не пересекает ось поворота, которая целесообразным образом идентична приводному валу, а проходит на расстоянии от нее, действуя как рычаг. Поэтому заготовка ненапряженного, лежащего на плоскости воздушного клапана (т.е. плоского тела) имеет не эллиптическую, а описываемую математически сложную форму, симметричную относительно вертикальной оси, однако асимметричную в перпендикулярном к ней направлении. Плоский воздушный клапан со сплошной периферией рассчитан на определенный оптимальный угол закрытия изогнутого воздушного клапана с продольной средней осью, помещенного внутрь трубы. Величина этого угла (измеренного между продольной средней осью вентиляционной трубы и вертикальной осью воздушного клапана) предпочтительным образом не превышает 90° и находится в диапазоне от 60° до 80°, составляя, в частности, около 70°.

Точка пересечения поперечной линии (R) и вертикальной линии (S) делит вертикальную линию (S) на два разных отрезка. Эти отрезки имеют разную длину, причем длина отрезка (f) составляет не более 4/5 длины другого отрезка (e). Благодаря такой геометрии можно получить оптимальным образом изогнутый и работающий с углом закрытия менее 90° воздушный клапан.

Воздушный клапан изготовлен из коррозионно-стойкого упругого металла, в частности пружинной стали, или механически формостабильной пружинящей пластмассы, в частности полиэтилентерефталата или полиамида. Толщина воздушного клапана рассчитывается для конкретного материала по необходимому давлению прижима изогнутого воздушного клапана к стенке трубы под действием собственного напряжения, с учетом давления, оказываемого на него воздухом. Плоские размеры воздушного клапана рассчитываются по параметрам внутреннего диаметра оснащаемой стенки трубы, угла закрытия между вертикальной линией и продольной средней осью вентиляционной трубы, радиуса изгиба используемого воздушного клапана и расстояния от вертикальной линии воздушного клапана до образующего ось поворота приводного вала, причем

- при закрытом воздушном клапане его сплошная периферия на внутренней стенке трубы образует окружную уплотняющую поверхность, и

- при каждом положении частичного или полного открытия обе точки опоры на внутренней стенке трубы лежат в виртуальной точке пересечения с продолженной осью поворота.

В соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления изобретения по всей сплошной периферии воздушного клапана проходит кольцеобразно выступающее или U-образное упругое уплотнение, которое целесообразно изготавливать из резины, эластомера или мягкой пластмассы.

Контурное уплотнение (уплотняющая губка) может быть отформована за одно целое на плоском теле, образующем воздушный клапан. Преимущественно контурное уплотнение в опорных точечных областях меньше, чем в области вертикальной линии. Благодаря этому снижается сопротивление при повороте воздушного клапана по сравнению с вариантом осуществления с постоянной шириной контурного уплотнения.

В частности, плоское тело может состоять из диска, выполненного из высокоупругого материала, расположенного в виде выступающего по периферии среднего слоя между двумя металлическими, дуро- или термопластичными наружными дисками. Таким образом образуется воздушный клапан из упругого многослойного материала, компенсирующего и герметизирующего неплотности, возникающие по периферии воздушного клапана в результате некруглости трубы.

В одном наиболее предпочтительном варианте осуществления изобретения расположение двух наружных дисков на поверхности неодинаково. Один из наружных дисков с меньшим радиусом взаимно проходит по расположенной между точками опоры половине периферии, то есть расположен с отступом. То есть сплошное кольцеобразное уплотнение выполняется не как обычно, с двумя наружными дисками равного размера. Системы с контурным уплотнением, равномерно выступающим по всей периферии, имеют тот недостаток, что материал уплотнения в закрытом положении воздушного клапана сильно деформируется и заклинивает, в результате чего при открытии может потребоваться значительно более высокий поворотный момент. Расположенные с взаимным отступом (своих краев) наружные диски предотвращают заклинивание материала уплотнения. При открытии воздушного клапана наружный диск большего размера может беспрепятственно отжимать материал уплотнения, то есть требуется значительно более низкий поворотный момент.

