DE2141414A1

DE2141414A1 - Mit strömungsmechanischen Logikelementen (Fluidiks) arbeitende Vorrichtung zur Steuerung von Klimaanlagen

Info

Publication number: DE2141414A1
Application number: DE19712141414
Authority: DE
Inventors: Gene Wallace Las Vegas Nev. Osheroff (V.St.A.)
Original assignee: FLUIDTECH CORP
Current assignee: FLUIDTECH CORP
Priority date: 1970-12-28
Filing date: 1971-08-18
Publication date: 1972-07-27
Also published as: SE384732B; FR2120663A5; NL7110753A; AR204497A1; IT945685B; BE773465A; US3680776A; BR7107379D0; CA961689A; JPS5529289B1; CH544267A

Description

PATENTANWÄLTE

PATENTANWÄLTE LICHT, HANSMANN, HERRMANN 8 MÖNCHEN 2 · THERESIENSTRASSE 33

Dipl.-Ing. MARTIN LICHT Dr. REINHOLD SCHMIDT Dipl.-Wirtsch.-Ing. AXEL HANSMANN Dipl.-Phys. SEBASTIAN HERRMANN

München, den l6. August 197L

Ihr Zeichen Unser Zeichen

Ke/Wi

FLUIDTEGH CORPORATION INGLEWOOD, KALIFORNIEN, 977 W. HYDE PARK BOULEVARD V. St. Ao

Mit stromungsmechan.isch.en Logikelementen (Fluidiks) arbeitende Vorrichtung zur Steuerung von Klima

anlagen.

Die Erfindung befasst aich allgemein mit Klimaanlagen und betrifft insbesondere eine mit strömungsmechaniochen Logikelementen (Fluidiks) arbeitende Vorrichtung zur Verbesserung von Klimaanlagen.

Bei Klimaanlagen derart, wie sie in Hotels, Motels, Verwaltungngebäuden und dergleichen benutzt werden, wird der

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Patentanwälte Oipl.-fng. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing, Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann

8 MÖNCHEN 2, THERESIENSTRASSE 33 · Telefon, 281202 · Tiligrarnm-Adriiiei Upatii/München Baytr. Vwinibanlc MOnchtn, Zwelflit. Oikar-von-Mllltr-RIng, Kto.-Nr. 882 495 · Poilichtck-Konlo ι München Nr. \633 97

Opptnautr BOroi PATENTANWALT OR. REINHOLD SCHMIDT

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Luftstrom zu dem zu klimatisierenden Raum eingeschränkt, sobald der Thermostat sich dem Sollwert näherb, und dies' geschieht bekanntermaßen durch eine Drossel. Unter drosseln wird verstanden, daß die Menge der in der Zuführleitung strömenden luft in dem Maße geändert wird, wie sich thermostatisch gesteuerte Dämpfer oder Schieber öffnen und sehließen. Unglücklicherweise ei'zeu_o-t diese Drosselung des Luftstroms für den klimatisierten Raum ein Druckungleichgewicht in dem System, das eine geeignete Tempera bursteuerung unmöglich macht, ohne daß eine gewisse komplizierte und relativ teure Vorrichtung zur Aufrechterhaltung einer konstanten Mengensteuerung an den Flügeln oder Austragsenden verwendet wird. Ferner besitzb der RaumlLüftungsschieber eine fixe Öffnungsgröße, die sich nach den Zug- und Geräuschanforderungen richtet. Wenn der Luftstrom durch die thermostatische Steuerung eingeschnürt wird, dann fällt die Luftschiebergeschwindigkeit unter ihren Auslegungspunkt ab, was zur Folge hat, daß die richtige Raumklimatisierung nicht erreicht werden kann, weil die Luft nicht durch den Raum hindurchgesetzt wird. Stattdessen strömt die Luft aus dem Lüftungsschieber heraus und fällt dann zum Boden, wodurch in dem klimatisierten Raum Schichtungen, Zugerscheihungen und fehlende Behaglichkeit verursacht werden.

Erfindungsgemäß soll nun durch Verwendung von strömungsmechanischen Logikelementen, sogenannten Fluidikelementen, dieser Nachteil beseitigt werden. Im einzelnen ist die Erfindungsaufgabe darauf gerichtet, ein impulsmoduliertes Klimatisierungssystem zu schaffen, bei dem unabhängige Luftstöße bei voller Liif bmungeril eis bung durch den Lüftungsschieber hindurchgeschickt werden. Desweiterun soll eine impulsmodulierte Steuervorrichtung für das Klimatisierungssystem geschaffen werden. Das Klimatisierungssystem selbst soll durch einen Reiumthermos taten so

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programmiert werden, daß es in den zu konditionierenden oder zu klimatisierenden Raum Luftstöße abgibt „ In diesem Zusammenhang sollen für die Raumklimatisierung auch Fluidikoszillatoreinrichtungen Verwendung finden. Schließlich soll das zu schaffende Klimatisierungssystem zur Steuerung der in ihm herrschenden Luftströmung nicht mit Drosselung arbeiten.

Erfindungsgemäß wird also eine Drosselung überhaupt beseitigt, und zwar mit Hilfe von Strömungsmittelverstärkereinrichtungen, die wie Bypaß-Ventile wirken. Anstelle einer Drosselung lenkt jedes Bypaßventil, das von einem R_aumthermostaten gesteuert wird, die Luft einfach zu dem Rückführsyst em ab, wodurch eine im wesentlichen konstante Raum_ oder Bereichssteuerung geschaffen wird. Während also bei bekannten Systemen die in die Lieferleitung strömende Luftmenge sich in dem Maße ändert, wie sich die thermostatgesteuerten Dämpfer oder Drosseln öffnen und schließen, wird bei der erfindungsgemäßen Anordnung, sobald das System sich im Gleichgewicht befindet, danach eine im wesentlichen konstante Luftströmung am Lüftungsschieber abgegeben, wenn sie von dem Thermostaten angefordert wird«

Ferner wird durch Benutzung bestimmter Typen und Anordnungen von Eluidikelementen ein impulsmoduliertes Klimatisierungs- f system geschaffen, mit dem sich die gleichen Ergebnisse bei variabelem Volumen erreichen lassen, jedoch mit besseren Behaglichkeitseigenschaften. Im einzelnen heißt das, ein Klimatisierungssystem gemäß der Erfindung liefert aufgrund der den Fluidikelementen, insbesondere den Fluidikoszillatoren eigenen S^romungscharakteristiken unabhängige Luftstöße bei voller Leistung, wenn die Anschlußeinheit in Abhängigkeit von dem Raumthermostaten oszilliert. Diese Luftstöße, die kurz oder lang sein können, erfüllen die Mengenerfordernisse des Luftschiebers, wodurch jederzeit die gewünschte Rauiiibehaglichkeit aufrechterhalten bleibt„-

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Die Erfindung.wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

1 eine erste bevorzugte Ausführungsform eines Fluidikoszillators zur Verwendung in einem Klimatisierungssystem gemäß der Erfindung, wobei der hier gezeigte Thermostat sich in. einem neutralen Zustand oder in einer Mittel— lage befindet, in der seine beiden Yentile geschlossen sind,

Fig. la ein Schaltbild der bei der Ausfülirungsform nach Figo 1 verwendeten thermo statischen Vorrichtung, in der die thermostatischen Ventile in einem Extremzustand gezeigt sind, nämlich in dem_f bei dem eines der V_entile geschlossen und das andere vollständig geöffnet ist,

Figo Ib ein Schaltbild derselben thermostatischen Vorrichtung, infiem die thermo statischen Ventile sich in einem anderen Extremzustand befinden, nämlich in dem, bei dem das andere Ventil geschlossen und das erste V_entil vollständig geöffnet ist,

Figo 2. ein Blockschaltbild eines Klimatisierungssystems, bei dem ein Fluidikoszillator des in Fig· I gezeigten Typs verwendet wird,

Figo 3 eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fluidiko szillators,

Fig, 4 eine dritte Ausführungsform eines Fluidikoszillators des monostabilen Typs,

'Figo 5 die Verwendung einer Membran in einer vierten Ausführungsform und

Figo 6 eine Abänderung der Aus fülirungs form von Fig. 1,

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Bei der in Hg₀ 1 gezeigten Fluidik-Ventilanordnung ist das eine Ventil ein bistabiles Ventil und weist einen Eintrittskanal 10 auf, durch den der klimatisierte Luftstrom aus der Klimatisierungssystemzufuhrleitung strömt, ferner ein Paar mit 11a "bzw. Hb bezeichnete Austrittskanäle, mit Hilfe derer die in den Eintrittskanal 10 einströmende luft selektiv entweder zu dem Raum oder zu der Zone gelenkt werden kann, die klimatisiert wird, oder zu der SystemrückfUhrleitung, des weiteren ein Paar mit 12a bzw₀ 12b bezeichnete Steuerkanäle, durch die der oben erwähnte Luftstrom so gesteuert werden kann, daß die Luft selektiv zu dem einen oder zu dem anderen Austrittskanal gelenkt wird, und schließlich eine Kammer 13» die zwischen den Eintritts- und Austrittskanälen angeordnet ist und durch die die Luft auf ihrem Y/eg von dem Eintrittskanal zu den Austrittskanälen hindurchströmen muß, Bei der-getrennten Ausführungsform-führen die Steuerka— näle 12a bzw. 12b zu entgegengesetzten Seiten dieser Kammer 13, um dadurch die gewünschte Steuerung des Luftstroms zu ermöglichen, wie dies im folgenden näher erläutert wirdO

