УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА ВОЗДУХА
AIR FLOW RATE CONTROL DEVICE

Изобретение относится к устройствам для создания микроклимата в производственных помещениях и может использоваться для воздухообмена.
Известно устройство для регулирования расхода воздуха, содержащее корпус с установленным внутри клапаном в виде створки, закрепленной на оси (SU №1260644, 30.09.86. Бюл. №36).
Недостатком данного устройства являются значительная материалоемкость и габариты корпуса по высоте, что ограничивает его применение в зданиях. Кроме того, устройство приемлемо только для установки на системах вытяжки воздуха, т.е. имеет узкое функциональное назначение.
Известно устройство для регулирования расхода воздуха, содержащее корпус с установленным внутри клапаном в виде створки, закрепленной на оси (Патент RU №2277206. Опубл. 27.05.2006. Бюл. №15).
Недостатком данного устройства является низкое качество регулирования при уменьшении габаритов, так как с их уменьшением уменьшается и площадь створки, а соответственно снижается чувствительность регулятора. Кроме того,регулятор может работать только под разреением, т.е. в вытяжных системах вентиляции, а соответственно имеет малую область применения.
Наиболее близким по своей технической сущности является устройство для регулирования расхода воздуха, содержащее вертикально размещенный корпус воздуховода с торцевым отверстием, установленные под ним на вертикальных осях клапаны и лепестковые перфорированные диафрагмы с механизмом возврата их в начальное положение (Патент RU №2487303 С1, F24F 11/00 Заявка: 2012119114/12, 10.05.12. Опубл. 10.07.2013. Бюл. №19).
Недостатком данного устройства является то, что оно может быть использовано только в вытяжных системах вентиляции.
Технической сущностью настоящего изобретения является расширение области применения, т.е. возможность применения и в приточных системах вентиляции.
Настоящая техническая сущность достигается тем, что в устройстве для регулирования расхода воздуха, содержащем вертикально размещенный корпус воздуховода с торцевым отверстием, установленные под ним на вертикальных осях клапаны и лепестковые перфорированные диафрагмы с механизмом возврата их в начальное положение, под корпусом воздуховода размещен полый овальный кожух в виде двух коленообразных патрубков с двумя горизонтально расположенными окнами, направленными во взаимно противоположные стороны и общим торцевым отверстием, клапаны установлены в окнах кожуха с возможностью поворота вокруг осей, на концах осей размещены втулки, а лепестковые диафрагмы жестко закреплены под его нижним торцевым отверстием, на концентрично установленных втулках, размещенных на втулках вертикальных осей клапанов, при этом овальные коленообразные патрубки кожуха крепятся к торцевому отверстию корпуса с возможностью изменения угла наклона относительно него, а концентрично установленные втулки закреплены к втулкам осей с возможностью изменения положения лепестков диафрагмы в горизонтальной плоскости.
На фиг.1 показана схема устройства, отрегулированная на работу в приточном воздуховоде.
На фиг.2 показана схема устройства, отрегулированная на работу на вытяжном воздуховоде.
Устройство для регулирования расхода воздуха содержит вертикально размещенный корпус 1 воздуховода с торцевым отверстием 2 (например, нижнее основание приточной шахты при подаче воздуха из межкрышного пространства в здании с чердаком), в нижней части которого на шарнирах 3 закреплены, направленные в противоположные стороны два коленообразных патрубка 4, образующие полый овальный кожух, с фиксаторами 5 и осями 6. На концах осей 6 через посредство втулок 7 осей и концентрично закрепленных на них втулок 8, в окнах патрубков 4 установлены, соответственно, клапаны 9 и лепестки диафрагмы 10, лежащие в горизонтальной плоскости и имеющие перфорацию 11. Втулки 8 снабжены фиксаторами 12 и выполнены с возможностью поворота на втулках 7, обеспечивая этим возможность изменения положения лепестков 10 диафрагмы в горизонтальной плоскости. Механизмы возврата клапанов 9 и лепестков 10 в начальное положение представляют собой пружины 13, одним концом крепящиеся к патрубкам 4, а вторым - к клапанам 9.
Устройство может быть применено как в вытяжных, так и приточных системах вентиляции при соответствующей настройке на режим работы. Настройка может проводиться как в процессе изготовления, так и после монтажа.
