CH362820A - Control device on air conditioning - Google Patents

Control device on air conditioning

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Publication number
CH362820A
CH362820A CH6603058A CH6603058A CH362820A CH 362820 A CH362820 A CH 362820A CH 6603058 A CH6603058 A CH 6603058A CH 6603058 A CH6603058 A CH 6603058A CH 362820 A CH362820 A CH 362820A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
chamber
air
opening
piston
pressure
Prior art date
Application number
CH6603058A
Other languages
German (de)
Inventor
Calvin Beggs John
Original Assignee
United Aircraft Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by United Aircraft Corp filed Critical United Aircraft Corp
Publication of CH362820A publication Critical patent/CH362820A/en

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/70Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/72Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Description

  

   <Desc/Clms Page number 1> 
    Steuereinrichtung   an    Klimaanlage   Gegenstand der Erfindung ist eine Steuereinrichtung    an   einer Klimaanlage,    gekennzeichnet   durch eine Rohrleitung, durch die    klimatisierte   Luft strömt;

   ein in der Rohrleitung angeordnetes und zwecks    Öff-      nens   oder Schliessens    in   entgegengesetztem Sinn    be-      wagliches      Absperrorgan;      einen   auf den Druck :der    Luft   ansprechenden    Betätigungsmechanismus,   der mit dem Absperrorgan verbunden ist und der mindestens einen in einem    Zylinder   beweglichen Kolben    aufweist,   der in diesem Zylinder eine Mehrzahl von    Kammern   abgrenzt;

      ein      erstes   Mittel zum Aufrechterhalten des    Luftdruckes   in    einer   dieser    Kammern,   und    ein   zweites Mittel, zu dem nebst einer ersten Öffnung mit infolge der Bewegung des Kolbens veränderlichem    Durchlassquerschnitt      eine   zweite Öffnung mit ver- änderlichem    Durchlassquerschnitt   gehört, zum Steuern des    Durchflusses   und des Druckes der Luft in einer andern der besagten    Kammern.   



  Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des    Erfindungsgegenstandes   dar. 



  Die einzige Figur zeigt dieses    Ausführungsbeispiel   schematisch im Schnitt. 



  Eine    Durchfluss-Steuereinheit,   die zusammenfassend mit 10 bezeichnet ist, dient zur Steuerung des    Durchflusses   von warmer Druckluft durch eine Rohrleitung 12 von einem    Klimagerät      zum   Abteil 14, beispielsweise zu einem Aufenthaltsraum    in   einem Passagierflugzeug. Aus diesem    Abteil      fliesst   die verbrauchte Luft durch eine Leitung 16    hindurch   an einer    Temperaturfühlvorrichtung   18 vorbei nach aussen ab. 



  Die Erfindung befasst sich nicht mit der Ausbildung des Klimagerätes selbst und seinem Anschluss an die    Leitung   12. Ferner ist festzuhalten, dass anschliessend wohl davon die Rede ist, dass die Steuereinheit 10 der Steuerung des    Warmluftdurchflusses   zwecks    Temperaturregulierung   dient, dass aber anstatt dessen zum gleichen Zweck der    Kühlluftdurchfluss   gesteuert werden könnte. 



  Die Steuereinheit 10 weist    einen   Schieber 20 auf, der im Lichtraum der Rohrleitung 12    beweglich   ist, und zwar in einem Sinne zwecks    Abschliessens   und im andern Sinne zwecks    öffnens.   Der gezeigte Schieber ist eine Platte von im allgemeinen. rechteckiger Form, die sich quer zur Längsrichtung der Rohrleitung 12 bewegen    lässt;   die Öffnung 22, die im Schieber vorgesehen ist, hat eine Form, die zweckmässig mit dem    Lichtraumprofil   der    Rohrleitung   12 übereinstimmt. Es ist aber zu    erwähnen,   dass an Stelle des Schiebers    ein      andersartiges   Absperrorgan Verwendung finden könnte, z.

   B.    eine   Absperrklappe, die dann in geeigneter Weise mit den weiter unten erwähnten Kolben 28 und 30 verbunden sein müsste. 



  Im    Schieberbetätigungsmechanismus   ist eine erste Kammer 24 und eine zweite    Kammer   26 vorgesehen; diese beiden Kammern stehen mit    einer      gemeinsamen   Quelle von Druckluft in    Verbindung.   In der gezeigten Anordnung sind die Kammern 24 und 26 an entgegengesetzten Seiten der Rohrleitung angeordnet, und die Wandungen dieser    letzteren      befinden   sich in einem gewissen Abstand vom Schieber 20 zwecks Bildung eines Paares von Durchlässen 23, 25,. die mit der Kammer 24    bzw.   mit der Kammer 26    in   Verbindung stehen,    damit      Druckluft   von der Rohrleitung 12 in die Kammern eintreten kann.