Die Ausführungsform nach Figo 1 v/eist ausserdem ein zweites Fluidikventilelement des bistabilen Typs auf, das zwischen dem Eintrittskanal 10 und den Austrittskanälen 11a und Hb des ersten Fluidikventils geschaltet ist» Dieses zweite Ventil ist im Gegensatz zum ersten Ventil in der Zeichnung nur schematisch dargestellt und v/oist wie dan erste Ventil einen Eintrittskanal 14» ein Austrittskanalpaar 15% 15b und ein Steuerkanalpaar 16a, 16b auf. Es besitzt ebenfalls zwischen den Eintritts- und Austrittskanälen eine Kammer, die jedoch, da dieses zweite Vgntil nur schematisch angedeutet ist, hier nicht zu sehen ist. Der Hinweis dürfte deshalb ausreichen, daß die Stouerkanäle 16a, 16b in gleicher Weise mit entgegengesetzton Seiten dieser Kammer in Verbindung stehen, um die Steuerung der Luftströmung durch dieses zweite Ventil vornehmen zu können, die erforderlich ist, um den Luftstrom zu dem einen oder anderen seiner Austrittskanäle 15a

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und 15b zu lenken,, Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist der Eintrittskanal 14 mit dem' Eintrittskanal 10 so gekoppelt, daß ein kleiner Prozentsatz der in den Eintrittskanal 10 eintretenden Luft abgezweigt und in den Eintrittskanal 14 eingeleitet wird«. Wie ebenfalls ersichtlich ist, stehen die Austrittskanäle 15a bzw. 15b mit den Austrittskanälen 12a und 12b in Verbindung, was zur Folge ha't, daß die in den einen oder anderen der Austrittskanäle 15a,15b eintretende Luft in den zugehörigen Steuerkanal und schließlich durch diesen Kana^ hindurch ^zur Kammer 13 strömte

Schließlich weist die Ausführungsform nach Figo 1 ein Pitotrohrpaar 17a, 17b. auf, das in den Austrittskanälen 11a und 11b angebracht und, wie durch die gestrichelten Linien in Figo 1 angedeutet, mit den entsprechenden Steuerkanälen 16a und 16b verbunden ist. Diese Pitotrohre sind auch an zwei thermostatisch gesteuerte Entlüftungsventile 18a und 18b angeschlossen oder angekoppelt, wobei die (thermostatform als Ganzea mit 18 bezeichnet ist. Der Thermostat, der in dem Raum oder in der zu klimatisierenden Zone angeordnet ist, ist mit dem bekannten aufgespulten Bimetallstreifen 18c ausgestattet., der sich entsprechend den Temperaturbedingungen im Uhrzeigersinn oder Gegenuhrzeigersinn bewegt. Dazu kommt, daß der Thermostat auch zwei Blattfederkörper oder freitragende Federkörper 18d und 18e aufweist, auf denen oder an .denen zwei Anschläge oder Elemente 18f und 18g befestigt sind, durch die die Ventile 18a und 18b geschlossen oder geöffnet werden. Wie aus der Zeichnung ersichtlich 1st, sind die Körper 18d und 18e an dem einen ihier Enden an dem Streifen 18c befestigt, während das andere ihrer Enden frei ist, und die Anschläge oder Elemente 18f und 18g sind in der Mitte zwischen diesen Enden angebracht und stehen mit den V_entilen lüa und 18b in Fluchtungslageβ

Die in der Zeichnung schematisch dargeabellte Thermos tatvor-

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richtung ist "bekannt und entspricht einer weitverbreiteten, handelsüblichen Konstruktion« Deshalb wird sie hier nicht im einzelnen dargestellte Der Hinweis dürfte deshalb ausreichen, daß bei dieser Art von Thermostatvorrichtung das eine oder andere Entlüftungsventil 18a und 18b in Abhängigkeit von der Lage des Bimetallstreifens 18c geschlossen oder offen ist, daß jedoch in keinem Falle beide Ventile gleichzeitig geöffnet werden«, In dieser Hinsicht wird daran erinnert, daß jedoch beide Ventile gleichzeitig geschlossen sein könneno Weitere Einzelheiten, die die Konstruktion und die Betriebsweise der Thermostatvorrichtung 18 betref- * fen, werden, falls erforderlich, im folgenden im Zusammenhang mit der Arbeitsweise der Vorrichtung von 3?igo 1 erläutert.

Betrachtet' man nun die Betriebsweise der ersten Ausführungsform, so soll angenommen werden, daß der Austrittskanal lla zu dem Raum oder der Zone führt, die klimatisiert werden soll, daß ferner der Austrittskanal lib zu der Klimatisie- · rungssystemrückführleitung führt, und daß die durch die Vorrichtung strömende Luft, beispielsweise Kaltluft, anfänglich durch den Austrittskanal 11b austritt_o Ausserdem soll für den Anfangszustand angenommen werden, daß die durch das zweite Pluidikventil strömende klimatisierte Luft { durch den Austrittskanal 15a austritt und von diesem Austrittskanal zu dem Steuerkanal 12a strömt, wo sie in die Kammer 13 eintritt, um auf die eine Seite des Hauptstroms. der durch die Kammer strömenden, klimatisierten Luft aufjzutreffen. Schließlich wird für den Anfangszustand noch gngenommen, daß die Temperatur in dem Raum oder der Zone, die klimatisiert werden soll, so hoch ist, daß der "Bimetall-¹ streifen 18c des in dem Raum bzw« der Zone befindlichen Thermostaten, nämlich des Thermostaten 18, sich in seiner Mittellage befindet, das heißt in der in Pig. I gezeigten-Position, was zur Folge hat, daß die Ventile 18a, und 18b beide geschlossen sind·

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Unter diesen angenommenen Voraussetzungen wird eine kleine Menge der in den Eintrittskanal 11b strömenden Luft von dem Pitotrohr 17b erfasst, von demaus sie dann sowohl zu dem' Steuerkanal 16a als auch dem Ventil 18b strömt₀ Da, wie vorher angenommen worden ist, das V_entil 18b geschlossen ist, kann diese "zurückgeforderte Luft nicht entweichen und tritt deshalb in den Steuerkanal 16a ein, in dem die gesamte Kraft auf den durch die Kammer dieses zweiten Pluidikelementes sich bewegenden Luftstrom einwirkt. Als Folge dessen und gemäß den bekannten grundlegenden Eigenschaften dieser riuidiks genannten strömungsmechanischen Logikelemente wird die Richtung dieses zweiten Luftstroms von dem Austrittskanal 15a zu dem Austrittskanal 15b umgeschaltet» Wenn dies geschieht, wird dieser zweite Luftstrom durch den Kanal 12b gegen den durch die Kammer 13 sich bewegenden Hauptstrom gelenkt, und dies wiederum bewirkt, daß der Hauptluftstrom von dem Austrittskanal 11b zum Austrittskanal 11a geschaltet bzw«, gelenkt wird» Wie gewünscht, bewegt sich nun die klimatisierte Luft zu dem R^um oder zu der Zone, die klimatisiert werden sollen.

Man erkennt jedoch, daß unmittelbar dann, wenn die Luft in den Austrittskanal 11a zu strömen beginnt, das Pitotrohr l?a einen kleinen Teil dieser Luft aufnimmt und ihn sowohl zu dem Steuerkanal 16b als auch zu dem Ventil 18a zurückführt. Da das Ventil 18a ebenfalls vollständig geschlossen ist, kann die auf diese Weist zurückgeschickte Luft ebenfalls nicht durch das Ventil 18a entweichen und dringt somit in den Steuerkanal 16b ein, in dem die ganze Luftkraft wieder auf den durch dieses zweite Plui dike lenient sich bewegenden Luftstrom einwirkt, um den Luftstrom von dem Austrittskanal 15b zum Austrittskanal 15a zurückzuschalten bzw. zu lenken. Wenn dies gecchieht, wird dieser zweite Luftstrom noch einmal durch den Steuerkanal 12a zur Kammer 13 gelenkt, wodurch

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bewirkt wird, daß der Hauptluftstrom in seinen anfänglich angenommenen Strömungsweg Zurückkehrt, nämlich zum Austrittskanal

Der oben beschriebene B_etriebszyklus wiederholt sich immer und immer wieder solange, wie der Thermostatstreifen 18c die Mittellage einnimmt und beide Thermostatventile geschlossen sind. Kurz gesagt, die beiden Fluidikelemente und der Thermostat arbeiten in der Weise zusammen, daß sie eine pulsierende Schwingung erzeugen, in der der ^auptluftstrom gleichmäßig zwischen den Austrittskanälen 11a und 11b und damit gleichmäßig zwischen dem zu klimatisierenden Raum oder f der zu klimatisierenden Zone und der Rückführleitung des Systems hin- und hergeschaltet wird. Unter den soeben beschriebenen Bedingungen, nämlich wenn beide Thermostatventile 18a und 18b geschlossen sind, sind die Impulse von einheitlicher Dauer. _iis wird ferner daraufhingewiesen, daß gemäß dem der Erfindung zugrundeliegenden.Gedanken, die an den Raum oder die Zone, die klimatisiert werden sollen, abgegebenen Luftimpulse ständig bei voller Luftmenge eingegeben werden.

