DE2309692B2 - Induktionsgeraet fuer vierrohrklimaanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Induktionsgerät für Vierrohrklimaanlagen. in welchem zwei Wärmeübertrager im Sckundärluft-Stiömungsweg angeordnet sind und die durch einen der beiden Übertrager strömende Sckundärluftmcngc mittels miteinander gekoppelter Absperrklappen stufenlos einstellbar ist, während der andere Übertrager abgesperrt ist.

Bei einem bekannten Induktionsgerät der vorstehend genannten Gattung (DT-AS 16 04 294) sind zwei Absperrklappen in ihre Schließstellung durch Zugfedern vorgespannt und mittels eines Hcbelgestänges derart betätigbar, daß immer nur eine der beiden Klappen geöffnet werden kann. Im Betrieb dieses bekannten Induktionsgerätes muß eine von einet externen Quelle abgeleitete Kraft auf den Hebel der zu öffnenden Klappe ausgeübt werden, die in Abhängigkeit von dem gewünschten Strömungsquerschniti für die Sekundärluft durch den jeweiligen Übertrager gesteuert wird.

Weiterhin ist ein Induktionsgerät der vorstehend genannten Gattung bekannt (DT-AS 16 04 ?77). welches ebenfalls zwei Klappen aufweist, die so gekoppelt sind. daß die Sekundärluft zu einer Zeit nur zwischen dem einen oder anderen Austausch einerseits und einem Umströmungskanal andererseits stufenlos aufgeteilt

ίο werden kann.

Es ist bekannt, zur Betätigung der die Sekundärluftströmung steuernden Absperrklappen pneumatische, elektromagnetische oder elektronische Betätigungseinrichtungen zu verwenden.

Bei pneumatischen Betätigungseinrichtungen kom primieren ein oder mehrere Kompressoren Luft in geeignete Behälter mit einem Druck von 7 bis 8 bar. aus denen die komprimierte Luft aus Filterung, Trocknung und Druckentlastung auf etwa J.! bar über Kcpfcr-.

Stahl- oder Kunststoffrohr zu allen Steuervorrichtungen geleitet wird, bei denen es sich üblicherweise um Thermostat handelt. Die Luft strömt aus den einzelnen Thermostaten mit einem im Bereich von 0 bis 0.1 I bar veränderlichen Druck aus. wobei der Wert dieses Druckes eine Funktion der vom Thermostaten festgestellten Temperatur ist. Ein solcher Thermostat ist wiederum über andere Rohre, die gewöhnlich ai^ Kupfer oder Kunststoff bestehen, mit einer odei mehreren ßelaligungseinrichtungcn verbunden. Dies macht eine Kompressionsstation sow ie ein Verteilungssystem für die komprimierte Luft erforderlich, wodurch die EinnJitungs- und Betriebskosten stark erhöht werden.

Elektrische oder elektronische Betätigimgseinrich-Hingen werden wegen ihrer hohen Gestehungskosten und Empfindlichkeit selten benutzt. .Außerdem erfordern diese einen elektrischen Anschluß und Verbindun gen zwischen 'Jen Thermostaten und den Beiäiigiingseinrichtungen.

Die beiden vorgenannten bekannten Induktionsgei .> te der vorstehend genannten Gaming weisen beide einen eigenen Umgehungskanal auf. Die nachfolgend wiedergegebene Aufgabe und Lösung gemäß der Erfindung sind unabhängig davon, ob ein eigener Umgehungskanal vorgesehen ist oder nicht.

Aufgabe der Erfindung ist es. ein Induktionsgerät der oben genannten Gattung derart auszugestalten, daß die Absperrklappen durch eine pneumatische Betätigungseinrichtung in Abhängigkeit von der zu regelnden Temperatur in dem gaitungsgemäß vorgesehenen Kopplungsvcrhältnis auf einfache Weise unter Ausnutzung der vorhandenen Primärluftströmung verstellbar sind.

Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor. daß jede Absperrklappe durch einen mit Primärluft aufblasbaren Luftsack in Abspcrrstellung drückbar ist, der in die zusammengefallene Stellung vorgespannt ist. daß jeder Luftsack mit einer eigenen Ausgangsleitung eines thermostatgesieuerten Schiebers verbunden ist. dessen Eingangsleitung an den Primärluftkanal angeschlossen ist, daß der Schieber zwischen jeder Ausgangsleitung einerseits und der Eingangsleitung andererseits ein eigenes Stellglied aufweis'., deren Strömungswiderstände in der Nullstellung gleich groß und be¹ Verstellung gegensinnig veränderbar sind, und daß in jeder Ausgangsleitung eine Leckagcöffnung vorgesehen ist. deren Strömungswiderstand so viel größer als der der Stellglieder in deren Nullstellung ausgebildet ist, daß

dann die Absperrklappen in die Schließstellung gedruckt gehalten werden.

Es ist zwar in Verbindung mit einer Vorrichtung zum Einblasen von Luft in einen Raum, die mit einem von Sekundärluft durchströmten Wärmeübertrager ausgerüstet ist, bekannt (DT-AS 16 79 501) eine aem Wärmeübertrager zugeordnete Absperrklappe durch einen mit Primärluft beaufschlagbaren Luftsack unter Zuhilfenahme eines Drosselkörpers und einer Thermostatsteuerung zu betätigen, jedoch ist diese bekannte Luftsacksteuerung in dieser Form nicht zur Steuerung von gegenseitig gekoppelten Absperrklappen bei einem Gerät der vorstehend genannten Gattung geeignet, weil keinerlei Maßnahmen dort erkennbar sind, die die notwendige gegenseitige Abhängigkeit bei den Klappenstellungen möglich machen könnten.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß Kräfte zur Betätigung der in einem vorbestimmten Kopplungsverhältnis zueinander zu verschwenkenden A bspcrrk lappen nicht eigens er/.eugi zu werden brauchen, vielmehr auf einfache Weise aus der bereits, vorhandenen Primärluftströmung abgeleitet werden können.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht dann, daß Ciie Verstellung der Absperrklappen zur Regelung der Temperatur auf einen vorgewählten Wert miiiels tlei Prima !'luftströmung vollständig selbsttätig erlolgi.

Überdies besteht ein Vorteil der Erfindung darin, daß auf zusätzliche, störanfällige Teile wie elektrische und elektronische Betätigungsvorrichtung!:.> oder Druckliifter/eiigungseinrichtungen verzichtet werden kann. Die Gestehungskosten für das Gerät können somit gering gehalten werden, während gleichzeitig eine hohe Lebensdauer mil geringer Reparaturanfälligkeit erreicht ist.

Außerdem ist ein beachtlicher Voneil darin zu sehen daß ein erfindungsgemäßes Induktionsgerät zusammen mit der Druckkammer und ilen eingebauten l.uftsäcken vom I lerstellungsort an die Einbaustelle transportiert werden kann, so daß die Einbauzeit und die Einbaiiko-Sten verringert werden.

Schließlich besteht ein wesentlicher Vorteil der Erfindung darin, daß ein einziger thermostatgesteuerter Schieber /ahlreiche Induktionsgerät steuern kann, wodurch die Gestehungskosten der Klimaanlage weiter verringert werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt schematisch

F i g. 1 eine Schniitansicht einer Ausführungsform eines Induktionsgerätes einer Klimaanlage gemäß der Erfindung und

F i g. 2a. b. c .Schnittansichten eines thcrmosiatgesteiicrten Schiebers des Induklionsgcrätes gemäß F i g. I entlang Linie a-n. b-bb/.w. c-c\:\ diesen Figuren.

