THROTTLE VALVE FOR AIR CONDITIONING SYSTEMS

Abstract: 1. Throttle valve for air-conditioning systems, having a housing (1) which includes an air inlet connection (2) and an air outlet connection (5) as well as a central pivot (6) for a valve flap (7) which is pivotable between an open position and a closed postion, a plurality of turbulence grids (18, 19, 20) being disposed, when viewed in the direction of flow, behind the valve flap (7) and outside of the pivotal range of the valve flap (7) to avoid large eddies, at least one of said grids extending in the direction of flow (9) in the region of the central plane (10) of the housing (1) and being disposed so as to be secured to the housing, characterised in that the other turbulence grids (19, 20) are disposed on either side of the central plane (10) of the housing (1) so as to be parallel thereto and are secured to the housing.

Description: Drosselklappe für klimatechnische Anlagen Die Erfindung betrifft eine Drosselklappe für klimatechnische Anlagen in einem Gehäuse, welches einen Zuluftanschluss und einen Abluftanschluss sowie eine mittige Drehachse für eine Klappe aufweist, die zwischen einer Offenstellung und einer Schliessstellung verschwenkbar ist. Derartige Drosselklappen sind bekannt. Mit ihnen wird der Luftstrom zu einem Raum oder dergleichen geregelt. Deswegen sind derartige Drosselklappen meistens als Stellglied einer entsprechenden Regelung ausgebildet. Weil mit einer Drosselklappe der Luftstrom über einen weiten Bereich bis zu völligem Abschluss gesteuert oder geregelt werden soll, ergeben sich insbesondere bei Klappenstellungen in der Nähe der Schliessstellung Strömungszustände, die die Entstehung von niederfrequenten Geräuschen begünstigen. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Drosselklappe der eingangs beschriebenen Gattung so zu verbessern, dass die Entstehung niederfrequenter Geräusche vermie den wird, wobei gleichzeitig in Offenstellung ein möglichst geringer Druckverlust angestrebt wird. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in Strömungsrichtung hinter der Klappe und ausserhalb des Schwenkbereichs der Klappe wenigstens ein Turbulenzgitter zum Unterdrücken grossvolumiger Turbulenzballen angeordnet ist. Für die Entstehung niederfrequenter Geräusche sind hauptsächlich grosse Turbulenzballen, die im Abstrom einer gegen die Strömungsrichtung angestellten Klappe entstehen, verantwortlich. Wenn diese grossvolumigen Turbulenzballen auf eine Strömungsrichtung hinter der Klappe angeordnetes Turbulenzgitter treffen, werden sie in eine Vielzahl kleiner Turbulenzballen aufgelöst, die gegebenenfalls zur Entstehung höherfrequenter Geräusche Anlass geben können. Höherfrequente Geräusche werden aber durch die Luftkanäle selbst gedämpft oder können mit verhältnismässig einfachen Massnahmen unterdrückt werden. Durch die Auflösung grossvolumiger Turbulenzballen in eine Vielzahl kleiner Turbulenzballen wird auch die Strömung hinter der ausgeschwenkten Klappe vergleichmässigt und/oder gleichgerichtet. Bei einer bevorzugten Ausführung ist ein gehäusefestes Turbulenzgitter angeordnet, das sich unter einen Winkel zur Strömungsrichtung erstreckt und vor der durch die Drehachse difinierten Mittelebene des Gehäuses endet, wobei im Bereich der gegenüberliegenden Gehäuseseite ein weiteres Turbulenzgitter angeordnet ist, das um eine zur Drehachse parallele Achse verschwenkbar sowie mit seiner freien Kante Uber einen Lenker an den stromabwärts liegenden Abschnitt der Klappe angeschlossen ist. Hier liegt das schwenkbare Turbulenzgitter bei Offenstellung der Klappe im wesentlichen in Strömungsrichtung, so dass es die Strömung nicht stört. Mit zunehmender Anstellung der Klappe gegen die Strömungsrichtung wird auch das Turbulenzgitter ausgeschwenkt, wobei es die mit zunehmender Anstellung ebenfalls wachsenden Turbulenzballen auffängt. Dabei kann das schwenkbare Turbulenzgitter um eine Achse schwenkbar sein, die dicht unterhalb der Gehäusewandung angeordnet ist. Der Lenker kann im Bereich der stromabwärts liegenden Kante der Klappe an diese angeschlossen sein. Das gehäusefeste Turbulenzgitter sollte unter einem Winkel von ca. 75" zur Strömungsrichtung angeordnet sein, weil dann die geringsten Strömungsverluste auftreten und gleichzeitig die günstigste Wirkung im Hinblick auf die Auflösung grossvolumiger Turbulenzballen zu erwarten ist. Bei einer anderen Ausführung kann das Turbulenzgitter sich in Strömungsrichtung im Bereich der Mittelebene des Gehäuses erstrecken und gehäusefest