Um die Betriebsweise der hier beschriebenen Vorrichtung noch weiter zu verdeutlichen, wird nun angenommen, daß sich der { Bimetallstreifen 18c in seiner äußersten Gegenuhrzeigerstellung befindet, das heißt also in der in Fig. la gezeigten Stel- . .._: lung._-In dieser Stellung des Streifens 18c iat.dasV_entil 18b geschlossen, während das Ventil 18a vollständig geöffnet ist» V/ie im obigen wird hier ebenfalls angenommen, ,daß die klimatisierte Luft am Anfang durch den Austrittskanal lib zu der Rückführleitung des Systems strömt. Demzufolge wird ein kleiner Teil der in dem Austrittskanal 11b strömenden Luftmenge von dem Pitotrohr 17b aufgenommen und von ihin dann sowohl dem Steuerkanal 16a als auch dem Ventil 18b zugeführt. Da jedoch das Ventil 18b geschlossen 1st, tritt diese zurückgeförderte Luft in den Steuerkanal 16a ein, um dadurch den

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zweiten Luftstrom zu veranlassen, von dem Austrittskanal 15a zum Austrittskanal 15b zu schwenken,, Wenn dies geschieht, wird dieser zweite Luftstrom durch den.Dteuerkanal 12b in die Kammer 13; hineingelenkt, in der er auf den Hauptluftstrom auftrifft, der durch die Kammer strömt,, um dadurch diesen Haupt luft strom zu veranlassen, von dem Austrittskanal lib zum Austrittskanal 11a umzuklappen und von dort dann dem zu klimatisierenden Raum oder der zu klimatisierenden Zone zuzuströmen» -■■-..

Wenn der Hauptluftstrom nunmehr den Austrittskanal 11a passiert, nimmt das Pitotrohr 17a eine geringe Luftmenge dieses Luftstroms auf und fördert sie zu dem Steuerkanal 16b und dem Ventil 18a zurück. Da jedoch das Ventil 18a jetzt vollständig geöffnet ist, entweicht die von dem Pitotrohr 17a zu diesem Ventil zurückgeförderte Luft durch dieses Ventil, was zur Folge hat, daß, wenn überhaupt, nur eine sehr geringe Menge dieser Luft in den Steuerkanal 16b eintritt» Demzufolge wird der Hauptluftstrom nicht zum Austrittskanal lib zurückgeschaltet, sondern bewegt sich weiter durch den Austrittskanal 11a und von dort zu dem zu klimatisierenden Raum bzw. zu der zu klimatisierenden Zone, solange wie das Ventil 18a sich in diesem vollständig geöffneten Zustand befindet. Mit anderen Worten, solange wie- das Ventil 18a vollständig geöffnet ist, strömen loo % der klimatisierten Luft zu deij zu klimatisierenden Raum bzw. zu dieser Zone, während 0 ^a/o zur Rückführleitung strömen. Natürlich bleibt das Ventil 18a unter diesen Bedingungen nicht zu lange vollständig geöffnet, V/as jedoch passiert, wenn das Ventil 18a weder vollständig geschlossen noch vollständig geöffnet ist, sondern eine Mittelstellung einnimmt, wird später erläutert werden. -.-.-

Betrachtet man nun die Betriebsweise, wenn sich der Bimetallstreifen 18c in seiner äußersten Uhrzeigerstellung befindet, wie sie in Pig, Ib zu sehen ist, was bedeutet, daß das Ventil

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18b nunmehr dasjenige ist, das vollständig geöffnet ist, und nimmt man wieder an, daß die klimatisierte Luft anfäng-, lieh durch den Austrittskanal 11t ausströmt, so wird ein kleiner Teil dieser durch den Austrittskanal Ilb-st2?-8men~ den Luft von dem Pit ο tr ohr 17b entnommen und zu de'M Steuerkanal 16a und dem Ventil .1813 zurückgefördert ο In diesem .Pail jedoch ist das Ventil 18b vollständig geöffnet, während das Ventil 18a geschlossen ist, was zur Folge hat,daß die ganze zu dem Ventil 18b von dem Pitotrohr 17b zurück-» -.-. geförderte Luft durch das Ventil entweicht«, Infolgedessen tritt nur ein äusserst geringer Teil dieser Luft, wenn überhaupt, in den Steuerkanal 16a ein, so daß die durch das zwei- " te Fluidikelement strömende Luft ihre Bewegung durch ihren Austrittskanal 15a fortsetzt, anstelle zum Austrittskanal 15t) abgelenkt zu werden. Wie man sofort erkennen wird, setzt deshalb der Hauptluftstrom in gleicher Weise seine Bewegung durch den Austrittskanal 11b zur Rückführleitung des Systems fort, und dies dauert solange an, wie das V_entil 18b in dieser vollständig geöffneten Stellung bleibt. Somit werden unter diesen Bedingungen, nämlich bei geschlossenem Ventil 18a und vollständig geöffnetem Ventil 18b, 100 # der klimatisierten Luft zu der Bückführleitung geschickt und 0 fo zu dem zu -klimatisierenden Raum oder zu der zu klimatisierenden Zone ο Hierbei bleibt natürlich wiederum das Ventil ä 18b nicht sehr lange vollständig geöffnnet, sondern bewegt sich in Richtung auf einen Zustand, der eine Mittellage zwischen vollständig geöffnet oder geschlossen bedeutet»

Soweit ist also die Betriebsweise beschrieben worden, wenn beide Ventile 18a und 18b geschlossen sind, das Ventil 18b vollständig geöffnet und das Ventil 18b geschlossen sind und 'das Ventil 18a geschlossen und das Ventil 18b. vollständig geöffnet sind, und es wurde erläutert,.daß dann, wenn beide V_entile geschlossen sind, die Vorrichtung oszilliert, wobei gleiche Luftimpulse abwechselnd durch ;die Austrittskanäle 11a und 11b so gerichtet werden, daß dann, wenn das Ventil 18g.

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vollständig geöffnet ist, die Luft in einem Gleichstrompfad durch den Austrittskanal 11a strömt, und wenn das Ventil 18b vollständig geöffnet ist, die luft in einem Gleichstrompfad durch den Austrittskanal 11b strömt. Ls wurde ausserdem erläutert, daß die beiden letztgenannten Zustände nicht sehr lange andauern, .und daß nach einer Zeitspanne eine Mittellage erreicht wird, die durch Temperaturbedingungen bestimmt wird.

Im einzelnen heisst das, daß dann, wenn .der Streifen 18c sich etwas links von der Mitte befindet, also sich etwas im Gegenuhrzeigersinn bewegt hat, so daß das Ventil 18b geschlossen v/ird und das Ventil 18a irgendwo zwischen dem geschlossenen und dem vollständig geöffneten Zustand eine mittlere Stellung einnimmt, eine Einschnürung am Ventil 18a vorhanden ist, so daß die zu diesem Ventil von dem Pitotrohr 17a zurückgeförderte Luft" nicht so leicht entweichen kann, wie dies geschieht, wenn das Ventil 18a vollständig geöffnet ist» Infolgedessen tritt etwas von dieser Luft in den Steuerkanal 16b ein und beginnt dort einen Gegendruck aufzubauen. Wenn dieser Gegendruck eine·geeignete Höhe erreient,bewirkt er, daß der Luftstrom in dem Austrittskanal 15b zum Austrittskanal 15a umschlägt oder sich umschaltet, wodurch wiederum der Hauptluft strom im Austrittskanal 11a veranlasst v/ird, zum Austrittskanal 11b umzuschlagen, wie dies im Obigen beschrieben wurde· Die oben erwähnte geeignete Druckhöhe, die diese Veränderung herbeiführt, bestimmt sich aus konstruktiven Überlegungen der ITuidikelemente, wie sie dem Fachmann geläufig sind ο

Wenn der Ha_uptluftstrom nunmehr durch den Austrittskanal 11b erfolgt, v/ird eine gewisse Luftmenge von dem Pitotrohr 17b zurückgefördert, wie dies bereits erwähnt wurde. 3a jedoch das Ventil 18b geschlossen ist, tritt die Luft sofort in den Steuerkanal 16a ein, und dies führt, wie im Obigen im Detail erläutert, schnell dazu^ daß der Hauptluftstrom zum Austrittskanal 11a umgeschaltet wird« Somit ist, da das Ventil 18b