Nach Fig. 1 ist ein örtliches Induktionsgerät für eine Vierrohrklimaanlage dargestellt, das die Temperatur mittels Änderung des Sekundärluftstromes durch zwei Wärmeübertrager 8 und 11 und einen Umströmungskanal stetiert. Dieses Gerät weist eine Primärluft-Dpickkammer I auf. die gegebenenfalls mit Schalldämpfplatten 2, 3 und mit Liifistrahldüscn 4 versehen ist. In diesen Düsen wird die potentielle Energie der Priiiiärluft (der statische Druck) in kinetische Energie in der stromabwärts der Düsen liegende Kammer 5 verwandelt, wo eine lnttcrdruekzone erzeugt wird. Die hintere Rückwand des Gerätes ist mit 6 und der obenliegende Auslaß für das Gemisch au;, Primär- und Sekundärluft mit 7 bezeichnet, wobei diese Sekundärluft infolge des Unterdruckes in der Kammer 5 durch einen der Wärmeübertrager 8,11 und/oder den Umströmungskanal 10 gesaugt wird. Der in der Zeichnung obere Wärmeübertrager 8 dient zum Kühlen der Sekundärluft und weist einen Wassersammler 9 auf. Der in der Zeichnung untere Wärmeübertrager 11 dient zum Heizen der Sekundärluft Eine Leitwand 12 ist zur Verbesserung der Indukticnseigenschaften des Gerätes vorgesehen.

Eine Klappenanordnung zur Steuerung des Sekundärluftstromes durch den Wärmeübertrager 8 weist eine Absperrklappe 13 und einen Luftsack 14 auf. der mit einem Schulzbalg 15 versehen ist, während eine Rückstellfeder 16 den Luftsack 14 in dessen zusammengefallenen Stellung vorspannt, in welcher die Absperrklappe 13 geöffnet ist. Ebenso weist eine Klappenanordnung zur Steuerung des Sekundärluftstromes durch den Wärmeübertrager 11 eine Absperrklappe 17 und einen Luftsack 18 auf, der einen Schutzbalg 19 sow ie cine oder mehrere Rückstellfedern 20 umfaßt.

Die Absperrklappe 13 ist auf einem Drehzapfen 22 und die Absperrklappe 17 auf einem Drehzapfen 23 drehbar gelagert, während außerdem lulldichte Dichtungen 25 vorgesehen sind. Der Unisiiönuingskanal 10. durch den die Sekundärluft unbehandeh hindurch strömt, weist gemäß Darstellung eine Sieuerklappe 21 auf. die auf einem Drehzapfen 24 drehbar gelagert ist.

Jeder der beiden Luftsäcke 14 und 18 ist mit einer von zwei Ausgangsieitimgen eines in den F i g. 2a bis 2c dargestellten thermosiatgesteuerten Schiebers verbunden, der ein Gehäuse 34, einen Deckel 35. eine ßimetallspiralc 36 mit einer Stellvorrichtung 37 als temper.iiurempfindliches Element, einer, Abdichtungsbalg 38 aus Kunststoff und zwei pneumatisch wirkende Stellglieder 39, 40 aufweist. |edes der Stellglieder 39, 40 weist eine mit Rippen versehene Gleitführung 41 bzw. 42, einen Schließer 43 bzw. 44 und eine Rückstellfeder 45 bzw. 46 zur elastischen Aufnahme von Bewegungen der Bimciallspiralc 36 in Schließstellung eines der Schließer auf. Die zwei Schließer 43, 44 gleiten in den zwei mil Rippen versehenen Gleitführungen 41.42 entlang einem Stifi 47 und werden von einer Steuergabel 48 betätigt, die starr mit der Bimelallspirale 36 verbunden ist. Das Stellglied 39 steht mit einer Ausgangsleitung 50 in Verbindung, die seitlich eine l.eckageöffnung 52 aufweist, während das Stellglied 40 mit einer Ausgangsleitung 51 verbunden ist, die eine seitliche Leckageöffnung 53 aufweist. Ferner ist für beide Stellglieder gemeinsam eine Eingang? leitung 49 vorgesehen, die über einem Gummi- oder Kunststoffschlauch mit der l'nmärl'iftdruckkammer I über einen Anschluß 54 verbunden ist. Andererseits ist die Ausgangsleitung 50 über einen Anschluß 56 mit dem Luftsack 14 des Wärmeübertragers 8 und die Ausgangslciuing 51 über einen Anschluß 55 mit dem Luftsack 18 des Wärmeübertragers 11 verbunden. In der Ruhestellung befinden sich beide Stellglieder 39, 40 in der in F 1 g. 2a dargestellten Offnungsstellung, so daß Primärlufi von der F.ingangsleitung 49 gleichzeitig beide Luftsäcke 14, 18 speist, die folglich die beiden Absperrklappen 13, 17 geschlossen hält. Daher kann die Sekundärluft nicht durch die Wärmeübertrager 8, 11 strömen, während die Sieuerklappe 21 des Umströmungskanals 10 sich in der in Fig. I in gestrichelten Linien dargestellten Stellung c'" — c'" befindet. In dieser Stellung ist die Luftströmung aus den zwei Leckageöffnungen 52, 53 geringer

als die in die zwei Luftsäeke der Absperrklappen eintretende Luftströmung.