Пример 1. Настройка на работу в приточной системе вентиляции представлена на фиг.1. Патрубки 4 крепятся к корпусу 1 таким образом, чтобы имелся наклон осей 6 внутрь корпуса 1. Это достигается поворотом патрубков 4 на шарнирах 3 с удерживанием в заданном положении фиксаторами 5. Устройство для регулирования расхода воздуха в режиме притока воздуха работает следующим образом.
При отсутствии перепада давления клапаны 9 и лепестки 10 связанные посредством фиксатора 12 и втулок 7 и 8 выводятся из корпуса 1 за счет наклона осей 6 и пружин 13. Живое сечение корпуса регулятора в данный момент максимальное. То есть отверстие 2 (например, нижнее основание приточной шахты) полностью открыто. При наличии перепада давлений между входом и выходом регулятора появляется движение воздуха в полости корпуса 1 воздуховода. Давление с внутренней стороны регулятора передается на поверхность клапанов 9. Клапана 9 на втулках 7, преодолевая противодействие от собственного веса, заданного углом наклона осей 6, поворачиваются. При дальнейшем увеличении перепада давлений начинается противодействие пружин 13. Угол поворота клапанов 9 в полостях патрубков 4 и жестко соединенных с ними попарно посредством фиксаторов 12 (например, стопорный болт) и концентрично установленных на осях 6 втулок 7, 8 и лепестков 10 одинаков. Лепестки 10 с перфорацией 11, закрепленные на втулках 8 в горизонтальной плоскости, при повороте прикрывают отверстие 2 на такой же угол. При максимальном расчетном давлении лепестки 10 поворачиваются до упора (на чертеже не показано), т.е. на максимально заданный угол. Суммарная площадь перфорации 11 лепестков диафрагмы обеспечивает заданный расход воздуха при полном закрытии отверстия 2 поверхностью лепестков 10. При уменьшении перепада давлений между входом и выходом регулятора все работает в обратном порядке. Диапазон регулирования задается жесткостью пружин 13. Чувствительность задается углом наклона патрубков 4 на шарнирах 3 с фиксаторами 5 (например, винтовая пара), а соответственно осей 6. Совместное противодействие силе избыточного давления (степенная функция) сил пружин 13 (линейная функция) и сил от веса установленных под углом клапанов 9 и лепестков 10 (тригонометрическая функция) позволяют повысить устойчивость работы регулятора.
Пример 2. Настройка на работу в вытяжной системе вентиляции представлена на фиг.2.
Для перевода регулятора на обратный режим работы ослабляют фиксаторы 12, поворачивают лепестки 10 совместно с втулками 8 на концентрично установленных в них втулках 7, до полного ввода лепестков 10 в патрубки 4. В таком положении втулки 8 фиксаторами 12 жестко соединяются с втулками 7. Фиксаторами 5 (например, вворачивая болт) наклоняют патрубки 4 на шарнирах 3 таким образом, чтобы имелся наклон осей 6 наружу от корпуса 1.
Устройство для регулирования расхода воздуха в режиме вытяжки воздуха работает следующим образом.
При отсутствии перепада давлений между входом и выходом регулятора клапана 9 пружинами 13 выведены из корпуса 1 регулятора и живое сечение корпуса регулятора максимальное, т.е. отверстие 2 (например, нижнее основание вытяжной шахты) полностью открыто. При наличии перепада давлений между входом и выходом регулятора появляется движение воздуха в полости корпуса 1 воздуховода. Давление с внешней стороны регулятора передается на поверхности клапанов 9, последние на втулках 7, преодолевая противодействие от собственного веса, заданного углом наклона осей 6, поворачиваются. При дальнейшем увеличении перепада давлений начинается противодействие пружин 13. Угол поворота лепестков 10 в полости кожухов 4 и жестко соединенных с ними попарно посредством фиксаторов 12 (например, стопорный болт) и концентрично установленных на осях 6 втулок 7, 8 и клапанов 9 одинаков. Лепестки 10 с перфорацией 11, закрепленные в горизонтальной плоскости на втулках 8, при повороте прикрывают отверстие 2 на такой же угол. При максимальном расчетном перепаде давлений лепестки 10 поворачиваются до упора (на чертеже не показано) на максимально заданный угол. Суммарная площадь перфорации 11 обеспечивает заданный расход воздуха при полном закрытии отверстия 2 поверхностью лепестков 10. При уменьшении перепада давлений между входом и выходом регулятора все работает в обратном порядке.