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geschlossen und das Ventil 18a weder geschlossen noch vollständig geöffnet sind, wiederum ein pulsierter oder impulsmodulierter Betrieb vorhanden, jedoch sind zu diesem Zeit=· punkt die Impulse nicht von gleicher Dauer, wie dies der Fall war, als beide Ventile geschlossen waren, Vielmehr tritt eine Schwingung auf, bei der ungleiche Luftimpulse oder Luft«· stoße aus den Austrittskanälen lia und ilb entweichen, nämlich ein relativ kurzer Impuls aus dem Austrittskanal 11b zur Rückführleitung und ein längerer Impuls aus dem Austrittskanal lla zu dem zu klimatisierenden llaum₀ Natürlich hängt die relative Impulsdauer von der Lage des Streifens 18c ab, die wiederum von den Temperaturverhältnissen in dem zu klimatisierenden Raum bzw. der zu klimatisierenden Zone abhängig ist. So kann beispielweise in dieser Betriebssituation die aus den Austrittskanälen lia und 11b austretende Luft dies in einem Verhältnis von 80120 tun, d,h₀ 80 $ der Luft treten durch den Austrittskanal lia und 20 % der Luft durch den Austrittskanal 11b aus, oder in einem Verhältnis von also 60 % der Luft durch den Austrittskanal lia und durch den Austrittskanal lib, etc., wobei das jeweilige Verhältnis dieser Luftimpulse zu irgendeiner Zeit davon abhängt, wie nahe die thermostatischen Bedingungen des zu klimatisierenden Raumes bzw_e der Zone den zufriedenstellenden Werten liegen« Es bedarf keiner Erwähnung, daß die Impulse umso langer durch den Austrittskanal lla abgegeben werden₉ je weiter entfernt sie von dem zufriedenstellendem Wert liegen, daß sie jedoch Miraer und kürzer werden, wenn dia Temperaturbedingungen in dem zu klimatisierenden Raum sich der Thermostateinstellung in diesem Baum nähern» Am Ende_$ wenn die Temperaturbadingwngen in äsm Raun im wesentlichen gleich den. vorher eingestellten Tlierfflostatbedingraagan sindj, sind die Impulse klimatisierter Luft, die an üen Raum oder di© Zone abgegeben werden, nur no®h g© lang, daß dl©s®r la wesentlichen zufriedenstellend® Zustasad aufrechterhalten bleibt.

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Abschließend wird die Situation betrachtet, die vorhanden ist, wenn sich der Streifen 18c etwas rechts von der Mitte befindet, das heißt sich etwas im Uhrzeigersinn bewegt hat, so daß das Ventil 18a geschlossen ist Lind das Ventil 18b sich irgendwo zwischen dem geschlossenen und vollständig geöffneten Zustand befindet. Unter diesen Bedingungen schnürt nun das Ventil 18b den Luftstrom -ein, so daß die von dem P it ο tr ohr 17b zu' diesem Ventil zurückgeforderte Luft nicht frei entweichen kann, wie dies der Fall ist, wenn das Ventil vollständig geöffnet ist. Demzufolge schlägt die luftströmung aus demselben Grund, wie er vorher im Zusammenhang mit dem Ventil 18a vorlag, nämlich wegen eines Druckaufbaus bis zu der angemessenen Höhe, vom Austrittskanal 15a zum Austrittskanal 15b um, und wenn dies geschieht, schlägt auch die Luftströmung durch den Austrittskanal 11b zum Austrittskanal Ha um» An dieser Stelle fördert das Pitotro.hr 17a Luft zurück zum Steuerkanal 16b und zum Ventil 18a, das geschlossen ist, was zur Folge hat, daß der Luftstrom im Austrittskanal 15b zum Austrittskanal 15a zurückschlägt. Dementsprechend wird auch der Hauptluftstrom zum Austrittskanal Hb zurückgelenkt, Lind der ganze oben beschriebene Zyklus beginnt wieder von vorne. Somit tritt hier wiederum ein Schwingungszustand a.uf, bei dem Luftstöße oder Luftimpulse ungleicher Dauer aus den Austrittskanälen Ha und Hb austreten, wobei der Impulsaustritt aus dem Austrittskanal Ha von kürzerer Dauer ist als derjenige des Austrittskanals lib» Wie bereits erwähnt wurde, hängt die relative Impulsdauer von der Lage des Streifens 18c zu irgendeinem beliebigen Zeitpunkt ab, die wiederum, wie erinnerlich, von den l'emperaturverhältnissen bzw» -bedingungen in dem Raum oder in der Zone, die klimatisiert werden sollen, im Vergleich zu der Temperatur, auf die der Thermostat 18 eingestellt worden ist, abhängig ist.

Es sollte erwähnt werden, daß die Tatsache, ob das Ventil 18a oder das Ventil 18b geöffnet ist, dadurch bestimmt wird,

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ob der Thermostat auf eine Temperatur eingestellt ist, die unter der in dem zu klimatisierenden Raum herrschenden Temperatur oder darüber liegt„ Im einzelnen "heisst das, daß das Ventil 18b geschlossen ist und das Ventil 18a geöffnet ist, \renn der Thermostat unterhalb der in dem ilaum herrschenden Temperatur eingestellt wird., so daß die längeren Impulse der klimatisierten Luft in den Raum oder die Zone eintreten«. Andererseits, wird das Ventil 18a geschlossen und das Ventil 18b geöffnet, sobald der Thermostat über die Raumtemperatur eingestellt wird«, In diesem letzteren Fall sind es die kürzeren Impulse der klimatisierten Luft, die in den Ra.um oder die Zone abgegeben werden. ™

Abschliecsend sollte auch daraufhingewiesen werden, daß der Betrieb der hier beschriebenen Vorrichtung nicht nur mit Kaltluft als klimatisierter Luft erfolgen kann, sondern auch Warmluft oder Heißluft hierfür Verwendung finden kann.

In Figo 2". ist die Benutzung einer er findung s gemäß en Vorrichtung, beispielsweise der Ausfuhrungsform nach Figo 1, in' einem ganzen Klimasystem dargestellt, bei dem eine Anzahl Räume oder Zonen, die mit 2Oa₅- 20b_s 20c etc« bezeichnet sind₅ klimatisiert werden sollen₀ Die Thermostaten in den Räumen oder Zonen entsprechen dem bei 18 in Figo 1 gezeigten Typ ' ί und sind deshalb in Figo 2: ebenfalls mit 18 bezeichnet. In jedem Raum sind ausserdem Zuführ-u-ngs- und Rückführungsöff-nungen oder -lüftungsschieber vorhanden, wobei die Zuführungslüftungs schieb er in den einzelnen Räumen mit 21a_s 21b etc«, bezeichnet sind und die Rückführungslüftungsschieber in die·= sen Räumen entsprechend'mit 22a,, 22b, 22c etc_o In oder ganz .in der Nähe jedes Raumes oder jeder Zone befindet sich ein Fluidikventilelement gemäß der Erfindung_p beispielsweise das in Figo 1 gezeigte Fluidikventilelement, und diese einzelnen Fluidikventilelemente sind mit" 23a, 23b etc₀ bezeichnete Schließlich weist das System wie üblich ein Gebläse 24 auf ₉

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ferner eine Kühl- oder Heizeinheit 25, eine Zufuhrleitung 26 und eine Rückfuhrungsleitung 27. Die Zufuhrleitung 26 ist die Hauptzuführleitung, jedoch sind siuch Nebenzufuhrleitungen' vorhanden, die zu den Zufuhrkanälen der Fluidikelemente 23a., 23b, etc.'führen, und diese Nebenzufuhrleitungen sind entsprechend mit 26a, 26b, etc. bezeichnet«, \En ähnlicher Weise sind Nebenrückführungsleitungen vorgesehen, die entsprechend mit 27a, 27b, 2-7c, etc. bezeichnet sind= Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist die Rückführungsleitung 27 an das Gebläse 24 angeschlossen, und ihre Nebenleitungen sind sowohl an die Rückführungslüftungsschieber als auch an einen der Austrittska- W näle in den Fluidikelementen angeschlossen, so beispielsweise an den Austrittskanal 11b in Fig. Io Andererseits sind die anderen Austrittskanäle der verschiedenen Fluidikelemente, beispielsweise der Austrittskanal 11a in Figo 1, an die Zufuhrlüftungsschieber angeschlossen, mit denen die klimatisierte Luft zu den verschiedenen Räumen oder Zonen gefördert wird. Durch die oben genannten Austrittslüftungsschieber verläßt die luft ebenfalls die Räume oder Zonen₀

Nimmt man an*, daß die in Fig« 1 gezeigte Ausführungsform in dem System von Fig_e 2 .verwendet wird, so entspricht jedes der Fluidikelemente 23a? 23b ₉ etc« exakt dem in Figo 1 gezeigten m und arbeitet auch in der gleichen Weise» Somit wird also klimatisierte Luft in die Zufuhrkanäle der Fluidikelemente 23a, 23b, etc ο gefördert, und zwar über die Leitungen <ü6a\, 26b _s etc ο In ähnlicher V/eise wird diese luft ^ die durch die Fluidikelemente strömt ₉ mit Hilfe der Zufuhrlüftungsschieber 21a, 21b_s etc ο jedem der Räume 20a» 20b _P etc» zugeführt oder andererseits über die Leitungen 27a_s 2.7b, 27o_f etc. zur Rückführungsleitung 27 zurückgeleitet * Natürlich findet dies alles unter der entsprechenden Steuerung der Thermostate 18 auf eben die in Verbindung mit Figo 1 beschriebene Weise statte Es wird jedoch mit Nachdruck daraufhingewiesen, daß jedes Fluidike'lement unabhängig von jedem anderen der einzelnen Fluidikelemente wirkt, was nicht nur heißt, daß die