Согласно одному другому варианту осуществления изобретения область вертикальной линии воздушного клапана усиливается продольными перемычками или ребрами, которые могут доходить до периферии. Благодаря этому не происходит отрицательного влияния на изгиб, образованный в вентиляционной трубе, или это влияние незначительно, однако воздушный клапан усиливается в направлении вертикальной линии. Эти продольные ребра выполняются на воздушном клапане, например, путем сварки, пайки или клейки, или же выполняются за одно целое с ним.

Что касается процесса вставки или замены устройства в соответствии с данным изобретением, то эта задача решается тем, что из вентиляционного канала вырезается отверстие, в частности, вытянутый в осевом направлении вентиляционного канала прямоугольник, устройство крепится на выступающей со всех сторон за пределы отверстия заготовке из материала трубы или прозрачного материала и вводится сильно изогнутым упругим воздушным клапаном, и отверстие снова плотно закрывается.

Преимущественным образом заготовка выполняется из прозрачного материала, таким образом обеспечивается возможность наблюдения за используемым устройством с воздушным клапаном.

Обобщая сказанное, преимущества данного изобретения следующие:

- воздушный клапан выполнен таким образом, что он, самоцентрируясь, опирается на стенку канала без проходящих сквозь нее поворотных опор приблизительно в середине. Создается трехточечная опора, вследствие чего задается плоскость, что обеспечивает стабильность;

- благодаря вогнутому изгибу в пропускном направлении воздушный клапан с увеличением давления в трубе прижимается к стенке канала сильнее, чем улучшается уплотнение;

- воздушный клапан монтируется очень просто, заготовка может быть введена в изогнутом виде сквозь относительно узкое отверстие, при отпускании воздушный клапан моментально опирается на внутреннюю стенку. Воздушный клапан может устанавливаться в любом положении. Монтажное отверстие занимает меньше половины трубы, что значительно способствует сохранению стабильности вентиляционной трубы;

- необходима только подвеска для проводки сквозь стенку трубы кабелей питания и сигнальных кабелей для расположенного внутри привода.

Более подробно изобретение поясняется посредством изображенных на чертеже примеров его осуществления, которые являются также предметом зависимых пунктов формулы. Схематически показано:

фиг.1 - вид устройства с максимально открытым воздушным клапаном, вставленным в изображенную в разрезе вентиляционную трубу,

фиг.2 - вид сбоку фиг.1 в направлении потока воздуха,

фиг.3 - изображение в перспективе устройства с фиг.1 с открытым воздушным клапаном,

фиг.4 - устройство с фиг.3 с закрытым воздушным клапаном,

фиг.5 - вид сверху плоского воздушного клапана из многослойного материала,

фиг.6 - вид сбоку фиг.5,

фиг.7 - изображение в перспективе фиг.5,

фиг.8 - разрез периферийной области закрытого воздушного клапана,

фиг.9 - изображение в перспективе воздушного клапана, выполненного с усилением,

фиг.10-15 - изображение в перспективе монтажа устройства, изображенного на фиг.1-4, в вентиляционную трубу,

фиг.16-18 - изображение в разрезе плоского тела воздушного клапана и вид на него сверху.

На фиг.1-4 показано вставленное в вентиляционную трубу 10 устройство 12 для регулирования воздушного потока А. Устройство 12 по существу включает в себя свободно вращающийся корпус 32 привода с приводным двигателем 14 и понижающей передачей 16, которая передает крутящий момент на приводной вал 18. Этот приводной вал 18 жестко соединен с отогнутым под прямым углом плечом 20, которое в свою очередь отбортовано под прямым углом в направлении корпуса привода и образует, таким образом, опорную поверхность 22 для закрепленного на ней упругого воздушного клапана 24. Если плечо 20, согласно не изображенному здесь варианту, выполняется U-образным, соединенным двумя полками с приводным валом 18, то его основа образует опорную пластину 22 для воздушного клапана 24. Она прикреплена, в соответствии с фиг.4, с помощью двух винтов 26 к опорной пластине 22, которая находится на расстоянии «а» от продольной оси приводного вала 18.