angeordnet sein. Hier stört das Turbulenzgitter insbesondere bei Offenstellung der Klappe überhaupt nicht. Gleichwohl werden Turbulenzballen, die bei zunehmender Anstellung der Klappe gegen die Strömungsrichtung entstehen, vom Turbulenzgitter erfasst und aufgelöst, weil die Turbulenzballen sich auch bis über die Mittelebene des Gehäuses erstrecken und damit in den Bereich des Turbulenzgitters gelangen. Die Verhältnisse werden noch verbessert, wenn beidseits der Mittelebene des Gehäuses weitere dazu parallele und gehäusefeste Turbulenzgitter angeordnet sind. Die Länge der Turbulenzgitter in Strömungsrichtung richtet sich nach der jeweiligen Strömungsgeschwindigkeit. Sie sollte so gross sein, dass alle von dem Luftstrom mitgenommenen Turbulenzballen von den Turbulenzgittern erfasst werden. Bei praktischen Ausführungen können die Turbulenzgitter aus Lochblechen bestehen. Als besonders günstig haben sich Turbulenzgitter erwiesen, die einen freien Querschnitt zwischen 30 X und 70 Z ihrer Fläche aufweisen. Die beschriebenen Turbulenzgitter sind besonders wirkungsvoll bei einer Drosselklappe, deren Klappe in Schliessrichtung unter einem Winkel von 60 zur Mittelebene des Gehäuses angeordnet ist. Dabei kann auch im Gehäuse ein Zuluftkanal und ein daran anschliessender Abluftkanal mit grösserem Querschnitt ausgebildet sein, wobei die Klappe im Zuluftkanal und die Turbulenzgitter im Abluftkanal angeordnet sind. Die dabei entstehende plötzliche Querschnittserweiterung im Übergangsbereich zwischen Zuluftkanal und Abluftkanal ist unschädlich, weil auch die dort entstehenden Turbulenzballen von den Turbulenzgittern erfasst werden. Günstig ist auf jeden Fall eine Anordnung, bei der der Ubergang zwischen Zuluftkanal und Abluftkanal der Berührungslinie zwischen Zuluftkanal und geschlossener Klappe folgt. Im folgenden werden in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert; es zeigen: Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Längsschnitt durch eine Drosselklappe, Fig. 2 eine andere Ausführung des Gegenstandes nach Fig. 1. Zu der dargestellten Drosselklappe gehört ein Gehäuse 1 mit einem Zuluftanschluss 2, von dem ein Zuluftkanal 3 ausgeht. An den Zuluftkanal 3 schliesst sich ein Abluftkanal 4 an, der an einem Abluftanschluss 5 endet. In der Nähe des Endes des Zuluftkanals 3, jedoch im Zuluftkanal 3 befindet sich in halber Höhe des Zuluftkanals 3 eine Drehachse 6, die eine Klappe 7 trägt. Beidseits der Drehachse 6 erstrecken sich gleich grosse Abschnitte der Klappe 7. Die Klappe 7 kann als Stellglied einer nicht dargestellten Regelung ausgebildet sein. Dementsprechend kann ein nicht dargestellter Stellantrieb an der Drehachse 6 angreifen. Die Klappe 7 ist zwischen einer Offenstellung, die mit ausgezogenen Linien dargestellt ist, und einer Schliessstellung, die mit strichpunktierten Linien dargestellt ist, in Richtung der Pfeile 8 verschwenkbar. Ein Pfeil 9 deutet die Strömungsrichtung der Luft durch das Gehäuse 1 an. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführung besitzt der Abluftkanal 4 einen grösseren Querschnitt als der Zuluftkanal 3. Die Klappe 7 hat eine solche Grundfläche, dass sie in Schliessstellung einen Winkel von ca. 60 zur Mittelebene 10 des Gehäuses 1 einnimmt. Die sich dann ergebende Berührungslinie 11 zwischen geschlossener Klappe 7 und Zuluftkanal 3 bildet praktisch auch das Ende des Zuluftkanals 3 bzw. den Übergang zwischen Zuluftkanal 3 und Abluftkanal 4. In Strömungsrichtung hinter der Klappe 7 und ausser halb des Schwenkbereichs der Klappe 7 ist unterhalb der Mittelebene 10 an der Innenseite des Abluftkanals 4 ein Turbulenzgitter 12 befestigt, das sich unter einem Winkel von ca. 75" zur Strömungsrichtung bis kurz unter die Mittelebene 10 erstreckt. Ein weiteres Turbulenzgitter 13 ist oberhalb der Mittelebene 10 sowie kurz unterhalb der Innenseite des Abluftkanals 4 mit einer Achse 14 angelenkt, die sich parallel zur Drehachse 6 der Klappe 7 erstreckt. Das um die Achse 14 verschwenkbare Turbulenzgitter 13 ist im Bereich seines freien Randes 15 an einen Lenker 16 angeschlossen, der seinerseits im Bereich der stromabwärts liegenden Kante 17 der Klappe 7 an diese angelenkt ist. Mit zunehmender Auslenkung der Klappe 7 aus der Offenstellung wird auch das Turbulenzgitter 13 um seine Achse 14 verschwenkt, bis es bei Schliessstellung der Klappe 7 die mit strichpunktierten Linien angedeutete Stellung einnimmt, bei der der freie Rand 15 der Klappe 7 etwas oberhalb der Mittelebene 10 steht. Die Turbulenzgitter 12,13 