DE1501168A1

DE1501168A1 - Regeleinrichtung zur Aufrechterhaltung einer konstanten Kuehlkapazitaet eines Kuehlmittelstroms

Info

Publication number: DE1501168A1
Application number: DE1966V0032623
Authority: DE
Inventors: Salerno Paul Gasper
Original assignee: Vapor Corp
Current assignee: Vapor Corp
Priority date: 1965-12-28
Filing date: 1966-12-23
Publication date: 1969-10-23
Also published as: DE1501168B2; US3361348A; NL6616814A; GB1107949A

Description

VAPOR CORPORATION · ' .■ ' .

Chicago, Illinois, U.S.A.

betreffend

Regeleinrichtung zur Aufrechterhaltung einer konstanten Kühlkapazität eines Kühlmittelstroms.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung zur Aufzuchterhaltung einer konstanten Kühlkapazität eines durch einen Raum, insbesondere Elektronikgeräteraum eines Strahlflug* zeuge, in welchem eine zeitlich etwa konstante Wärmemenge ent-^ wickelt wird, geleiteten und mittels Drosselklappe o. dgl. geregelten Kühlmittelstroms.

Ss gibt Anwendungsfälle_f bei denen der maximale Temperaturanstieg in einem abgegr-onzten Raum, in-dem eine seitlich etwa konstante Wärmemenge erzeugt wird, mit einer geringstmöglichen Kühlmittelmenge begrenzt werden soll. Ein solcher Pail liegt beispielsweise bei Strahlflugzeugen vor, bei denen eine große Anzahl elektronischer Geräte in einem Raum so eng beieinander untergebracht sind, daß eine normale KonvektionskühlstrÖmung nicht ausreicht. Es war bisher üblich, in einem solchen Falle zur Kühlung einen so starken Kühlmittelstrom durch den Raum zu leiten, daß die Kühlkapazität des Kühlmittels unter allen Betriebsbedingungen zur Abfuhr der ganzen im Raum entwickelten

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Wärme ausreichend war. Wie im folgenden noch genauer erläutert wird, ist die Kühlkapazität eines Kühlmittelstroms nicht nur eine Funktion seiner Temperatur, sondern auch seiner Dichte und seiner Geschwindigkeit und damit seines Masseflusses, von dem im folgenden der Einfachheit halber nur gesprochen wird. Da Strahlflugzeuge im allgemeinen durch atmosphärische Gebiete mit starken Dichte- und TemperatürSchwankungen geflogen werden, leiten die bekannten Kühlsysteme unter den meisten Betriebsbedingungen Luft im Überschuß durch den Elektronikraum. Solches Vorgehen ist nachteilig, da für den Antrieb von Strahlflugzeugen viel Luft zur Verbrennung des Treibstoffs erforderlich ist. Die Einsparung von Luft ist daher besonders in verdünnter Atmosphäre wichtig, weshalb auch darauf zu achten ist. Aber auch in anderen Anwendungsfällen wird man stets bestrebt sein, mit der geringstmöglichen Kühlmittelmenge auszukommen.

Bei einer bekannten pLegelvorriehtungjwird der Kühlluftstrom mittels einer Drosselklappe o. dgl. mittels eines im Regelkreis der Klappe liegenden Temperaturfühlers geregelt, der die Temperatur des Abstroms aus dem Raum mißt. In^Pällen ist es aber nicht *.--■■ ■ - . ■. . ■■ ■■..,■

η· möglich, mit einem einzigen Fühler eine repräsentative Temperatur ^ des Abstroms des Kühlmittels zu bestimmten, insbesondere dann, wenn der Abstrom aus dem Raum an verschiedenen Stellen und in verschiedenem Maße erfolgt. Außerdem kann der Fall eintreten, daß eines von vielen Geräten nicht eingeschaltet ist, dass aber trotzdem die Kühlkapazität des Kühlmittelstroms nicht gesenkt werden .