   Ein erster Kolben 28 arbeitet in einem Zylinder 32,    in   dem er die erste Kammer 24 begrenzt und    ein   zweiter Kolben 30 arbeitet in einem Zylinder 34,    in   dem er die zweite Kammer 26 begrenzt;    zweckmässig   sind die Kolben 28 und 30 fest    mit   den beiden Enden des Schiebers 20 verbunden.

   Der Kolben 30 und die    Kammer   26 haben einen grösseren Durchmesser als der Kolben 28 und die Kammer 24; zweckmässig ist die    Fläche   des Kolbens 30 doppelt so gross wie jene des Kolbens 28. 

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 Eine dritte Kammer 36, welche durch den Kolben 28 im Zylinder 32 gebildet wird,    kann   mit    einer   Quelle von unter Bezugsdruck stehender Luft verbunden werden, und zwar durch die Öffnung 38, welche zweckmässig mit unter Umgebungsdruck stehender Luft    in   Verbindung steht.

   Der Kolben 30 begrenzt ferner im    Zylinder   34    eine   vierte Kammer 42, welche    mit      der   besagten zweiten    Kammer   26    ,in      Ver-      bindung   steht, zwecks Speisung mit    Druckluft   durch eine Öffnung 44 hindurch, welche im Kolben 30 vorhanden ist. Nebenbei sei    erwähnt,   dass der Umgebungsdruck in den    Kammern   24 und 26 und dafür der Speisedruck    in   der Kammer 36 herrschen könnte, ohne dass sich am    Arbeitsprinzip   des Betätigungsmechanismus etwas ändern würde. 



  Da, wie oben gesagt, die Kammern 24 und 26 sich auf entgegengesetzten Seiten der Rohrleitung befinden,    ersieht-man   aus der Zeichnung, dass die erste    Kammer   24    und   die    dritte   Kammar 3:6 in ,dieser    Reihen-      folge      von      innen      nach      ;aussen   auf einer    Seite   der    Rohrlei-      tung,      und      d-ass      ,di:ezweiteKamm:er   26    und:dievierte   Kammer 42    in   dieser Reihenfolge von innen nach aussen auf der entgegengesetzten Seite der    Rohrleitung   12 sich befinden;

   dabei sind die Durchmesser der ersten    Kammer   24 und der dritten Kammer 36 unter sich gleich, damit eine Hin- und    Herbewegung   des Kolbens im entsprechenden Zylinder möglich    ist;   in ähnlicher Weise sind die Durchmesser der zweiten Kammer 26 und der vierten Kammer 42 unter sich gleich, zwecks    Ermöglichung      einer      Hin-   und    Herbewegung   des Kolbens 30    im   entsprechenden Zylinder.

   In der gezeigten Anordnung bewegt sich der Schieber in die Öffnungslage, wenn er sich gegen die erste Kammer 24 und die dritte Kammer 36    hin   bewegt, wogegen er sich in die    Schliesslage      :bewegt,      wenn   er    sich   der    zweiten      Kammer   26 und der    vierten      Kammer   42    nähert;      ein   Anschlag 40 ist    in   der dritten und äussern Kammer 36 vorhanden, zwecks Begrenzung der Bewegung des Schiebers im Öffnungssinne. 



  Erfindungsgemäss sind Mittel vorgesehen zur    Steuerung   des Flusses von Druckluft von der    zweiten      Kammer   26    zur      vierten      Kammer   42. Diese    Mittel      umfassen      eine      konische   Ventilnadel 46, welche die oben    erwähnte   Öffnung 44 durchsetzt, die im Kolben 30 vorhanden ist;    diese      Ventilnadel   ist mit ihrem    dünneren   Ende fest mit der Stirnwand der Kammer 42 verbunden.

   Man sieht, dass eine Bewegung des aus dem Kolben 28, dem Schieber 20. und dem Kolben 30 bestehenden Gliedes gegen die Öffnungslage des Schiebers 20 eine allmähliche Verminderung des    Durchflussquerschnittes   der    Öffnung   44 und eine entsprechende Verminderung des    Durchflusses   durch diese Öffnung 44 von der zweiten Kammer 26    in      die      vierte   Kammer 42    be-      wirkt.   Umgekehrt bewirkt    eine   Bewegung des Gliedes 28, 20, 30    in   die Schliesslage des Schiebers 20 eine Vergrösserung des    Durchflussquerschnittes   der Öffnung 44 und des    Durchflusses   zur Kammer 42. 