Устройство 12, или, соответственно, корпус 32 привода, установлено на поворотной опоре 30, которая, в свою очередь, закреплена полым винтом 28, проходящим сквозь вентиляционную трубу 10, или, согласно не изображенному здесь варианту, защелкнута. Угол α положения между свободно вращающимся в продольной средней плоскости L_M корпусом 32 привода и продольной средней осью L_A вентиляционной трубы 10 зависит от угла поворота изогнутого воздушного клапана 24. Сквозь полый винт 28 проходят электрические кабели для передачи электроэнергии и сигналов внутрь трубы.

Вставленный в вентиляционную трубу 10 упругий воздушный клапан 24 изогнуто прилегает - за исключением положения закрытия - в двух диагонально противоположно расположенных точках 36, 38 опоры к внутренней стенке 34 трубы. Размеры воздушного клапана 24 выбраны таким образом, что точки 36, 38 опоры одновременно являются виртуальными точками пересечения продольной оси L_W приводного вала 18 со стенкой 34 трубы. Разумеется, эти точки 36, 38 опоры не следует интерпретировать в чисто геометрическом смысле, они представляют собой опорную поверхность минимального размера. Существенное для изобретения значение заключается в том, что в этих точках 36, 38 опоры не происходит пронизывание стенки 34 трубы, а что эти опорные точки перемещаются в функции угла поворота клапана 34 с изменяющимся углом α корпуса 32 двигателя. В закрытом положении, как показано на фиг.4, точки 36, 38 опоры более не видны. В этом положении воздушный клапан 24 вместо точек 36, 38 опоры прилегает к стенке 34 всем своим сплошным контуром U, и таким образом полностью перекрывает вентиляционную трубу 10.

Изгиб воздушного клапана 24 и его симметрия относительно продольной средней плоскости L_M особенно хорошо видны на фиг.2. На фиг.4 показано, что прилегание воздушного клапана в закрытом положении происходит с вогнутым изгибом в направлении воздушного потока, то есть вверх по течению. Другими словами, вогнутый изгиб образуется на стороне удерживающего плоское тело плеча 20. Это происходит, с одной стороны, за счет усилия упругого последействия воздушного клапана 24, а с другой стороны, за счет давления потока воздуха А.

Вертикальная ось S симметрично изогнутого воздушного клапана 24 проходит, независимо от ее положения поворота, всегда в продольной средней плоскости L_M вентиляционной трубы 10.

На фиг.5-7 представлен ненапряженный, лежащий на плоскости упругий воздушный клапан 24, выполненный в виде многослойного материала. Между двумя наружными дисками 40, 42 из пружинной стали толщиной приблизительно 0,2 мм располагается центральный слой 44 из эластомера, имеющего толщину приблизительно 0,5 мм, выступающий по периферии. Верхний, если смотреть в направлении фиг.5, наружный диск 40 покрывает упругий воздушный клапан 24 практически полностью. Упругий воздушный клапан 24 симметричен относительно образованной при изгибе виртуальной вертикальной оси S. Вертикальная ось проходит через два отверстия 46, 48, через которые воздушный клапан 24 крепится к опорной пластине 22 (фиг.3).

В противоположность эллипсу, по существу яйцеобразный воздушный клапан 24 не имеет плоскости симметрии, проходящей перпендикулярно вертикальной оси S. Однако оба наружных диска 40, 42 перекрываются в периферийной зоне только в двух тангенциальных областях T. Здесь внутренний слой 44 срезан параллельно вертикальной оси S таким образом, что в упомянутых тангенциальных областях T оба наружных диска 40, 42 остаются без находящегося между ними среднего слоя. Благодаря этому воздушный клапан 24, вставленный в вентиляционную трубу 10, может вращаться и перемещаться с малым сопротивлением, опираясь на точки 36, 38 опоры.

