DE238606C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 36^/GRUPPE & CLASS 36 ^ / GROUP &

Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. Februar 1911 ab.Patented in the German Empire on February 26, 1911.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Temperaturregelung in Zugabteilen oder Gebäuden u. dgl., in denen ein Ausgleich von Veränderungen in der Außenluit selbsttätig erzielt werden soll. Mittels der Erfindung wird das Verhältnis der Teilströme von geänderter und nichtgeänderter Luft verstellt, die gemischt werden, um die endgültige Temperatur in Übereinstimmung mit den in derThe invention relates to a method for temperature control in train compartments or buildings and the like, in which a compensation of changes in the Außenluit automatically should be achieved. By means of the invention, the ratio of the partial flows is changed and unmodified air mixed to the final temperature in accordance with the

ίο Außenluft erfolgenden Temperaturveränderungen zu erzielen und gleichzeitig den Zufluß des die Temperatur ändernden Mediums zu ändern.ίο temperature changes occurring outside air to achieve and at the same time to change the inflow of the temperature-changing medium.

Das Verfahren der angemeldeten Temperaturregelung ist auf die üblichen Installationen für indirekte Druckluftzirkulation anwendbar und kann sowohl bei Kühl- oder Gefrieranlagen als auch bei Heizanlagen benutzt werden. In der Beschreibung sind Ausführungsbeispiele von Heizanlagen erörtert. In vielen solchen Anlagen ist es nicht notwendig, jeden einzelnen Raum mittels eines Thermostaten zu regeln. Da nun die benötigte Hitze unmittelbar proportional der Temperaturdifferenz zwischen der gewünschten Raum- oder Abteiltemperatur und der Außentemperatur ist, so kann das Ergebnis mit genügender Genauigkeit erreicht werden durch Heizung mit warmer Luft, deren Temperatur von der Außenluft abhängt. Wenn es sich also herausgestellt hat, daß heiße Luft von einer Temperatur von 26⁰ C den Durchschnittsraum auf 21⁰C erhalten kann, wenn die Außentemperatur 16⁰C beträgt, so ist die Temperaturerhöhung der heißen Luft gleich der Verringerung der Außentemperatur bei jeder anderen Temperatur. Um nun den Ausgleich für die Temperatur der Außenluft zu schaffen, der notwendig ist, um die gewünschte Temperatur in einem bestimmten Abteil zu erzielen, wird der die Heizung regelnde Thermostat in eine künstliche Atmosphäre der gewünschten Temperatur gebracht, die aus regelbaren Teilen der in die Räume zu liefernden heißen Luft und der Außenluft zusammengesetzt ist. In dem genannten Beispiel würde also der Thermostat, der auf eine Temperatur von 21⁰C eingestellt ist und mit einem Gemisch von gleichen Volumen heißer und Außen-Luft gespeist wird, die Temperatur der heißen Luft um so viel über 21⁰C heraufbringen, als die kalte Außenluft unter ihr liegt. In den Zeichnungen sind verschiedene Ausführungsbeispiele beschrieben, und zwar zeigt Fig. 1 eine Bauart, bei der der Thermostat auf mechanischem Wege die Regelung vermittelt, Fig. 2 eine andere Bauart, b^ei der der Thermostat elektrische Stromkreise betätigt, durch die die Ventile gesteuert werden. Fig. 3 veranschaulicht eine weitere Bauart, bei der der Thermostat mittels elektrischer Kupplung die Ventile betätigt, während Fig. 4 einen Schnitt durch die Heizvorrichtung zeigt.The process of registered temperature control can be applied to the usual installations for indirect compressed air circulation and can be used for cooling or freezing systems as well as for heating systems. In the description, exemplary embodiments of heating systems are discussed. In many such systems it is not necessary to regulate each individual room by means of a thermostat. Since the required heat is directly proportional to the temperature difference between the desired room or compartment temperature and the outside temperature, the result can be achieved with sufficient accuracy by heating with warm air, the temperature of which depends on the outside air. So if it has been found that hot air from a temperature of 26 ⁰ C can maintain the average room to 21 ⁰ C when the outside temperature is 16 ⁰ C, the temperature increase of the hot air is equal to the decrease in the outside temperature at any other temperature . In order to compensate for the temperature of the outside air, which is necessary to achieve the desired temperature in a certain compartment, the thermostat regulating the heating is brought into an artificial atmosphere of the desired temperature, which is made up of adjustable parts in the rooms to be supplied hot air and the outside air is composed. Thus, in the above example would be the thermostat which is set to a temperature of 21 ⁰ C and is fed hot with a mixture of equal volume and outdoor air bring up the temperature of the hot air by as much over 21 ⁰ C, than the cold outside air lies beneath her. Various exemplary embodiments are described in the drawings, namely FIG. 1 shows a design in which the thermostat mechanically mediates the regulation, FIG. 2 shows another design in which the thermostat actuates electrical circuits by which the valves are controlled will. FIG. 3 illustrates a further design in which the thermostat operates the valves by means of an electrical coupling, while FIG. 4 shows a section through the heating device.