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Fluidikelemente in Bezug aufeinander ausser Phase arbeiten können, sondern auch heisst, daß ihre Zykluszeiten verschieden sein könnenο Das alles hängt von den Erfordernissen jedes Raumes oder jeder Zone ab, die klimatisiert werden sollen und die durch den in jedem Raum oder in jeder Zone vorhandenen Thermostaten' ermittelt werden» ■

Zum "besseren Verständnis der hier "beschriebenen Vorrichtung wird nun zu Figo 6 übergegangen, wo eine and.ere Ausführungsform der in Fig« 1 gezeigten .Anordnung dargestellt ist„ Die Anordnung von Pig ο 6 ist "bis auf zwei Ausnahmen mit derjenigen von Fige 1 identisch,, Diese Ausnahmen sind die Richtung der Pitotrohre 17a und 171», die in Pig. 6 umgekehrt ist, was wiederum eine entsprechende Umkehrung "beim Anschluß der Steuerkanäle I6_a und 16b an die in dem zweiten Fluidikventilelement bei der Ausführungsform vorhandene Kammer notwendig machte ο Anders ausgedrückt heisst das, während die Pitotrohre 17a und 17b in Pig. 1 stromaufwärts weisen, sind sie in J¹Ig. 6 stromabwärts gerichtet und aus diesem Grunde mit 17a^v und 17b¹ bezeichnet» Somit wird, während die Pitotrohre 17a und 17b eine kleine Menge Luft einfangen, die in die Austrittskanäle 11a und lib strömen kann, um über die Steuerleitungen 16a und 16b einen Überdruck zu erzeugen, in den Pitotrohren 17a' und 17b¹ auf Grund der Tatsache, daß sie stromabwärts gerichtet sind, anstelle dessen ein Teilvakuum oder ein negativer Druck erzeugt, ,der dann durch die Steuerkanäle 16a¹ und 16b¹ v/eitergeleitet wird. Dies heißt, daß anstelle einer Umschaltung des Iiuftstroms vom Austrittskanal 15a zum Austrittska— nal 15b oder umgekehrt durch eine Stoßwirkung dieser Um— sehaltvorgang durch eine Zugwirkung verursacht wird, und zwar deshalb, weil es notwendig war, den Anschluß der Steuerkanäle, wie oben erläutert, umzukehren_β Abgesehen von diesen beiden Veränderungen jedoch ist der übrige Teil der Konstruk- · tion in seinem Aufbau und seiner funktion nach gleich dem im'Obigen beschriebenen, so daß seine Verwendung aua dem in Pig» 2 gezeigten System hervorgehtc, Demzufolge wird keine

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weitere Beschreibung der einzelnen Merkmale von ]Pig₀ 6 gegebene

In Pig* 3 ist eine weitere Ausführungsform, die den in den figuren 1 und 6 gezeigten ähnlich ist, jedoch hinsichtlich ihres Aufbaus und ihrer Betriebsweise einfacher ist, dargestellt·.und wird nun beschrieben,, Wie ersichtlich, v/eist das Fluidikelement ebenso wie die oben beschriebenen Elemente dieser Art einen Eintrittskanal 10 auf, durch den der Luftstrom in die Vorrichtung aus der Klimatisierungssystemzu— fuhrleitung (Element 265 in Pig. 2) eintritt, ferner ein Paar Austrittskanäle lla und 11b, die zu dem zu klimatisierenden Raum bzw« der zu klimatisierenden Zone führen sowie zu der Klimatisierungssystemrückfuhrleitung (Element 27 in Figo 2), ein Paar Steuerkanäle 12a und 12b, eine Kammer 13, die zwischen den Eintritts- und Austrittskanälen angeordnet ist und mit der die Steuerkanäle so verbunden sind, daß auf entgegengesetzten Seiten des durch die Kammer strömenden Luftstroms Drücke zur Einwirkung gelangen können, ferner ein Paar Pitotröhre 17a und 17b, die in den Austrittskanälen lla und 11b angebracht und mit den entsprechenden Steuerkanälen 12a· bzwo 12b gekoppelt sind, und schließlich eine Thermostat— vorrichtung 18 der in ligo 1 schematisch dargestellten Art, die in Verbindung mit Mg. 1 in Obigem beschrieben wurde» Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ibt diese Thermostätvorrichtung (speziell die Ventile 18a und 18b in dieser Vorrichtung) an die Verbindungen der Steuerkanäle 12a und 12b mit den Pitotrohren 17a und. 17b angeschlossen,.

Bei der Beschreibung der Betriebsweise der in Fig· 3 gezeigten Vorrichtung soll wieder angenommen werden, daß anfänglich der Luftstrom durch den Austrittskanal lla zu dem zu klimatisierenden Raum, oder zu der zu klimatisierenden Zone geleitet wird, und daß das Umschalten auf diesen Austrittskanal gerade stattgefunden hat* Ausserdem wird

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angenommen, daß das Thermostatventil 18a im wesentlichen vollständig geöffnet und das Thermo st at ventil 18Td geschlossen sindo Infolgedessen strömt die von dem Pitotrohr 17a aufgenommene Luft zum üb erwiegenden Teil durch das offene Ventil 18a heraus, und deshalb wird durch den Steuerkanal 12a ein Druck ausgeübt, der nicht ausreicht, um ein Zurückschalten des Iiuftstroms zum Austrittskanal lit) zu bewirken., Wenn jedoch der Raum oder die Zone gekühlt oder erwärmt werden, wird das Yentil 18a allmählich in der oben beschriebenen Yfeise geschlossen» Infolgedessen entweicht nun weniger luft von dem Pitotrohr durch das Ventil 18a, und dementsprechend tritt eine größere Luftmenge in den I

Steuerkanal ein«. Das hat weiter zur Folge, daß der Druck im Steuerkanal 12a, der auf den durch die Kammer 13 strömenden Hauptluftstrom einwirkt, sich allmählich erhöht, bis er bei dem in dem Raum oder der Zone gewünschten Temperaturniveau hoch genug ist_? um ein Umschlagen oder Umlenken des Luftstroms zur anderen Seite der Kammer zu bewirken_s so daß die Luftströmung nunmehr durch den Austrittskanal 11b erfolgt, der, wie erinnerlich, die Luft zu der Rückführungsleitung transportiert»

Wie leicht einzusehen ist, findet ein gleicher Betriebsvor« gang statt, wenn die Luft durch den Austrittskanal 11b |

strömt und die Thermostatventile 18a und 18b geschlossen .bzw» geöffnet sind. In diesem Fall schließt das V_entil 18b sich allmählichj, wenn sich die Temperatur in dem zu klimatisierenden Raum oder der zu klimatisierenden Zone ändert _s und dieser Vorgang setzt sich solange fort, bis der Luftdruck im Steuerkanal 12b groß genug ist_s um beim Einwirken auf den Luftstrom in der Kammer 13 wiederum ein Umschlagen oder Umschalten zu diesem Zeitpunkt zum Austrittskanal 11a, zu bewirken«

In der dritten Situation,, nämlich dan^-s wenn die Thermostat ventile 18a und 18b beide geschlossen -sind_p oszilliert das

• - " ι @ i 111 / ο 4 i.s

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Flxiidikelement mit gleichen Impulsperioden, das heißt der ■ luftstrom klappt zwischen den Austrittskanälen 11a und 11b hin und her bzw. vor und zurück und die Dauer des Luftstroms in jedem Kanal ist im wesentlichen dieselbe«

Aus dieser verhältnismäßig kurzen Beschreibung der Ausfüh- . rungsform nach -Pigο 3 läßt sich erkennen, daß diese Ausführung s form, weil sie einfacher aufgebaut ist als die Ausführungsformen nach den Figuren 1 und 6, die in Obigem im Detail beschrieben worden sind, nicht^desto-trotz ein impulsmoduliert es Klimatisierungssystem schafft, bei dem die klimatisierte Luft ständig mit voller Kraft, wie sie benötigt wird, in den Raum oder die Zone einströmt. ¥ie in Obigem so hängen auch hier die Impulsperioden vom Zustand der Thermostatventile ab, das heißt davon, ob die Yentile geschlossen oder geöffnet sind und, falls ein Ventil geöffnet ist, von dem Ausmaß der Öffnung oder dem Öffnungsgrad dieses Ventils. Weil dies in Obigem bereits beschrieben und erläutert worden ist und diese Beschreibung im Grunde genommen auch auf die Ausführungsformen nach Figur 3 zutrifft, sind die meisten speziellen Details hier nicht noch einmal wiederholt worden_o

Aus der obigen E_rläuterung ergibt sich ferner, daß durch Umkehren der Richtung beider Pitotröhre 17a und 17b und der Verbindung der S^euerkanäle 12a und 12b mit der Kammer 13 die Vorrichtung so abgeändert werden kann, daß sie mit einem Teilvakuum oder Unterdruck arbeitet,. wie dies im Falle der .lüsführungsform nach Fig_e 6 geschehen ist«,