erfassen grossvolumige Turbulenzballen, die von der gegen die Strömungsrichtung angestellten Klappe 7 abgehen und lösen diese in eine Vielzahl kleinerer Turbulenzballen auf. Dadurch wird die Entstehung niederfrequenter Geräusche wirksam unterbunden. Bei der in Fig. 2 dargestellten AusfUhrung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile. Der Zuluftkanal 3 und der Abluftkanal 4 bilden gleiche Querschnitte. Etwas oberhalb der Mittelebene 10 des Gehäuses 1 ist ein Turbulenzgitter 18 angeordnet, das sich, ausgehend etwa von der Drehachse 6 stromabwärts und parallel zur Mittelebene 10 erstreckt. Beidseits der Mittelebene 10 sind weitere dazu parallele Turbulenzgitter 19,20 etwa auf halber Strecke zwischen Mittelebene 10 und oberer bzw. unterer Gehäusewandung angeordnet, deren Anfang jeweils ausserhalb des Schwenkbereichs der Klappe 7 liegt und die sich parallel zum Turbulenzgitter 18 bzw. zur Mittelebene 10 erstrecken. Auch mit diesen Turbulenzgittern werden die von der Klappe 7 ausgehenden grossvolumigen Turbulenzballen erfasst und in eine Vielzahl kleiner Turbulenzballen aufgelöst. Alle dargestellten Turbulenzgitter bestehen aus Lochblechen, deren feier Querschnitt etwa 30 bis 70 % ihrer Fläche entspricht.

Claims: Ansprüche 1. Drosselklappe für klimatechnische Anlagen mit einem Gehäuse, welches einen Zuluftanschluss und einen Abluftanschluss sowie eine mittige Drehachse für eine Klappe aufweist, die zwischen einer Offenstellung und einer Schliessstellung verschwenkbar; ist, dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrich tung (9) hinter der Klappe (7) und ausserhalb des Schwenkbereichs (8) der Klappe (7) wenigstens ein Turbulenzgitter (12,13; 18,19,20) zum Unter drücken grossvolumiger Turbulenzballen angeordnet ist. 2. Drosselklappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass ein gehäusefestes Turbulenzgitter (12) angeordnet ist, das sich unter einem Winkel zur Strömungsrichtung (9) erstreckt und vor der durch die Drehachse (6) definierten Mittelebene (10) des Gehäuses (1) endet, und dass im Bereich der gegenüberliegenden Gehäuseseite ein weiteres Turbulenzgitter (13) angeordnet ist, das um eine zur Drehachse (6) parallele Achse (14) schwenkbar sowie mit seiner freien Kante (15) über einen Lenker (16) an den stromabwärts liegenden Abschnitt der Klappe (6) angeschlossen ist. 3. Drosselklappe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das gehäusefeste Turbulenzgit ter (12) unter einem Winkel von ca. 75" zur Strö mungsrichtung (10) angeordnet ist. 4. Drosselklappe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das schwenkbare Turbulenzgitter (13) um eine Achse (14) schwenkbar ist, die dicht unterhalb der Gehäusewandung ange ordnet ist. 5. Drosselklappe nach einem der Anspruche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenker (16) im Bereich der stromabwärts liegenden Kante (17) der Klappe (7) an diese angeschlossen ist. 6. Drosselklappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass das Turbulenzgitter (18) sich in Strömungs richtung (9) im Bereich der Mittelebene (10) des Gehäuses (1) erstreckt und gehäusefest angeordnet ist. 7. Drosselklappe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, dass beidseits der Mittelebene (10) des Gehäu ses (1) weitere dazu parallele und gehäusefeste Turbulenzgitter (19,20) angeordnet sind. 8. Drosselklappe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbulenzgitter (12,13; 18,19,20) aus Lochblechen bestehen. 9. Drosselklappe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbulenzgitter (12,13; 18,19,20) einen freien Querschnitt zwischen 30 % und 70 Z ihrer Fläche aufweisen. 10. Drosselklappe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (7) in Schliessrichtung unter einem Winkel von ca. 60 zur Mittelebene (10) des Gehäuses (1) ange ordnet ist. 11. Drosselklappe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (1) ein Zuluftkanal (3) und ein daran anschliessender Abluftkanal (4) mit grösserem Querschnitt ausge bildet ist, wobei die Klappe (7) im Zuluftkanal (3) und die Turbulenzgitter (12,13; 18,19,20) im Abluftkanal (4) angeordnet sind. 12. Drosselklappe nach Anspruch 11, dadurch gekenn zeichnet, dass der Übergang zwischen Zuluftkanal (3) und Abluftkanal (4) der Berührungslinie (11) zwischen Zuluftkanal (3) und geschlossener Klap pe (7) folgt.

Inventors: BAUMEISTER, GREGOR, ING., FINKELSTEIN, WOLFGANG, ING., HAAZ, JOSEF, ING.
Applicants: GEBRUDER TROX, GMBH
Application year: 1985
Main classification: F24F13
IPC codes: F24F13