Geht man von der oben beschriebenen Ruhestellung aus und nimmt an, daß die Bimetallspirale ein Absinken der Temperatur gegenüber dem Sollwert feststellt. wobei weiter vorausgesetzt ist, daß der Wärmeübertrager 8 kühlt, während der Wärmeübertrager U heizt, dann bewegt die Bimetallspirale 36 die Steuergabel 48 und verstellt unter Zusammendrückung der Rückstellfeder 46 den Schließer 44 langsam nach rechts und vermindert folglich die Primärluftströmung zur Ausgangsleitung 51. bis der Schließer 44 den Kopf des rechten Endes des Stiftes 47 berührt. Gleichzeitig kann der Schließer 43 sich nach rechts bewegen und so die Ausgangsleilung 50 ganz öffnen. Ein Teil der Luft im Luftsack 18 des Wärmeübertragers 11 tritt über den Anschluß 55 und einen nicht dargestellten Verbindungsschlauch durch die Ausgangsleitung 51 und die Leckageöffnung 53 aus. Daher nimmt der Druck im Luftsack 18 ab und die Absperrklappe 17 des Wärmeübertragers 11 öffnet sich unter der Wirkung der Rückstellfeder 20 langsam, so daß Sekundärluft durch den Wärmeübertrager Il gesaugt wird. Gleichzeitig ist die Steuerklappc 21 im l)mströmungsk;;nal 10 mit den Abspcrrklappen 13 und 17 bewegungsmäßig über ein nicht dargestelltes Steucrgestänge verbunden.

In der stärksten Heizstellung ist die Ausgangsleilung 51 ganz geschlossen, so daß der Luftsack 18 sich unter Atmosphärendruck befindet und die Absperrklappe 17 sich in der Stellung b' — fein F i g. I befindet, d. h. ganz geöffnet ist. während die Steuerklappe 21 sich in der Stellung c" — c" befindet, d. h. also ganz geschlossen isi. und die Absperrklappe 13 sich in der Stellung .7-./ in F i g. I befindet, d.h. eine Luftströmung durch ilen kühlenden Wärmeübertrager unterbindet.

Die Teile des Induklionsgerätes wirken in entgegengesetzter Richtung, wenn die Bimetallspirale eine zu hohe Temperatur mißt, bis die stärkste KühlstcllLin« erreicht w ird. in der die Absperrklappe 13 ganz geöffnet ist (Stellung ■)'-./'). die Steuerklappc 21 geschlossen ist (Stellung c - l^j) und die Absperrklappe 17 ganz geschlossen ist (Stellung b — b).

Die drei Klappen können alle Zw ischenslellungen zwischen stärkster Heizstellung und stärkster Kühlstellung einnehmen, weil durch die Stellungen der zwei Stellglieder des thermostatgesteuerten Schiebers, die durch die Wärmeübertrager hinclurehtreienden und aus den Leckageöffnungen 52, 53 austretenden Luftströmungen verändert und folglich unterschiedliche Drtickverhältnissc in den zwei Lul'isäcken erzeugt werden mit der Folge, daß die Klappen alle Zw ischenstelliingcn ίο unter gegenseitiger Beeinflussung ihrer Bewegungen einnehmen können. Das nicht dargestellte Sieiicrgcstängc wirkt derart, daß die .Steuerklappe 21 sich von der Stellung c 'bis c"\n die Stellung c'bis <.·'" bewegt, während die Absperrklappe 13 sich von der Stellung u' bis ;>' in die Stellung ;i bis :i bewegt, und daß anschließend die Steuerklappe 21 sich von der Stellung c'" bis c'" in die Stellung c'bis c'bewegt, während die Absperrklappe 17 sich von der Stellung b bis b in die Stellung 6'bis b' bewegt. Die Betätigung der Klappen mittels der Primärluft ist bei dem verhältnismäßig niedrigen, in Induktionsgeräten benutzten Druck möglich, einerseits in Folge der großen Berührungsoberfläche zwischen den Luftsäcken und όι:η Absperrklappen, die im wesentlichen gegeben sind durch die gesamte Oberfläche der Klappen selbst, und andererseits durch die Tatsache, daß die Klappen sich in leichtgängigen, geringe Reibung aufweisenden Lagern drehen, und schließlich infolge der sehr geringen Druckdifferenz zwischen den mei Oberflächen der Klappen.