»erforderliehe darf, damit an allen Stellen des Haums die^Kühlleistung ohne

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Temperaturerhöhung erreichbar ist. Ein Temperaturfühler im Abstrom, der bei Übertemperatur des Abstroms Alarm gibt, würde dieses dann nicht tun, wenn der Eühlmitteistrom ausfällt, da sich am Fühler keine höhere Temperatur einstellenwürde, auch wenn im zu kühlenden Raum an bestimmten Stellen überhitzungen aufträten.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Regeleinrichtung der eingangs genannten Art, der die angeführten Hachteile nicht anhaften und mit der eine integrale und direkte Bestimmung und Regelung zur Aufrechterhaltung einer konstanten Eühlkapazität eines Kühlmittelstroms ermöglicht ist. Diese Aufgabe stellt sich nicht nur bei der Kühlung des Elektronikgeräteraums eines Strahlflu^seugs, sondern ist von allgemeinerer Hatur, wobei unter Raum nur ein bestimmtes Volumen zu verstehen ist

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird für die eingangs genannte Regeleinrichtung dadurch gelöst, daß irr Zustroc zum Raum ein im Regelkreis der Klappe liegender Fühler angeordnet ist, der zur Bestimmung der Kühlkapasitiit des IIühlEiiltelstroms auf dessen Temperatur und Hassexiui» (Produkt aus Strömungsgeschwindigkeit und Dichte) anspricht. Bei einer solchen Hegel" einrichtung bestiirjnt der Fühler direkt und integral die llühikapasität des KüklraittelstroES, in-dem er auf dessen Temperatur und Kassefluß unmittelbar anspricht. Die Verwendung eines solcher Fühlers macht einerseits die Verwendung, von getrennten Fühlern für Temperatur, Strömungsgeschwindigkeit und Dichte überflüssig

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und erlaubt andererseits eine sehr direkte Regelung ohne große Zeitkonstante, da die zur Regelung wichtigen Einflußgrößen der Kühlkapazität vor Eintritt in den Raum gemessen, werden. Dies ist gegenüber den bekannten Regeleinrichtungen vorteilhaft. Nach entsprechender Einjustierung der Regeleinrichtung wird der günstigste Kühlmittelmassefluß selbsttätig eingestellt, so daß die Kühlmittelabgabe bei allen Betriebszuständen auf einem Be-

ung trag gehalten wird, mit dem die erforderliche Kühl/ gerade sicher bewirkt werden kann.

Besonders vorteilhaft ist ein Fühler mit einer dem Kühlmittelmassefluß ausgesetzten Heizeinrichtung, mit der eine der

im Raum entwickelten Wärmemenge proportionale Teilwärmemenge erzeugbar ist, und einer der Heizeinrichtung zugeordnete^ im Regelkreis der Klappe liegende Temperaturmeßeinrichtung zur Bestimmung der sich einstellenden Betriebstemperatur der Heizeinrichtung. Als Heizeinrichtung kommt ein temperaturempfindlicher Widerstandsheizleiter infrage, während die Temperaturmeßeinrichtung zweckmäßig als temperaturempfindlicher leiter ausgebildet ist. Heizeinrichtung und Temperaturmeßeinrichtung können vortilhaft als übereinandergewickelte, elektrisch voneinander isolierte Wicklungen ausgebildet sein, um die Wirkung des Kühlmittelmasseflusses auf die Heizeinrichtung sicher bestimmten zu können. Zur Feststellungen von überhitzungen aufgrund ungenügenden Kühlmittelmasseflusses kann auf die Temperaturmeßwicklung noch eine temperaturempfindliche überhitzungsmeßwicklung aus einem temperaturempfindlichen Wxderstandsdraht aufgewickelt sein.

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Bei diesem Fühler mißt die Temperaturmeßeinrichtung die Wirkung des Kühlmittelstroms auf die Heizeinrichtung bzw. die sich an dieser einstellende Temperatur in Abhängigkeit der Kühlkapazität des Kühlmittelstroms. Abweichungen vom Sollwert, die von der Temperaturmeßeinrichtung festgestellt werden, werden in einem an sich bekannten Regelkreis verarbeitet und führen zu einer entsprechenden Verstellung der Drosselklappe im Kühlmittelstrom.

