DE2251358A1

DE2251358A1 - Luftmengenregler

Info

Publication number: DE2251358A1
Application number: DE2251358A
Authority: DE
Inventors: Roger P Engelke; Marvin H Zille
Original assignee: Barber Colman Co
Current assignee: Barber Colman Co
Priority date: 1971-10-20
Filing date: 1972-10-19
Publication date: 1973-04-26
Also published as: CA959327A; AU462414B2; GB1336528A; NL7211139A; BE786161A; SE388929B; JPS4849250A; AU4327172A

Description

DiPL.-PHYS. OR. W, LANQHOFF mcht.anwaut B. LANQHOFF*

• MÜNCHEN ti > WI8SMANNSTRASSE 14 · TELEFON 933774 · TELEQRAMMADRESSE: LANQHOFFPAtENT MÜNCHEN

München, den 19»Okt.1972 Unser Zeichen: 71-1006

Barber - Colman Company, Rockford, Illinois

Luftmengenregler

Die Erfindung betrifft einen Luftmengenregler mit einem ein verstellbares Dämpfungsglied enthaltenden Rohr und mit einem von der Regelgröße beeinflußten Stellglied für das Dämpfungsglied.

Zum Regeln bestimmter Zustandgrößen in einem Raum muß^die Luftströmung von einem Auslaß in den Raum automatisch durch Dämpfungseinrichtungen in den Zufuhrleitungen gesteuert werden. Zu diesem Zweck ist ein Fühler vorgesehen, beispielsweise ein Thermostat, der den Zustand in dem Raum feststellt und ein Regelgrößensignal an eine Betätigungsvorrichtung für ein Dämpfungsglied erzeugt > Wenn von einer Klimaluft quelle mehrere Ausgänge gespeist werden, können Druckänderungen in verschiedenen der Ausgänge auftreten. Dadurch wird die Arbeitsweise der Regelung beeinträchtigt. Insbesondere kann die Ansprechgeschwindigkeit darunter leiden. Um diesen Nachteil zu beheben, hat man bisher eine zweite Dämpfungsvorrichtung in Strömungsrichtung vor der von der Regelgröße gesteuerten Dämpfungsvorrichtung eingebaut, um den Druck der zugeführten Luft, unmittelbar vor letzterer konstant zu halten (US Patent 3 36l 157).

to Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Luftmengen-

_» regler zu schaffen, der mit lediglich einem Stellglied. ^ auskommt und daher einfacher aufgebaut und preiswerter ist.

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σ> Die Lösung dieser Aufgabe ist darin zu sehen, daß das Stellglied an eine -yon einem Regelgrößenfühler gesteuerte Betätigungsvorrichtung angeschlossen ist, das ein BAD ORIGINAL:

* Ständiger allgemeiner Vertreter nach β 46 PatAnwO. zugelassen bei den Landgerichten München I und

Strömungsfühler zum Erzeugen einer von der Strömungsstärke in dem Rohr abhängigen Stellgröße vorgesehen ist, und daß diese Stellgröße im Sinne eines Ausgleichs von Schwankungen der Strömungsstärke auf die Steuerung des Stellgliedes aufgeschaltet ist.

Die Erfindung ist im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel ergänzend be- \ schrieben.

Die Erfindung ist im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel ergänzend beschrieben.

Die einzige Zeichnung zeigt ein schematisches Leitungsdiagramm der Vorrichtung nach der Erfindung.

Bei der in der Figur dargestellten Vorrichtung ist ein Rohr 1 vorgesehen, durch das klimatisierte Luft vom linken Ende her in einen rechts befindlichen klimatisierten Raum 2 geleitet wird. Der Luftzufluß durch das Rohr 1 wird durch eine Dämpfungsklappe 3 geregelt, die durch ein Stellglied 4 betätigbar ist. Letzteres wird gesteuert in Abhängigkeit von Änderungen der Luftströmung in dem Rohr 1 mittels eines Strömungsfühlers 5 und von einer Zustandsgröße in dem klimatisierten Raum 2, welche von einem Fühler 6 festgestellt wird.