Die Hauptverteilungsleitung 1 für die Heizluft erhält die Ströme heißer Luft von einer Heizkammer 2 und einen kalten Luftstrom, der durch den Umlauf 4 neben dem Heizapparat 2 in Nebenschluß liegt. Die Hitze wird durch Heizschlangen 5 geliefert, die von dem Rohre 6 gespeist und von dem Ventil 7 geregelt werden. Die Luft wird von der Außenatmosphäre durch das Gebläse 8 einge-The main distribution line 1 for the hot air receives the flows of hot air from one Heating chamber 2 and a stream of cold air flowing through the circulation 4 next to the heater 2 is shunted. The heat is supplied by heating coils 5, which from fed to the pipes 6 and regulated by the valve 7. The air is from the Outside atmosphere by the blower 8

saugt und durch den Heizkörper und Umlauf I in einer Zusammensetzung geblasen, die von | der Stellung der Klappe io abhängt. Letztere schließt in ihrer höchsten Stellung den Kanal für die Heizvorrichtung und in ihrer tiefsten Stellung den Umlauf 4. Ein zweiarmiger Hebel 12 ist auf der Klappenwelle 13 befestigt und ist mit einem Ende an der Ventilstange 14 und mit dem anderen Ende an der Ventilstange 15 angelenkt. Letztere Stange ist an dem Hebelwerk des Thermostaten 18 angelenkt. Der in der Zeichnung dargestellte Thermostat 18 hat die übliche Röhrenform, in der Röhren von verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten arbeiten. Das freie Ende der inneren Röhre wirkt auf das Hebelwerk, an dem die Stange 15 angelenkt ist. Damit nun der Thermostat der Temperatur ausgesetzt ist, die für den Raum oder das Abteil gewünscht ist und durch das Rohr 1 geliefert wird, ist der Thermostat in einer isolierten Kammer 20 angeordnet, die mit dem Kaltluftrohr durch das Rohr 21 und mit der bereits erhitzten, für die Erwärmung der Räume dienenden Luft durch das Rohr 22 verbunden ist. Das Ausströmen der Luft im Thermostat wird durch die Austrittsöffnungen 24 ermöglicht. Damit nun das Verhältnis der warmen Luft zur kalten geregelt werden kann, sind die Rohre 21, 22 mit dem Gehäuse 26 verbunden, in dem sich ein Ventil 27 befindet, das die Einlaßöffnungen 28 und 29 der Rohre 21, 22 regelt. Dieses Ventil wird durch ein Einstellrad 30 mittels des Schraubengewindes 31 auf der Ventilachse in Längsrichtung verstellt. Die Feder 32 sperrt das Einstellrad 30 in jeder gewünschten Stellung. Auch kann das Einstellrad mit einer . Anzeigescheibe versehen sein.sucks and blows through the radiator and circulation I in a composition made by | the position of the flap io depends. The latter closes the canal in its highest position for the heating device and in its lowest position the circulation 4. A two-armed lever 12 is fastened on the valve shaft 13 and has one end on the valve rod 14 and the other end is hinged to the valve rod 15. The latter pole is on hinged to the lever mechanism of the thermostat 18. The thermostat shown in the drawing 18 has the usual tubular shape, in which tubes of different expansion coefficients work. The free end of the inner tube acts on the lever mechanism to which the rod 15 is articulated. So now the thermostat is exposed to the temperature desired for the room or compartment and is supplied through the pipe 1, the thermostat is placed in an insulated chamber 20, the one with the cold air pipe through the pipe 21 and with the already heated one for The air used for heating the rooms is connected by the pipe 22. The outflow the air in the thermostat is made possible through the outlet openings 24. So now the ratio of warm air to cold air can be regulated, the tubes 21, 22 are connected to the housing 26, in which a valve 27 is located which regulates the inlet openings 28 and 29 of the tubes 21,22. This The valve is controlled by a dial 30 by means of the screw thread 31 on the valve axis adjusted lengthways. The spring 32 locks the setting wheel 30 in any desired position. You can also use the dial with a. Be provided indicator disc.

