Стабилизатор расхода воздуха Российский патент 2023 года по МПК F24F11/00 F24F13/08 

Стабилизатор относится к системам вентиляции зданий различного назначения, и в частности к естественной вытяжной вентиляции.

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).

Недостатком данного изобретения является: сложность в разработке и изготовлении упругого элемента с заранее определенной нелинейной характеристикой жесткости, в точности отвечающей изменяющемуся воздействию воздушного потока.

Наиболее близким по своей технической сути является стабилизатор расхода воздуха, содержащий корпус, закрепленную в корпусе диафрагму и плунжер, закрепленный на оси с ограничителями и с выступом, имеющую возможность перемещаться возвратно-поступательно во втулках, установленных на стойках, закрепленных в корпусе, стабилизатор снабжен последовательностью упругих стержней с заданными характеристиками жесткости, одним концом каждый упругий стержень закреплен на корпусе, а с противоположной стороны может касаться выступа на оси при ее перемещении. (патент РФ № 2773592, опубл.06.06.2022).

Недостатком данного изобретения является: сложность расчета и изготовления последовательности упругих стержней с заданными характеристиками жесткости, невозможность их настройки, отвечающей воздействию воздушного потока в конкретных условиях.

Задача изобретения – сконструировать стабилизатор расхода воздуха, который может работать при любой пространственной ориентации; может встраиваться в каналы без выступающих частей; работает без привлечения внешнего источника энергии; содержит упругий элемент, отвечающий требуемой характеристике жесткости; обладает возможностью уточняющей настройки, отвечающей воздействию воздушного потока в конкретных условиях.

Технический результат – использование вместо последовательности из упругих стержней с заданными характеристиками жесткости, блока упругих стержней, со стержнями заданных характеристик жесткости, с возможностью регулирования их жесткости, а также исключение пространственной ориентированности стабилизатора расхода воздуха, работа без внешнего источника энергии, возможность встраивания в каналы без выступающих частей устройства.

Результат достигается тем, что в стабилизаторе расхода воздуха, содержащем корпус, закрепленную в корпусе диафрагму, плунжер, закрепленный на оси, имеющей ограничители на одном и другом концах и выступ, свободно возвратно-поступательно перемещающейся во втулках, установленных на стойках, закрепленных в корпусе, согласно изобретению, имеется блок упругих стержней, закрепленный на корпусе, содержащий упругие стержни с заданными характеристиками жесткости, помещенные в каналы блока, с установкой на упругих стержнях ползунов, способных перемещаться по стержням, с фиксаторами, закрепляющими их требуемое положение на стержнях, одним концом каждый упругий стержень закреплен в блоке стержней, а с противоположной стороны может касаться выступа на оси.

На чертеже схематично показана конструкция предлагаемого стабилизатора. Стабилизатор расхода воздуха содержит корпус 1, закрепленную в корпусе диафрагму 2, плунжер 3, воспринимающий давление воздушного потока, закрепленный на оси 4, с ограничителями 5 на одном конце и на другом конце оси, перемещающейся возвратно-поступательно во втулках 6, установленных на стойках 7, закрепленных в корпусе, стабилизатор снабжен блоком упругих стержней 8, в каналы 9-1...9-3 блока помещены упругие стержни с заданными характеристиками жесткости 10-1…10-3 (блок может включать в себя другое количества упругих стержней и каналов, на рисунке их показано 3), на каждом упругом стержне имеется ползун 11-1…11-3, способный перемещаться по упругому стержню в канале блока, требуемое (настраиваемое) положение ползуна закрепятся фиксатором 12-1…12-3, одним концом каждый упругий стержень закреплен в блоке стержней, а с противоположной стороны может касаться выступа 13 на оси 4 при ее перемещении.

Стабилизатор расхода воздуха работает следующим образом.