На фиг.5 и 7 виден только небольшой выступ нижнего наружного диска 42. Образуемый двумя наружными дисками 40, 42 сплошной контур U также образован и в перекрывающейся тангенциальной области Т.

Если смотреть сверху (фиг.5), или, соответственно, справа (фиг.6), эластомерный внутренний слой 44 выступает в верхней части по периферии на величину «с», в нижней части - на величину «b+c». Если смотреть снизу (фиг.5), или, соответственно, (фиг.6), эластомерный внутренний слой 44 выступает в верхней области на величину «b+c», в нижней области - только на величину «с».

На фиг.8 показана периферийная область закрытого воздушного клапана вне тангенциальных областей T (фиг.5), в частности, в области вертикальной оси (S), с выполненным в виде контурного уплотнения 52 выступающим внутренним слоем 44 из эластомера. Воздушный клапан, расположенный изогнуто в вентиляционном канале 10 со стенкой 34 трубы, поворачивается в направлении стрелки 54, до тех пор, пока он своей периферийной кромкой 56 не упрется во внутреннюю стенку 34 трубы и не образует первую уплотнительную поверхность. В конечной фазе этого поворотного движения контурное уплотнение 52 сгибается и образует на внутренней стенке 34 вторую уплотнительную поверхность 58. Свободное пространство, образованное благодаря отступу края верхнего наружного диска 40 по отношению к краю нижнего наружного диска 42, предотвращает слишком сильную деформацию высокоупругого материала внутреннего слоя 44 и заклинивание при открытии воздушного клапана 24 в направлении, противоположном направлению стрелки 54. На диагонально противоположной стороне воздушного клапана 24 происходит то же самое в зеркальном отображении относительно средней плоскости между наружными слоями 40, 42. Схему, показанную на фиг.8, называют также двойным контурным уплотнением.

Упругий воздушный клапан 24, показанный на фиг.9, имеет в области продольной средней оси L две усиливающие пластины 60, которые зажимают находящийся между ними упругий воздушный клапан. Далее располагаются проходящие в продольном направлении усиливающие ребра 62, которые, как и отогнутое плечо 20, склеены, спаяны или сварены с опорной пластиной 22. Если верхний наружный диск 40 изготавливается из пластмассы, то усиливающие элементы 60, 62 и плечо 20 также могут быть выполнены за одно целое. Затем указано расстояние «а» от оси поворота приводного вала 18 до опорной пластины 22 для упругого клапана. Это расстояние «а», как было упомянуто, является определяющей величиной для расчета формы поверхности воздушного клапана 24, чем больше расстояние «а», тем больше форма отличается от эллиптической.

Последовательность, показанная на фиг.10-15, изображает процесс установки соответствующего изобретению устройства в вентиляционную трубу в произвольно выбранном месте.

Фиг.10. Из вентиляционной трубы 10 вырезается прямоугольное отверстие 64. Для наглядности изображенное отверстие 64 занимает большую часть периферии трубы, чем это требуется на практике. Ни в коем случае отверстие не может быть больше половины периферии, размер отверстия 64 должен быть как можно меньше, чтобы оно не оказало отрицательного влияния на стабильность вентиляционной трубы 10.

Фиг.11. Над вентиляционной трубой 10 с отверстием 64 с помощью полого винта 28 к заготовке 66 из материала трубы прикреплено устройство 12 для регулирования воздушного потока. Упругий воздушный клапан 24 находится в ненапряженном состоянии и лежит в одной плоскости.

Фиг.12. Приподнятый с образованием изгиба с обеих сторон в направлении стрелок 68, 70 воздушный клапан 24 уже введен частично в отверстие 64.

Фиг.13. Уже полностью введенный в вентиляционную трубу 10 воздушный клапан 24 частично разжат, он опирается под действием собственного напряжения на внутреннюю стенку 34 трубы.