Es ist nun ersichtlich, daß die Temperatur in der Kammer 20 je nach der Stellung des Ventils 27 sich ändert, welche das Verhältnis der kalten und warmen, durch die Öffnungen 28, 29 einströmenden Luft festlegt. Dieses Verhältnis hängt von den besonderen Bedingungen jeder Heizanlage ab, bleibt aber, wenn einmal festgelegt, ein für allemal bestehen. Es sei nun beispielsweise gewünscht, die Temperatur des Durchschnittsraumes auf 21 ° C zu halten. Dann wird das Einstellrad gedreht, bis das Ventil 27 so steht, daß die in die Kammer 20 eintretende Mischung von kalter und warmer Luft eine künstliche Temperatur von 21⁰C hervorruft und das Verhältnis von kalter und warmer Luft von der Temperaturdifferenz zwischen der heißen Luft und der Außenluft zu der angegebenen Zeit abhängt. Der Thermostat bewegt die Klappe dann bis zu einer bestimmten Stellung, so daß das Verhältnis der durch die Heizschlangen 5 strömenden Luft zu der durch den Umlauf 4 strömenden in dem Verteilungsrohr 1 eine solche Temperatur ergibt, daß die Zahl der Grade über 21⁰C eben einen Ausgleich für die Anzahl von Graden schafft, um die die Außentemperatur niedriger ist als die gewünschte. Wie schon vorher dargestellt, wird der Ausgleich für jede andere Temperatur selbsttätig hergestellt, wenn das Ventil einmal für eine Bedingung richtig eingestellt ist. Das ist ohne weiteres ersichtlich, denn wenn die Außentemperatur beispielsweise um 5 ° sinkt, so fällt die Temperatur der künstlichen Atmosphäre in der Kammer 20 entsprechend infolge des Eintretens der kalten Luft durch das Rohr 21. Infolgedessen wird der Thermostat die Stellung der Klappe und des Dampfventils verändern und so den Wechsel unmittelbar ausgleichen. Die Klappe 10 würde dann geöffnet werden, um mehr Luft durch die Heizvorrichtung 5 und um weniger Luft durch den Umlauf hindurchzulassen. In der Praxis wird dieser Wechsel mit jeder geringen Änderung der Außenluft eintreten, so daß also selbsttätig die Temperatur in der Kammer 20 auf der Normaltemperatur erhalten wird und die Temperatur der in die Leitung 1 gespeisten heißen Luft sich ändert, um die entsprechende Ausgleichstemperatur zu liefern.It can now be seen that the temperature in the chamber 20 changes depending on the position of the valve 27, which determines the ratio of the cold and warm air flowing in through the openings 28, 29. This ratio depends on the particular conditions of each heating system, but, once established, remains in effect once and for all. It is now desirable, for example, to keep the temperature of the average room at 21 ° C. Then the dial is turned until the valve 27 is so that the entering the chamber 20 mixture of cold and warm air causes an artificial temperature of 21 ⁰ C and the ratio of cold and warm air from the temperature difference between the hot air and the outside air at the specified time. The thermostat then moves the flap up to a certain position, so that the ratio of the air flowing through the heating coils 5 to the air flowing through the circuit 4 in the distribution pipe 1 results in such a temperature that the number of degrees above 21 ^° C. is just one Compensates for the number of degrees the outside temperature is lower than desired. As shown above, once the valve has been correctly set for a condition, the compensation for any other temperature is automatically established. This is readily apparent, because if the outside temperature drops, for example, by 5 °, the temperature of the artificial atmosphere in the chamber 20 falls accordingly as a result of the entry of cold air through the pipe 21. As a result, the thermostat is the position of the flap and the steam valve change and thus immediately compensate for the change. The flap 10 would then be opened to allow more air to pass through the heater 5 and less air to pass through the circulation. In practice, this change will occur with every slight change in the outside air, so that the temperature in the chamber 20 is automatically maintained at the normal temperature and the temperature of the hot air fed into the line 1 changes in order to provide the corresponding compensation temperature.