Die Wicklungen des Fühlers v/erden zweckmäßig in einem Schutzgehäuse untergebracht, das jedoch deren Umströmung zulassende Öffnungen aufweist. Sind die Öffnungen durch eine Reihe zu- w> einander paralleler und zur Achse der Wicklungen*ausgerichteter ·§ Längsschlitze gebildet,und entspricht die Offnungsfläche zweier * benachbarter Längsschlitze jeweils dem Längsquerschnitt und die Quererstreckung jedes Längsschlitzes jeweils der Quererstreckung der äußeren Wicklung, so kann der Fühler in beliebiger Richtung und Lage im Kühlmittelstrom angeordnet sein, ohne daß sich an den Umströmungsverhältnissen und damit am Meßwert etwas ändert. Sind die Öffnungen wenigstens teilv/eise einstellbar abdeckbar, so läßt sich die Empfindlichkeit des Fühlers verändern. Das ist deswegen besonders vorteilhaft, weil eine Reihe Fühler auf gleiche Empfindlichkeiten dann abgleichbar und untereinander austauschbar sind.

Die Erfindung ist anhand von Zeichnungen an einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel näher erläutert.

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Es stellen dar:

Pig. 1 ein Blockschaubild der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung;

Pig. 2 eine grafische Darstellung der Kühlcharakteristik eines von durchgeleiteter Luft gekühlten Raums, in dem eine Reihe Geräte eine zeitlich etwa konstante Wärmemenge erzeugen;

Pig. 3 einen Längsschnitt durch einen Kühlkapazitätsfühler, wie er in der Regeleinrichtung gemäß Pig. 1 verwendet ist;

Pig. 4 einen Querschnitt durch den Fühler nach der Linie 4-4 in Pig. 3;

Pig. 5 ein die Wicklungen des Fühlers umgebendes Schutzgehäuse, und

Pig. 6 einen Querschnitt durch die Wicklungen des Fühlers.

Wie bereits erwähnt, ist die Kühlkapazität des Kühlmittels, wie beispielsweise Luft, eine Funktion seiner Temperatur und seines Masseflusses, gegeben durch seine Dichte und seine Geschwindigkeit. Pur die folgende Darstellung sei angenommen, daß die Aufgabe besteht, einen geringstmöglichen Kühlluftstrom durch einen wärmeerzeugende elektronische Geräte enthaltenden Raum zu leiten und diesen auf eine konstante Temperatur zu kühlen,

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bei der die vom Kühlluftstrom abgeführte Wärmemenge der von den elektronischen Geräten erzeugten Wärmemenge gleicht. Es ist bekannt, daß die vom durch den Raum strömenden Kühlmittel aufgenommene Wärmemenge Q gleich dem durchströmenden Massefluß M multipliziert mit der spezifischen Wärme des Kühlmittels c und der Temperaturänderung t -t des Kühlmittels bei der

EL β

Strömung durch den Raum ist. Die mathematische Beziehung lautet:

Q = _Cp.M (t_a-t_e)

Beträgt die im Raum erzeugte Wärmemenge beispielsweise 480 kcal/min und die zur ausreichenden Wärmeabfuhr erforderliche Auslaßtemperatur t des Kühlmittels 71⁰C, so ergibt sich, einge-

el

eetzt in die obige Gleichung der Massefluß M zu:

480

M =

0,24 (71 - t_e)

DIt Abhängigkeit des erforderlichen Kühlmittel-Masseflusses M durch den Raum von seiner Einlaßtemparatur t ist in Fig. 2 dargestellt, siehe Kurve 20. Man entnimmt diesem Diagramm, daß Bit abnehmender Einlaßtemperatur t der durch den Raum zu lei tende Kühlmittelmassefluß M ebenfalls abnimmt. Liegt der Masse- flufi bei einer gegebenen Einlaßtemperatur t_e oberhalb der Kurve 20» dann wird mit Luftüberschuß gearbeitet. Andererseits ist der erforderliche Maseefluß mu niedrig, wenn bei einer gegebenen Einlaßtemperatur t der Massefluß unterhalb Kurve 20 liegt.