Фиг.14. Устройство 12 со свободно поворачивающимся корпусом 32 привода и более не видимым воздушным клапаном полностью вставлено в вентиляционную трубу 10. Заготовка 66 лежит сверху в виде тангенциальной плоскости, перекрывающей отверстие 64 со всех сторон. Следующий шаг, сгибание заготовки 66 на вентиляционной трубе 10, обозначен стрелками 72, 74.

Фиг.15. Заготовка 66 лежит, закрывая отверстие 64 со всех сторон, на вентиляционной трубе 10, образуя с ним разъемное или неразъемное соединение, в данном случае с помощью винтов 76.

Согласно одному из вариантов заготовка 66 может состоять также из отличающегося от материала трубы, в частности гибкого прозрачного материала. В этом случае возможно наблюдение и контроль снаружи устройства 12 с упругим воздушным клапаном 24.

На фиг.16-18 показан еще один предпочтительный вариант осуществления данного изобретения. Воздушный клапан по существу образован упругим цельным пластмассовым диском 80. Пластмассовый диск 80 имеет овальную форму и может характеризоваться вертикальной осью S и проходящей перпендикулярно к ней поперечной линией R. Вертикальная ось S определяется наиболее длинной линией диаметра пластмассового диска 80. Поперечная линия R задается перпендикулярной к ней линией диаметра наибольшей длины. В точке пересечения вертикальной оси S и поперечной линии R поперечная линия R делится пополам. На фиг.17 половина поперечной линии R обозначена буквой g. В свою очередь вертикальная линия S делится поперечной линией R на два отрезка e и f неравной длины.

Предпочтительным образом выполняется условие

f ≈ 4/5 e.

Таким образом, в закрытом положении воздушного клапана может быть получен угол 60-80°. Для угла, равного приблизительно 70°, и диаметра трубы 125-150 мм наиболее оптимальным является соотношение

f ≈ 3/4 e.

Вертикальная ось S несколько длиннее поперечной линии R. При угле закрытия, равном, например, 70°, наиболее оптимальными являются значения, лежащие в диапазоне

0,96 < (e+f)/2g ≤ 0,99.

То есть это значения < 1 и > 0,95. При этом следует констатировать, что для угла закрытия менее 90°, как вертикальная ось S = (e+f), так и поперечная линия R = 2g несколько превышают внутренний диаметр вентиляционной трубы, в которую вставлен воздушный клапан.

В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.16-18, на пластмассовом диске 80 выполнены два контурных уплотнения 81, 82. Ширина контурного уплотнения 81, 82 постоянно варьируется вдоль периферии пластмассового диска 80. В краевых областях 85, 86, где поперечная линия R упирается в периферию, контурные уплотнения отсутствуют. Там, где вертикальная ось S упирается в периферию пластмассового диска 80, они имеют максимальную ширину и находятся под углом, например, 45° к плоскости пластмассового диска 80. Как следует из фиг.16 и 18, контурные уплотнения 81 и 82 тоньше, чем пластмассовый диск 80, и прилегают к расположенным напротив основным поверхностям 83 или 84. В краевых областях 85, 86 находятся соответствующие изобретению зоны контакта или точек вращения воздушного клапана в установленном состоянии.

Параллельно вертикальной оси S, но с небольшим боковым смещением относительно нее, на одной из основных поверхностей 83 выполнены усиливающие ребра 87, 88. Они проходят в показанном варианте осуществления изобретения приблизительно по половине длины вертикальной оси S, а именно, в зоне участка вертикальной оси, обозначенной «а» (см. фиг.17).

Между усиливающими ребрами 87, 88 расположен первый крепежный элемент 90. Зеркально к нему относительно поперечной линии R располагается второй крепежный элемент 89. Оба крепежных элемента 89, 90 возвышаются над основной поверхностью 83, и в целом имеют форму пластины или рампы и если смотреть сверху - полосы. Они могут также дополнительно служить для увеличения жесткости пластмассового диска 80 вдоль вертикальной оси S. На обращенных друг к другу сторонах крепежные элементы 89, 90 имеют защелки 92, 93 для исполнительного рычага привода воздушного клапана. Кроме того, из основной поверхности выступает боковая поверхность 91, которая сбоку ограничивает образовавшееся между крепежными элементами 89, 90 свободное пространство. Боковая поверхность 91 в данном примере представляет собой удлинение ребра 87 и преимущественным образом оснащено также стопорными элементами для фиксации (не показанного) крепежного рычага.