Es ist bekannt, das die Mischung von kalter und warmer Luft regelnde Ventil mittels eines Thermostaten zu steuern, der in dem Raum aufgestellt ist, dessen Temperatur geregelt werden soll. Aber in diesem Falle ist die Bewegung des Ventils zu langsam, um einen Temperaturwechsel im Raum zu verhüten, und daher gibt es dauernd starke Fluktuationen zwischen kalter und warmer Temperatur. Es ist auch vorgeschlagen worden, den Thermostaten direkt in die Heißluftleitung zu legen, aber dann wird der Thermostat erst beeinflußt, wenn die heiße und kalte Luft bereits gemischt sind, um die gewünschte Temperatur zu erhalten, und der Wechsel der Außentemperatur wird infolge der Trägheit des Heizapparates nicht sofort eine Wirkung hervorrufen. Bei dem Gegenstand der Erfindung aber wird die kalte Luft unmittelbar zu dem isolierten Gehäuse 20 geführt, und es wird daher die geringste Veränderung in der Außentemperatur unmittelbar einwirken. Der Thermostat ändert sofort entsprechend die Stellung der Ventile, so daß die gleiche Temperatur in der Heizanlage erhalten bleibt und jene Schwankungen verhütet werden, die bei den anderen Systemen vorkommen.It is known that the mixture of cold and warm air is controlled by means of a valve to control a thermostat that is set up in the room whose temperature is regulated shall be. But in this case the movement of the valve is too slow to prevent a temperature change in the room, and therefore there are constant strong fluctuations between cold and warm Temperature. It has also been suggested to place the thermostat directly in the hot air duct to put, but then the thermostat is only affected when the hot and cold Air are already mixed to get the desired temperature, and the change of Outside temperature does not have an immediate effect due to the inertia of the heater cause. With the subject matter of the invention, however, the cold air closes immediately out of the insulated housing 20, and there will therefore be the slightest change in the Have an immediate effect on the outside temperature. The thermostat immediately changes the accordingly Position the valves so that the same temperature is maintained in the heating system and those fluctuations that occur in the other systems are prevented.

In Fig. 2 ist eine andere Bauart dargestellt, in der ein aus zwei Metallstangen von verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten bestehender Thermostat 18' elektrische Ströme steuert, mittels deren die Ventile betätigt werden. Der Klappenhebel 12 ist an der Dampfventilstange 14 angelenkt, die in LängsrichtungIn Fig. 2, another type is shown in which one of two metal rods of different Expansion coefficient of existing thermostat 18 'controls electrical currents, by means of which the valves are operated. The flap lever 12 is on the steam valve stem 14 hinged in the longitudinal direction

mittels einer Mutter 35 auf und ab bewegt werden kann, welch letztere von einem Elektromotor 36 mittels Zahnradgetriebes gedreht wird. Die Drehrichtung des Motors bzw. der Mutter 35 wird durch den Thermostaten 18' eingestellt, der entweder den oberen oder den unteren Kontakt schließt! Bei dieser Bauart wird das aus der Kammer 20 austretende Gemisch mittels des Rohres 24' dem Gebläse 8 zugeführt, so daß auch diese Wärme nicht verloren geht. Auf dieser Zeichnung ist ferner eine Waschkammer 38 angedeutet, durch die die Außenluft ins Gebläse eintritt und die die gewöhnlich mit dieser Bauart verbundenen Anheizspiralen enthält.can be moved up and down by means of a nut 35, the latter by an electric motor 36 is rotated by means of gear transmission. The direction of rotation of the motor or the nut 35 is controlled by the thermostat 18 ' set, which closes either the upper or the lower contact! With this type of construction the mixture exiting the chamber 20 is fed to the blower 8 by means of the pipe 24 ' supplied so that this heat is not lost either. This drawing also shows a washing chamber 38 indicated through which the outside air enters the fan and which the includes heating coils usually associated with this type of construction.