     Eine      Abströmlestung   48    .ist      mit      .ihrem      einen   Ende mit der Kammer 42 verbunden und hat an    ihrem   anderen Ende eine zweite Öffnung 50 zum    Abströ-      menlassen   von Luft aus der Kammer 42 in    einen   Behälter,    in   dem ein Bezugsdruck herrscht;    zweckmässig   ist dieser    Bezugsdruck   der Umgebungsdruck, so dass er    übereinstimmt   mit dem Luftdruck, der in der dritten    Kammer   36 herrscht. 



  Der Öffnung 50 ist zwecks    Änderns   des Durchflussquerschnittes und des Ausflusses von Luft aus der Kammer 42 eine    Temperaturfühlvorrichtung   18 beigeordnet. Es könnte hier    irgendeine      Temperatur-      fühlvorrichtung   Verwendung finden, bei der ein Glied proportional zur Temperatur eingestellt wird; in unserem Ausführungsbeispiel ist diese    Vorrichtung   durch eine flüssigkeitsgefüllte    Balgrohrdose   52 verkörpert. Letztere ist zweckmässig mit    ihrem   einen Ende an einer Wandung der Leitung 16 befestigt, könnte aber anstatt dessen in der Leitung 12 oder im    Abteil   14 angeordnet sein.

   Am anderen Ende der Dose ist eine Stange 54 oder dergleichen befestigt, deren freies Ende eine Drosselplatte 56 trägt, die dazu dient, den effektiven    Durchlassquerschnitt   der Öffnung 50 in Funktion der Temperatur zu verändern, welche von der Dose 52 abgefühlt    wird.   Beispielsweise bewirkt eine Ausdehnung der Dose 52 als Folge eines Temperaturanstieges im zu klimatisierenden Raum über die Stange 54    eine   Bewegung der Drosselplatte 56 weg von der Öffnung 50, wodurch der effektive    Durchlassquerschnitt      dieser   letzteren vergrössert wird. Mit 58 sind Dichtungsmittel angedeutet, welche    ein   Ausfliessen von Flüssigkeit aus der Dose 52 verhindern. 



  Es ergibt sich aus dem oben beschriebenen Aufbau, dass der Schieber 20 nach rechts gegen die Schliesslage bewegt wird durch den Druck der Luft, die sich hier bei    Umgebungsdruck   in der dritten    Kammer   36 befindet, und durch die Druckluft, welche von der Rohrleitung 12 in die zweite Kammer 26    eintritt.      Druckluft,   welche von der Rohrleitung 12 in die erste Kammer 24 eintritt, wirkt auf den Kolben 28 im Sinne des    Verstellens   des Schiebers 20    nach   links gegen die Öffnungslage hin;

   im gleichen    Sinne   wirkt auch der Druck der Luft in der vierten Kammer 42 auf den Kolben 30, wobei der Druck, der    in   dieser Kammer herrscht, durch die jeweiligen Grössen der    Durchlassquerschnitte   der    Öffnungen   44 und 50 bestimmt wird, welche Grössen ihrerseits durch die    Ventilnadel   46 bzw. durch die    Temperaturfühl-      vorrichtung   18 bestimmt werden. 



  Fliesst nun im Betrieb Warmluft durch die Leitung 12, so kann die    Steuereinheit   10 verwendet werden zur    Lufttemperaturbegrenzung   im    Abteil   14    oder      zum      Einhalten      einer      vorgewählten   Lufttemperatur in diesem Abteil 14.

   Unter der Voraussetzung, dass der Druck der Umgebungsluft in der Kammer 36 und der Druck in den    Kammern   24 und 26    im   wesentlichen konstant bleiben, muss zur Erhaltung eines    Gleichgewichtes      :der   aus    diesen      Drücken      sich   ergebenden und auf den Schieber    einwirkenden      Kräfte   unbekümmert um die Lage des    Schiebers   der Druck der Luft in der Kammer 42 sich immer auf einem 

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 bestimmten Niveau halten.

   Dieses    Luftd'ruckniveau   wird    zugleich   gesteuert durch die Ventilnadel 46, welche den    Durchlassquerschnitt   der Öffnung 44 ver- ändert als Folge einer Bewegung des Kolbens 30, und durch die    Temperaturfühlvorrichtung   18, welche den    Durchlassquerschnitt   :der    ssffnung   50    verändert,   ,in Funktion der Lufttemperatur    im   Abteil 14. 