В варианте осуществления в соответствии с фиг.16-18 каждой из обеих защелок 92, 93 соответствует одно (обусловленное технологией изготовления) сквозное отверстие 94, 95. Эти отверстия закрываются выполненным на исполнительном рычаге элементом сцепления (который взаимодействует с защелками 92, 93). Таким образом, в смонтированном состоянии пластмассовый диск 80 является воздухонепроницаемым.

Описанные примеры осуществления могут изменяться различным образом. Усиление вдоль вертикальной оси может быть интегрировано в пластмассовый диск 80 (например, в форме интегрированных усилений материала). Крепление пластмассового диска может также осуществляться не защелками, а с помощью винтов или клея. Контурные уплотнения 81, 82 могут изготавливаться из того же материала, что и пластмассовый диск 80, или из другого материала. Необязательно также, что их ширина должна постоянно варьироваться по длине периферии.

Описанные примеры осуществления рассчитаны на угол закрытия, равный приблизительно 70°. При других углах закрытия длины вертикальной оси и поперечной линии иные. Но для вариантов осуществления с углом закрытия от 60° до 80°, или даже около 90°, они отличаются не более чем на 10%.

Обобщая сказанное, можно констатировать, что с помощью данного изобретения создан воздушный клапан несложной конструкции, установить который очень легко и просто.

Изобретение касается устройства для регулирования потока воздуха в вентиляционной трубе. Устройство (12) для регулирования воздушного потока (А) в вентиляционной трубе (10), включающее в себя: поворотный воздушный клапан (24), который может принимать задаваемые открытые положения и который в закрытом положении перекрывает воздушный поток (А) в вентиляционной трубе (10), и соединенный с воздушным клапаном (24) привод для вращения воздушного клапана (24), причем привод располагается внутри вентиляционной трубы (10). Воздушный клапан (24) имеет изогнутое и при этом находящееся под действием предварительного напряжения упругое плоское тело, которое в открытых положениях прилегает к двум расположенным диаметрально противоположно относительно вертикальной оси (S) плоского тела опорным точечным областям опорных точек (26, 38 или 85, 86) в вентиляционной трубе, причем эти опорные точечные области действуют в качестве точек поворота воздушного клапана, что позволяет улучшить эффективность воздушного клапана без расположенных снаружи приводов. 14 з.п. ф-лы, 18 ил.

1. Устройство (12) для регулирования воздушного потока (А) в вентиляционной трубе (10), включающее в себя: а) поворотный воздушный клапан (24), который может принимать задаваемые открытые положения и который в закрытом положении перекрывает воздушный поток (А) в вентиляционной трубе (10), и б) соединенный с воздушным клапаном (24) привод для вращения воздушного клапана (24), причем привод располагается внутри вентиляционной трубы (10), отличающееся тем, что в) воздушный клапан (24) имеет изогнутое и при этом находящееся под действием предварительного напряжения упругое плоское тело, которое в открытых положениях прилегает к двум расположенным диаметрально противоположно относительно вертикальной оси (S) плоского тела опорным точечным областям (26, 38 или 85, 86) в вентиляционной трубе, причем эти опорные точечные области действуют в качестве точек поворота воздушного клапана.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что плоское тело имеет овальный контур поверхности, который имеет максимальную протяженность вдоль вертикальной оси (S), и минимальную протяженность вдоль поперечной линии (R), перпендикулярной вертикальной оси (S), причем точка пересечения поперечной линии (R) с вертикальной осью (S) делит вертикальную ось (S) на два отрезка различной длины, причем длина отрезка (f) составляет не более 4/5 длины второго отрезка (е).