Eine dritte Ausführungsform eines Eluidikelements, das sich. für Klimatisierungszwecke eignet, ist in FIg₈ 5 dargestellt und weist den üblichen Eintrittskanal 10, Austrittskanäle 11a und; lib _p. Steuerkanäle 12a und 12b, Pitotrohre 17a und 17b und die Thermostatvorriehtung 18 auf ₉ die mit den

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Entlüftungsventilen 18a und 18b sowie dem Bimetallstreifen 18c versehen ist«. Diese dritte AusfUhrungsform besitzt jedoch eine Zufuhrkammer, die ganz allgemein mit 30 bezeichnet ist, welche in Richtung auf den Eintrittskanal 10 zugespitzt ist und mit ihm in Verbindung steht, wobei' die luft aus der Zufuhrleitung zuerst in diese Zufuhrkammer eintritto Auf entgegengesetzten Seiten dieser "^amm-er 30 sind zwei mit 31a tizw. 31b bezeichnete Öffnungen oder Kanäle angeordnet sowie ein entsprechendes Paar angelenkter Türen oder Yerschlußeinrichtungen 32a und 32b, mit Hilfe derer die Kanäle geöffnet oder geschlossen werden können. Im vorliegenden Fall liegen die Gelenke für diese Verschlußein- I richtungen bei 33a und 33b. Fgrner befindet sich in dieser dritten Ausführungsform ein Paar allgemein mit 34 und 35 bezeichneter Kammern veränderlichen Volumens oder veränderlicher Größe, wobei der variabele Rauminhalt dieser Kammern dadurch ermöglicht wird, weil jede Kammer als Wand oder als ü?eil einer Wand eine Membran aufweist, die sich entsprechend den in den Kammern herrschenden Überdrücken ausdehnen und zusammenziehen kann. Diese Membranen sind mit 34a bzw. 34^ bezeichnet und stehen, wie aus der Zeichnung ersichtlich, durch mechanische Glieder 35a und 35b mit den Verschlußeinrichtungen 32a und 32b in Verbindung. -Wie"später erläutert wird, v/erden unter der Wirkung der Membranen 34a, und i 34b die Verschlußeinrichtungen 32a und 32) mit Hilfe dieser Gestänge 35a und 35b geöffnet und geschlossen.

Schließlich weist die Ausführungsform nach Mg-. 5 ein Paar allgemein mit 36 und 37 bezeichnete Zwischenkammern auf, die zunächst mit entgegengesetzten Seiten der Kammer 13 und ferner auch mit entgegengesetzten Seiten der EaWner 30 koppelbar sind. Im letzteren Fall wird diese Kopplung über Sie Kanäle 31a und 31b erreicht, und zu diesem Zweck besitzen die Kammern 36 und 37 ein Paar öffnungen 36a und 37a, die einen freien Durchgang zu diesen Kanälen ermöglichen, wie aus der Zeichnung ersioJitlioii ist. Die Pitot-

rohre 17a und 17"b sind mit den veränderlichen Kammern 34 und 35 sowie mit den Thorrnostatventilen 18a und 18t) so gekoppelt, daß die von den Pitotrohren kommende Luft entweder in die Kammern eintritt oder durch die Ventile entweicht.

Bei Betrachtung der Betriebsweise dieser Ausführungsform wird.angenommen, daß die .Luft am Anfang in dem Austrittskanal ila strömt und deshalb etwas von dieser Luftmenge über das'Pitotrohr 17a in die Nähe der Kammer 34 zurückgeleitet wird» Wird jedoch angenommen, daß das Thermostatventil 18a geschlossen ist oder im wesentlichen geschlossen ist, dann t'üSsfcfi diese zurückgeleitete Luft in die Kammer 34 ein und bewirkt, daß sich die Membran 34a ausdehnt» Durch diese Ausdehnung wird die Verschlußeinrichtung 32a dazu gebracht, sich zu verschwenken und dabei zu öffnen, wodurch der Kanal 31a für die in die Zufuhrkammer 30 eintretende Luft freigegeben wird. Infolgedessen strömt ein Teil der eintretenden Luft, der sich durch die Öffnungsgröße des Kanals 31a bestimmt, durch den ^-anal 31a_. und die Öffnung 36a. in die Kammer 36 hinein und von dort in den Steuerkanal 12a, wo dieser Teil der Luft gegen den Hauptluftstrom gerichtet wird, der- die Kammern dieser Vorrichtung durchströmt. Da immer mehr Luft in die Kammer 34 zurückgefördert wird-, dehnt sich die Membran 34a immer mehr aus, und die Verschlußeinrichtung 32ä öffnet sich damit mehr und mehr _t was zur \ Folge hat, daß immer mehr Luft in den St euer kanal 32 gelangt und gegen den liaupt luftstrom gerichtet wird. Demzufolge wird, da sich der Druck aufbaut, ein Punkt erreicht, an dem der ^Ha'upt luft strom vom Austrittskanal Ila zum Austrittskanal 11b und zurück zur Rückführung sleitung umschlägt. Dieser Punkt ist erreicht, sobald der Raum oder die Zone in dem gewünschten Maße klimatisiert sind» also eine gewünschte Temperatur erreicht haben_e

Beim Umschalten des Luftatroms» wenn das Ventil 18b geschlossen wird, tritt die von dem Pitotrohr 17b abgezapfte Luft in die Kammer 35 ein, so daß sich der oben beschriebene Vorgang

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wiederholt. Im einzelnen heißt das, daß sich die Membran 34b ausdehnt und dadurch auf die Verschließeinrichtung 3233s eine Kraft ausübt, die sie aufschwenkt, wodurch wiederum der Kanal 31b der in der Kammer 30 vorhandenen Luft geöffnet wird. Wie im Obigen erläutert wurde, strömt eine sich immer mehr vergrößernde Iiuftmenge in den S teuer kanal 12b ein, wodurch ein immer höherer· Druck auf den Hauptluft- ; strom zur Einwirkung gelangte Etwa gerade im richtigen Augenblick wird dann der Hauptluftstrom wieder zum Austritt skanal Hb umgeschaltet und bewegt sich dann zu dem zu klimatisierenden Raum oder zu der zu klimatisierenden Zone ο I

Folgt man diesem letzten Umschalten in der oben beschriebenen Weise, so wird die Kammer 35 in ihrem Normal-= oder nicht ausgedehnten Zustand zurückgeführt ₉ und die Kammer wird sich wieder vergrößern, um die Kanäle 31b und 31a zu schließen bzw. zu öffnen. Wenn die ThermostatventiIe 18a und 18b beide geschlossen sindj, ist dann ein vollständiger Betriebszyklus beschrieben worden₀ Für das Verständnis der Betriebsweise reichen jedoch die obigen Angaben aus^ so daß es dem Fgchmann ermogiiüht wird,, den gesamten Betriebsvorgang dieser Ausf uhrungsform als im wesentlichen dem_£im Obigen beschriebenen entsprechend zu erkennen,, Es erscheint deshalb nicht erforderlich;, die Betriebsweise dieser Ausführungsform zu beschreiben_p wenn das eine Thermostatventil geöffnet und das andere geschlossen ist*

Eine letzte Ausführungsform ist in Fig₀ 4 dargestellt und weist einen Fluidikoszillator des monostabilexi Typs auf. Im einzelnen heißt das,.- daß bei dieser Aus führ ungs form das .erste Fluidikelement dem bistabilen Typ angehört _s jedoch das zweite Eluidikelernent.so vorgespannt ist, daß die in · seinen Eintrittskanal 14 strömende iuft normalerweise in den Austrittskanal 15a strömt und von dort zu dem Steuer— kanal 12a« Infolgedessen wird sich, der Hauptluftstrom ."?--.-

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normalerweise durch den Austrittskanal 11b bewegen. Nimmt man an, daß der Austrittskanal 11b zu einer Rückführungsleitung führt, wenn die Bedingungen richtig sind, das hei'ßt denjenigen entsprechen, wie sie bereits beschrieben worden sind, dann tritt die in das Pitotrohr 17b einströmende Luft ebenfalls in den Steuerkanal 16b ein,- wodurch bewirkt wird, daß der Luftstrom in diesem Fluidikelement vom Austrittskanal 15a zum Austrittskanal 15b umgeschaltet wird. Wenn dies geschieht, dann tritt die Luft im Austrittskanal 15b in den Steuerkanal 12b des größeren Iluidikelements ein und durch- " strömt dieses Element zur Kammer 13? wo sie auf den in dieser Kammer vorhandenen H_auptluftstrom auftrifft, oder dieser wiederum veranlaßt wird, zum Austrittskanal 11a umzuschwenken,, Wie'bereits erwähnt wurde,- wird die Luft im Austritts— kanal 11a zu dem zu klimatisierenden Raum bzw» zu der zu klimatisierenden Zone gelenkte