Der Umströmungskanal 10 ist nicht unbedingt notwendig und kann entfallen ebenso wie die Sicuerklappe 21. In diesem Fall wird die Wirkung des Uniströmungskanals 10 am Auslaß 7 erreicht, wwiii die Absperrklappen 13, 17 die Wärmeübertrager 8 und 11 verschließen, weil die durch die Düsen 4 austretende Pnrnariufi noch so viei kinetische Energie besitzt, daß Raumluft angesaugt wird. Die kinetische Energie der Primärlufl ist im ganzen Gerät von den Düsen 4 bis /um Auslaß 7 im wesentlichen gleich, weil keine Luft durch die durch ihre Absperrklappcn geschlossenen Wärmeübertrager hindurchtritt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

't Patentansprüche:

1. Induktionsgerät für Vierrohrklimaanlagen, in welchem zwei Wärmeübertrager im Sekundärluft-Strömungsweg angeordnet sind und die durch einen der beiden Übertrager strömende Sekundärlufhnenge mittels miteinander gekoppelter Absperrklappen stufenlos einstellbar ist. während der andere Übertrager abgesperrt ist. dadurch gekennzeichnet, daß jede Absperrklappe (13, 17) durch einen mit Primärluft aufblasbaren Luftsack (14,18) in Absperrstellung drückbar ist. der in die zusammengefallene Stellung vorgespannt (16, 20) ist, daß jeder Luftsack (14, 18) mit einer eigenen Ausgangsleitung (50 bzw. 51) eines thermostatgesteuerten Schiebers (34) verbunden ist, desstn Eingangsleitung (49) an den Primärluftkanal angeschlossen ist, daß der Schieber (34) zwischen jeder Ausgangsleitung (50 bzw. 51) einerseits und der Eingangsleitung (49) andererseits ein eigenes Stellglied (39 bzw. 40) aufweist, deren Strömungswiderständc in der Nullstellung (Fig. 2A) gleich groß und bei Verstellung gegensinnig veränderbar sind, und daß in jedei Ausgangsleilung (50, 51) eine Lc:kageöffnung (52. 53) vorgesehen ist. deren Strömungswiderstand so viel größer als der der Stellglieder (39, 40) in deren Nullstellung ausgebildet ist. daß dann die Abspenklappen (13, 17) in die Schließstellung gedrückt gehalten werden.

2. Induktionsgerät nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß /in· Vorspannung der l.uftsäcke (14, 18) in deren zusammengefallene Stellung Rückstellfedern (16, 20) vorgesehen sind und daß jeder Luftsack (14, 18) von einem Schutzbalg (15, 19) umgeben ist.

3. Induktionsgerät nach Anspruch I oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß leder Luftsack (14, 18) an der gesamten Oberfläche der zugeordneten Absperrklappe (I i bzw. 17) überw icgcnd anliegt.

4. Induktionsgerät nach einem der Ansprüche I bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Stellglieder (J9, 40) eiren mittels einer Rippengleitführung (41, 42) entlang einem Stift (47) verschiebbaren Schließer (43 bzw. 44) aufweist, der mit einer als temperatiirempl'indliches Element dienenden Birnetallspirale (36) über eine Steuergabel (48) und cmc zwischen Steuergabel und Schließer geschaltete Rückstellfeder (45 bzw. 46) gekoppelt ist.