  Nimmt beispielsweise die Lufttemperatur im Abteil 14 ab, so zieht sich die Dose 52 zusammen, wobei sie den    Durchlassquerschnitt   50    vermindert   und demzufolge einen Druckanstieg in der    Abströmleitung   48 hervorruft, welcher Druckanstieg sich auf die Kammer 42 überträgt. Der resultierende Druckunterschied bewirkt eine    Verschiebung   des Gliedes 30, 20, 28 nach links, gegen die Öffnungslage des Schiebers 20 hin.

   Infolge dieser Bewegung wird der effektive    Durchlassquerschnitt   der Öffnung 44    allmählich   durch die konische Ventilnadel 46 vermindert, und es    ver-      mindert      sich   entsprechend    oder      Luftdruck   in der Abströmleitung 48 und in der Kammer 42.

   Sobald der Luftdruck    in   :der    Kammer   42 auf das    Niveau   :herabgesetzt worden ist, bei welchem sich die aus den Drücken sich ergebenden Krafteinwirkungen auf das Glied 20, 28, 30 die Waage halten, kommt dieses Glied zur Ruhe in einer neuen Lage, die näher bei der vollen Öffnungslage liegt,    damit   mehr Warmluft durch die    Schieberöffnung   22 hindurch zum    Abteil   14 strömen kann. Bei einem Anstieg der Lufttemperatur im Abteil 14 ist die Arbeitsweise    .ähnlich,   aber natürlich im umgekehrten Sinn, so, dass schliesslich weniger Warmluft zum Abteil 14 fliesst. 



  Es sei noch nebenbei    erwähnt,   dass der Schieber der Steuereinheit sich im -Gleichgewicht    befindet,   wenn der Druck in der Kammer 42 halb so gross ist wie die Summe aus Bezugsdruck, und dem    Druck,   der in den Kammern 24 und 26 herrscht (vorausgesetzt, dass die Fläche des Kolbens 30 doppelt so gross ist, wie jene des Kolbens 28). 



  Es ergibt    sich   aus der obigen Beschreibung der Wirkungsweise, dass mit einem raschen    Ansprechen   der Steuereinheit auf jede    Temperaturänderung   gerechnet werden kann, weil die Druckveränderung in der vierten Kammer 42 durch die Ventilnadel 46 infolge einer Bewegung des Kolbens 30 ohne nennenswerte Verzögerung erfolgt. Diese Besonderheit der Arbeitsweise ist    besonders      dort   erwünscht, wo die Steuereinheit zur raschen Temperaturregelung verwendet wird, da die Mehrheit der    im   Handel erhältlichen    Temperaturfühler   sich durch ein langsames Arbeiten auszeichnen, und das Bedürfnis für eine rasch ansprechende Steuereinheit    daher   besonders    in   diesen Anwendungen dringend ist. 



  In der Praxis muss wohl mit geringen Schwankungen des    Luftdruckes   in der Leitung 12 und des Druckes der Umgebungsluft in der Kammer 36 gerechnet werden; diese Schwankungen werden das genaue Arbeiten der    Temperatursteuereinheit   nicht beeinträchtigen. Es ist zu    .erwähnen,      dass   in der    Mehrzahl   der    Klimaanlagen   Schwankungen des Druckes der    klimatisierten      Luft      Schwankungen   ,des Umgebunga-    druckes   entsprechen;    .mit      anderen   Worten,    wenn   es sich z.

   B. um -eine Klimaanlage eines Passagierflugzeuges handelt und dieses    abwechselnd   in höheren oder tieferen Regionen fliegt    und   dementsprechend der Umgebungsdruck kleiner oder grösser    ist,   so kann    erwartet   werden, dass der    Druck   der    klimatisierten      Luft      entsprechend   ab- bzw.    zunimmt.   Demzufolge kann erwartet werden, dass der Luftdruck    in   allen erwähnten    Kammern   sich entsprechend ändert,, was zur Folge hat, dass solche Druckschwankungen auf die Genauigkeit der Arbeitsweise nur einen geringen Einfluss haben.



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    Control device for an air conditioning system The subject of the invention is a control device for an air conditioning system, characterized by a pipe through which conditioned air flows;

   a shut-off element arranged in the pipeline and movable in the opposite direction for the purpose of opening or closing; an actuating mechanism which is responsive to the pressure of the air and which is connected to the shut-off element and which has at least one piston which is movable in a cylinder and which delimits a plurality of chambers in this cylinder;

      a first means for maintaining the air pressure in one of these chambers, and a second means, to which, in addition to a first opening with a variable passage cross-section as a result of the movement of the piston, a second opening with a variable passage cross-section belongs, for controlling the flow rate and the pressure of the air in another of the said chambers.