Mit Hilfe der Steuerung des thermostaten und der in ihm befindlichen Ventile setzt die Luft ihre Bewegung im Austrittskanal lla solange fort,, bis der Raum oder die Zone die gewünschten Klimatisierungswerte erreicht haben. An diesem: Punkt fällt dann der Druck im Steuerkanal 16b so weit ab, daß der Luftstrom im Austrittskanal 15b zum Austrittskanal 15a zurückkehren kann₀ Wenn dies geschieht, wird der Hauptluftstrom in gleicher Weise zum Austrittskanal lib zurückgeführt j, bis wieder Bedingungen herrschen, die diesen Vorgang von neuem beginnen lassen»

Im Zusammenhang mit der Atäsführungsform nach Pig· 4 wird darauf hinge wie sen j, daß diese Aus führung s form sich in der gleichen Weise abändern läßt wie die Ausführungsform nach lig. .1, nämlich durch umkehrung der RiQlÄttSg des Pitotrohres und ■umkehrung des Anschlußpunktes des Steuerkanals, um mit Vakuum oder Unterdruck bsw₀ negativem Druck anstelle von Überdruck zu arbeiten- und dadurch den !luftstrom von dem einen sum anderen Austrittskanal umzuschalten«

214HU

Zusammenfassend wird also erfindungsgemäß ein iTuidikoszillator als Endeinheit für Klimatisierungssysteme geschaffen. Dabei wird die klimatisierte Luft dem Oszillator in einem stetigen Strom zugeführt, der dann abwechselnd klimatisierte Luftstöße oder -impulse an den Raum oder die Zone abgibt, die klimatisiert werden sollen, sowie" an die Beipassleit.ung. Die Dauer dieser Impulse oder Luftstoße ist variabel und bestimmt sich jederzeit durch die Differenz, zwischen der Umgebungstemperatur und des Raumes oder der Zone und der Temperatureinstellung des Thermostatventils, das den Betrieb des Oszillators steuert» Wenn die Temperatureinsteilung und die Umgebungstemperatur gleich sind, dann werden die Luft-_; impulse oder -stoße gleichmäßig zwischen dem Raum und der Beipassleitung aufgeteilt_o

/(Mi!

Claims

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Pat ent ansprüch'e,

Vorrichtung zur Steuerung eines Klimatisierungsbei dem klimatisierte Luft aus einer Zufuhrleitung selektiv zu einer zu klimatisierenden Zone und einer Rüokführungsleitung gelenkt wird, gekennzeichnet durch ein primäres, bistabiles Fluidikverstärkerelement, das von der klimatisierten Luft durchströmt wird, mit einem Eintrittskanal (lOji der an die Zuführleitung angeschlossen ist, ersten und zweiten Austrittskanälen^LIa, lib], die mit der zu klimatisierenden Zone und mit der Rückführungsleitung in Verbindung stehen, einer S teuer kamm er £13.) die zwischen den Eintritts- und Austrittskanälen/lla, lib) angeordnet ist, ferner mit einem ersten und einem zweiten Steuerkanal 12b), einer Einrichtung (lla, 17b), die ein Element aufweist, das wenigstens in einem der Austrittskanäle ^LIa,lib) angeordnet ist und dazu dient, aufgrund der in diesen Kanälen strömenden klimatisierten Luft einen Luftdi'uck zu erzeugen, eine Einrichtung, in der sich mindestens ein Ventil (18a,18b) befindet, das selektiv geöffnet und geschlossen werden kann und durch einen Rückkopplungskanal mit dem Element der in wenigstens einem der Kanäle (lla, Hb) gelegenen Vorrichtung (jL7se, 17b) so in Verbindung steht, daß der von diesem Element kommende Luftdruck dem einen Ventil y.8a, 18b]aufgedrückt wird, ferner durch.eine Ihermostatvorrichtung^ie) die in der zu klimatisierenden Zone liegt und in Abhängigkeit von den in dieser Zone herrschenden 'femperaturSchwankungen so betätigbar ist, daß sie das eine Ventil (l8ä, 18b) öffnet bzw, schließt, um den in dem Rückkopplungskanal herrschenden Luftdruck zu verringern bzw» zu erhöhen, und durch eine zusätzliche Vorrichtung, die zwischen den Rückkopplungskanal und den ersten und zweiten Steuerkanälen (l2, 12b) geschaltet ist und die Driickschwankungen auf die Steuerkanäle überträgt, um den·Fluss der klimatisierten Luft zwischen dem ersten und dem zweiten Austrittskanal(lla,lib) umschalten, ₂0S831/©4SS

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2.« Vorrichtung nach Anspruch 1; dadurch gekennzeichnet, daß. das Element ein einzelnes Pit ο tr ohr Q-Ta₁ 17b)ist< >

3ο Vorrichtung nach Anspruch I₅ dadurch gekennzeich-. net, daß die zusätzliche Vorrichtung ein monostabiles Eluidikverstärkerelement aufweist, das mit einem' Eintrittskanal (14)versehen ist, der. mit dem Eintrittskanal(1(3)des "bistabilen Verstärker element es verbunden ist, um eine gewisse Menge der in diesem Kanal strömenden klimatisierten Luft abzuzweigen, daß der erste und der zweite Steuerkanal (12a, 12b)mit einem Paar Austrittskanälen Q.5a, 15bj gekoppelt sind, und daß ein Steuerkanal mit dem Rückkopplungskanal in Verbindung steht.

4-0 Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes und ein zweites Element (l7a ₃ 17b) vorhanden sind, die in dem ersten und dem zweiten Austrittskanal (lla, lib)angeordnet sind, um in Abhängigkeit von der in dem ersten und dem zweiten Austrittskanal strömenden klimatisierten Luft einen ersten und einen zweiten Luftdruck zu erzeugen«

5β Vorrichtung nach Anspruch 4_S dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung mit einem ersten und einem zweiten Ventil/l8aj 18b) versehen ist, die durch einen ersten und einen zweiten Rückkopplungskanal mit dem ersten und dem zweiten Element/j.7a_p 17b)in Verbindung stehen^ daß jedes Ventil(l8a, 18b)selektiv geöffnet und geschlossen werden kann, daß die Thermostatvorrichtung(is)diese Ventile in Abhängigkeit von den in der Zone herrschenden Temperaturschwankungen selektiv öffnen und schlieBen kann_P um dadurch .die in den Rückkopplungskanälen herrschenden Luftdrücke zu vermindern bzw_ö zu erhöhen^ und daß die zusätzliche Einrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Rückkopplungskanal und dem. ersten und dem zweiten 12b) eingebaut ist_e

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, 6 ο Vori-ichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Slemente£l7a, 17b) Pitotrohre sind.

7o' Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Vorrichtung einen ersten und einen zweiten Kanal^löa, 161)1 aufweist, die den ersten und den zweiten Rückkopplungskanal mit dem ersten und dem zweit en Steuerkanal (l2a, 12bWerbinden, um auf sie einen ersten und einen zweiten Luftdruck auszuüben₀

8 ο Vorrichtung nach Anspruch 5_t dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Vorrichtung ein weiteres bistabiles Fluidikverstärkerelement aufweist, das mit einem Eintritt skanal(l4)versehen ist, der mit dem EintrittskaHal(lOJ des primären "bistabilen Verstärkerelements gekoppelt ist, um einen Teil der in diesem Kanal (lo)strömenden klimatisierten Luft abzuzweigen, daß ein Paar Austrittskanäle

a, 15b)mit dem ersten und dem zweiten 3teuerkanal/l2a, 12b\verbunden sind, und daß ein Paar Steuerkanäle^l6a, 16b} mit dem ersten und dem zweiten Rückkopplungskanal in Verbindung stehen.

9· Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Vorrichtung mit einer Zufuhrkammer ($0) versehen ist, die zwischen der Zufuhrleitung und dem Eintritt skanal (lOJ'angeordnet ist und durch die die klimatisierte Luft auf ihrem Weg von der Zufuhrleitung zum Eintrittskanal strömt, daß diese Zufuhrkamme^O) wahlweise mit dem ersten oder dem zweiten Steuerkanal verbindbar ist, um mit Hilfe von ersten und zwreiten öffnungen φ Im, 31b) in den ¥änden der Kammerfoo) diesem Kanal Luft unter Druck zuzuführen, und daß zwischen dem ersten und dem zweiten Rückkopplungskanal und der ersten und zweiten Öffnung erste und zweite Vörrichtungen/34,35jeingebaut sind, um die

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Öffnungen (31a, 31b)in Abhängigkeit von den Schwankungen des ersten und des zweiten Luftdrucks zu öffnen bzw. zu schließenο

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Vorrichtung (34,35}eine Kammer veränderlichen Volumens mit einer Membran(34a, 34b\als eine Kammerwand aufweist, daß die Kammer mit einem der Rückkopplungskanäle in Verbindung steht, um von diesem den Luftdruck aufzunehmen, und daß an der Membran(34a, 34b) eine Verschlußeinrichtung (32a, 32.b)angelenkt ist, die den zugehörigen Kanal (31a, 31bSin Abhängigkeit von der Expansion und Kontraktion ■ i der Membran öffnen und schließen kann.