Das Stellglied M umfaßt einen Balg 8, der an einer Seite mit einer feststehenden Platte 9 und an der anderen Seite mit einer bewegbaren Platte IO verschlossen ist. An dieserist ein Kupplungsarm 11 befestigt, der um

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Welle 12 schwenkbar Ist, auf der die Dämpfungsklappe befestigt ist. Der Kupplungsarm 11 dient zum Einstellen der Lage der Dämpfungsklappe« Zum Betätigen des Stellgliedes 4 wird Luft aus dem Rohr 1 mittels eines Staurohres 13 abgenommen, welches sich in Strömungsrichtung vor der Dämpfungsklappe 3 befindet und aus welchem Luft durch das Rohr 14 und eine Drosselstelle in den Innenraum des Balges & gelangt. Der Betriebsdruck des Balges wird durch eine Ausströmdüse 16 gesteuert, die mit einer Sehließklappe 17 zusammenwirkt.

Der Strömungsfühler 5 umfaßt ein paar dichte Kammern und 20, die durch eine flexible Zwischenwand 21 voneinander getrennt sind. In Strömungsrichtung vor der Dämpfungsklappe 3 befindet sich ein Drucklufteinlaß für hohen Druck, durch den Druckluft in die Kammer geleitet wird, sowie ein Drucklufteinlaß 23 für niedrigeren Druck, der zwischen dem vorgenannten Drucklufteinlaß und der Dämpfungsklappe 3 liegt und Druckluft mit niedrigerem Druck in die Kammer 20 leitet. Der Druckunterschied zwischen den Drucklufteinlässen 22 und 23 wird durch eine dazwischenliegende Drosselscheibe erreicht, die eine Öffnung 24 aufweist. Die Zwischenwand 21 ändert ihre Stellung je nach dem Druckunterschied zwischen den beiden Drucklufteinlässen 22 und 23 und überträgt ihre Stellung mittels eines Zapfens 26 auf die Schließklappe 17, wobei letzterer um einen Schwenkzapfen schwenkbar gelagert ist, so daß die Bewegung des Zapfens 26 durch Hebelwirkung verstärkt wird.

Der Fühler 6 ist als Temparaturfühler ausgebildet und umfaßt einen Bimetallstreifen 29 oder einen feuchtigkeitsempfindlichen Streifen, der mit einer Seite an

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einem festen Basisteil 31 befestigt ist und mit der anderen Seite vor der Öffnung einer Düse 30 liegt. Die aus der Düse 30 ausströmende Luft wird von dem Staurohr 13 über einen Druckregler 33 und eine Drosselstelle 34 hergeleitet. Der Fühler 6 befindet sich in dem klimatisierten Raum, etwa an einer Begrenzungswand 32 desselben.

Der Druckregler 33 umfaßt eine Druckkammer 35 mit einer flexiblen Membran 36, die durch eine Feder 37 gegen den pneumatischen Druck in der Druckkammer vorgespannt ist und auf eine* Ausströmöffnung 38 aufliegt. Vor der Druckkammer 35 befindet sich eine Drossel 39 zum Begrenzen der in die Kammer einströmenden Luft. Letztere gelangt von der Druckkammer 35 weiter an die Drosselstelle 34 und von dieser zu einem pneumatisch-mechanischen Wandler 41, der einen Druckraum 42 enthält,welcher durch eine bewegbare Membran 43 abgeschlossen ist. Der Betriebsdruck in dem Druckraum 42 wird durch den Fühler 6 gesteuert. Man erkennt, daß der Druckraum 42 in die Verbindungsleitung zwischen der Drosselstelle 34 und der Düse eingeschaltet ist. Die Membran 43 trägt den Zapfen 46, der gegen einen auf dem Schwenkzapfen 45 gelagerten Hebel 44 kommt, der wiederum über einen Stößel 49 auf einen um einen Schwenkzapfen 48 drehbaren Stellhebel einwirkt. Das freie Ende 54 desselben ist über ein Zwischengelenk 53 mit dem freien Ende 52 eines Hebele verbunden, der an einer von den Enden entfernten Stelle auf einem Zapfen 51 gelagert ist, der an dem Gehäuse des Strömungsfühlers 5 befestigt ist. An dem anderen freien Ende 56 des Hebels 50 ist eine Blattfeder 55 befestigt, um die Bewegung desselben in eine von der Stellung abhängende Druckkraft umzuwandeln, die von