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WiIl man also Kühlmittel sparen, dann Bollte der Kühlmittelstrom so geregelt werden, daß die jeweils eingestellten Zustände auf der Kurve 20 der Fig. 2 liegen. Die für den jeweiligen zu kühlenden Raum gegebenen Erfordernisse (Größe, erzeugte Wärme-.menge, zulässige Kühlmittelauslaßtemperatur usw.) bestimmen selbstverständlich die Kurve, nach der die Regeleinrichtung zur Erzielung eines höchstmöglichen Wirkungsgrades zu betreiben ist.

Die in Fig. 1 dargestellte Regeleinrichtung laßt einen geregelten Kühlmittelstrom in einen Raum 10, in dem wärmeerzeugende Geräte 12, beispielsweise elektronische Geräte, unterge-

bracht sind, durch die Leitung 14 eintreten, in der ein Fühler bzw. Meßkopf 16 zur Bestimmung der Kühlkapazität des Kühlmittelstroms angeordnet ist. Der Fühler 16 steuert eine Steuereinmittels der Drosselklappe richtung 18 an^ von der aus der Kühlmittelstrom/in der Leitung so geregelt wird, daß dessen Kühlkapazität auf einem konstanten Wert gehalten bleibt.

Der Fühler 16, der bei der dargestellten Ausführungsform eine an eine Stromquelle 24 anschließbare Heizeinrichtung in Form einer Wicklung 22 ausjeinem temperaturempfindlichen Widerstandsheizleiter. Mit Abstand von der Wicklung 22 und mit dieser thermisch verbunden ist eine Überhitzungsmeßwicklung 26 aus einem temperaturempfindlichen Widerstandsdraht vorgesehen, an die ein uberhitzungsanzeiger 28 normaler Bauart angeschlossen ist, α ei· in geeigneter Weise anzeigt, wann die auf die über-

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hitzungswieklung 26 von der Heizwicklung 22 übergehende Wärmemenge bzw. der dadurch bwirkte Temperaturanstieg einen vorbestimmten .Wert überschreitet. Mit Abstand von der Heizeinrichtung 22 und mit dieser thermisch verbunden ist außerdem eine temperaturempfindliche Meßeinrichtung in Form einer Fühlerwicklung aus einem temperaturempfindlichen Leiter, wie einem Widerstandsdraht, vorgesehen.

Eine vorteilhafte Ausführungsform des Fühlers 16 ist in Fig. 3 dargestellt. Die Fühlerwicklung 30 zur Temperaturmessung der Heizwicklung liegt an einer Wheatstoneschen-Brücke 32 zur Bestimmung deren Widerstandsveränderungen, die auf einen Verstärker 34 mit hohem Verstärkungsverhältnis gegeben werden. Das Ausgangssignal des Verstärkers 34 gelangt an einen üblichen elektropneumatischen Umsetzer 36, der über eine Leitung 38 an eine nicht dargestellte Druckluftquelle angeschlossen ist.

Zur Regelung des Kühlmittelmasseflusses durch die Leitung aufgrund des Ausgangssignals des Umsetzers 36 dient die Stauereinrichtung 10 für die schwenkbare Klappe (Drosselklappe) 42 in der Leitung 14 mit einem üblichen, vom Umsetzer 36 steuerbaren pneumatischen Stellglied 44·

Die Fühlerwicklung 30, die Heizwicklung 22 und die Überhitzungsmeßwicklung 26 sind auf einem Stützteil 46 in Form eines starren länglichen Doms aus Isolationsmaterial in einer Umfangsausnehmung 48 an dessen vorderen Ende übereinander angeordnet.