При расчетном расходе воздуха давление воздушного потока, действующее на плунжер 3, компенсируется начальным натяжением первого из упругих стержней 10-1 блока 8. Плунжер 3 находится в расчетном крайнем положении, максимально открывая проход для воздуха в пространстве между собой, корпусом 1 и диафрагмой 2 для прохода расчетного расхода воздуха. С возрастанием расхода воздуха увеличивается давление воздушного потока, воздействующее на плунжер 3, он перемещается вместе с осью 4 вдоль корпуса 1, сокращая площадь прохода воздуха в этом пространстве (повышая сопротивление), чем уменьшает расход воздушного потока, возвращая его к величине, близкой к расчетному расходу. При перемещении плунжера 3 вместе с осью 4 во втулках 6, выступ 13 будет растягивать (отгибать) стержень 10-1 с меньшей жесткостью, пока этот стержень 10-1 растянется до расчетного положения. Это положение задается вертикальным расположением стержня 10-2. Дальнейшее повышение давления воздушного потока и соответствующее перемещение плунжера с осью и фиксатором будет растягивать стержни 10-1 и 10-2, имеющий большую жесткость. При этом происходит дальнейшее сокращение площади прохода воздуха между корпусом плунжером и диафрагмой, что возвращает расход воздуха к расчетной величине. При дальнейшем повышении давления плунжер перемещается, последовательно растягивая, упругие стержни, достигая крайнего положения, соответствующего расчетному растяжению всех упругих стержней. Перемещение плунжера с осью в корпусе ограничено положениями ограничителей 5. Постоянство стабилизируемого расхода воздуха достигается правильным (расчетным) выбором жесткостей упругих стержней 10-1…10-3, местами их закрепления на блоке, шириной каналов блока, местом закрепления блока в корпусе. С помощью перемещения ползунов 11 в каналах 9 блока 8 регулируется длина отгибаемой части стержней 10, чем настраивается их жесткость. Нужное положение ползуна 11-1..11-3 закрепляется с помощью фиксатора 12-1…12-3. При снижении давления воздушного потока работа стабилизатора происходит в обратном порядке: упругие стержни сжимаются (разгибаются), передавая свое воздействие на выступ 13 и перемещая ось с плунжером, открывая большую площадь для прохода воздуха, снижая сопротивление стабилизатора и возвращая расход воздуха к расчетной величине.

Предложенная конструкция стабилизатора расхода воздуха достигает поставленных целей: конструкция не требует определенной пространственной ориентированности, обеспечивает работу стабилизатора без внешнего источника энергии и возможность встраивания его в каналы без выступающих частей, обладает возможностью уточняющей настройки жесткости упругих стержней, отвечающей воздействию воздушного потока в конкретных условиях.

Стабилизатор относится к системам вентиляции зданий различного назначения, и в частности к естественной вытяжной вентиляции. Стабилизатор расхода воздуха содержит корпус, закрепленную в корпусе диафрагму, плунжер, воспринимающий давление воздушного потока, закрепленный на оси, с ограничителями на одном конце и на другом конце оси, с выступом 13 на оси, перемещающейся возвратно-поступательно во втулках, установленных на стойках, закрепленных в корпусе. Стабилизатор снабжен блоком упругих стержней в каналы блока помещены упругие стержни с заданными характеристиками жесткости. На каждом упругом стержне имеется ползун, способный перемещаться по упругому стержню в канале блока. Требуемое (настраиваемое) положение ползуна крепятся фиксатором. Одним концом каждый упругий стержень закреплен в блоке стержней, а с противоположной стороны может касаться выступа на оси при ее перемещении. Технический результат заключается в использовании вместо последовательности из упругих стержней с заданными характеристиками жесткости, блока упругих стержней со стержнями заданных характеристик жесткости с возможностью регулирования их жесткости, а также исключения пространственной ориентированности стабилизатора расхода воздуха, работа без внешнего источника энергии, возможность встраивания в каналы без выступающих частей устройства. 1 ил.

Стабилизатор расхода воздуха, содержащий корпус, закрепленную в корпусе диафрагму и плунжер, закрепленный на оси, имеющей ограничители на одном и другом концах и выступ, свободно возвратно-поступательно перемещающейся во втулках, установленных на стойках, закрепленных в корпусе, отличающийся тем, что имеется блок упругих стержней, закрепленный на корпусе, содержащий упругие стержни с заданными характеристиками жесткости, помещенные в каналы блока, с установкой на упругих стержнях ползунов, способных перемещаться по стержням, с фиксаторами, закрепляющими требуемое положение ползунов на стержнях, одним концом каждый упругий стержень закреплен в блоке стержней, а с противоположной стороны может касаться выступа на оси при ее перемещении.