  The drawing represents an embodiment of the subject matter of the invention.



  The single figure shows this exemplary embodiment schematically in section.



  A flow control unit, which is collectively designated by 10, is used to control the flow of warm compressed air through a pipe 12 from an air conditioner to the compartment 14, for example to a lounge in a passenger aircraft. From this compartment, the used air flows through a line 16 past a temperature sensing device 18 to the outside.



  The invention is not concerned with the design of the air conditioner itself and its connection to the line 12. Furthermore, it should be noted that the following will probably mean that the control unit 10 is used to control the flow of warm air for the purpose of temperature regulation, but instead for the same purpose the cooling air flow could be controlled.



  The control unit 10 has a slide 20 which is movable in the clear space of the pipeline 12, in one sense for the purpose of closing and in the other sense for the purpose of opening. The slide shown is a plate of generally. rectangular shape that can be moved transversely to the longitudinal direction of the pipeline 12; the opening 22, which is provided in the slide, has a shape which expediently corresponds to the clearance profile of the pipeline 12. It should be mentioned, however, that a different shut-off device could be used instead of the slide, e.g.

   B. a butterfly valve which would then have to be connected in a suitable manner to the pistons 28 and 30 mentioned below.



  A first chamber 24 and a second chamber 26 are provided in the slide actuator mechanism; these two chambers are in communication with a common source of compressed air. In the arrangement shown, the chambers 24 and 26 are located on opposite sides of the pipeline and the walls of the latter are spaced a certain distance from the valve 20 to form a pair of passages 23, 25 ,. which are in communication with the chamber 24 or with the chamber 26, so that compressed air can enter the chambers from the pipeline 12.

   A first piston 28 works in a cylinder 32 in which it delimits the first chamber 24 and a second piston 30 works in a cylinder 34 in which it delimits the second chamber 26; The pistons 28 and 30 are expediently firmly connected to the two ends of the slide 20.

   The piston 30 and the chamber 26 have a larger diameter than the piston 28 and the chamber 24; The area of the piston 30 is expediently twice as large as that of the piston 28.

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 A third chamber 36 formed by piston 28 in cylinder 32 can be connected to a source of air under reference pressure through port 38 which is conveniently connected to air under ambient pressure.

   The piston 30 also delimits a fourth chamber 42 in the cylinder 34, which is connected to the said second chamber 26, for the purpose of being fed with compressed air through an opening 44 which is present in the piston 30. Incidentally, it should be mentioned that the ambient pressure in the chambers 24 and 26 and, instead, the feed pressure in the chamber 36, could prevail without the operating principle of the actuating mechanism changing anything.



  Since, as said above, the chambers 24 and 26 are on opposite sides of the pipeline, it can be seen from the drawing that the first chamber 24 and the third chamber 3: 6 in, this order from the inside to the outside one side of the pipeline, and d-ass, di: second comb: he 26 and: the fourth chamber 42 are located in this order from inside to outside on the opposite side of pipeline 12;

   the diameters of the first chamber 24 and the third chamber 36 are the same, so that a reciprocating movement of the piston in the corresponding cylinder is possible; similarly, the diameters of the second chamber 26 and the fourth chamber 42 are equal among themselves to enable reciprocation of the piston 30 in the corresponding cylinder.

   In the arrangement shown, the slide moves into the open position when it moves towards the first chamber 24 and the third chamber 36, whereas it moves into the closed position when it approaches the second chamber 26 and the fourth chamber 42 ; a stop 40 is provided in the third and outer chamber 36 in order to limit the movement of the slide in the opening direction.



  According to the invention, means are provided for controlling the flow of compressed air from the second chamber 26 to the fourth chamber 42. These means comprise a conical valve needle 46 which penetrates the above-mentioned opening 44 which is present in the piston 30; this valve needle is firmly connected with its thinner end to the end wall of the chamber 42.

   It can be seen that a movement of the member consisting of the piston 28, the slide 20 and the piston 30 against the opening position of the slide 20 results in a gradual reduction in the flow cross section of the opening 44 and a corresponding reduction in the flow through this opening 44 from the second chamber 26 into the fourth chamber 42. Conversely, a movement of the member 28, 20, 30 into the closed position of the slide 20 increases the flow cross section of the opening 44 and the flow to the chamber 42.