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Wie insbesondere aus Fig. 6 hervorgeht, ist die Uberhitzungsmeßwicklung 26, beispielsweise aus Nickel- oder einem anderen Widerstandsdraht, in einer einzigen Wicklungslage auf das Stützteil 46 aufgewickelt. Über die Überhitsungsmeßwicklung 26 ist unter Zwischenlage eines entsprechenden Isolators die Fühlerwicklung 30 aus mehreren Windungen eines temperaturempfindlichen Leiterö, wie beispielsweise Mckeldraht, gewickelt. Die Heizwicklung 22 aus Widerstandsheizleiterwindungen ist,ebenfalls unter Zwischenlage eines Isolators, auf die Pühlerwieklung 30 aufgewickelt. Jeder Wicklungsanschluß ist durch eine von vier gegeneinander versetzten und zur Mittelachse des Stützteils 46 parallelen längsrillen 50 geführt. An die im Stützteil 46 in Umfangsrillei 34 angeordneten Lötanschlüsse 52 sind die Anschlußdrahtenden angelötet, und ferner Anschlußdrähte 56. Das Stütztteil 46 ist in einem am einen Ende verschlossenen vorderen Rohrabschnitt eines rohrförmigen Schutzgehäuses 60 angeordnet. Im Betrieb ist der Rohrabschnitt 58 in der Kühlmittelleitung 14 quer zur Strömung* richtung ausgerichtet. Das vordere Ende des Stützteils 46 weist eine Spitze 48 und die Innenfläche des verschlossenen vorderen Endes des Rohrabschnitts 58 einen hierzu passenden konischen Rezesß 61 auf, um das vordere Ende des Stützteils 46 in richtiger Lage zu halten. Das hintere offene Ende des Rohrabschnitts 58 geht in einen Plansch 62 über. Um das Gehäuse 60 in der Wandung der Leitung 14 leicht befestigen zu können, ist in die Außenwand des Rohrabschnitts 58 neben dem Plansch 62 ein Gewinde 63 geschnitten, siehe Pig. 3·

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Neben dem geschlossenen Vorderende des Rohrabschnitts 58 ist eine Luftöffnung 64 vorgesehen, durch welche das Kühlmittel durch den Rohrabschnitt 58 und um die Wicklungen 26, 30 und 22 herumströmen kann. Um die Turbulenz der durch den Rohrabschnitt 58 strömenden Luft so niedrig wie möglich zu halten und um völlige Freiheit in der radialen Anordnung des Fühlers 16 innerhalb der Kühlmittelleitung 14 zu haben, ist die Luftöffnung 64 in Form mehrerer eng nebeneinanderliegender spiralförmig verlaufender Längsschlitze 66 ausgebildet, siehe Fig. 5. Jeder Schlitz ist vorzugsweise so lang ausgeführt und unter einem solchen Winkel angeordnet, daß die ganze Heizwicklung 22 in diagonaler Richtung über einen durch die Mittellinie gehenden ganzen Querschnitt, siehe die gestrichtelte Umfangslinie 67 in Fig. 5» der KiLilluft ausgesetzt ist. Abstand und Breite der Schlitze sind so aufeinander abgestimmt, daß die Heizwicklung 22 der Kühllui »,strömung direkt über eine der Fläche zweier Schlitze äquivalente Fläche strömt. Auf diese Weise ist die Heizwicklung 22 unabhängig von der Winkelstellung des Fühlers innerhalb der Leitung 14 immer der gleichen Luftströmung ausgesetzt.

Bei der dargestellten Ausführungsform sind Mittel 68 zur Einstellung der Empfindlichkeit des Fühlers in Besug auf die Kühlkapazität der Kühlmittel vorgesehen. Dadurch lassen sich verschiedene Fühler auf die gleiche Empfindlichkeit einstellen, um sie untereinander austauschbar zu machen. Die dargestellten Justiermittel 68 umfassen eine Hülse aus Isoliermaterial, die zwischen das Stützteil 46 und den Rohrabschnitt ^S des Schutz-