Manchmal ist es auch wünschenswert, das Gebläse zwischen die Heizvorrichtung und das Verteilungsrohr zu legen, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Bei dieser Bauart dreht der Motor 36' sich dauernd in derselben Richtung und treibt mittels der Kegelräder 40, 41 zwei in entgegengesetzter Richtung auf einer Welle 44 sich drehende Magnetspulen 4ο³ bzw. 41° an. Jede von ihnen zieht, wenn sie von Strom durchflossen sind, die Eisenscheibe 43 an, die auf der Welle 44 befestigt ist, und dreht entsprechend diese Welle in verschiedenen Richtungen. Der Thermostat 18' verursacht, je nachdem, ob er den oberen oder unteren Kontakt schließt, die Einschaltung der einen bzw. anderen Kupplung und damit die Drehung der Welle 44 in dem einen oder anderen Drehsinne. Auf der Welle 44 sitzt eine Schnecke 46, die in das Segmentschneckenrad I2^a eingreift, das auf der Welle der Klappe 10 sitzt. Je nachdem also der Thermostat den oberen oder unteren Kontakt schließt, wird die Klappe und das Dampfventil gesteuert.Sometimes it is also desirable to place the blower between the heater and the distribution pipe, as shown in FIG. In this design, the motor 36 'rotates continuously in the same direction and, by means of the bevel gears 40, 41, drives two magnetic coils 4 o ³ or 41 ° rotating in opposite directions on a shaft 44. Each of them attracts, when they have current flowing through them, the iron disk 43, which is fixed on the shaft 44, and accordingly rotates this shaft in different directions. The thermostat 18 'causes, depending on whether it closes the upper or lower contact, the engagement of one or the other clutch and thus the rotation of the shaft 44 in one or the other direction of rotation. A worm 46 is seated on the shaft 44 and ^{engages in the segment worm gear I2 a} , which is seated on the shaft of the flap 10. Depending on whether the thermostat closes the upper or lower contact, the flap and the steam valve are controlled.

In gleicher Weise können auch pneumatische Übertragungen der Thermostatwirkung benutzt werden. Überhaupt ist mit den in den Zeichnungen dargestellten Bauarten der Umfang der Erfindung nicht erschöpft. Sie kann, wie bereits zu Anfang gesagt war, ebenso auch für Kühl- oder Gefrieranlagen benutzt werden, auch ist nicht nur Luft oder Dampf für das die Temperatur ändernde Medium verwendbar, sondern jedes beliebige, zum Erhitzen oder Kühlen geeignete Medium.Pneumatic transmissions of the thermostat effect can also be used in the same way will. In general, with the types shown in the drawings, the scope of the Invention not exhausted. As was said at the beginning, it can do the same be used for refrigeration or freezing equipment, also is not just air or steam for that the temperature changing medium can be used, but any, for heating or Cool suitable medium.

Claims

50 patent claims:

1. A method for temperature control, characterized in that the heater or cooling regulating thermostat at the same time under the influence of each flowing into the heating or cooling line Heating or cooling mixture and the original temperature (e.g. outside temperature of the air) so that the changes in the original temperature cause the regulation 'before they can inadmissibly influence the temperature of the heating or cooling mixture.

2. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, characterized by a thermostat (18) that simultaneously controls the mixing flap (10) and the access valve (7) controls for the heating or cooling medium.

3. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, characterized in that that the thermostat (18) influencing ratio of the heating or Cold mixture and the medium to be heated or cooled from the original temperature through an adjustable valve (27) is adjustable.

4. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, characterized in that that the mixture influencing the thermostat is returned to the heating or cooling line by means of a pipe (21) is fed.

1 sheet of drawings.