     An outlet 48 is connected at its one end to the chamber 42 and at its other end has a second opening 50 for allowing air to flow out of the chamber 42 into a container in which a reference pressure prevails; This reference pressure is expediently the ambient pressure, so that it corresponds to the air pressure that prevails in the third chamber 36.



  A temperature sensing device 18 is associated with the opening 50 for the purpose of changing the flow cross section and the outflow of air from the chamber 42. Any temperature sensing device could be used here in which a member is set proportionally to the temperature; In our exemplary embodiment, this device is embodied by a liquid-filled tubular bellows 52. The latter is expediently fastened at one end to a wall of the line 16, but could instead be arranged in the line 12 or in the compartment 14.

   A rod 54 or the like is attached to the other end of the can, the free end of which carries a throttle plate 56 which serves to change the effective passage cross section of the opening 50 as a function of the temperature which is sensed by the can 52. For example, an expansion of the can 52 as a result of a temperature increase in the room to be air-conditioned via the rod 54 causes the throttle plate 56 to move away from the opening 50, whereby the effective passage cross section of the latter is enlarged. Sealing means are indicated at 58, which prevent liquid from flowing out of the can 52.



  It results from the structure described above that the slide 20 is moved to the right against the closed position by the pressure of the air, which is here at ambient pressure in the third chamber 36, and by the compressed air flowing from the pipe 12 into the second chamber 26 enters. Compressed air, which enters the first chamber 24 from the pipeline 12, acts on the piston 28 in the sense of moving the slide 20 to the left towards the open position;

   the pressure of the air in the fourth chamber 42 also acts on the piston 30 in the same way, the pressure that prevails in this chamber being determined by the respective sizes of the passage cross-sections of the openings 44 and 50, which sizes in turn are determined by the valve needle 46 or can be determined by the temperature sensing device 18.



  If warm air now flows through the line 12 during operation, the control unit 10 can be used to limit the air temperature in the compartment 14 or to maintain a preselected air temperature in this compartment 14.

   Assuming that the pressure of the ambient air in the chamber 36 and the pressure in the chambers 24 and 26 remain essentially constant, in order to maintain a balance: the forces resulting from these pressures and acting on the slide must be unconcerned about the position of the The pressure of the air in the chamber 42 is always on a slide

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 hold a certain level.

   This air pressure level is controlled at the same time by the valve needle 46, which changes the passage cross section of the opening 44 as a result of a movement of the piston 30, and by the temperature sensing device 18, which changes the passage cross section of the opening 50, as a function of the air temperature in Compartment 14.



  For example, if the air temperature in the compartment 14 decreases, the can 52 contracts, reducing the passage cross section 50 and consequently causing a pressure increase in the discharge line 48, which pressure increase is transmitted to the chamber 42. The resulting pressure difference causes the member 30, 20, 28 to be shifted to the left, towards the open position of the slide 20.

   As a result of this movement, the effective passage cross section of the opening 44 is gradually reduced by the conical valve needle 46, and the air pressure in the discharge line 48 and in the chamber 42 is reduced accordingly.

   As soon as the air pressure in the chamber 42 has been reduced to the level at which the forces acting on the member 20, 28, 30 resulting from the pressures are balanced, this member comes to rest in a new position, the closer is in the fully open position so that more warm air can flow through the slide opening 22 to the compartment 14. If the air temperature in the compartment 14 increases, the mode of operation is similar, but of course in the opposite sense, so that ultimately less warm air flows to the compartment 14.



  It should also be mentioned that the slide of the control unit is in equilibrium when the pressure in chamber 42 is half the sum of the reference pressure and the pressure in chambers 24 and 26 (provided that the area of the piston 30 is twice as large as that of the piston 28).



  It emerges from the above description of the mode of operation that a rapid response of the control unit to every change in temperature can be expected because the pressure change in the fourth chamber 42 occurs without any appreciable delay due to the valve needle 46 as a result of a movement of the piston 30. This peculiarity of the mode of operation is particularly desirable where the control unit is used for rapid temperature regulation, since the majority of the temperature sensors available on the market are characterized by slow operation, and the need for a quickly responding control unit is therefore particularly urgent in these applications.



  In practice, slight fluctuations in the air pressure in the line 12 and the pressure of the ambient air in the chamber 36 must be expected; these fluctuations will not affect the accurate operation of the temperature controller. It should be mentioned that in the majority of air conditioning systems, fluctuations in the pressure of the conditioned air correspond to fluctuations in the ambient pressure; . In other words, if it is z.