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gehäuses 60 eingefügt ist. Die Hülse 68 reicht nach rechts über das hintere (rechte) Ende des Stützteils 46 bis über einen angrenzenden Dichtungsring 70 und eine Abstaridhülse 72 hinaus. Zur Einstellung der Empfindlichkeit des Fühlers 16 ist die Hülse. 68 axial verschieblich, um hierdurch-den Abschnitt der Heizwicklung 22, der der Kühlluft ausgesetzt werden soll, festzulegen. Die Hülse 68 ist in jeder Stellung mittels einer Feststellschraube 74 arretierbar, die durch eine Gewindebohrung 76 im Plansch 62 und einen Längsschlitz 78 im hinteren (rechten) Ende der Hülse 68 reicht und diese zwischen der Abstandshülse 72 und dem Schutzgehäuse 60 einklemmt. In der Abstandshülse 72 ist noch eine Umfangsrille 80 -vorgesehen, in das die Feststellschrau-

be 74 mit ihrer Kuppel eingreift, um eine LängsverSchiebung gegenüber dem Schutzgehäuse 60 zu verhindern.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist auf einer Rohrverlängerung 84 des Schutzgehäuses 60 ein elektrischer Anschluß 82 p^geordnet, zu welchem die Anschlußd.rähte 56 führen.

Yfie bereits erwähnt ist die Regeleinrichtung gem. Fig. 1 insbesondere zur Kühlung eines mit elektrischen Geräten etng angefüllten Raums eines Düsenflugzeuges geeignet. Für die folgende Erläuterung sei angenommen, daß der Kühlbedarf eines Raums 10 dem gemäß Kurve 20 in Pig. 2 entspricht. Es soll unter allen Betriebsbedingungen die kleinstmögliche Kühlluftmenge in den Raum 10 eingelassen werden, während fö die erforderliche Kühlwirkung gleichzeitig sichergestellt ist. Um den erforderlichen

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inittel Kühlmassefluß einzuregeln, ist der Fühler 16 so aufgebaut, daß er auf die Temperatur und den Massefluß integral anspricht. Dies erfolgt in der Weise, daß der Fühler 16 zu einem Analogon der Wärmecharakteristik der elektronischen Geräte im Raum 10, die eine Wärmequelle darstellen, gemacht wird. Um das analoge Verhalten zu erreichen, werden die je Flächeneinheit der Heizwicklung 22 erzeugte Energie und die Temperatur der Temperaturfühlerwicklung 30 so gewählt, daß die von ihr gemessene Temperatur und damit ihr Widerstand für jede auf der Kurve liegende Kombination von Massefluß und Temperatur konstant bleibt. Mit anderen Worten, es erniedrigt jeder Massefluß mit bestimmter Einlaßtemperatur gemäß der Kühlcharakteristik-Kurve des zu kühlenden Raums die Temperatur der Heizwicklung um den gleichen Betrag. Me spezielle Betriebstemperatur der Temperaturfühlerwicklung 30 und die spezielle je Flächeneinheit der Heizwicklung 22 zugeführte Energie hängen von der Külilcharakteristik-Kurve des Raums ab. ist die Kurve einmal ermittelt, bestimmt man die Energiedaeichte für die Heizwicklung 22 und die Betriebstemperatur für die Fühlerwicklung 30 auf experimentellem Wege. Me Temperatur der Fühlerwicklung läßt sich mathematisch mit Hilfe folgender Gleichung ermitteln:

'M.

tn ~\ ■"—"■* I 1 ——— I "C

*Β^Β

1 -

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Die oben angegebene Formel ist aufgrund empirischer Werte aufgestellt und in einem Lehrbuch über Wärmeübertragung unter dem Kapitel "Beheizte Zylinder im Querstrom" zusammen mit den empirischen Werten des Exponenten "m" enthalten, siehe: Eckert

und Drake »Heat and Mass Transfer", McGraw-Hill, Inc,*1959, ο S. 241 und 242. Die Symbole der Gleichung haben folgende Be- £ deutung: ■ *

t = Temperatur der Fühlerwicklung,
M = Massefluß des Kühlluft,
t = Temperatur der Kühlluft ,
/U= Viskosität der Kühlluft,
m = empirischer Exponent.

Die Indizes 1 und 2 beziehen sich auf jeweils 2 Punkte auf der Kühlcharakteristikkurve. Jedes Punktepaar kann gewählt werden; die Punkte haben jedoch am besten einen gewissen Abstand voneinander, wie es beispielsweise in Fig. 2 dargestellt ist.