3. Устройство по одному из пп.1 или 2, отличающееся тем, что в закрытом положении вертикальная ось (S) располагается под углом α закрытия, меньшим 90°, к продольной средней оси вентиляционной трубы, предпочтительным образом под углом закрытия от 60° до 80°, в частности 70°.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержащий привод корпус (32) привода установлен с возможностью свободного поворота на внутренней стенке (34) вентиляционной трубы (10) в задаваемой вместе с вертикальной осью (S) продольной средней плоскости (L_M) вентиляционного канала (10), причем плоское тело (80) выполнено зеркально симметрично относительно вертикальной оси (S) и асимметрично в перпендикулярном к ней направлении.

5. Устройство по одному из пп.1-3, отличающееся тем, что воздушный клапан изогнут симметрично или почти симметрично относительно вертикальной оси (S), а в области, лежащей в продольной средней плоскости вертикальной оси (S), неподвижно удерживается отогнутым плечом (20) на заданном расстоянии (а) на приводном валу (18) приводного двигателя.

6. Устройство по одному из пп.1-3, отличающееся тем, что плоское тело (80) в закрытом положении прилегает к внутренней стенке (34) вентиляционной трубы вдоль замкнутой уплотнительной поверхности (58) со сплошным контуром, причем на краях плоское тело имеет контурные уплотнения (81, 82), которые в опорных точечных областях (85, 86) меньше, чем в области вертикальной оси (S).

7. Устройство по одному из пп.1-3, отличающееся тем, что опорные точечные области (36, 38) лежат в виртуальных точках пересечения продольной оси (L_W) приводного вала (18) со стенкой (34) трубы.

8. Устройство (12) по одному из пп.1-3, отличающееся тем, что воздушный клапан (24) или соответственно плоское тело вогнуто изогнуто в пропускном направлении.

9. Устройство (12) по одному из пп.1-3, отличающееся тем, что воздушный клапан (24) изготовлен из коррозионно-стойкого упругого металла, в частности пружинной стали, или механически формостабильной, пружинящей пластмассы, в частности полиэтилентерефталата или полиамида.

10. Устройство (12) по п.9, отличающееся тем, что по всей периферии (U) воздушного клапана расположено кольцеобразно выступающее высокоупругое уплотнение, изготовленное предпочтительным образом из резины, эластомера или мягкой пластмассы.

11. Устройство (12) по одному из пп.1-3, отличающееся тем, что воздушный клапан (24) изготовлен из многослойного материала, предпочтительным образом из выступающего по периферии внутреннего слоя из резины, эластомера или мягкой пластмассы, и двух наружных дисков (40, 42) из металла или термопласта.

12. Устройство (12) по п.11, отличающееся тем, что один из наружных дисков (40, 42) взаимно проходит по расположенной между опорными точками (36, 38) половине периферии с меньшим радиусом.

13. Устройство (12) по одному из пп.1-3, отличающееся тем, что область вертикальной оси (S) выполняется с усилением, предпочтительным образом с помощью продольных, проходящих до периферии (U) усиливающих пластин (60) и/или усиливающих ребер (62), причем плечо (20) с опорной пластиной (22), усиливающие пластины (60) и усиливающие ребра (62), а также воздушный клапан (24) выполнены за одно целое.

14. Воздушный клапан для устройства по п.1, отличающийся тем, что он имеет упругое плоское тело (80), которое для вставки его в вентиляционную трубу выполнено с возможностью изгибания при предварительном напряжении, и которое имеет зеркально симметричную относительно вертикальной оси (S) и асимметричную в перпендикулярном к ней направлении форму.

15. Воздушный клапан по п.14, отличающийся тем, что для его установки в вентиляционной трубе выполнено две опорные точечные области, расположенные диаметрально противоположно относительно вертикальной оси (S) плоского тела, причем предпочтительным образом опорные точечные области свободны от контурного уплотнения.