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dem freien Ende der Blattfeder 55 auf die Schließklappe übertragen wird, so daß der Strömungsfühler 5 zusätzlich von dem von dem Fühler 6 festgestelltem Zustand beeinflußt wird und auf die Verstellung der Schließklappe 17 Einfluß hat. Die Größe der Beeinflußung lässt sich durch eine Stellschraube 57 justieren, welche durch ein Gewinde in dem Hebel 50 an der Blattfeder 55 angreift. ' :

Die durch das Rohr 1 fließende Luftströmung ist eine Punktion der Stellung der Dämpfungsklappe 3 und der Druckdifferenz in Strömungsrichtung vor der Dämpfungsklappe 3 und in dem klimatisierten Raum 2. Da der Druck in diesem gewöhnlich konstant ist und meistens dem atmosphärischen Druck entspricht, ist die Luftströmung also eine Funktion des Druckes vor der Dämpfungsklappe. Die Luftströmung kann an irgendeiner Stelle in dem Rohr 1 gemessen werden. Bei einem gegebenen gemessenen Zustand in dem klimatisierten Raum 2 wird bei Erhöhung des Luftdruckes in der Leitung auch die Strömung durch das Rohr 1 in dem Raum erhöht. Durch die Vorrichtung nach der Erfindung wird die Dämpfungsklappe 3 dann weiter geschlossen, um die Wirkung des höheren Druckes auszugleichen und die Luftströmung in dem klimatisierten Raum' konstant zu halten. Bei einer Verringerung des Luftdruckes wird die Dämpfungsklappe 3 in eine weiter geöffnete Stellung gelegt, um den Druckabfall zwecks Konstanthaltung der Strömung zu verringern. Die Stärke der Luftströmung in dem Raum 2 ist daher praktisch allein von dem gemessenen Zustand desselben abhängig.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

( 1J Luftmengenregler mit einem ein verstellbares xJämpfungsglied enthaltenden Rohr und mit einem von der Regelgröße beeinflußtem Stellglied für das Dämpfungsglied, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied <?0 an eine von einem Regelgrößenfühler (6) gesteuerte Betätigungsvorrichtung &2, 43» 44, 45» 46) angeschlossen ist, daß ein Strömungsfühler (5)zum Erzeugen einer von der Strömungsstärke in dem Rohr (1) abhängigen Stellgröße vorgesehen ist, und daß diese Stellgröße im Sinne eines Ausgleichs von Schwankungen der Strömungsstärke auf die Steuerung des Stellgliedes (4) aufgeschaltet ist.
2. Regler nach Anspruch I₄ dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (4 )und die Betätigungsvorrichtung (42-46) pneumatisch arbeiten.
3. Regler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die zum Betrieb des Stellgliedes und der Betätigungsvorrichtung erforderliche Energie der Luftströmung dem Rohr (1)entnommen wird.
4. Regler nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß zur Entnahme der Energie ein Staurohr (13 )dient, welches in Strömungsrichtung vor dem Dämpfungsglied (3)liegt.
5* Regler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckregler (33)an das Staurohr angeschlossen ist, daß ein pneumatischer Regelgrößenfühler (6)verwendet ist, und daß der Regelgrößenfühler an den Ausgang des Druckreglers (33)angeschaltet ist.

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6. Regler nach Anspruch 2 -5_S dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung ein pneumatischmechanischer Wandler (4l)ist, der einen Druckraum (42) umfaßt, an den eine bewegbare Membran(43)angrenzt, die auf einen Hebel (44)einwirkt, und daß der Regelgrößenfühler (6) den Druck in dem Druckraum(42)steuert.
7. Regler nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Verstärker zum verstärken der Membranbewegung als Funktion des Druckes in dem Druckraum (42}
8. Regler nach Anspruch 1-7» dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsfühler als Differentialdruckmesser ausgebildet und an zwei im Abstand voneinander liegenden, in Strömungsrichtung vor dem Dämpfungsglied(3)befindlichen Stellen des Rohres (1)angeschlossen ist.
9. Regler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsfühler (5)direkt auf den Steuereingang (16, 17) des Stellgliedes (4)einwirkt und daß der Stellausgang (47) der Betätigungsvorrichtung (4l)mit dem Stellausgang (17) des Strömungsfühlers (5)gekuppelt ist.

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