Wenn zuviel Kühlmittel durch die Leitung strömt, wird die Temperatur der Heizwicklung 22 und damit auch die der Temperaturfühl erwicklung 30 unter ihre festgelegte Betriebstemperatur erniedrigt. Aufgrund der dadurch bedingten Widerstandserniedrigung der Fühlerwicklung 30 kommt die Wheatstonesche-Brücke 32 ins Ungleichgewicht. Das von der Fehlabstimmung herrührende Signal wird mittels des Verstärkers 34 verstärkt und in eine entsprechende Änderung des pneumatischen Drucks mittels des Umsetzers 36 umge-

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wandelt. Aufgrund der pneumatischen Druckänderung erfolgt eine entsprechende Änderung der Stellung des pneumatischen Stellglieds 44 und damit der Klappe 42. Diese wird im Sinne einer Erniedrigung des KühlmittelmasseflusseB so weit verstellt, daß die Brücke 32 wieder in den abgeglichenen Zustand kommt. Obwohl nur eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt und beschrieben ist, sind verschiedene Abwandlungen möglich.

1082 Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1. Regeleinrichtung zur Aufrechterhaltung einer konstanten Kuhlkapazität eines durch einen Raum, insbesondere Elektronikgeräteraum eines Strahlflugzeuges, in welchem eine zeitlich etwa konstante Wärmemenge entwickelt wird, geleiteten ._ad mittels Drosselklappe o. dgl. geregelten Kühlmittelstroms, dadurch gekenn ze ichnet , daß im Zustrom zum Raum (10) ein im Regelkreis der Klappe (42) liegender Fühler (16) angeordnet ist, der zur Bestimmung der Kühlkapazität des Kühlmittelstroms auf dessen Temperatur und Massefluß (Produkt aus Strömungsgeschwindigkeit und Dichte) anspricht.

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Fühler (16) eine dem Kühlmittelmassefluß ausgesetzte Heizeinrichtung (22), mit der eine der im Raum (10) entwickelten Wärmemenge proportionale Teilwärmemenge erzeugbar ist, und eine der Heinzeinrichtung zugeordnete, im Regelkreis der Klappe (42) liegende Temperaturrae-^rieinrichtung (3G) zur Bestimmung der sich einstellenden Betriebstemperatur der Hei-zeinrichtung aufweist.

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3. Regeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß als Heizeinrichtung (22) ein temperaturempfindlicher Widerstandsheizleiter -verwendet ist.

4. Regeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Temperaturmeßeinrichtung (30) als temperaturempfindlicher Leiter ausgebildet ist.

5. Regeleinrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Heizeinrichtung (22) und die Temperaturmeßeinrichtung (30) als übereinander gewickelte, elektrisch voneinander isolierte Wicklungen ausgebildet sind.

6. Regeleinrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet , daß die Temperaturmeßwicklung (30) auf eine temperaturempfindliche Überhitzungsmeßwicklung (26) aus einem temperaturempfindlichen Widerstandsdraht aufgewickelt ist.

7. Regeleinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Fühler (16) ein wenigstens die Wicklungen (22, 30, 26) umgebendes Schutzgehäuse (60) aufweist, das im Bereich der Wicklungen eine deren Umströmung zulassende Öffnung (64) aufweist.

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8. Regeleinrichtung nach Anspruch 71 dadurch gekennzeichnet-, daß die Öffnung (64) durch eine Reihe zueinander paralleler und zur Achse der Wicklungen (22, 30) schräg ausgerichteter Längsschlitze (66) gebildet ist, und daß die Öffnungsfläche zweier benachbarter Ltngsschlitze jeweils den Längsquerschnitt und die Quererstreckung jedes Längsschlitzes jeweils der Quererstreckung der äußeren Wicklung entspricht.

9. Regeleinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet , daß die öffnung ... (64) wenigstens teilweise einstellbar abdeckbar ist.

10. Regeleinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß zur Abdeckung der Öffnung (64) eine/verschiebliche und arretierbare, zwischen der äußeren Wicklung (22) und dem Schutzgehäuse (60) angeordnete Hülse (68) vorgesehen ist.

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