   B. is an air conditioning system of a passenger aircraft and this alternately flies in higher or lower regions and accordingly the ambient pressure is lower or higher, it can be expected that the pressure of the air-conditioned air decreases or increases accordingly. As a result, it can be expected that the air pressure in all the chambers mentioned will change accordingly, with the result that such pressure fluctuations have only a minor influence on the accuracy of the operation.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Steuereinrichtung an einer Klimaanlage, gekenn- zeichnet durch eine Rohrleitung, durch die klimatisierte. Luft strömt; ein in der Rohrleitung angeordnetes und zwecks öffnens oder Schliessens in entgegengesetztem Sinn bewegliches Absperrorgan; einen auf den Druck der Luft ansprechenden Betätigungsmechanismus, der. mit dem Absperrorgan verbunden ist und der mindestens einen in einem Zylinder beweglichen Kolben aufweist, der in diesem Zylinder eine Mehrzahl von Kammern abgrenzt; PATENT CLAIM Control device on an air conditioning system, characterized by a pipeline through which the air conditioning system runs. Air flows; a shut-off element arranged in the pipeline and movable in the opposite direction for the purpose of opening or closing; an actuation mechanism responsive to the pressure of the air, the. is connected to the shut-off element and which has at least one piston which is movable in a cylinder and which delimits a plurality of chambers in this cylinder; ein erstes Mittel zum Aufrechterhalten des Luftdruckes in einer dieser Kammern, und ein zweites Mittel, zu dem nebst einer ersten Öffnung mit infolge der Bewegung des Kolbens veränderlichem Durchlassquerschnitt eine zweite Öffnung mit veränderlichem Durchlass- querschnitt gehört, zum Steuern des Durchflusses und des Druckes der Luft in einer andern der besagten Kammern. UNTERANSPRÜCHE 1. a first means for maintaining the air pressure in one of these chambers, and a second means, which includes a first opening with a variable passage cross-section as a result of the movement of the piston and a second opening with a variable passage cross-section, for controlling the flow and pressure of the air in another of the said chambers. SUBCLAIMS 1. Steuereinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwei der besagten Kolben vorhanden sind, die verschieden grosse Kolbenflä- chen haben, wobei im Gleichgewichtszustand dieser beiden Kolben das zweite Mittel .in der andern Kammer einen Druck aufrechterhält, der zum besagten Druck in der erstgenannten Kammer in einem Verhältnis steht, welches dem Verhältnis der Kolbenflächen gleich ist. 2. Steuereinrichtung nach Patentanspruch- oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d'ass das erste und das zweite Mittel Druckluft von einer gemeinsamen Quelle ableiten, und dadurch, dass das erste Mittel den besagten Druck in einem festen Verhältnis zum Druck der gemeinsamen Quelle hält. 3. Control device according to patent claim, characterized in that two of said pistons are present which have piston areas of different sizes, and in the equilibrium state of these two pistons the second means in the other chamber maintains a pressure which is equal to said pressure in the first-mentioned chamber in is a ratio which is equal to the ratio of the piston areas. 2. Control device according to claim or dependent claim 1, characterized in that the first and second means derive compressed air from a common source, and in that the first means maintains said pressure in a fixed ratio to the pressure of the common source. 3. Steuereinrichtung nach Patentanspruch und denUntenansprüchen 1 und 2,idaduxch!gekennzeichnet, dass :die Kolben im. den Zylindern eine : Control device according to claim and the dependent claims 1 and 2, idaduxch! Characterized in that: the pistons in the. the cylinders one: erste Kammer und eine zweite Kammer abgrenzen, die angeordnet sind zum Aufnehmen von Druckluft von einer gemeinsamen Quelle, zwecks Verstellens des Absperrorgans im einen bzw. delimit the first chamber and a second chamber, which are arranged to receive compressed air from a common source for the purpose of adjusting the shut-off element in one or andern Sinn, und auch eine dritte Kammer, die Luft mit einem Bezugsdruck enthält, zwecks Verstellens des Absperrorgans in einem der genannten Sinne, sowie eine vierte Kammer, die mit Druckluft gespeist ist, zwecks Verstellens des Absperrorgans im erstgenannten Sinn, ferner dadurch ge- <Desc/Clms Page number 4> kennzeichnet, d'ass die erste Öffnung den Zutritt zur vierten Kammer und die zweite Öffnung den Austritt aus der vierten Kammer steuern, und ferner dadurch gekennzeichnet, another sense, and also a third chamber, which contains air with a reference pressure, for the purpose of adjusting the shut-off element in one of the aforementioned senses, and a fourth chamber, which is fed with compressed air, for the purpose of adjusting the shut-off element in the first-mentioned sense, <Desc / Clms Page number 4> indicates that the first opening controls access to the fourth chamber and the second opening controls the exit from the fourth chamber, and further characterized in that dass diese beiden Öffnungen zusammenarbeiten zur Steuerung des Druckes in der vierten Kammer, zwecks Bestimmens der Lage des Absperrorgans in der Rohrleitung. 4. Steuereinrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, d'ass die dritte Kammer Druckluft aus einer zweiten Quelle erhält, zur Verstellung des Absperrorgans @im besagten anderen Sinn, die vierte Kammer Dmuckluft terhält von, dergemeinsamen Quelle, that these two openings work together to control the pressure in the fourth chamber for the purpose of determining the position of the shut-off element in the pipeline. 4. Control device according to dependent claim 3, characterized in that the third chamber receives compressed air from a second source, for adjusting the shut-off element in the said other sense, the fourth chamber receives compressed air from the common source, und eine der besagten Quellen die Rohrleitung ist. 5. Steuereinrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Kolben sich mit dem Absperrorgan bewegen, dass ferner die erste Öffnung durch den zweiten Kolben gesteuert ist und den Eintritt von Druckluft in die vierte Kammer reguliert, wobei der Durchlassquerschnitt der ersten Öffnung vergrössert wird bei einer Zunahme des Durchlassquerschnittes der besagten zweiten öff- nung, and one of said sources is the pipeline. 5. Control device according to dependent claim 3, characterized in that the first and the second piston move with the shut-off device, that furthermore the first opening is controlled by the second piston and regulates the entry of compressed air into the fourth chamber, the passage cross-section of the first The opening is enlarged with an increase in the passage cross-section of said second opening, und verkleinert wird bei einer Verminderung des Durchlassquerschnittes dieser zweiten Öffnung. 6. Steuereinrichtung nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ventilnadel sich durch die erste Öffnung im zweiten Kolben erstreckt zwecks Veränderns des Durchlassquerschnittes infolge einer Bewegung dieses Kolbens. 7. Steuereinrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erstgenannte Sinn derjenige ist, bei welchem sich das Absperrorgan der vollen Öffnungslage nähert, währenddem der andere Sinn jener ist, bei dem sich das Absperrorgan der vollen Schliesslage nähert. 8. and is reduced when the passage cross-section of this second opening is reduced. 6. Control device according to dependent claim 5, characterized in that a valve needle extends through the first opening in the second piston for the purpose of changing the passage cross section as a result of a movement of this piston. 7. Control device according to dependent claim 3, characterized in that the first-mentioned sense is the one in which the shut-off element approaches the full open position, while the other sense is that in which the shut-off element approaches the full closed position. 8th. Steuereinrichtung nach den Unteransprüchen 3-7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Mittel, welches den Austritt von Druckluft aus der vierten Kammer steuert, eine Abströmleitung aufweist, die an ihrem einen Ende an der vierten Kammer angeschlossen ist und an ihrem andern Ende die zweite Öffnung hat, und dass temperaturempfindliche Mittel vorhanden sind, welche der Temperatur der klimatisierten Luft ausgesetzt sind, um den Durchlassquer- schnitt dieser Abströmöffnung zu steuern, zwecks Veränderns der Lage des Absperrorgans und der Lufttemperatur. 9. Control device according to dependent claims 3-7, characterized in that the second means which controls the exit of compressed air from the fourth chamber has an outflow line which is connected at one end to the fourth chamber and at its other end the second opening and that temperature-sensitive means are present which are exposed to the temperature of the conditioned air in order to control the passage cross-section of this discharge opening for the purpose of changing the position of the shut-off element and the air temperature. 9. Steuereinrichtung nach den Unteransprüchen 5-8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kolben eine Kolbenfläche hat, die zweimal so gross ist, wie jene des ersten Kolbens, und dass der besagte Bezugsdruck der Umgebungsluftdruck ist. 10. Steuereinrichtung nach den Unteransprüchen 6-9, dadurch gekennzeichnet, d'ass das Absperrorgan als Schieber ausgebildet ist, mit dessen beiden Enden die Kolben fest verbunden sind, und dass die besagte Ventilnadel konisch ist. Control device according to dependent claims 5-8, characterized in that the second piston has a piston area which is twice as large as that of the first piston, and that said reference pressure is the ambient air pressure. 10. Control device according to the dependent claims 6-9, characterized in that the shut-off element is designed as a slide, with both ends of which the pistons are firmly connected, and that said valve needle is conical.
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