11· Vorrichtung nach einem .der Ansprüche 1-10 für ein impulsmoduliertes Klimatisierungsgerät, gekennzeichnet durch erste und zweite fluidikverstärkerelemente, die jedes einen Eintrittskanal (10,) ein Paar Austrittskanäle (lla, lib} 15a, 15b\ eine Steuerkammer (13) zwischen dem Ein— trittskanal und dem Austrittskanal und ein Paar Steuerkanä— Ie (l2a, 12b;. 16a, 16b) aufweisen, die mit der Steuerkammer in Verbindung stehen, wobei der Eintrittskanal (14)der zweiten Vorrichtung mit dem Eintrittskanal(lO}der ersten Vorrichtung verbunden ist und das Paar Austrittskanäle (l5a, g 15b) des zweiten Elements mit dem Austrittskanalpaar (lla, llb)des ersten Elements in Verbindung steht, und die Steuerkanäle (_16a, 16b) des zweiten Elements zur wahlweisen Druck— beaufschlagung der Steuerkanäle (lla, lib) in Abhängigkeit von dem Fluß der klimatisierten Luft in den Austrittskanälen dienen, und wobei thermostatisch gesteuerte "Druckvorrichtungen (iß)vorgesehen sind, mit denen die Steuerkanäle in Abhängigkeit von in der zu klimatisierenden Zone,auftretenden TempBraturschwankungen mit Druck beaufschlagbar sind,

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar Rückkopplungskanäle vorhanden sind, die

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das Austrittskanalpaar (lla, lib) des ersten Verstürkerelements mit dem Steuerkanalpaar flöa* 16b)des zweiten Verstärkerelements verbinden, und daß die thermostatisch gesteuerten Druckvorrichtungen (l8) ebenfalls mit den Rückkopplungskanälen in Verbindung stehen.

13ο Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,, daß ferner ein Elementenpaar (l7a, 17b)vorhanden ist, das in den beiden. Austrittskanälen£lla, lib) des ersten Verstärkerelements eingebaut ist und mit den beiden Rückkopplungskanälen entsprechend verbunden ist.

14.' ¥orrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elemente (l7a, 17b) Pitotrohre sind. .

15 β Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die thermostatisch gesteuerten Druckvorrichtungen zwei Ventile ö.8a, 18b) sind, die mit den beiden Rückkopplungskanälen entsprechend verbunden sind, daß jedes Ventil wahlweise geöffnet und geschlossen werden kann, und daß in der zu klimatisierenden Zone ein Thermostat (18/ angeordnet ist, mit dem die Ventile in Abhängigkeit von den in dieser Zone auftretenden TemperaturSchwankungen geöffnet und geschlossen werden können, wobei die Ventile QiBa» 18b) so beschaffen sind, daß zu irgendeiner Zeit nicht mehr als ein Ventil: geöffnet ist, und daß beide Ventile zur selben Zeit geschlossen sein können.

16, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1—15 für ein Klimatisierungssystem, bei dem die klimatisierte luft aus einer Quelle klimatisierte luft üben· eine Zuführleitung an mehrere zu klimatisierende Räume abgegeben wird und die Luft am !Ende über eine Luftrückf Uhr leitung zu dieser Quelle zurückgeführt wird, wobei ein Impulamo-

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duliertes Netz zur Belieferung der Räume mit klimatisier-

■ ten Luftstößen dient, dadurch gekennzeichnet, daß das Hetz mehrere Thermostatvorrichtungen (18)aufweist, die in den einzelnen Räumen angeordnet sind, ferner mehrere

■ Fluidikverstärkerelemente (23a, 23h), die ausserhalb der Räume angebracht und mit den Thermostatvorrichtungen gekoppelt sind, daß die ITuidikverstärkerelemente (23a, 2:3b) ausserdem zwischen die Luftzufuhr- und Luftrückführungsleitung (2.6,21) eingeschaltet sind, wobei jedes dieser Verstärker elemente in Abhängigkeit von den aufgedrückten Signalen betätigbar ist, um selektiv klimatisierte Luft unter vollem Druck von der Zufuhrleitung an den zu ihm gehörenden Raum und an die Luftrückführungsleitung abzugeben, und wobei mehrere zwischen den Thermostatvorrichtungen /l8) und den V er stärker element en (23a, 23b\ geschaltete Mechanismen dazu dienen, in Abhängigkeit von den in den Räumen"herrschenden TemperaturSchwankungen Signale zu erzeugen und den Mechanismen aufzudrücken₀

17ο Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale Luftdrucksignale ausreichender Höhe sind, um die klimatisierte Luft in den Pluidikverstär kerelementen von den Räumen zu der Luftrückführungsleitung und wieder zurück zu schalten, und daß die Mechanismen Ventilvorrichtungen(22ä, 22b, 22c;. 21$., 21b, 21c) sind, die unter der Steuerung der entsprechenden Thermostatvorrichtungen so arbeiten, daß sie die entsprechende Höhe des Luftdrucks gemäß den TemperaturSchwankungen der Räume regulieren. -

18 ο Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Mechanismus ein Paar Luftventile auf- · weist, die so beschaffen'sind, daß sielt das eine Ventil öffnet, wenn sich das andere schließt und umgekehrt, und' daß jeder Mechanismus ein Element enthält, das gleichzeitig dieses Ventilpaar unter der Steuerung des zugehörigen Thermo st at en (l8) öffnet und schließt»

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19p Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-18 für eine zu klimatisierende Zone, gekennzeichnet durch ein Klimatisierungsgerät mit einer Quelle klimatisierter' Luft, die in einem stetigen Strom fließt, einer Zufuhrleitung" (iol die mit dieser Quelle in Verbindung steht und durch die dieser klimatisierte Luftstrom stattfindet und durch eine Rückführungsleitung für die klimatisierte Luft, ferner durch S±römungsmittelverstärkereinrichtungen, die zwischen der Zufuhrleitung TlO^ der Rückführungsleitung und der zu klimatisierenden Zone eingebaut sind und in Abhängigkeit von .Signalen betätigbar sind, die auf sie aufgedrückt werden, um Stöße oder Impulse klimatisierter Luft in diese Zone abzugeben, deren Dauer den Intervallen zwischen den Signalen entspricht, und durch eine Thermostatvorrichtung(l8) die in dieser Zone angeordnet und mit den Strömungsmittelverstärkervorrichtungen gekoppelt ist, um diese Signale in Intervallen aufzudrücken, die der Temperatur der in der Zone befindlichen Luft, bezogen auf die an der Thermostatvorrichtung 18 eingestellte Temperatur, entsprechen.

2Oe Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß" die StrömungsmittelverStärkervorrichtung so beschaffen ist, daß sie die ganze klimatisierte Luft, die nicht in die zu klimatisierende Zonejafcgegeben worden ist, in die Rückführungsleitung lenkt«,

21o Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsmittelverstärkervorrichtung so beschaffen ist, daß sie den stetigen Strom klimatisierter Luft impulsmoduliert, und daß sie ferner abwechselnde Impulse der modulierten klimatisierten Luft in die zu klimatisierende Zone und die Rückführungsleitung ab-r gibt.

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22β Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die StrömungsmittelverStärkervorrichtung ;

; einen ersten und einen zweiten Austrittskanal lla, lib aufweist, die mit der Zone und der Rückführungsleitung gekoppelt sind, einen Eintrittskanal ^L(H der mit der Zufuhrleitung gekoppelt ist, eine zwischen dem Eint-rittskanal und den Austrittskanälen angeordnete Steuerkammer(isi in die hinein der stetige Strom klimatisierter Luft stattfindet, sowie einen ersten und einen zweiten Steuerkanal (l2a, 12b), die mit der S teuer kammer Δ 3) in Verbindung stehen, und daß die Signale abwechselnd den Steuerkanälen (l2a, 12b") auf gedrückt werden, um die durch die Kammer (l3) f strömende Luft von dem einen Austrittskanal(lla) auf den anderen Austrittskanal(llb\ umzuschalten, wobei die Ihermostatvorrichtung(l8\zwischen den ersten und den zweiten Steuerkanal eingeschaltet ist«

23 ο Vorrichtung nach Anspruch 22:_? dadurch gekennzeichnet,daß die StrömungsmittelverstärkervorriGiitung ferner erste und zweite Elemente QfJa₉ 17b\enthält, die mit dem ersten und dem zweiten Austrittskanal ^1Ia₅ lib) gekoppelt, sind, um abwechselnd erste und zweite Luft— drucksignale in Abhängigkeit von der durch diese Kanäle strömenden Luft zu erzeugen, und daß die ersten und -

zweiten ElementeuL7a, 17b\mit dem ersten bzw. dem zweiten ^ Steuerkanal u2a, 12b^und der Thermostatvorrichtung 18 verbunden sind, um diese Luftdrucksignale" dorthin zu fördern.

24· Vorrichtung nach Anspruch 23* dadurch gekennzeichnet, daß die Thermostatvorrichtung (l8)ein erstes und ein zweites Entlüftungsventil(l8a, Ιδώ aufweist, die mit dem ersten und dem zweiten Element(I7as 17b)gekoppelt sind und sich öffnen und sOhließen und dabei die Signale den Steuerkanälen^i2a_sl 12bj aufdrücken _s wobei die Thermo3tatvorrichtung-(l8)8o beschaffen istj, daß beide Ventile nie gleichzeitig geöffnet sind_e